扭矩传感器样本

扭矩传感器样本
扭矩传感器样本

工作原理:

传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。下面为扭矩测量的主要工作原理框图,由于采用了能源与信号的无接触传输,完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。

电源

当测速码盘连续旋转时,通过光电开关输出脉冲信号,根据码盘的齿数和输出信号的频率,即可计算出对应的转速。

技术指标:

1.测量范围:0.5N·m--5万N·m(分若干档)

2.非线性度:±0.1%--±0.3%(F·S)

3.重复性:±0.1%--±0.2%(F·S)

4.精度:±0.2%--±0.5%(F·S)

5.环境温度:-40℃--70℃

6.过载能力:150%

7.频率响应:100 μs

8.输出信号: 频率方波 (标准产品),也可以为4-20毫安电流或电压信号

零扭矩: 10 KHz

正向满量程: 15 KHz

反向满量程: 5 KHz

9.输出电平:5V (可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA

10.信号插座: (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11.绝缘电阻:大于200MΩ

12.相对湿度:≤90%RH

量程选择:

转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定,通常情况下应留有一定余量,防止出现过载以至于损坏传感器。

计算公式:M=9550*P/N

1

M:转矩单位(牛.米)P:电机功率单位(千瓦)N:转速单位(转/分钟)

如您使用的电机为三相感应电机,转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍,这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。

型号选择

C系列转速转矩传感器

代号类型

4 常规动态测试

5 静态(适用于非旋转场合)

6 小量程(10牛米以下)

4A 为4型换代产品

6A 为6型换代产品

7 可以同时测量轴向力

量程测量范围(NM)

0.5 0—0.5

1 0—1

2 0—2

5 0—5

10 1—10

20 2—20

50 5—50

100 10—100

200 20—200

300 30—300

500 50—500

700 70—700

1000 100—1000

2000 200—2000

5000 500—5000

10000 1000—10000

20000 2000—20000

50000 5000—50000

代号输出形式

1 频率输出

2 4-20mA

3 电压输出

代号精度等级

A 0.2

B 0.5

2

C4型传感器

本传感器为标准型传感器,适用于所有旋转动力系统扭矩的测量。

安装方式:

1.使用两组联轴器将传感器安装在动力源和负载之间。

2.建议用挠性、弹性或万向节联轴器,以保证同心度∠0.1mm。

3.动力及负载设备必须固定可靠避免振动。

4.将本传感器的基座与设备的基座固定可靠,中心高须调节合适以避免产生弯矩。

3

4

负 载

传感器动力源

l

外形主要尺寸表

规格

(N ·m)

Φdj6 ΦD

A

L

L 1

H

h

E

B

C

F

最高转速(r/min)

C 型键

(b ×L1×h ×数量)

50 Φ18 Φ85 150 224 32 123 58 72 62 6.5 112 10000 6×32×6×1 100 Φ18 Φ85

150

224

32

123

58

72

62

6.5

112

10000

6×32×6×1

200 Φ28 Φ95 152 242 42 133 63 72 62 6.5 121 10000 8×40×7×1 300 Φ28 Φ95 152 242 42 133 63 72 62 6.5 121 10000 8×40×7×1 500 Φ38 Φ105 154 272 57 144 69 72 62 6.5 136 10000 10×56×8×2 700 Φ38 Φ105 154 272 57 144 69 72 62 6.5 136 10000 10×56×8×2 1000 Φ48 Φ115 156 328 82 150 70 72 82 8.5 165 6000 14×80×9×2 2000 Φ55 Φ125 168 385 105 161 74 72 82 8.5 198 6000 16×100×10×2 5000 Φ75 Φ146

180

396

105

187

89

72

82

8.5

210

6000

20×105×12×2

10000 Φ100 Φ182 180 447 130 244 122 80 112 10.5 230 6000 28×130×16×2 20000 Φ120 Φ208 180 520 165 280 150 90 150 10.5 260 1500 32×165×18×2 50000

Φ165

Φ250 200

600

200

300

150

100

150

12.5

300

1500

40×200×22×2

C4A

型传感器

为了适应一些特殊场合需要,我公司推出了一种体积更加小巧的扭矩传感器

C4A

型扭矩传感器,它适用于对体积和尺寸有严格要求的场合,同时它的安装更加方便快捷。 它是

C4

型的换代产品。

C4A型传感器选型尺寸图:

规格(N·m) Φdj6 ΦD L L1 L2 L3 L4 L5 H B

最高转速

(rpm)

C型键

(b×l×h×数量)

