扭矩传感器工作原理与应用范围 一、测量原理 将*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*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) 二、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;*干扰*; 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*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。 三传感器原理结构 在一段*的弹性轴上粘贴上*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。 在传感器的外壳上固定着: 四工作过程 向传感器提供&plu*n;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&plu*n;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*稳压电源产生&plu*n;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&plu*n;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*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*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*的屏蔽,因此具有很强的*干扰能力。 本传感器输出的频率信号在*点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为 5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法,轴每旋转一周可产生60个脉冲,*或中速采样时可以用测频 的方法,低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达&plu*n;0.2%~&plu*n;0.5%(F?S)。由于传感器输出为频率信号,所以无需AD转换即可直接送至计 算机进行数据处理。 五应用范围 1.检测各种机械加工中心,自动机床的工作过程中的扭矩。 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.检测发电机,电动机,内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。 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。 7.制造扭矩测量仪,电批扭力计,风批扭力计,瓶盖扭力测试仪等检测仪器 |