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扭矩傳感器在工控行業(yè)被廣泛使用

時間:2023-10-26 點(diǎn)擊次數(shù):

扭矩傳感器是檢測各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件的扭矩感知。扭矩傳感器將扭矩的物理變化轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)確的電信號。

一般來說,扭矩是外力矩。例如,機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)是動力源提供的外力矩作用的結(jié)果,而扭矩是內(nèi)力矩。當(dāng)主軸工作時,刀具切削力對主軸的反作用產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形,可以用來衡量扭矩的大小。扭矩是使物體發(fā)生旋轉(zhuǎn)效應(yīng)或扭轉(zhuǎn)變形的扭矩,等于力和臂的乘積。

LF-610

扭矩是旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中最常見的參數(shù)。為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩,扭轉(zhuǎn)角相位差傳感器被廣泛使用。扭轉(zhuǎn)角相位差傳感器是在彈性軸的兩端安裝兩組齒數(shù)、形狀和安裝角度完全相同的齒輪,在齒輪的外側(cè)安裝一個接近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時,這兩組傳感器可以測量兩組脈沖波,并比較兩組脈沖波前后的相位差來計(jì)算彈性軸所承受的扭矩。

扭矩測試相對成熟的測試方法是應(yīng)變電測技術(shù),具有精度高、頻率快、可靠性好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。用應(yīng)變膠將特殊的扭矩應(yīng)變片粘貼在被測彈性軸上,形成應(yīng)變橋。如果向應(yīng)變橋提供工作電源,則可以測試彈性軸扭轉(zhuǎn)的電信號。這是基本的扭矩傳感器模式。

然而,在旋轉(zhuǎn)動力傳輸系統(tǒng)中,最棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上應(yīng)變橋的橋壓輸入和檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分之間傳輸。通常的方法是使用導(dǎo)電滑環(huán)。由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于摩擦接觸,不可避免地存在磨損和加熱,限制了旋轉(zhuǎn)軸的速度和導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。由于接觸不可靠,導(dǎo)致信號波動,導(dǎo)致測量誤差大,甚至測量不成功。

為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷,另一種方法是使用無線電遙測方法:將扭矩應(yīng)變信號放大到旋轉(zhuǎn)軸上,將V/F轉(zhuǎn)換為頻率信號,通過載波調(diào)制從旋轉(zhuǎn)軸發(fā)射到軸外,然后通過無線電接收獲得旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號。旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法是遙測扭矩計(jì)。


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