10 Φ12 Φ65 150 25 70 50 88 70 60 4 18000 4×25×4×1 50 Φ18 Φ70 170 32 70 50 94 70 65 6 15000 6×32×6×1 100 Φ18 Φ70 170 32 70 50 94 70 65 6 15000 6×32×6×1 200 Φ28 Φ80 190 42 70 50 94 70 70 8 11000 8×40×7×1 300 Φ28 Φ80 190 42 70 50 94 70 70 8 11000 8×40×7×1 500 Φ38 Φ90 220 57 70 50 94 80 80 10 8000 10×56×8×2 700 Φ38 Φ90 220 57 70 50 94 80 80 10 8000 10×56×8×2 1000 Φ48 Φ100 275 82 70 50 94 90 90 14 6500 14×80×9×2 2000 Φ55 Φ115 290 85 80 60 104 100 100 16 5000 16×100×10×2 5000 Φ75 Φ140 340 105 90 60 126 100 110 20 4000 20×105×12×2 10000 Φ100 Φ185 420 130 150 100 140 150 135 28 3000 28×130×16×2 20000 Φ120 Φ208 520 165 176 120 176 150 150 32 2000 32×165×18×3

5

50000 Φ165 Φ240 700 250 190 120 195 150 180 40 1500 40×200

×22×2

C5型传感器

该型号传感器主要用于测量非旋转系统的转矩。

l外形主要尺寸表

单位:mm

规格(N·m) Φdh7ΦDΦD1ΦD2L L1L2

a-Φd1

(均布)

b×l3×c×数量

10 Φ10Φ62Φ76Φ90100 48 20 3-Φ5.53×16×3×1

6

7

20 Φ18 Φ64 Φ80 Φ100 119 55 30 3-Φ6.5 6×25×6×1

50 Φ18 Φ64 Φ80 Φ100 119 55 30 3-Φ6.5 6×25×6×1 100 Φ18 Φ64 Φ80 Φ100 119 55 30 3-Φ6.5 6×25×6×1 200 Φ28 Φ72 Φ90 Φ105 129 55 35 3-Φ8.5 8×30×7×2 300 Φ28 Φ72 Φ90 Φ105 129 55 35 3-Φ8.5 8×30×7×2 500 Φ38 Φ82 Φ100 Φ120 139 55 40 4-Φ10.5 10×35×8×2 700 Φ38 Φ82 Φ100 Φ120 139 55 40 4-Φ10.5 10×35×8×2 1000 Φ48 Φ92 Φ114 Φ135 173 55 57 6-Φ12.5 14×52×9×2 2000 Φ60 Φ114 Φ140 Φ160 200 55 70 6-Φ12.5 18×65×11×2 5000 Φ75 Φ130 Φ160 Φ190 263 55 102 6-Φ16.5 20×97×12×2 10000 Φ100 Φ166

Φ220

Φ260 321 55 130 8-Φ21 28×125×16×2 20000 Φ120 Φ190 Φ250 Φ300 410 70 165 8-Φ26 32×165×18×2 50000

Φ165

Φ240 Φ300

Φ360

560

70

240

8-Φ32

40×240×22×2

安装方式:

将传感器一端固定在设备上,一端加扭矩。

C6

型传感器

8 C6型转矩传感器是C4转矩传感器的小量程形式:当量程小于10N·m

时C4系列转矩传感器两端的支承轴承的磨擦力就成了不可忽略的干扰因素,C6型小量程转矩传感器在结构上与C4型转矩传感器的不同之处在于:避免了轴承磨擦力对测量结果的影响。

(1).特点:

1.量程从0.5 N·m~10 N·m分六档,转速最高可达20000转,也可按用户要求定制;

2.工作原理与C4系列相同;

3.结构与C4型的区别在于避免了轴承磨擦力的影响;

(2).安装方式:

本传感器测试端通过联轴器与被测设备相连接。若测试动力源的扭矩,应将测试端与动力源相连;若测试负载的扭矩,应将测试端与负载相连,安装时一定要避免产生附加弯矩,并且测试端在任何时候都不能施加过大力矩。另外,本传感器还有一种只有一端出轴,即只有测试端,其用途是为了方便另一端安装其他装置。

C6A型传感器

C6A扭矩传感器为我公司C6型的换代产品,该型号传感器具有体积

小巧、安装方便的特点。它的安装方式同C4型传感器。

外形尺寸如下:

非标产品的研制与开发

测量高转速设备的扭矩一直是一个难题,本公司一直致力于研制开发高转速的扭矩传感器。转速不能提高主要原因是受到轴承额定转速的限制(无论国内还是国外),本公司成功的解决了该项技术难题,采用非接触、无轴承式测量高转速设备的扭矩,得到多家研究所及厂家的使用并获得了一致好评。

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本公司传感器经过多次改进,开发了既测量转矩、转速,又可以测量来自拉压两个方向的轴向力的扭矩传感器。

对于一些环境温度比较高的场合,我公司开发了一种采用水冷处理的扭矩传感器,保证了输出信号的准确性和稳定性,使传感器在特殊场合满足客户的需求。

转矩转速测量仪

本仪表为C系列转速转矩传感器的配套仪表。(有数码管显示和液晶显示两种)

技术指标:

1 测量范围:0.5-50000N.m

2 精度:±0.2%―±0.5%

3 转速精度:60(或120)个脉冲/转,无累积误差

4 电源电压:AC220V±10%

主要功能:

