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扭矩传感器,扭矩传感器波形怎么分析?

来源:
2023-10-08
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

1、扭矩传感器波形怎么分析?

扭矩传感器输出的信号波形通常是模拟电压信号,可以通过示波器等仪器进行分析。扭矩传感器的输出信号波形通常有两种类型:正弦波和方波。

在正弦波信号波形中,所观测到的扭矩值随时间呈现出周期性的变化,振幅随所测量的扭矩大小的改变而相应地改变,通常可以通过测量峰值电压或均方根电压来估算扭矩大小。

在方波信号波形中,扭矩传感器输出的信号呈现为一系列矩形脉冲。方波波形的周期、占空比以及上升和下降沿的时间与所测量的扭矩大小有关。可以通过测量脉冲的宽度和幅值来计算扭矩值。

对于正弦波和方波波形,可以通过示波器观察其频率、幅值、相位等参数,通过数据处理和分析工具如虚拟示波器或 MATLAB 等进行进一步的计算和分析,以获取更为准确和全面的扭矩信号的特征参数,并进行适当的补偿处理和校准,以保证扭矩传感器的测量精度和稳定性。

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2、扭矩传感器参数详情

一说到扭矩传感器,可能很多人一下子觉得头脑空白,光是提及这个扭矩传感器这个代名词,我也觉得很空洞,对它没任何概念。那我再给大家多一点提示吧,扭矩传感器一般会应用与飞机、汽车、水泵等的功率的检测中。这样进一步的解释,是否加深了您对扭矩传感器的印象了呢?不管有没有,接下来就让我为大家详细介绍介绍它吧。

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。

扭矩是在旋转动力系统中最频繁涉及到的参数,为了检测旋转扭矩,使用较多的是扭转角相位差式传感器。该传感器是在弹性轴的两端安装着两组齿数、形状及安装角度完全相同的齿轮,在齿轮的外侧各安装着一只接近(磁或光)传感器。当弹性轴旋转时,这两组传感器就可以测量出两组脉冲波,比较这两组脉冲波的前后沿的相位差就可以计算出弹性轴所承受的扭矩量。该方法的优点:实现了转矩信号的非接触传递,检测信号为数字信号;缺点:体积较大,不易安装,低转速时由于脉冲波的前后沿较缓不易比较,因此低速性能不理想。

扭矩测试比较成熟的检测手段为应变电测技术,它具有精度高、频响快、可靠性好、寿命长等优点。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,若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是在旋转动力传递系统中,最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部分之间传递,通常的做法是用导电滑环来完成。由于导电滑环属于磨擦接触,因此不可避免地存在着磨损并发热,因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动,因而造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷,另一个办法就是采用无线电遥测的方法:将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行V/F转换成频率信号,通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外,再用无线电接收的方法,就可以得到旋转轴受扭的信号。旋转轴上的能源供应是固定在旋转轴上的电池。该方法即为遥测扭矩仪。

扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛,主要用于:

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、扭力板手的扭矩及功率的检测;

3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、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;

7、可以应用于实验室,测试部门以及生产监控和质量控制;

注意事项:

1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞传感器

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。

以上便是我为大家整理出来的有关扭矩传感器的一些基本的信息了,虽然通常接触到它的都是一些专业人士,而我们只是使用它,并不会真正接触到它,但是,我觉得能够多多了解这方面的信息、知识还是非常有必要的。学习了解了,我们不一定非得使用它,但是学到了就会成为我们自己的东西,随时都可以拿出来用,不要等到真正需要时,才知道着急求助。

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3、扭矩传感器精度的调整和测量方法

今天小编带给大家的是关于扭矩传感器的精度调整和测量方法的介绍,相信大多数人在使用扭矩传感器的时候不知道到底怎么操作,以及操作的规范和注意事项是什么。那么今天就让小编带给大家一些关于扭矩传感器的相关内容,接下来呢就跟着小编来看看吧。

