扭矩传感器在应用上具有哪些优势?
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扭力传感器是对各种旋转或非旋转机械部件的扭矩感知的测试。它可以将扭矩状态变化转换为精确的电信号,具有精度高、频率快、可靠性好的优点。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。
扭矩传感器系统的硬件电路一般分为模拟和数字两大部分:模拟部分主要由传感器接口电路、信号放大与处理电路、信号变换电路,以及信号源和精密电源等部分组成;数字部分以微要为核心,包括数字输出接口、人机界面(键盘、显示器、开关等)和通信电路等。在扭矩传感器硬件电路的具体设计尽可能采用集成度高、功能强大、技术指标先进的新器件,以达到 简化硬件电路系统结构,提高硬件电路整电气性能、工艺性能、可靠性和可维护性,同时降低硬件电路成本的目的。
扭矩传感器的信号导出可随意选择波形一方波或脉冲波;传感器检测精度高,稳定性好,抗干扰性强;无需反复调整零,连续测量正反扭矩;不仅可以测量静态扭矩,还可以测量动态扭矩;体积小,可单独使用二次仪器
电位计扭力传感器的犸象力分为旋臂式、双极行星齿轮式、扭杆式。扭杆式测量结构简单,可靠性相对较高,早期应用较多。扭杆扭矩传感器主要由扭杆弹簧、角位移变换器、电位计组成。扭杆弹簧的主要功能是检查方向盘上司机的扭矩,并将其转换为相应的角值。角位移变换器是一对由刚球、螺旋槽和滚轮组成的螺旋机构,将扭杆弹簧两端的相对角转化为滚动套筒的轴向位移。与输入轴相比,滚轮可以在螺旋方向移动,而滚轮通过销安装在输出轴上,可以在垂直方向上移动。因此,当输入轴与输出轴旋转时,滚轮根据输入轴的旋转方向和输出轴的旋转量垂直移动。旋转方向盘时,扭矩传递到扭矩杆,输入轴偏离输出轴。这个误差使滚轮移动,这些轴向的移动转化为电位计的杠杆旋转角度。电阻线上滚动触点的移动改变了电位计的电阻值,电阻通过电位计转化为电压。扭距信号转换为电压信号。
扭矩传感器的优点
随着自控系统的不断完善和发展,对扭矩传感器的可靠性和响应速度提出了更高的要求。扭矩传感器呈现出以下发展趋势。
1、测试系统正在向小型化数字化、智能化、虚拟化和网络化方向发展。
2、从单一功能到多功能开发,包括自我补偿、自我修正、适应、自我诊断、远程设置、状态组合、信息存储和内存;
3、向小型化、一体化方向发展。传感器的检测部分可以通过结构的合理设计和优化来小型化,IC部分可以将尽可能多的半导体部件和电阻整合到单个IC部件中,从而减少外部部件的数量。
4、静态测试向动态在线检测方向;
二、扭矩传感器的不足之处
遥测扭矩仪的成功在于克服电动滑环的两个缺陷。但是也有三个缺点。
一个是容易受到现场电磁波的使用。二是因为是电池电源,所以只能在短期内使用。三是将结构附着在旋转轴上,容易引起高速转速的动平衡问题,因此在小距离和小直径轴上更为突出。数字扭矩传感器吸收了上述多种方法的优点,克服了缺陷,基于变形传感器设计了两套旋转变压器,实现了能量和信号的非接触传输。扭矩信号的传递与旋转与否无关,与转速大小无关,与旋转方向无关。
三、扭矩传感器的主要特点如下:
可以测量动态扭矩和静态扭矩。那个检查的稳定性很好,抗干扰性能很强,精度很好。它测量时不需要每次调节0,可以连续测量正反转矩。它的信号输出可以由你操作,可以选择脉冲波或波形-方波。
测量范围广。有0到1000Nm的标准可以选择,某些非标准的如20,00NM、100,000NM、100,000NM等,可以使用特殊范围的自定义进行自定义。体积非常小,重传感器可以脱离二次仪表独立使用,只需按插座针号提供的15V、-15V的电源即可输出与阻抗和正向关系成正比的脉冲波或等方波的频率信号,非常轻,安装非常方便。