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星迈浅析扭矩测量传感器的原理

2022-04-28 16:33:11

力传感器用应变胶粘贴被测弹性轴,形成应变桥,为应变桥提供电源,测量弹性轴扭转的电信号,放大应变信号后,压/频转换成与扭应成正比的频率信号,该系统的能源输入和信号输出由两组带间隙的其它环形变压器承担,实现了非接触式能源和信号传输功能。

传感器

参数常涉及旋转动力系统:旋转扭矩,传感器厂家为了检测传统的旋转扭矩是扭转角相位差传感器,该方法是在弹性轴两端安装两组齿数、形状和安装角度全相同的齿轮,在齿轮外侧安装近传感器,当弹性轴旋转时,两组传感器可以测量两组脉冲波,并计算弹性轴承受的扭矩量,该方法的优点:实现扭矩信号的非接触传输,检测信号为数字信号,缺点:体积大,安装困难,脉冲波前后边缘较慢,低速性能不理想。

应变电测技术是扭矩测试的成熟检测方法,它具有精度高、频响快、可靠性好、使用寿命长等优点,用应变胶粘贴被测弹性轴,形成应变桥,如果向应变桥提供工作电源,可以测试弹性轴扭曲的电信号,这是基本的扭矩传感器模式,然而,在旋转动力传输系统中,棘手的问题是如何在旋转部分和静态部分之间可靠地传输旋转体上应变桥的桥压输入和检测到的应变信号输出,通常的做法是使用导电滑环。

由于导电滑环是摩擦接触,基本扭矩传感器不可避免地会磨损和加热,从而限制了旋转轴的速度和导电滑环的使用寿命,由于接触不可靠,导致信号波动,导致测量误差大甚至失败,为了克服导电滑环的缺陷,另一种方法是采用无线电遥测的方法:将扭矩应变信号放大到旋转轴上,将V/F转换为频率信号,通过载波调制从旋转轴发射到轴外,然后通过无线电接收获得旋转轴扭转的信号旋转轴,上面的能源供应是固定在旋转轴上的电池,该方法是遥测扭矩仪。

在其它的弹性轴上粘贴一个其它的扭矩测量片,形成一个变形桥,即基本扭矩传感器,固定在轴上:能源环变压器、信号环变压器、轴印刷电路板、整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路和信号输出电路,固定在传感器外壳上:激磁电路、能源环变压器主线圈(输入)、信号环变压器次线圈(输出)、信号处理电路。

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