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什么是扭矩傳感器?扭矩傳感器種類有哪些?

2021-04-06

什么是扭矩傳感器?扭矩傳感器種類有哪些?

力矩變化是機械動力設備運行狀態的重要信息。轉矩傳感器是扭矩測試不可缺少的一個重要組成部分,正在不斷發展。它是怎樣分類的呢?它的發展過程是怎樣的?還有什么用途呢?


力矩傳感器主要用于測量各種力矩、轉速和機械效率,它把力矩的變化轉換為電信號,其精度與所測試系統的精度密切相關。它的主要特點是:既能測得靜態力矩,又能測得旋轉力矩和動態力矩;檢測精度高,穩定性好,抗干擾能力強;連續測得正反轉力矩,無需重復調零,無導電環等磨損件,可長時間高轉速運行;輸出高頻信號,可直接送計算機處理。


下面我們簡單了解一下常用的扭矩傳感器都有哪些。

非接觸式扭矩傳感器

無觸點式轉矩傳感器也是動態轉矩傳感器,又叫轉矩傳感器、轉矩速度傳感器、轉矩傳感器等等。它的輸入軸和輸出軸由扭桿連接,輸入軸上有花鍵,輸出軸上則是鍵槽,當扭桿受到轉動力矩作用發生扭轉的時候,花鍵與鍵槽的相對位置則被改變,它們的相對位移改變量就是扭轉桿的扭轉量。這一過程使花鍵上的磁感強度發生變化,從而轉換成電壓信號。

非接觸扭矩傳感器的特點是壽命長、可靠性高、不易受到磨損、有更小的延時、受軸的影響更小,應用較為廣泛。


應變片扭矩傳感器

應變片轉矩傳感器采用應變電測技術。其原理是利用彈性軸,粘接應變計,組成測量電橋,當彈性軸受力矩作用產生微小形變時,電橋電阻值發生變化,從而改變電信號,實現扭矩的測量。

應變片扭矩傳感器的特點是分辨能力高、誤差較小、測量范圍大、價格低廉,便于選擇和大量使用。

扭矩傳感器

相位差式轉矩轉速傳感器

扭力式傳感器是一種扭力角位置差傳感器,其原理是利用根究磁電相位差式扭矩測量技術,將兩組齒輪分別裝在彈性軸端和端部,其齒數、形狀和安裝角完全相同,齒輪外側安裝接近傳感器。兩組傳感器的波形在彈性軸轉動時產生相位差,由此計算扭矩。


其特點主要是實現了扭矩信號的非接觸傳輸,檢測信號為高速數字信號。但由于這種扭矩傳感器體積較大,低速時性能不理想,所以應用已經不太廣泛。

另外,高性能無線扭矩傳感器較為常用,它與無線通信技術結合在一起,實現了數據的無線傳輸。


扭矩傳感器的歷史

扭矩傳感器的技術如今已經越來越成熟,然而其實它的發展還是經歷了三個階段。

測量技術的產生。在1678年,RobertHuke描述了著名的“胡克定律”中材料伸長和材料張力的比例關系。同時,電橋電路的出現,使得可以測量到變化電壓。

首先產生了旋轉扭矩傳感器。1945年,市場上推出了旋轉扭矩傳感器,它的原理是如果下方加載的軸的軸向扭矩扭轉一個角度,轉矩也會成比例變化。扭力的角度可由測量系統測量。


現代扭矩傳感器?,F代扭矩傳感器一般有模擬信號輸出,在這些接口中,相鄰的驅動器可能會產生干擾。之后數字的電子傳感器的出現增強了抗干擾能力。

時至今日,扭矩傳感器發展迅速,其種類和性能也越來越豐富。其在測試系統中的應用也將朝著微型化、數字化、智能化、虛擬化和網絡化的方向發展,實現從靜態測試項目到動態在線檢測的轉變。


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