2等间隔定时测量,测量周期T=200--2000ms可设定,采用定时脉冲计数的方式,同步测量当前时刻的转矩、转速值。

2显示窗口,提供3个4位显示窗口,分别显示转矩、转速、功率的测量值,同时可切换显示测量过程中的转矩最大值,并给出正、负

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11

扭矩指示。

2调零:具有传感器测量零点校准的功能。

2量程设定,仪表提供量程设定的用户输入功能,可保证仪表与传感器的通用性,无须特殊标定。

2报警:用户可设置转矩、转速的报警值,仪表具备报警指示功能,并输出报警信号。

2打印:可外接打印机进行实时数据打印,打印时间间隔在15S~60S 范围内可调。

2通讯:提供标准RS-232接口,及通信协议。

2电源检测复位:避免电源干扰、波动引起的死机现象。

2参数保存:可保存设定的各项参数。

板卡及软件

本板卡安装在计算机内的扩展槽上,它比前一款测量仪具有更强大

的功能。它由软件和硬件两部分组成,运行平台为WINDOWS95以上。本板卡在计算机屏幕上实现显示测量参数的数值和波形,界面直观性好,能对所测的数值及波形进行存储和打印。此款计算机板卡能对转矩、转速、功率等曲线、数据进行更深入的分析。

电动机启动过程

测试工程设计和开发

业务范围:

1.完整的电动机测试系统

2.完整的发动机测试系统

3.完整的传动轴测试系统

4.还可以根据客户需要进行特殊的设计制作与开发

我公司将提供完善的多元化服务,愿与您携手共创行业未来,协助您获得最新的技术信息和解决方案。

维修与服务

1.本公司对售出的产品实行保修一年,终身维修。

2.凡使用期限在保修期内的产品,由于产品质量而引起的故障,本公

司负责免费对产品进行维修或更换新的产品。

3. 凡使用期限超过了保修期的产品,出现故障,由本公司负责维修,顾

客需承担维修费用。

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盘式扭矩传感器

盘式扭矩传感器 一、工作原理采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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。使用于轴向空间比较短的需要测量扭矩转速的场合。 二、主要性能指标 扭矩示值误差: < 0、5 % F S 灵敏度: 10、2 mv / V 非线性: <0、25 % F S 重复性: <0、2% F S 零点温飘: <0、5 % F S /10℃输出阻抗:1KΩ3Ω 绝缘阻抗: >500MΩ 静态超载:120 % 断裂负载:200 % 使用温度: 0 ~60℃ 储存温度: -20 ~70℃ 电源电压: +15V5%,-15V5%

总消耗电流: <130mA频率信号输出:5KHz—70℃的环境里3、保证数字扭矩仪的循环工作,可以增加内部温度。可以提高仪表的林敏度4、设置温度上下限报警指示灯,当窗口显示上下限温度时该等亮。及时做好应对措施。 5、测量扭矩时,应在转换器上设置保温措施,以免因杂质通过导致转换器接口而发生沉淀。 五、功能特点:1、无轴承结构,可高速运转。 2、信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。 3、检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 4、不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。 5、即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩六、外形尺寸图:盘式变送器的截面图以圆形呈现,传递信号时与旋转,转速和转向无关。安装时不需要考虑方位,可按具体情况任意方向安装。 六、常见故障:1、仪表指示突然变化不正常。多半是由于仪器本身补偿导线断路变送器失灵造成的2、工艺操作发生变化,多半是由于调节器、测控设备损坏引起的。3、硬件环境不满足要求,会直接引起硬件设置的损坏。换件环境的操作系统,办公软件使用不正确,导致变送器的显示范围不正确。4、安装不正确,显示器的屏幕数字不发生变化。正负极接反,会直接烧坏显示仪表。5、扭矩仪表出现快速振动的现象,肯定是由于控制参数调整不当引起的。七、扭矩信号处理形式:扭矩传感器输出的频率信号送到

应变式扭矩传感器简单设计报告

基于电阻应变式扭矩传感器与MSP430的扭 矩测量系统设计

2.应变式扭矩传感器 2.1 金属应变计工作原理 电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应[4]。金属丝的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象称为金属的电阻应变效应。 例如,一段金属丝的电阻R 与丝的长度L ,横截面A 有如下关系: L R A ρ = (2-1) 若金属丝受到拉力F 作用伸长,伸长量设为l ?,横截面积相应减少A ?,电阻率的变 化设为ρ?,则电阻的相对变化量为: R l A R l A ρρ????=-+ (2-2) 又因为对金属丝来说2 22,2, 2A r r r A r A rdr A r r ππππ???=?===于是有: 2R l r R l r ρ ρ????=-+ (2-3) 由材料力学知,弹性限度内材料的泊松系数为//r r l l μ?=-?,则有 0(12)R l l K R l l ρμρ????=++= (2-4) 式中0/12/K l l ρρ μ?=++ ?为金属丝的灵敏度系数,它越大表明单位应变引起的电阻相对变化越大。若令l l ε?=为金属丝的轴向相对应变,则 (12)R R ρρμεε ??=++ (2-5) 从上式可知,灵敏度系数受两个因素影响:一个是受力后材料的几何尺寸的 变化,即12μ+;另一个是受力后材料晶格畸变引起电阻率发生的变化及 ρ ρε ?。对金属材料电阻丝来说,灵敏度系数表达式中12μ+的值要比 ρ ρ ε ?大得多。因此

