扭矩传感器原理

   2023-11-30 工业品商城61
核心提示:扭矩传感器自出现以来,在短时间内就被应用于各个行业,成为传感器家族中不可或缺的品种。 1 特点 1、既可以测量静扭矩,也可以测量旋转扭矩; 2、既可以测量静态扭矩,也可以测量动态扭矩; 3、检测精度高、稳定性好; 抗干扰能力强; 4、体积小、重量轻,多种安装结构,安装使用方便; 5、可连续测量正反转扭矩,无需重复

扭矩传感器自出现以来,在短时间内就被应用于各个行业,成为传感器家族中不可或缺的品种。

  1 特点

  1、既可以测量静扭矩,也可以测量旋转扭矩;

  2、既可以测量静态扭矩,也可以测量动态扭矩;

  3、检测精度高、稳定性好; 抗干扰能力强;

  4、体积小、重量轻,多种安装结构,安装使用方便;

  5、可连续测量正反转扭矩,无需重复调零;

  6、无导电环等易损件,可长期高速运行;

  7、传感器输出的高电平频率信号可直接送计算机处理;

  8、测量弹性体坚固,可承受100%过载。

  2. 测量原理

  将特制的扭转应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上,形成应变桥。 通过向应变桥供电,可以测量弹性轴扭转的电信号。 应变信号放大后,通过电压/频率转换,转换为与扭转应变成正比的频率信号。 该系统的能量输入和信号输出由两组特殊的有间隙环形变压器承担,从而实现非接触式能量和信号传输功能。  (旋转部分在虚线内)

  3、传感器原理及结构

  将特制的扭矩测量片粘贴在特制的弹性轴上,形成变压电桥,这就是基本的扭矩传感器; 固定在轴上:(1)能量环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器的初级线圈,(3)轴上的印刷电路板,其中包含整流稳定电源,仪表放大电路 、V/F转换电路和信号输出电路。

4、大工作流程

  向传感器提供±15V电源,励磁电路中的晶体振荡器产生400Hz方波,通过TDA2030功率放大器产生交流励磁电源,通过TDA2030功率放大器从静止的初级线圈传输到旋转的次级线圈 能量环形变压器T1,得到交流电源,通过轴上的整流、滤波电路得到±5V的直流电源。 该电源作为运算放大器AD822的工作电源。 由基准电源AD589和双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源。 电源,既作为桥电源,又作为放大器、V/F转换器的工作电源。 当弹性轴扭转时,应变电桥检测到的mV级应变信号经仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再经V/F转换器LM131转换成频率信号, 并通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈到静止的次级线圈,再经传感器外壳上的信号处理电路滤波整形,即可得到与弹性轴承上的扭矩成正比的频率信号。 该信号为TTL电平,可以提供给专用二次仪表或频率计显示,也可以直接发送到计算机进行处理。 由于旋转变压器的动环和静环之间只有零点几毫米的间隙,且传感器轴的上部被密封在金属外壳内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。

 5、适用范围

  1、检测发电机、电动机、内燃机等旋转动力设备的输出扭矩和功率。

  2、检测减速机、风机、水泵、搅拌机、提升机、螺旋桨、钻探机械等设备的负载扭矩和输入功率。

  3、检测各种加工中心、自动化机床工作过程中的扭矩。

  4、各种旋转动力设备系统传递的扭矩和效率;

  5、检测扭矩的同时可以检测转速和轴向力。

  6.可用于制造粘度计、电动(气动、液压)扭矩扳手。


 
 
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