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公司新聞
扭矩傳感器基本內(nèi)容
2016-6-27
來源:未知
點(diǎn)擊數(shù):  28099        作者:未知
  • 扭矩傳感器 - 基本內(nèi)容

    應(yīng)用范圍

    CHNNT系列扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:

    1、電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測;

    2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測;

    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;

    4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測;

    5、可用于制造粘度計;

    6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。

    基本原理

    扭矩的測量:采用應(yīng)變片電測技術(shù) ,在彈性軸上組成應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后,經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。如圖1所示:

    扭矩傳感器圖冊

    產(chǎn)品特點(diǎn)

    1.信號輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波。

    2.檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。

    3.不需反復(fù)調(diào)零即可;連續(xù)測量正反扭矩。

    4.即可測量靜止扭矩,也可測量動態(tài)扭矩。

    5.體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用,只要按插座針號提供 +15V,-15V(200mA)的電源,即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號。量輕、易于安裝。

    6.測量范圍: 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬Nm、3萬Nm、5萬Nm、8萬Nm、10萬Nm、15萬Nm、20萬Nm、50萬Nm、100萬Nm、200萬Nm可定制,特殊量程定制。

    量程計算

    扭矩傳感器的計算公式一般是這樣的,M=9550×P/N,其中M是扭矩,單位是N.m;P是電機(jī)功率,單位是KW;N是轉(zhuǎn)速,單位是r/min。這就是扭矩傳感器量程的計算公式。

    主要功能及性能指標(biāo)

    扭矩示值誤差: <± 0.5 % F · S 靈敏度: 1±0.2 mv / V

    非線性: <±0.25 % F· S 重復(fù)性: <±0.2% F· S

    回差: <0.2 % F· S 零飄(24小時): <0.5 % F· S

    零點(diǎn)溫飄: <0.5 % F· S /10℃ 輸出阻抗: 1KΩ ±3Ω

    絕緣阻抗: >500MΩ 靜態(tài)超載: 120 %

    斷裂負(fù)載: 200 % 使用溫度: 0 ~ 60℃

    儲存溫度: -20 ~ 70℃ 電源電壓: +15V±5%,-15V±5%

    總消耗電流: <130mA 頻率信號輸出: 5KHz—15KHz

    負(fù)額定扭矩:5KHz±10Hz 零扭矩:10KHz±10Hz

    正額定扭矩:15KHz±10Hz 信號占空比: (50±10)%

    安裝步驟

    1.根據(jù)軸的連接形式和扭矩傳感器的長度,確定原動機(jī)和負(fù)載之間的距離,調(diào)節(jié)原動機(jī)和負(fù)載的軸線相對于基準(zhǔn)面的距離,使它們的軸線的同軸度小于Φ 0.03mm,固定原動機(jī)和負(fù)載在基準(zhǔn)面上。

    2.將聯(lián)軸器分別裝入各自軸上。

    3.調(diào)節(jié)扭矩傳感器與基準(zhǔn)面的距離,使它的軸線與原動機(jī)和負(fù)載的軸線的同軸度小于Φ 0.03mm,固定扭矩傳感器在基準(zhǔn)面上。

    4.緊固聯(lián)軸器,安裝完成。

    信號輸出與信號采集

    1、扭矩信號輸出基本形式:

    ? 方波信號、脈沖信號。

    ? 可根據(jù)用戶需要制成電壓模擬信號輸出或電流模擬信號輸出(單向、靜止扭矩測量)。

    2、扭矩信號處理形式:

    ? 扭矩傳感器輸出的頻率信號送到頻率計或數(shù)字表,直接讀取與扭矩成正比的頻率信號或電壓、電流信號。

    ? 扭矩傳感器的扭矩與頻率信號送給單片機(jī)二次儀表,直接顯示實時扭矩值、轉(zhuǎn)速及輸出功率值及 RS232通訊信號。

    ? 直接將扭矩與轉(zhuǎn)速的頻率信號送給計算機(jī)或 PLD進(jìn)行處理。

    維護(hù)與保養(yǎng)