在相当的范围内,电阻的相对变化与金属丝的纵向应变ε成正比,也及金属丝有着不错的线性度。 2.2 扭矩测量原理 弹性体是扭矩传感器的关键部件,它直接与被测对象接触(例如电机转轴)并引起应变片产生形变。 弹性轴在受到扭转时发生形变(如图),轴上会有应力和应变产生。其横截面会受到一个剪应力,该剪应力按照直线规律变化,在轴的中心处为零,轴的表面达到最大[4]。 (1)弹性轴横截面剪应力 (2)弹性走表面法向张力 图2.1 弹性轴横截面与表面手里分析 现在从弹性轴的径向表面上取一个单元进行研究,如图,在其与杆轴成45度与135度的斜面上,受到法向应力,此法向应力为主应力,其数值等于横截面上的剪应力τ[4]。图中,此应力在一个方向上受拉伸,另一个方向上受压缩。

法兰式扭矩传感器ZJ-A型

法兰式扭矩传感器ZJ-A型

产品特点: 1.信号输出可任意选择波形一方波或脉冲波。 2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 3.不需反复调零即可连续测量正反扭矩。 4.即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。 5.体积小、重量轻、易于安装。传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供 ±15VDC(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。 6.测量范围:0-500000Nm标准可选,特殊量程定制。 应用范围: 1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测; 2.风机、水泵、齿轮箱、扭力扳手的扭矩及功率的检测; 3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船泊、矿山机械中的扭矩及功率的检测; 4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测; 5.可用于制造粘度计; 6.可用于过程工业和流程工业中; 基本原理: 转矩的测量:采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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。 工作过程: 将专用的扭矩应变片用应变胶粘帖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。将扭矩传感器应变信号放大后,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形变压器承 担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。 向传感器提供±15VDC电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过功率放大 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 大器的工作电源;由基准电源与双运放组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源及作为电桥电源,有座位放大器即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放大成1.5v±1v的强 信号,再通过V/F转换器变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传

动态扭矩传感器

本产品是通用型数字扭矩传感器,通过弹性或刚性联轴器将传感器安装在动力设备与负载设备之间。转速测量采用光电码盘设计。主要用于航天、航空、汽车、建筑、化工、机械行业等领域: 1、风机、水泵、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测; 2、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测; 3、大型机车、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测; 4、可用于制造面粉粘度计; 技术特点是: 1.可以测量静态旋转扭矩及动态过程的旋转扭矩。 2. 测量正向,反向扭矩时不需要调零,输出信号为频率信号。 3. 结合电子技术实现非接触电源供电输入与扭矩信号输出。

4. 扭矩的测量与旋转速度,方向无关。 5. 数字化处理信号输出,抗干扰能力强,性能稳定可靠,使用寿命长。 6. 扭矩的频率输出的范围:(正反向)。 7. 输入电源极性,幅值保护,输出信号保护。 8. 体积小,重量轻,安装方便。 9. 可测量正反向扭矩,转速及功率。 安装注意事项是: 1.使用两组联轴器,将传感器安装在动力设备与负载之间。一端用法兰盘或连接套与被测设备相连,另一端固定或施力 2.分别调整动力设备、负载、传感器的中心高度和同轴度,要求小于0.05mm,然后将其固定,并紧固可靠,不允许有松动,使用小量程或高转速传感器时,更要严格保证连接的中心高和同轴度。否则可能造成测量误差及传感器的损坏。 3.连接时可选用刚性或弹性联轴器,在震动较大或同轴度无法保证安装要求时(大于0.05mm,小于0.2mm),建议选用弹性联轴器(会影响测量精度),

安装同轴度超过0.2mm时,严禁使用。 使用中如有疑问请及时与郑州沐宸自动化科技有限公司联系,保修期之内不得自行拆卸,如果传感器不能满足您的要求,传感器本体及外壳没有任何损伤的前提下可以进行更换处理。

红外传感器分类

光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理) 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关 它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号。

MH-803动态扭矩传感器

MH-803动态扭矩传感器 二、基本原理: 扭矩的测量:采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,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。如图1所示: 三、产品特点:

