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扭矩传感器简介

发布时间:2015-11-16

现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解扭矩传感器简介,希望对大家有所帮助。
 

应用范围

扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛,主要用于:
1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;
2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;
3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;
4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;
5、可用于制造粘度计;
6、可用于过程工业和流程工业中;
7、可以应用于实验室,测试部门以及生产监控和质量控制。

产品信息

基本原理

扭矩的测量:采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥。如图1所示:

产品特点

1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。
2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。
3.不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。
4.即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。
5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供 +15V,-15V(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。
6.测量范围: 0—10000Nm标准可选, 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm,特殊量程可定制。
 

信号传输

信号输出

· 方波信号、脉冲信号。
· 扭矩传感器的标准信号输出是频率信号,即5-15KHz;为了适应客户需求,无需外置模块,与原始输出电路整合设计直接输出4-20mA、0-20mA、1-5V、0-5V模拟信号,方便客户采。

2、扭矩信号处理形式

· 扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表,直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。
· 扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表,直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。
· 直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。

信号采集
频率输出信号的信号采集频率信号输出时,与后续的信号采集设备的建议接口电路如图所示

频率信号采集

电流或电压输出信号的信号采集如图所示。
 

电流电压信号采集

注意事项

1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞传感器。
2.联轴器的紧固螺栓应拧紧 ,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。
3.信号线输 出不得对地 ,对电源短路,输出电流不大于10mA· 屏蔽电缆线的屏蔽层必须与 +15V电源的公共端(电源地)连接。

安装使用

使用环境

扭矩传感器应安装在环境温度为0℃ ~ 60℃,相对湿度小于90%,无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。

安装方式

(1) 水平安装:如图11所示:

(2) 垂直安装:图12所示:

3、连接方式: 扭矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接

(1)弹性柱销联轴器连接如图13所示,此种连接方式结构简单,加工容易,维护方便。能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移,同时能起到轻微减振的作用。适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合,工作温度为-20-70℃。

(2)刚性联轴器连接如图14所示,这种连接形式结构简单,成本低,无补偿性能,不能缓冲减振,对两轴的安装精度较高。用于振动很小的工况条件。

 4、安装要求:

(1) 扭矩传感器可水平安装,也可垂直安装。
(2) 如图11、12所示,动力设备、传感器、负载设备应安装在稳固的基础上,以避免过大的震动,否则可能发生数据不稳,降低测量精度,甚至损坏传感器。
(3) 采用弹性柱销联轴器或刚性联轴器连接。
(4) 动力设备、传感器、负载设备轴线的同心度应小于Φ0.05mm。

利与弊

发展趋势

随着自控系统的不断完善和发展,对扭矩传感器的精度、可靠性和响应速度提出了更高的要求。扭矩传感器正呈现以下的发展趋势:

1、测试系统向微型化数字化、智能化、虚拟化和网络化方向发展;
2、从单功能向多功能发展,包括自补偿、自修正、自适应、自诊断、远程设定、状态组合、信息存储和记忆;
3、向着小型化、集成化方向发展。传感器的检测部分可以通过结构的合理设计和优化来实现小型化,IC部分可以整合尽可能多的半导体部件、电阻到一个单独的IC部件上,减少外部部件的数量;
4、由静态测试向动态在线检测方向发。

不足之处

遥测扭矩仪成功之处在于克服了电滑环的两项缺陷,但也存在着三个不足之处,

其一:易受使用现场电磁波的干扰;
其二:由于是电池供电,所以只能短期使用;
其三:由于在旋转轴上附加了结构,易引起高转速时的动平衡问题,在小量程及小直径轴时更突出;
数字式扭矩传感器吸取了上述各种方法的优点并克服了其缺陷,在应变传感器的基础上设计了两组旋转变压器,实现了能源及信号的非接触传递。并做到了扭矩信号的传递与是否旋转无关,与转速大小无关,与旋转方向无关。

综上所述,本文已为讲解扭矩传感器简介,相信大家对扭矩传感器简介的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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