目前工業(yè)制造行業(yè)比較成熟的扭矩測(cè)試方法是應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它具有精度高、頻響快、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。用應(yīng)變膠將特殊的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變片粘貼在被測(cè)彈性軸上，形成應(yīng)變橋。如果向應(yīng)變橋提供工作電源，可以測(cè)試彈性軸扭轉(zhuǎn)的電信號(hào)。這是扭矩傳感器的基本模式。(見(jiàn)圖2)但在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中，最棘手的問(wèn)題是旋轉(zhuǎn)體上應(yīng)變橋的橋壓輸入和檢測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)輸出如何在旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分之間可靠傳輸，通常由導(dǎo)電滑環(huán)完成。
由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于摩擦接觸，因此不可避免地會(huì)發(fā)生磨損和發(fā)熱，從而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。由于接觸不可靠，信號(hào)波動(dòng)，測(cè)量誤差大，甚至測(cè)量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷，另一種方法是采用無(wú)線電遙測(cè)的方法:在旋轉(zhuǎn)軸上放大扭矩應(yīng)變信號(hào)，將V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，通過(guò)載波調(diào)制無(wú)線電發(fā)射從旋轉(zhuǎn)軸發(fā)射到軸外，然后通過(guò)無(wú)線電接收獲得旋轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)的信號(hào)。
旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。這種方法是遙測(cè)扭矩儀。遙測(cè)扭矩儀的成功在于克服了電滑環(huán)的兩個(gè)缺點(diǎn)，但也有三個(gè)缺點(diǎn)。第一，容易受到使用現(xiàn)場(chǎng)電磁波的干擾；第二，因?yàn)槭请姵毓╇?，只能短期使用。第三，由于旋轉(zhuǎn)軸附著結(jié)構(gòu)，高速時(shí)容易造成動(dòng)平衡。更加突出的是小量程和小直徑軸。數(shù)字扭矩傳感器吸收了上述方法的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺陷。在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器，實(shí)現(xiàn)了能源和信號(hào)的非接觸傳輸。并且扭矩信號(hào)的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，與轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)。
1.它不僅可以測(cè)量靜態(tài)扭矩，還可以測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩。
2.檢測(cè)精度高，穩(wěn)定性好；抗干擾能力強(qiáng)。
3.體積小，重量輕，安裝結(jié)構(gòu)多樣，安裝使用方便。
4.不需要反復(fù)調(diào)零連續(xù)測(cè)量，也不需要反復(fù)調(diào)零。
5.無(wú)導(dǎo)電環(huán)等磨損件，可高速長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
6.傳感器輸出的高電平頻率信號(hào)可以直接發(fā)送到計(jì)算機(jī)處理。
測(cè)量原理：
用應(yīng)變膠將特殊的測(cè)扭應(yīng)變片粘貼在被測(cè)彈性軸上，形成應(yīng)變橋，并向應(yīng)變橋提供電源，測(cè)量彈性軸扭轉(zhuǎn)的電信號(hào)。壓/頻轉(zhuǎn)換成與扭應(yīng)成正比的頻率信號(hào)，成正比的頻率信號(hào)。該系統(tǒng)的能源輸入和信號(hào)輸出由兩組帶間隙的特殊環(huán)形變壓器承擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸能源和信號(hào)傳輸功能。(虛線中旋轉(zhuǎn)部分)。
將特殊的測(cè)扭應(yīng)片粘貼在特殊的彈性軸上，形成變橋，即基礎(chǔ)扭矩傳感器。
固定在軸上:
(1)能源環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈；
(2)信號(hào)環(huán)形變壓器的初級(jí)線圈；
(3)軸上印刷電路板，包括整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路和信號(hào)輸出電路。
固定在傳感器外殼上:
(1)激磁電路；
(2)能源環(huán)形變壓器的初級(jí)線圈(輸入)；
(3)信號(hào)環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈(輸出)；
(4)信號(hào)處理電路。
適用范圍:
1.檢測(cè)發(fā)電機(jī)、電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備的輸出扭矩和功率。
2.檢測(cè)減速器、風(fēng)扇、泵、攪拌機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、螺旋槳、鉆井機(jī)械等設(shè)備的負(fù)載扭矩和輸入功率。
3.檢測(cè)各種機(jī)械加工中心和自動(dòng)機(jī)床的扭矩。
4.各種旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)傳遞的扭矩和效率。
5.在檢測(cè)扭矩的同時(shí)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)速和軸向力。
6.可用于制造粘度計(jì)、電動(dòng)(氣動(dòng)、液力)扭矩扳手。
使用說(shuō)明：
1.使用兩組聯(lián)軸器在動(dòng)力源和負(fù)載之間安裝傳感器。
2.建議使用柔性、彈性或萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器，以確保同心度小于0.1毫米。
3.動(dòng)力和負(fù)載設(shè)備必須固定可靠，以避免振動(dòng)。
4.將本傳感器的基座與設(shè)備的基座固定可靠，中心高須墊適當(dāng)避免彎矩。
安裝方式：
1.如果要求傳動(dòng)系統(tǒng)的軸向不因安裝傳感器而加長(zhǎng)，則可以使用智能聯(lián)軸器——它不僅可以檢測(cè)扭矩，還可以承擔(dān)聯(lián)軸器的功能。也就是具有檢測(cè)功能的聯(lián)軸器。
2.當(dāng)被測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)不允許加長(zhǎng)但可以拆卸時(shí)，可以使用套裝扭矩傳感器套在被測(cè)軸上進(jìn)行測(cè)試。
3.當(dāng)被測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)不允許加長(zhǎng)或拆卸時(shí)，可以使用現(xiàn)場(chǎng)組裝的卡式扭矩傳感器。將軸的兩側(cè)卡在軸上進(jìn)行測(cè)試?？砷L(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，也可短期檢測(cè)。類似于電流鉗形表。
4.當(dāng)一些測(cè)試系統(tǒng)既有扭矩又有軸向力時(shí)，可以使用扭矩轉(zhuǎn)速軸向力三參數(shù)傳感器；它不僅可以避免軸向力對(duì)扭矩測(cè)試的干擾，還可以測(cè)量軸向力的信號(hào)。
5.無(wú)軸承扭矩傳感器可用于高速或超高速測(cè)試。
6.如果被測(cè)系統(tǒng)不旋轉(zhuǎn)，可以使用扭矩傳感器。
7.如果被測(cè)系統(tǒng)的最大值為5nm-10nm，則可以使用小量程扭矩傳感器。
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