2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离,使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定扭矩传感器在基准面上。 4.紧固联轴器,安装完成。 七、信号输出与信号采集: 1、扭矩信号输出基本形式: ?方波信号、脉冲信号。 ?可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出(单向、静止扭矩测量)。 2、扭矩信号处理形式: ?扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表,直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。 ?扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表,直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。 ?直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。 八、维护与保养: 1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时,仅将两端轴承盖打开,将润滑脂加入轴承,然后装上两端盖。 2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为 -20℃——70℃的环境里。 九、注意事项: 1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞扭矩传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧 ,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地 ,对电源短路,输出电流不大于10mA?屏蔽电缆线的屏蔽层必须与 +15V 电源的公共端(电源地)连接。 十、安装使用: 1、使用环境:扭矩传感器应安装在环境温度为0℃~ 60℃,相对湿度小于90%,无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。 2、安装方式: (1) 水平安装:如图11所示:

扭矩传感器样本

工作原理: 传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。下面为扭矩测量的主要工作原理框图,由于采用了能源与信号的无接触传输,完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。 电源 当测速码盘连续旋转时,通过光电开关输出脉冲信号,根据码盘的齿数和输出信号的频率,即可计算出对应的转速。 技术指标: 1.测量范围:0.5N·m--5万N·m(分若干档) 2.非线性度:±0.1%--±0.3%(F·S) 3.重复性:±0.1%--±0.2%(F·S) 4.精度:±0.2%--±0.5%(F·S) 5.环境温度:-40℃--70℃ 6.过载能力:150% 7.频率响应:100 μs 8.输出信号: 频率方波 (标准产品),也可以为4-20毫安电流或电压信号 零扭矩: 10 KHz 正向满量程: 15 KHz 反向满量程: 5 KHz 9.输出电平:5V (可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA 10.信号插座: (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11.绝缘电阻:大于200MΩ 12.相对湿度:≤90%RH 量程选择: 转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定,通常情况下应留有一定余量,防止出现过载以至于损坏传感器。 计算公式:M=9550*P/N 1

M:转矩单位(牛.米)P:电机功率单位(千瓦)N:转速单位(转/分钟) 如您使用的电机为三相感应电机,转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍,这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。 型号选择 C系列转速转矩传感器 代号类型 4 常规动态测试 5 静态(适用于非旋转场合) 6 小量程(10牛米以下) 4A 为4型换代产品 6A 为6型换代产品 7 可以同时测量轴向力 量程测量范围(NM) 0.5 0—0.5 1 0—1 2 0—2 5 0—5 10 1—10 20 2—20 50 5—50 100 10—100 200 20—200 300 30—300 500 50—500 700 70—700 1000 100—1000 2000 200—2000 5000 500—5000 10000 1000—10000 20000 2000—20000 50000 5000—50000 代号输出形式 1 频率输出 2 4-20mA 3 电压输出 代号精度等级 A 0.2 B 0.5 2

光电开关分类与特点

光电开关分类与特点 光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。 光电开关的分类 1 按检测方式分 常用光电开关的分类方法:按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距 槽型光电开关(9张)离远,可检测半透明物体的密度(透光度)。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近,以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远,适宜作远距离检测,也可检测透明或半透明物体。 2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。放大器分离型是将放大器与传感器分离,并采用专用集成电路和混合安装工艺制成,由于传感器具有超小型和多品种的特点,而放大器的功能较多。因此,该类型采用端子台连接方式,并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能,可设置亮、音动切换开关,能控制6种输出状态,兼光电开关 有接点和电平两种输出方式。 放大器内藏型是将放大器与传感一体化,采用专用集成电路和表面安装工艺制成,使用直流电源工作。其响应速度局面(有0.1ms和1ms两种),能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动,并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式,能防止相互干扰,在系统安装中十分方便。 电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化,采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源,适用于在生产现场取代接触式行程开关,可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯,输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点,可防止相互干扰,并可紧密安装在系统中。 光电开关的特点 MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显着的特点: ●具有自诊断稳定工作区指示功能,可及时对射式光电开关 告知工作状态是否可靠; ●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装方便; ●对ES外同步(外诊断)控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化; ●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体; ●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的可靠性; ●体积小(最小仅20×31×12mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景 不久前,市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出,2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下,预计2010年将跌破2美元。Darnell表示,随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同,更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出,软件开发环境持续改善,以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动,扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束,扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在,中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外,监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献,特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器,分为动态和静态两大类,其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目:设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求: 1)精度高,频响快,可靠性好,寿命长; 2)体积小、质量轻,便于安装使用; 4)没有导电环等磨损件,可以高速长时间运行; 3、使用条件: 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上,振动大,灰尘、油雾、水污比较多,故要求传感器封闭,只留下两个轴端在外面,工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。(P145~146) 扭矩测量的基本原理如下: 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

扭矩传感器原理与应用

扭矩传感器原理与应用 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。 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(01图) 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。在传感器的外壳上固定着: 图五数字式扭矩传感器测量原理图 (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 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。 本传感器输出的频率信号在零点时为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,高速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±0.2%~±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. 检测发电机,电动机,内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。

光电传感器介绍

光电式传感器 1.概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个 光子的能量为E=hv, 动量为。 由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:

(1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv,动量 为。由N个光子组成的光子流,能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。 根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动 能,所以对于电子应有: 2.2 内光电效应 光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量,并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。 光电效应:当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,赋予这些物质的电子以附加能量,或者改变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光—电转换过程。在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。 2.2.1光电导效应 光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应(又称为光电效应、光敏效应),即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

扭矩传感器

扭矩传感器 1.概述 扭矩又叫转矩,是反映转动设备输出力的大小的重要参数。扭矩在物理学中用下面的公式计算。 其中:P表示转动设备的输出功率,单位千瓦(k W);M表示转动设备的输出扭矩,单位牛米(N·m);N表示转动设备的转速,单位转/分钟(r/min)。从公式可以看出,扭矩是一个与功率和转速相关的物理量,它反映了转动设备输出功率和转速的比值关系。如果知道了转动设备的输出功率和转动速度,就可以利用公式计算出转动设备的扭矩。但实际生产中,功率的测量是不容易的,而扭矩可以利用较简单的装置把扭矩转化为力和磁的测量,对于力和磁这两个物理量的检测,我们有许多成熟工具,这样扭矩的测量就变得相对简单了。 2.常见的扭矩传感器分类 常见的扭矩传感器包括电阻应变式、磁电相位差式、光电式、磁弹性式、振 3.几种常见的扭矩传感器原理 (1)电磁齿栅式转矩传感器

电磁齿(栅)式转矩传感器的基本原理是通过磁电转换,把被测转矩转换成具有相位差的两路电信号,而这两路电信号的相位差的变化量与被测转矩的大小成正比。经定标并显示,即可得到转矩值。齿(栅)式传感器的工作原理如图1所示。 图 1电磁式转矩传感器原理图 电磁式转矩传感器在弹性轴两端安装有两只齿轮,在齿轮上方分别有两条磁钢,磁钢上各绕有一组信号线圈。当弹性轴转动时,由于磁钢与齿轮间气隙磁导的变化,信号线圈中分别感应出两个电势。再外加转矩为零时,这两个电势有一个恒定的初始相位差,这个初始相位差只与两只齿轮在轴上安装的相对位置有关。在外加转矩时,弹性轴产生扭转变形,在弹性变形范围内,其扭角与外加转矩成正比。在扭角变化的同时,两个电势的相位差发生相应的变化,这一相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比。由于这一个电势的频率与转速及齿数的乘积成正比,因为齿数为固定值,所以这个电势的频率与转速成正比。在时间域内,感应信号S1,S2是准正弦信号,每一交变周期的时间历程随转速而变化,测出他们之间的相差Φ即可得到扭矩值。由材料力学可知: Φ 式中Φ——弹性轴的扭转角; ——转矩; ——弹性轴材料的剪切弹性模量; ——弹性轴直径; ——弹性轴工作长度。 其中,、、都是常数,令 则有 Φ 因此,扭矩的测量就转换成相位差的测量。而S1、S2是准正弦信号,其相位的测量需要用高频脉冲插补法,即用一组高频脉冲来内插进被测信号,然后对高频脉冲计数。

扭矩传感器原理

扭矩传感器原理 作者:https://www.360docs.net/doc/472729469.html, 发布日期:2007-11-13 21:02:31 1 综述电动助力转向系统EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulic power steering)相比,EPS系统具有很多优点:仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。图1 EPS结构图如图1所示,EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向,扭矩传感器咨询电话:零幺零-捌零玖叁零零陆捌-010-********并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作,电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。扭矩传感器的种类有很多,主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等,随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。 2 电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高,在早期应用比较多。 2.1 EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩,并将其转化成相应的转角值。转角-位移变换器是一对螺旋机构,将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向位移,由刚球、螺旋槽和滑块组成。滑块相对于输入轴可以在螺旋方向上移动,同时滑块通过一个销安装到输出轴上,可以相对于输出轴在垂直方向上移动。因此,当输入轴相对于输出轴转动时,滑块按照输入轴的旋转方向和相对于输出轴的旋转量,垂直移动。当转动方向盘的时候,钮矩被传递到扭力杆,输入轴相对于输出轴方向出现偏差。该偏差是滑块出现移动,这些轴方向的移动转化为电位计的杠杆旋转角度,滑动触点在电阻线上的移动使电位计的电阻值随之变化,电阻的变化通过电位计转化为电压。这样扭矩信号就转化为了电压信号。 2.2扭杆式扭矩传感器的设计扭杆是整个扭杆扭矩传感器的重要部件,因而扭杆式扭矩传感器的设计关键是扭杆的设计。扭杆通过细齿形渐开线花键和方向盘轴连接,另外的一端通过径向销(直径D)与转向输出轴连接,基本结构如图2所示。图2 圆柱截面扭杆结构图扭杆细齿形渐开线花键端部结构外直径 d0=(1.15~1.25)d ,长度 L=(0.5~0.7)d,为了避免过大的应力集中,采用过度圆角时,半径 R=(3~5)d,扭杆的有效长度为l,d为扭杆有效长度的直径。扭杆的扭转刚度k是扭杆的一个重要的物理量,可以参照下面的公式计算。当其受到扭矩T的时候,其扭转的切应力τ和变形角υ分别为:其扭转刚度为:其中d-扭杆直径,有效长度,Ip惯性矩,Zi抗扭截面系数如图3为某扭矩传感器扭杆的试验曲线,曲线的斜率即为扭转刚度k。扭杆式扭矩传感器在早期的EPS中应用比较多,但由于是接触式的,工作时产生的摩擦使其易磨损,影响其精度,将会被逐步淘汰。 3金属电阻应变片的扭矩传感器传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换:传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件,在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力,这个时候承受的主应力和剪应力相等,其计算公式为:式中τ—主应力,此时与σ相等Wp—轴截面极矩测量电桥可以采用半导体电阻应变片,并将它们接成差动全桥,其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。应变片的电阻 R1=R2=R3=R4=R0,可以得到下面的式子:式中,E-轴材料的弹性模量 u-电桥的供电电压 S-电阻应变片的灵敏度系数放大电路采用仪器用放大电路,它由专用仪器用放大电路构成,也有三只单运放电路组合而成,放大倍数为K,放大后的电压V为:为了使一起具有高精度,必须使灵敏度系数为常数。在金属电阻应变片的扭矩传感器中,需要解决的技术关键是: (1)、弹性轴的工作区域不应该大于弹性区域的1/3,且取初始段。为了将迟滞误差减低到最底,按照超载能力指数选取最大的轴径。 (2)、采用LM型硅扩散力敏全桥应变片,较好的敏感性,很小的非线形度 (3)、采用高精度的稳压电源。

