扭矩傳感器的工作過程和特點(diǎn)
扭矩傳感器在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù),旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器,該方法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(shí),這兩組傳感器就可以測(cè)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(jì)算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞,檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào);缺點(diǎn):體積較大,不易安裝,低轉(zhuǎn)速時(shí)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(cè)試比較成熟的檢測(cè)手段為應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它具有精度高,頻響快,可靠性好,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/160723.htm將專用的測(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)過壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。
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(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)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(shí),應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過儀表放大器AD620放大成1.5v ± 1v的強(qiáng)信號(hào),再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號(hào),通過信號(hào)環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈,再經(jīng)過傳感器外殼上的信號(hào)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(hào),該信號(hào)為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。
傳感器輸出的頻率信號(hào)在零點(diǎn)時(shí)為 10kHz.正向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為15KHz.反向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為5KHz。即滿量程變量為5000個(gè)數(shù)/每秒。轉(zhuǎn)速測(cè)量采用光電齒輪或者磁電齒輪的測(cè)量方法,軸每旋轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個(gè)脈沖,高速或中速采樣時(shí)可以用測(cè)頻的方法,低速采樣時(shí)可以用測(cè)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(hào),所以無需AD轉(zhuǎn)換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
扭矩傳感器的特點(diǎn)
1.信號(hào)輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波。
2.檢測(cè)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(cè)量正反扭矩。
4.即可測(cè)量靜止扭矩,也可測(cè)量動(dòng)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(hào)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(hào)。量輕、易于安裝。
本片文章主要介紹扭矩傳感器的工作過程和特點(diǎn),帶大家認(rèn)識(shí)了一下扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器,對(duì)了解扭矩傳感器有一定的作用。
評(píng)論