扭矩传感器如何进行标定、调校?扭矩传感器的精度如何测量

运行时扭矩传感器安装形势对于校准时的扭矩传感器安装形势尽可能不加改变

·通过寄生负载对扭矩传感器尽可能微小的负载(弯曲矩和侧向力)

·避免参考扭矩通过轴承摩擦的歪曲

·在测试台中必须考虑位置和安装情况

在工业环境中使用传输传感器和参考传感器

传输扭矩传感器和参考传感器的区别

参考传感器和传输传感器的区别,是根据传感器在它的校准历史的哪个阶段得到它的校准,同时根据传感器在应用中对传输测量量所起的作用来区分的。

传输传感器将它的校准过的特征值给于另一测量设备或应用。通常测量量扭矩的追溯或传输是借助扭矩传输传感器,的由国家标准(PTB)向参考标准(DKD)传输,及进一步向车间标准如校准辅助设备,最后向测试设备如功率测试台传输。参考扭矩向下一级的校准设备的传递也可以这样进行,以致传输传感器留在校准设备中。因此有带传输传感器的校准设备,北京中瑞能仪表技术有限公司专业生产扭矩传感器。

按照这个定义,扭矩的传输也可以在末端应用(测试台)通过传输传感器的留存作为测量设备。换句话说,一种扭矩传感器,对它来说校准仅在校准实验室而不是在测试台执行,每次使用它时,它起传输传感器的作用。

留存在测试台中的传感器的传播可以间接由参考传感器进行。对此一般预期带参考传感器的校准设备。参考传感器通过在它的预期的应用和安装形势下,借助于适当的传输工艺的校准得到它的参考扭矩。它有任务,这一参考扭矩尽可能良好地重复。反之如果在测试台中集成的传感器直接由传输传感器加以校准,那么这个传感器本身承担在定义意义上的参考扭矩传感器的功能。

优化测量量的传输

为尽可能在应用-测试台-中得到最佳的测量量扭矩的传输,自然的基本前提是可追溯性的闭合的链到国家标准。

在实践中尤其有意义的是,在链中承担校准实验室和应用之间的传输的传感器,不是通过对校准设备安装偏移的条件而具有测量特性的偏差。如果没有现场校准,(,北京中瑞能仪表技术有限公司专业生产扭矩传感器。)则传输由留在测试台中的传感器进行。这种情况下要注意第5章所述的旋转扭矩传感器的安装要点。在这个关系上,尤其有意义的是法兰盘连接设计的准则和使寄生负载极小。这儿尤其突出的是匹配部件加入校准(如用户方的法兰盘)可能是很有意义的。专门对单项产品的进一步的要求见诸产品说明书。

轴套形式实际是为校准实验室应用优化的,扭矩传输传感器在轴套形式的使用,要求特别小心。敞开的构造仅在空调房间保证最佳的测量特性。与法兰盘形式的扭矩传感器相比对弯曲矩相对更敏感。这类传感器是与附加的弯曲矩测量一起提交的,以便这一影响能被监控。这种监控仅当力学安装的影响使弯曲矩的影响极小才有意义。装备温度测量的选项与此同理。

法兰盘形式的扭矩参考传感器可使用于工业校准,由于测量体几何形状关系它等于无接触测量旋转扭矩传感器。对测量特性的影响和与此有关的补救措施相应于对旋转扭矩传感器的。

扭矩传感器动态校准

目前,在使用场所测试台技术用于的扭矩传感器在广泛意义上是纯静力学校准的,尽管实际应用中都是动态的,如第4章所揭示的。应变片的测量原理是已知的,其有效性对静态和动态负载都相同,因此这些行为方式肯定以很好的近似被证明。然而随着日益增高的精确度和与之相应的测量量追溯性要求,实际的动态校准问题也日益重要。本章的目的在于提出为动态校准进行的讨论中要注意的基本的问题。明确的建议,北京中瑞能仪表技术有限公司专业生产扭矩传感器。或甚至现成的工艺方式目前还没有。