扭矩传感器的原理与使用

扭矩传感器的原理与使用 一、适用范围 转盘扭矩是石油钻井工程中一项十分重要的工程参数,它的监测对于合理的使用钻头,防止事故,提高钻井效率具有非常重要的意义。链轮液压式的测量方法存在着传感器笨重、现场安装复杂、费用高、精度低、可靠性差的缺点。 CSF—3E型机械扭矩传感器可适用于油田录井、钻井作业等施工中的钻机转盘扭矩的相对量测量。并可以应用于1类防爆区域。可有效预防钻井过程中的井下事故及提高钻头使用寿命。它具有灵敏度高,线性好,抗过载能力强、寿命长,便于安装,成本低等优点。 二、工作原理 机械扭矩传感器为测力传感器,通过顶丝架上的顶丝将其项在钻台横梁一侧,当转盘转动时横梁会因受到转盘扭矩的作用产生物理形变,从而使扭矩传感器受力,使传感器的电桥输出信号经前置电路转换为电流信号。 三、主要技术指标: 量程:50KN,供电电压15—24VDC。输出信号:4—20毫安(2线制) 工作温度范围:—40°—+50°抗过载能力:100% 四、安装与使用: 见安装图,安装时将1号顶丝后退7—8cm,(如果有缓冲垫子去掉),把传感器受力孔套进顶丝前端,然后把顶丝上到位即可。 初始力的调整,先把传感器与测量系统联接好,紧顶丝(根据灵敏度的要求),使电流指示6—8个毫安为宜。也可以根据现实扭矩值的大小需要调整初始灵敏度,其方法:如果提高灵敏度,紧顶丝使原始电流最大不能超过10毫安,过大易使传感器过载而损坏;降低灵敏度则松顶丝,电流不能小于6毫安,否则会造成扭矩异常。当初始力调整好以后,一定要把顶丝背螺帽上紧,以防松动。 五、注意事项: 1、变送器电路具有极性保护功能,当电路电源极性接反时不会烧坏电路,但输出为零。因此如果遇到输出电流为零时,就要检查信号电缆是否接错或开路,也可考虑是否电源极性接反。 2、当座卡瓦可能会出现扭矩增大现象,这是因为转盘不平的原因,但不会影响测量和损坏传感器,如果要解决此现象可把传感器安装在3号顶丝的位置,但不影响灵敏度。 3、传感器受力孔底部有承压芯,使用时注意不要丢失,没有承压芯传感器的测量数据会受影响。 4、钢丝电缆、传感器电缆和接头部分不要用力拉或者扭转。传感器部分不能用水冲洗。 5、变送器固定在防水、防砸。便于操作安全的位置。