    1.每隔一年應(yīng)給扭矩傳感器兩端軸承加潤滑脂。加潤滑脂時,僅將兩端軸承蓋打開,將潤滑脂加入軸承,然后裝上兩端蓋。

    2.應(yīng)儲存在干燥、無腐蝕、室溫為 -20℃——70℃的環(huán)境里。

    注意事項

    1.安裝時,不能帶電操作,切莫直接敲打、碰撞傳感器。

    2.聯(lián)軸器的緊固螺栓應(yīng)擰緊 ,聯(lián)軸器的外面應(yīng)加防護(hù)罩,避免人身傷害。

    3.信號線輸 出不得對地 ,對電源短路,輸出電流不大于10mA? 屏蔽電纜線的屏蔽層必須與 +15V電源的公共端(電源地)連接。

    安裝使用

    1、使用環(huán)境:扭矩傳感器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為0℃ ~ 60℃,相對濕度小于90%,無易燃、易爆品的環(huán)境里。不宜安裝在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中。

    2、連接方式: 扭矩傳感器與動力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接

    (1) 彈性柱銷聯(lián)軸器連接如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,維護(hù)方便。能夠微量補(bǔ)償安裝誤差造成的軸的相對偏移,同時能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場合,工作溫度為-20-70℃。

    (2) 剛性聯(lián)軸器連接如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單,成本低,無補(bǔ)償性能,不能緩沖減振,對兩軸的安裝精度較高。用于振動很小的工況條件。

    3、安裝要求:

    (1) 扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝。

    (2) 如圖11、12所示,動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,以避免過大的震動,否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測量精度,甚至損壞傳感器。

    (3) 采用彈性柱銷聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。

    (4) 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。

    工作過程

    將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上并組成應(yīng)變橋 ,向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后,經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。本系統(tǒng)的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔(dān)的。因此實現(xiàn)了無接觸的能源及信號傳遞功能。

    向傳感器提供 ± 15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波,經(jīng)過TDA2030功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源,通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到 ± 5 V的直流電源,該電源做運(yùn)算放大器AD822的工作電源;由基準(zhǔn)電源AD589與雙運(yùn)放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生 ± 4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時,應(yīng)變橋檢測得到的mV級的應(yīng)變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v ± 1v的強(qiáng)信號,再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號,通過信號環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經(jīng)過傳感器外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機(jī)處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動--靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi),形成有效的屏蔽,因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

    傳感器輸出的頻率信號在零點(diǎn)時為 10kHz.正向旋轉(zhuǎn)滿量程時為15KHz.反向旋轉(zhuǎn)滿量程時為5KHz。即滿量程變量為5000個數(shù)/每秒。轉(zhuǎn)速測量采用光電齒輪或者磁電齒輪的測量方法,軸每旋轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個脈沖,高速或中速采樣時可以用測頻的方法,低速采樣時可以用測周期的方法。本傳感器精度可達(dá) ± 0.2%~ ± 0.5%(F · S)。由于傳感器輸出為頻率信號,所以無需AD轉(zhuǎn)換即可直接送至計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

    發(fā)展趨勢

    隨著自控系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器正呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢:

    1、測試系統(tǒng)向微型化!數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展;

    2、從單功能向多功能發(fā)展,包括自補(bǔ)償、自修正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲和記憶;

    3、向著小型化、集成化方向發(fā)展。傳感器的檢測部分可以通過結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計和優(yōu)化來實現(xiàn)小型化,IC部分可以整合盡可能多的半導(dǎo)體部件、電阻到一個單獨(dú)的IC部件上,減少外部部件的數(shù)量。

