扭矩传感器的原理结构以及应用解析

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。

 扭矩传感器的原理结构以及应用解析_设计制作_可编程逻辑

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。
责任编辑;zl

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