扭矩传感器原理

扭矩传感器原理
关键词: 扭矩传感器 扭矩仪 旋转传感器 1 综述 电动助力转向系统 EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动 力转向系统,与传统的液压助力转向系统 HPS(hydraulic power steering)相比,EPS 系统 具有很多优点:仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在 各种行驶工况下提供最佳助力, 减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装 置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液 压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不 同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。EPS 系统是 未来动力转向系统的一个发展趋势。 图 1 EPS 结构图 如图 1 所示,EPS 主要由扭矩 传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。 通过传感器 探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向, 并将所需信息转化成 数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相 适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作,电动机的输出转矩通过传动装置的作用 而助力。因此扭矩传感器是 EPS 系统中最重要的器件之一。扭矩传感器的种类有很 多,主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感 器等,随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。 2 电位计式扭矩传感器 电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。其中扭杆式测 量结构简单、可靠性能相对比较高,在早期应用比较多。 2.1 EPS 中扭杆式扭矩传感 器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。 扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩,并将其转化成相应的转角值。 转角-位移变换器是一对螺旋机构,将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向 位移,由刚球、螺旋槽和滑块组成。滑块相对于输入轴可以在螺旋方向上移动,同时 滑块通过一个销安装到输出轴上,可以相对于输出轴在垂直方向上移动。因此,当输 入轴相对于输出轴转动时,滑块按照输入轴的旋转方向和相对于输出轴的旋转量,垂 直移动。 当转动方向盘的时候,钮矩被传递到扭力杆,输入轴相对于输出轴方向出 现偏差。该偏差是滑块出现移动,这些轴方向的移动转化为电位计的杠杆旋转角度, 滑动触点在电阻线上的移动使电位计的电阻值随之变化, 电阻的变化通过电位计转化 为电压。这样扭矩信号就转化为了电压信号。 2.2 扭杆式扭矩传感器的设计 扭杆 是整个扭杆扭矩传感器的重要部件,因而扭杆式扭矩传感器的设计关键是扭杆的设 计。扭杆通过细齿形渐开线花键和方向盘轴连接,另外的一端通过径向销(直径 D) 与转向输出轴连接,基本结构如图 2 所示。 图 2 圆柱截面扭杆结构图 扭杆细齿形 渐开线花键端部结构外直径 d0=(1.15~1.25)d ,长度 L=(0.5~0.7)d,为了避免过大的 应力集中,采用过度圆角时,半径 R=(3~5)d,扭杆的有效长度为 l,d 为扭杆有效 长度的直径。 扭杆的扭转刚度 k 是扭杆的一个重要的物理量,可以参照下面的公式

拉压力传感器和扭矩传感器的区别

传感器是一种检测装置,可以将被测物体的物理信号转换为可测量的电信号以供输出、存储等要求。传感器的种类很多,拉压力传感器和扭矩传感器都是常用的一种,它们在一定程度上也是存在很大的区别的。接下来艾驰小编就来为大家具体介绍一下拉压力传感器和扭矩传感器的不同之处吧,希望可以帮助到大家。 拉压力传感器又叫电阻应变式传感器,隶属于称重传感器系列,是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。广泛运用在工业称重系统、平台秤、电子秤、吊钩秤、配料秤等测力场合。拉压力传感器是以弹性体为中介,通过力作用在帖传感器两边的电阻应片使它的阻值发生变化,再经过相应的电路转换为电的信号,从而实现后面的控制。它的优点是精度高,测量范围广,寿命长,结构简单,频响特性好。 拉压力传感器也称为称重传感器,传统概念上,负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的“称重”和“测力”两种传感器合二为一来考虑,对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标,均在常温下进行试验;并用非线性、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差6 项指标中的最大误差,来确定称重传感器准确度等级,分别用0.02、0.03、0.05表示。 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分扭矩传感器同样也是采用应变式原理测量。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/472729469.html,/

动态扭矩传感器转矩的几种测量方法

动态扭矩传感器转矩的几种测量方法 转矩的几种测量方法:其中传递法涉及的转矩测量仪器种类最多,应用也最广泛。 1、平衡力类转矩测量装置及平衡力法 以均匀速度运转的动力机械或者是制动的机械,是在机体上同时作用着与转矩大小相等,方向相反的平衡力矩。扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压电式扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5%.扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压动态扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5%. (通过测量机体上的力和力臂来确任动力机械主轴上工作转矩的方法称为平衡力法。) 平衡力法转矩测量装置又称作测功器,按照安装在平衡支承上的机器种类,可分为电力测功器、水力测功器等。平衡力测量机构有砝码、游码、摆锤、力传感器等。一般由旋转机、平衡支承和平衡力测量机构组成。平衡支承有滚动支承、双滚动支承、扇形支承、液压支承及气压支承等。平衡力法直接从机体上测转矩,不存在从旋转件到静止件的转矩传递问题。但它仅适合测量匀速工作情况下的转

矩,不能测动态转矩。 2、传递法 传递法是指利用弹性元件在传递转矩时物理参数的变化与转矩的对应关系来测量转矩的一类方法。常用弹性元件为扭轴,故传递法又称扭轴法。根据被测物理参数不同,动态扭矩传感器基于传递法的转矩测量仪器有多种类型。在现代测量中,这类转矩测量仪的应用最为广泛。 3、转换法 依据能量守恒定律,通过测量其他形式能量如电能、热能参数来测量旋转机械的机械能,进而求得转矩的方法即能量转换法。从方法上讲,能量转换法实际上就是对功率和转速进行测量的方法。能量转换法测转矩一般只在电机和液机方面有较多的应用。

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