    4、由靜態(tài)測試向動態(tài)在線檢測方向發(fā)展。

    應(yīng)用實例

    汽車上的扭矩傳感器通過檢查扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)變形,并將其轉(zhuǎn)換為電子信號傳遞給蓄電池下方的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。傳感器由分相器單元1和2及扭轉(zhuǎn)桿組成,傳感器1位于轉(zhuǎn)向主軸,傳感器2位于小齒輪軸,其扭轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動后使2個分相器單元產(chǎn)生一個相對角度,并轉(zhuǎn)換電壓信號傳遞給電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)這兩個單元的相對位置決定對EPS轉(zhuǎn)向機(jī)電機(jī)提供相應(yīng)的工作電壓,當(dāng)然這個上面也使用到了角度傳感器。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅在需要轉(zhuǎn)向時才啟動電機(jī)產(chǎn)生助力,能減少發(fā)動機(jī)燃油消耗;能在各種行駛工況下提供******助力,減小由路面不平所引起電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩通過傳動裝置的作用而助力向系的擾動,改善汽車的轉(zhuǎn)向特性,提高汽車的主動安全性;沒有液壓回路,調(diào)整和檢測更容易,裝配自動化程度更高,且可通過設(shè)置不同的程序,快速與不同車型匹配,縮短生產(chǎn)和開發(fā)周期;不存在漏油問題,減小對環(huán)境的污染。

    電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是通過扭矩傳感器的配合,通過扭矩傳感器探測司機(jī)在轉(zhuǎn)向操作時方向盤產(chǎn)生的扭矩或轉(zhuǎn)角的大小和方向,并將所需信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號輸入控制單元,再由控制單元對這些信號進(jìn)行運(yùn)算后得到一個與行駛工況相適應(yīng)的力矩,最后發(fā)出指令驅(qū)動電動機(jī)工作,電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩通過傳動裝置的作用而助力。不難看出扭矩傳感器是相當(dāng)?shù)闹匾?。汽車上扭矩傳感器的損壞會直接導(dǎo)致汽車在行駛過程中失去轉(zhuǎn)向助力功能,使得轉(zhuǎn)向失靈變得僵硬。這樣扭矩傳感器在汽車安全問題上是很重要的,扭矩傳感器的好壞會直接決定駕車的安全系數(shù)。

    扭矩傳感器 - 利與弊

    發(fā)展趨勢

    隨著自控系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器正呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢:

    1、測試系統(tǒng)向微型化數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展;

    2、從單功能向多功能發(fā)展,包括自補(bǔ)償、自修正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲和記憶;

    3、向著小型化、集成化方向發(fā)展。傳感器的檢測部分可以通過結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計和優(yōu)化來實現(xiàn)小型化,IC部分可以整合盡可能多的半導(dǎo)體部件、電阻到一個單獨(dú)的IC部件上,減少外部部件的數(shù)量;

    4、由靜態(tài)測試向動態(tài)在線檢測方向發(fā)展;

    不足之處

    遙測扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項缺陷,但也存在著三個不足之處,

    其一:易受使用現(xiàn)場電磁波的干擾;

    其二:由于是電池供電,所以只能短期使用;

    其三:由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu),易引起高轉(zhuǎn)速時的動平衡問題,在小量程及小直徑軸時更突出;

    數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn)并克服了其缺陷,在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器,實現(xiàn)了能源及信號的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān),與轉(zhuǎn)速大小無關(guān),與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。

    扭矩傳感器 - 應(yīng)用

    一、交(直)流電動機(jī) 、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī) 。

    二、汽車發(fā)動機(jī)、柴油機(jī) 、轉(zhuǎn)向器、車身整體剛性扭轉(zhuǎn)試驗以及其他部件加工過程的控制和檢測。

    三、電(手)動執(zhí)行器、各種閥門自動開閉控制。

    四、石油 開采和提煉過程控制和監(jiān)測、火(水)力發(fā)電設(shè)備 的監(jiān)測、礦石篩選控制、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 的監(jiān)測。

    五、各種材料扭曲壽命 試驗。

    六、鐵路機(jī)械設(shè)備過程控制等等。

    1、檢測發(fā)電機(jī),電動機(jī) ,內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率。

    2、 檢測減速機(jī) 風(fēng)機(jī),泵,攪拌機(jī),卷揚(yáng)機(jī),螺旋槳,鉆探機(jī)械等設(shè)備的負(fù)載扭矩及輸入功率。

    3、檢測各種機(jī)械加工中心,自動機(jī)床的工作過程中的扭矩

    4、各種旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備系統(tǒng)所傳遞的扭矩及效率;

