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旋轉(zhuǎn)扭力傳感器的測(cè)量原理
閱讀：1570 發(fā)布時(shí)間：2021-4-20旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測(cè)，具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。今天我們主要來(lái)介紹一下旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器的基本應(yīng)用原理及應(yīng)用范圍，希望可以幫助用戶更好的應(yīng)用產(chǎn)品。
旋轉(zhuǎn)扭力傳感器的測(cè)量原理：
將用的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上并組成應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)放大后，經(jīng)過(guò)壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。本系統(tǒng)的能源輸入及信號(hào)輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔(dān)的,因此實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸的能源及信號(hào)傳遞功能。
旋轉(zhuǎn)扭力傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器。應(yīng)用范圍十分廣泛，主要用于：
1、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測(cè)。
2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè)。
3、鐵路機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè)。
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè)。
5、可用于制造粘度計(jì)。
6、可用于過(guò)程工業(yè)和流程工業(yè)中。
旋轉(zhuǎn)扭力傳感器原理結(jié)構(gòu)：
在一段特制的彈性軸上粘貼上用的測(cè)扭應(yīng)片并組成變橋，即為基礎(chǔ)扭矩傳感器；在軸上固定著：
1、能源環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈。
2、信號(hào)環(huán)形變壓器初級(jí)線圈。
3、軸上印刷電路板，電路板上包含整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號(hào)輸出電路。
扭矩傳感器時(shí)應(yīng)該如何進(jìn)行選擇
1、如果測(cè)量對(duì)象是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，例如測(cè)量電機(jī)的起動(dòng)曲線、停止曲線以及各種工況的變化過(guò)程情況，應(yīng)選擇具有模擬量輸出口，可以輸出模擬量的測(cè)量?jī)x。
2、安裝使用方便：不同類型的傳感器有不同的安裝要求，例如磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器的安裝必須嚴(yán)格對(duì)中，否則將使得傳感器彈性軸發(fā)生彎曲，產(chǎn)生附加誤差，而且安裝時(shí)水平安裝軸系沒(méi)有對(duì)中、會(huì)使得傳感器安裝不當(dāng)。
3、盡量使用非接觸式信號(hào)傳輸方式。接觸式傳輸使用較多的滑環(huán)式，滑環(huán)容易磨損、需要經(jīng)常清洗、安裝困難、信號(hào)測(cè)量準(zhǔn)確性不高，而且測(cè)量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩時(shí)允許的測(cè)量速度受到很大限制。測(cè)量對(duì)象轉(zhuǎn)速較高時(shí)，必須使用無(wú)接觸式轉(zhuǎn)矩儀。
4、在試驗(yàn)室場(chǎng)合使用，盡量選用精度較高的轉(zhuǎn)矩儀，精度等級(jí)不應(yīng)該低于0.5級(jí)或1級(jí)；如果使用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，則必須選用可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)矩儀，而精度不要求太高，精度等級(jí)一般為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)即可。
5、盡量使用不介入式傳感器，在測(cè)量場(chǎng)合可以不斷開(kāi)軸系。如果使用介入式傳感器，必須斷開(kāi)軸系，彈性軸作為機(jī)器的一個(gè)部件介入整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中，使用不方便。
6、轉(zhuǎn)矩傳感器量程的選擇方面，考慮到傳感器的精度是按滿量程計(jì)算的，因此傳感器的量程對(duì)于被測(cè)的額定轉(zhuǎn)矩而言，既不能太大，以免實(shí)際測(cè)量時(shí)測(cè)量誤差太大。另一方面，傳感器的量程對(duì)被測(cè)對(duì)象而言，必須有充足的裕度。因此，如果被測(cè)轉(zhuǎn)矩有弦振現(xiàn)象，即在穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩上疊加弦振轉(zhuǎn)矩幅值，則傳感器的量程不大于被測(cè)轉(zhuǎn)矩的1.5倍；若測(cè)量的是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，所選的傳感器量程一般應(yīng)是額定轉(zhuǎn)矩的2倍以上。