扭矩传感器的原理

时间:2023-03-20来源:佚名

  扭矩传感器自出现,在短短时间内已经应用于各个行业中,成为传感器家族中不可或缺的一个品种。

  一 特点

  1.既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩;

  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;抗干扰性强;

  4.体积小,重量轻,多种安装结构,易于安装使用;

  5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩;

  6.没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;

  7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理;

  8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。

  二 测量原理

  将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后,经过压/频转换,变成与扭应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。(虚线内为旋转部分)

  三 传感器原理结构

  在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。

  四 工作过程

  向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过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受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。

  五 应用范围

  1.检测发电机,电动机,内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。

  2.检测减速机,风机,泵,搅拌机,卷扬机,螺旋桨,钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。

  3.检测各种机械加工中心,自动机床的工作过程中的扭矩。

  4.各种旋转动力设备系统所传递的扭矩及效率;

  5.检测扭矩的同时可以检测转速,轴向力。

  6.可用于制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手。

    相关阅读

    引起稳压电源输出电压不稳定的原因

    引起输出电压变化的原因是 负载电流的变化 和 输入电压的变化 ,参见图1。 负载电流的变化会在整流电源 的内阻上产生电压降,从而使输入电压发生变化。 即 图1 稳压电源方框图...
    2023-03-10

    步进电机驱动器的原理与作用

    步进电机 广泛应用于电子 装备、纺织设备、医疗设备、广告设备等领域。而步进电动机 和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能,不但取决于步进电动...
    2023-03-11

    4平方电线最大负荷与功率计算方法

    4平方电线最大负荷 与功率计算方法 家庭电线往往按照规格都分为4.0mm2,、2.5mm2 和1.5mm2。另外还有6.0mm2规格的,其主要用于灯具。 开关以及各种电器用电,本节重点说下4mm2电线规格的...
    2022-12-10
    4平方电线最大负荷与功率计算方法

    plc控制系统输出模块与输出设备的连接方法图解

    plc 与输出设备连接时,不同组(不同公共端)输出点对应的输出设备(负载)的电压类型、等级可以不同,但同组(相同公共端)输出点所对应的输出设备(负载)的电压类型和等级应该相同。...
    2022-12-08
    plc控制系统输出模块与输出设备的连接方法图解

    母线PT有什么作用,PT线路与母线PT的作用

    有关母线的小知识,介绍了母线PT的作用,在电路中母线是用来测量主变高压侧的母线电压,用来辅助并网使用,除此之外,母线PT 还有什么作用,与电工天下小编一起来了解下。 母线...
    2022-12-10

    热销商品

    加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

    这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
    5.8

    水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

    水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
    4.8

    170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

    170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
    4.5

    安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

    本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
    10

    包邮三角型简易螺丝刀三角十字螺丝刀螺丝批改锥起子五金工具5mm

    这款5mm三角型简易螺丝刀,专为拧紧或拆卸三角形螺丝设计,适用于电子维修、家电维护及精密仪器装配等场景。采用优质合金钢材质,刀头硬度高、耐磨损,确保长久使用不变...
    3.64

    网站栏目