    5、檢測扭矩的同時可以檢測轉(zhuǎn)速,軸向力。

    6、可用于制造粘度計,電動(氣動,液力)扭力扳手。

    扭矩傳感器 - 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)


    參數(shù)

    技術(shù)指標(biāo)

    參數(shù)

    技術(shù)指標(biāo)

    精度

    0.1%F·S

    輸入阻抗

    380±10/750±30 Ω

    靈敏度

    1.0 ~1.5mV/V

    輸出阻抗

    350±3/700±5Ω

    蠕變

    ±0.05%F ·S/30min

    絕緣電阻

    ≥5000 M Ω

    非線性

    ±0.05%F·S

    工作溫度范圍

    -30  ~ +70 ℃

    滯后誤差

    ±0.05%F·S

    允許過負(fù)荷

    150 %F·S

    重復(fù)性誤差

    ±0.1%F·S

    密封等級

    IP67

    零點(diǎn)溫度系數(shù)

    ±0.05%F·S/10℃

    材質(zhì)

    合金鋼/不銹鋼

    輸出溫度系數(shù)

    ±0.05%F·S/10℃

    供橋電壓

    5 ~15VDC 建議 10VDC

    接線方式

    紅線: 激勵 (+)  黑線: 激勵 (-); 綠線: 信號 (+)  白線: 信號 (-) 注:以實物傳感器接線定義為準(zhǔn)




    扭矩傳感器


    扭矩傳感器,(又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀)分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類,其中動態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。 扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計,電動(氣動,液力)扭力扳手,它具有精度高,頻響快,可靠性好,壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

    精度高,頻響快,可靠性好

    簡介

           扭矩是在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù),為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩,使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器。該傳感器是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度完全相同的齒輪,在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時,這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波,比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點(diǎn):實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞,檢測信號為數(shù)字信號;缺點(diǎn):體積較大,不易安裝,低轉(zhuǎn)速時由于脈沖波的前后沿較緩不易比較,因此低速性能不理想。

    扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù),它具有精度高、頻響快、可靠性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。 將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上,并組成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號。這就是基本的扭矩傳感器模式。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中,最棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞,通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成。 由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸,因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱,因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。并且由于接觸不可靠引起信號波動,從而造成測量誤差大甚至測量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷,另一個辦法就是采用無線電遙測的方法 :將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號,通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,再用無線電接收的方法,就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法即為遙測扭矩儀。

    兩類傳感器

    非接觸式扭矩傳感器

    非接觸式扭矩傳感器輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來,輸入軸上有花鍵,輸出軸上有鍵槽。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時,輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了。花鍵和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量,使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變,磁感強(qiáng)度的變化,通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號。非接觸扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式,因而壽命長、可靠性高,不易受到磨損、有更小的延時、 受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響更小,已經(jīng)廣泛用于轎車領(lǐng)域。[1]

    應(yīng)變片扭矩傳感器

    應(yīng)變片傳感器扭矩測量采用應(yīng)變電測技術(shù)。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋,當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化,應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換;傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。

    高性能無線扭矩傳感器

    高性能無線扭矩傳感器將傳感器與無線通信技術(shù)結(jié)合在一起,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸。扭矩電信號由單片機(jī)控制的信號處理電路進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換之后,編碼器將采集到的數(shù)字量編碼傳送給發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)送。接收模塊接收到數(shù)據(jù)后,解碼器將譯出的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī),由LED顯示得到的扭矩數(shù)據(jù)值。傳感器數(shù)據(jù)采集發(fā)射電路由扭矩傳感器、信號處理部分、單片機(jī)和無線發(fā)射電路組成。扭矩傳感器將電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變電信號傳送到信號處理電路。信號處理部分對傳感器模擬信號提取放大,并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。微處理器負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)各部分器件的工作,并對數(shù)字信號進(jìn)行處理。無線發(fā)射電路在微處理器的控制下,由編碼器將采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和處理,并用發(fā)射模塊發(fā)射出。實現(xiàn)無線傳輸。

