一說到扭矩傳感器,可能很多人一下子覺得頭腦空白,光是提及這個扭矩傳感器這個代名詞,我也覺得很空洞,對它沒任何概念。那我再給大家多一點提示吧,扭矩傳感器一般會應用與飛機、汽車、水泵等的功率的檢測中。這樣進一步的解釋,是否加深了您對扭矩傳感器的印象了呢?不管有沒有,接下來就讓我為大家詳細介紹介紹它吧。要明白什么是扭矩傳感器,我們首先要明白什么是扭矩。
轉(zhuǎn)矩-扭矩
使機械元件轉(zhuǎn)動的力矩稱為轉(zhuǎn)動力矩,簡稱轉(zhuǎn)矩。機械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形,故轉(zhuǎn)矩有時又稱為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系,轉(zhuǎn)矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統(tǒng)工作零件的強度設(shè)計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。此外,轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n。
電機的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機軸端輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積,在國際單位制(SI)中,轉(zhuǎn)矩的計量單位為牛頓·米(N·m),工程技術(shù)中也曾用過公斤力·米等作為轉(zhuǎn)矩的計量單位。電機軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機械功率除以轉(zhuǎn)子的機械角速度。直流電動機堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算公式TK=9.55KeIK torque。
轉(zhuǎn)矩傳感器
利用扭軸把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成扭應力或扭轉(zhuǎn)角,再轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)矩成一定關(guān)系的電信號的傳感器。扭軸的形式有實心軸、空心軸、矩形軸等。按照作用原理不同,扭應力式轉(zhuǎn)矩傳感器可分為電阻應變式和壓磁式兩種;扭轉(zhuǎn)角式轉(zhuǎn)矩傳感器可分為振弦式、光電式和相位差式三種。
電阻應變式轉(zhuǎn)矩傳感器 ?它把電阻應變片(見電阻應變計貼在扭軸上,應變電橋的供電和從橋路輸出信號都必須通過導電滑環(huán)。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,但因使用導電滑環(huán),振動頻率較低,不適于高速旋轉(zhuǎn)體和扭軸振動較大的場合使用。 轉(zhuǎn)矩是旋轉(zhuǎn)動力機械的重要工作參數(shù),而轉(zhuǎn)矩測量已成為機械量測量中一個重要組成部分。轉(zhuǎn)矩測量應用范圍很廣泛,它滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、航天航空、國防、能源、化工等各個領(lǐng)域。若能準確、可靠、方便地測出受試機械的平均或瞬時的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率,這對改進和提高旋轉(zhuǎn)動力機械的性能大有裨益。同時,在受試機械中,轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)可作為日常運行的監(jiān)視裝置,起到故障診斷的作用或可用做自動控制系統(tǒng)中的檢測裝置。 轉(zhuǎn)矩測量技術(shù)的發(fā)展取決于傳感器、信號傳輸和測量儀的研究。傳感器從介入式發(fā)展成不介入式。
信號傳輸由接觸式滑環(huán)傳輸發(fā)展成無接觸式傳輸。目前,由于微機的應用,轉(zhuǎn)矩測量儀性能大大提高。本文研究的磁彈性轉(zhuǎn)矩測量儀由磁彈性轉(zhuǎn)矩傳感器和后續(xù)測量電路組成,它是利用鐵磁材料的磁彈性效應(壓磁效應)測量轉(zhuǎn)矩的儀表。由于測量元件不與轉(zhuǎn)軸接觸,不隨轉(zhuǎn)軸運動,因此信號的引出較方便,不需要導電滑環(huán),可靠性高,堅固耐用,且對溫度和干擾不敏感。通過實驗證明,輸出電壓與轉(zhuǎn)矩呈線性關(guān)系。本文詳細地介紹了磁彈性轉(zhuǎn)矩測量儀的各個組成部分,重點研究了如何準確地、可靠地實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的測量。
壓磁式轉(zhuǎn)矩傳感器 它的扭軸由鐵磁材料制成,受轉(zhuǎn)矩作用時軸中產(chǎn)生方向性應力,并出現(xiàn)磁的各向異性,即在拉應力作用下磁阻減少;而在壓應力作用下磁阻增大。這種傳感器沒有導電滑環(huán),屬于非接觸測量,具有可靠性高、堅固耐用、輸出電壓高、對溫度和干擾不敏感等優(yōu)點。
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