各类扭矩传感器之间的区别是什么?有何不同之处?
扫描二维码
随时随地手机看文章
扭矩传感器,又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪,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。扭矩传感器分为(基于物理形态)动态扭矩传感器(可连续旋转超过360°)和静态扭矩传感器(非连续旋转)。
动态扭矩传感器(基于信号传递方式)又可分为非接触式扭矩传感器和碳刷接触式(滑环式)扭矩传感器。
非接触式扭矩传感器并不是指传感器不用接触被测体就能获得测量结果。而是指传感器内部的供电和信号通过两组线圈传递,传感器在转动就不会有摩擦损耗,这种传感器的优点是可持续高速旋转使用寿命较长,并且同时能测量转速或者旋转的角度,缺点是相同的量程体积比滑环式扭矩传感器的要大要重(内部结构的原因)由于内部结构的原因用料成本也要比滑环式扭矩传感器要高。
接触式扭矩传感器我们通常称为滑环式扭矩传感器,这种传感器结构较简单,优点是信号传递快、相同量程下比非接触式扭矩传感器体积要小、重量要轻,缺点是不能高转速下连续旋转,使用寿命较短。
常用的动态扭矩传感器主要有以下形式:首先是电感式扭矩传感器:该种类型的传感器主要是采用了一种非接触的测量方式,这种扭矩传感器的寿命较长,可靠性高,不易受到磨损。其次是电位计式扭矩传感器:该种类型传感器按照类型可以分为齿轮式,扭杆式,旋臂式。而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。该类型的传感器都属于接触式,存在磨损,降低了其性能。
还有一种就是金属电阻应变片式:该种类型扭矩传感器主要是在弹性轴上粘贴应变片组成测量电桥,而当弹性轴受扭矩作用时,它会产生一种微小变形后而引起电桥电阻变化,而应变电桥电阻的变化转变为电压信号的变化从而实现我们想要的扭矩测量。但是,该种类型扭矩传感器受应变片材料及稳压电源精度影响较大。
静态扭矩传感器中的这个静态是指传感器的测量弹性体不参与相对运动。从受力理解,这类测试是测试弹性体相对受的反作用力。常见的是一端固定,另一端受力的轴。也有某些特殊的设计能够以静态的方式测量动态的扭矩,比如测试电机扭矩的扭矩台,电机固定在一个台架上,电机运行中对台架产生的反作用力被检测并还原为扭矩。
静态扭矩传感器根据电阻应变原理把扭转力矩产生的应变转换成与其成线性关系的电信号,该系列产品制造工艺成熟,品种齐全,量程范围广,精度高,性能稳定可靠。静态扭矩传感器被广泛应用于试验机、静态扭矩检测等测试系统中,由于出色的稳定性、较高的测量精度和极高的性价比而受到用户的赞誉。
静态扭矩传感器与动态扭矩传感器区别不大,关键在二次仪表的采样速度。动态扭矩传感器一般用来测试扭矩剧烈变动的场合,需要实施扑捉扭矩或扭矩峰值,如拧紧机、电动扳手、电机输出扭矩、发动机输出扭矩、钻杆扭矩。静态扭矩传感器一般用来测试扭矩缓慢变动的场合,采样速度一般低于50次每秒,如测试手动扭矩扳手,变速器的静载扭矩等。