    電子式扭矩儀

    電子式扭矩儀是一種針對風(fēng)機(jī)、水泵試驗及現(xiàn)場能效評測的便攜式高性能軸功率測量儀器。電子式扭矩儀創(chuàng)造性的摒棄了傳統(tǒng)機(jī)電式扭矩傳感器繁瑣、復(fù)雜、在很多現(xiàn)場環(huán)境下不易實現(xiàn)的安裝過程,實現(xiàn)了風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)效率的實時測量,監(jiān)測風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)在使用過程中各環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài),對研究風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)的使用狀態(tài)提供了實時、真實、可靠的數(shù)據(jù);避免了因機(jī)電式扭矩傳感器安裝不當(dāng)對試驗結(jié)果造成的影響。

    電子式扭矩儀能完全取代傳統(tǒng)扭矩傳感器的軸功率測量功能,并且能獲取風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)的實時效率,為風(fēng)機(jī)、水泵機(jī)組節(jié)能提供了嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)評測手段。

    應(yīng)用范圍

    扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:

    1、電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測;

    2、風(fēng)機(jī)、水泵齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測;

    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;

    4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測;

    5、可用于制造粘度計;

    6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中;

    7、可以應(yīng)用于實驗室,測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制;

    產(chǎn)品信息

              基本原理

    扭矩的測量:采用應(yīng)變片電測技術(shù),在彈性軸上組成應(yīng)變橋。如圖1所示:

    產(chǎn)品特點(diǎn)

    1.信號輸出可任意選擇波形方波或脈沖波。

    2.檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。

    3.不需反復(fù)調(diào)零即可;連續(xù)測量正反扭矩。

    4.即可測量靜止扭矩,也可測量動態(tài)扭矩。

    5.體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用,只要按插座針號提供 +15V,-15V200mA)的電源,即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號。量輕、易于安裝。

    6.測量范圍: 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2Nm、3Nm、5Nm8Nm10Nm,特殊量程可定制。

    信號傳輸

                  信號輸出

    · 方波信號、脈沖信號。

    · 扭矩傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出是頻率信號,即5-15KHz;為了適應(yīng)客戶需求,無需外置模塊,與原始輸出電路整合設(shè)計直接輸出4-20mA、0-20mA、1-5V0-5V模擬信號,方便客戶采。

    2、扭矩信號處理形式:

    · 扭矩傳感器輸出的頻率信號送到頻率計或數(shù)字表,直接讀取與扭矩成正比的頻率信號或電壓、電流信號。

    · 扭矩傳感器的扭矩與頻率信號送給單片機(jī)二次儀表,直接顯示實時扭矩值、轉(zhuǎn)速及輸出功率值及 RS232通訊信號。

    · 直接將扭矩與轉(zhuǎn)速的頻率信號送給計算機(jī)或 PLD進(jìn)行處理.

    信號采集

    頻率輸出信號的信號采集頻率信號輸出時,與后續(xù)的信號采集設(shè)備的建議接口電

    注意事項

    1.安裝時,不能帶電操作,切莫直接敲打、碰撞傳感器。

    2.聯(lián)軸器的緊固螺栓應(yīng)擰緊 ,聯(lián)軸器的外面應(yīng)加防護(hù)罩,避免人身傷害。

    3.信號線輸 出不得對地 ,對電源短路,輸出電流不大于10mA· 屏蔽電纜線的屏蔽層必須與 +15V電源的公共端(電源地)連接。

    安裝

               使用環(huán)境

    扭矩傳感器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為0℃ 60℃,相對濕度小于90%,無易燃、易爆品的環(huán)境里。不宜安裝在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中。

    安裝方式

    3、連接方式: 扭矩傳感器與動力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接

    1彈性柱銷聯(lián)軸器連接如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,維護(hù)方便。能夠微量補(bǔ)償安裝誤差造成的軸的相對偏移,同時能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場合,工作溫度為-20-70℃。

    2剛性聯(lián)軸器連接如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單,成本低,無補(bǔ)償性能,不能緩沖減振,對兩軸的安裝精度較高。用于振動很小的工況條件。

    4、安裝要求:

    1) 扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝。

    2) 如圖1112所示,動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,以避免過大的震動,否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測量精度,甚至損壞傳感器。

    3) 采用彈性柱銷聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。

    4) 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm




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