作为狭义的动态校准必须认识到,在校准时获得的扭矩随时间很快变化,它在它的动态中相应于可能的运行的时间变化。

对此要求,在扭矩连续变化时既要确定参考扭矩又要测量待校准的扭矩传感器感器的输出。这要求特别地注意测量的同时性。此外,如果采用不是适于参考和校准对象的严格相同的放大器类型,放大器的信号走时对变化快速的扭矩有影响。不同的信号走时也可以是滤波器的不同调节以及不同特征的结果。

以上就是小编带给大家的关于扭矩传感器的相关内容,希望大家读完之后能对扭矩传感器精度的调整,和如何进行测量有一定的解了,很高兴小编的文章能帮助到你,如果您想继续了解更多的额关于扭矩传感器的相关内容,那么就请继续关注我们土巴兔,我们将会为您继续持续更新相关内容。

4、扭矩传感器分类是怎样的

我们对于扭矩传感器的定义也多少有一些了解,就是因为这个传感器生活中不多见,就应该多了解这方面的知识,或许你对于扭矩传感器会有很多的疑问,下面就这个问题进行一些详细的介绍,让人们对于扭矩传感器的相关内容更加深入的了解一下,如果生活中一旦用到它了,也会知道是怎么一回事了,那么扭矩传感器分类的内容是什么。

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。利用扭轴把转矩转换成扭应力或扭转角,再转换成与转矩成一定关系的电信号的传感器。扭轴的形式有实心轴、空心轴、矩形轴等。按照作用原理不同,扭应力式转矩传感器可分为电阻应变式和压磁式两种;扭转角式转矩传感器可分为振弦式、光电式和相位差式三种。

电阻应变式转矩传感器

这种传感器结构简单,制造方便,但因使用导电滑环,振动频率较低,不适于高速旋转体和扭轴振动较大的场合使用。

光电式转矩传感器

它由一个扭轴和两个光栅盘构成(图2)。两光栅盘上有相等数量辐射状黑色部位。扭轴受转矩作用时产生扭转角变形,光栅盘1与2相差一个角度,形成透光口,光电元件遂有一调宽脉冲输出,转矩越大,透光口开度也越大,因而光电流脉冲的宽度也就越大。脉冲电流平均值与转矩成正比。这种传感器属于非接触式,但光源必须稳压供电。

压磁式转矩传感器

它的扭轴由铁磁材料制成,受转矩作用时轴中产生方向性应力,并出现磁的各向异性,即在拉应力作用下磁阻减少;而在压应力作用下磁阻增大。这种传感器没有导电滑环,属于非接触测量,具有可靠性高、坚固耐用、输出电压高、对温度和干扰不敏感等优点。

振弦式转矩传感器

它利用振弦敏感扭转角来测量转矩(见振弦式传感器),其特点是采用频率信号传递方式,抗干扰性能好。

相位差式转扭传感器

它由一个扭轴两个齿轮和一对磁阻式脉冲发生器组成。每个齿轮的齿顶上方装有由线圈和磁钢所组成的检测器。当扭轴发生扭转时,两个检测器的输出电压产生相位差,它与所传递的转矩大小相对应,测出相位差就可测量相应的转矩值。这种传感器的特点是测量精度高,属于非接触测量,稳定性好,转矩值用数字量直读,容易进行记录和控制,结构简单。

通过上面关于扭矩传感器的相关分类,大家对于这个知识点了解的也挺多的了,其实扭矩传感器很多机器上都会用到,而且用途也是很广泛的,如果一旦出现了故障,也需要明白是哪里出现了问题,并不是一种分类的,要具体的分析一下到底是哪一种类型出现问题,就应该具体的问题具体分析,多了解扭矩传感器的知识,对于以后生活工作都是很有好处的。

责任编辑:David

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