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传感器 |
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扭矩传感器原理 |
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一、应用范围：
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。
二、基本原理：
扭矩的测量：采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。如图1所示：
三、产品特点：
1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。
2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。
3.不需反复调零即可；连续测量正反扭矩。
4.即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。
5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供 +15V，-15V（200mA）的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。
6.测量范围： 0—10000Nm标准可选, 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm、50万Nm、100万Nm、200万Nm可定制，特殊量程定制。
四、主要功能及性能指标：
扭矩示值误差： ＜± 0.5 % F · S 灵敏度： 1±0.2 mv / V
非线性： ＜±0.25 % F· S 重复性： ＜±0.2% F· S
回差： ＜0.2 % F· S 零飘（24小时）： ＜0.5 % F· S
零点温飘： ＜0.5 % F· S /10℃ 输出阻抗： 1KΩ ±3Ω
绝缘阻抗： >500MΩ 静态超载： 120 %
断裂负载： 200 % 使用温度： 0 ～ 60℃
储存温度： －20 ～ 70℃ 电源电压： +15V±5%,-15V±5%
总消耗电流： ＜130mA 频率信号输出： 5KHz—15KHz
负额定扭矩：5KHz±10Hz 零扭矩：10KHz±10Hz
正额定扭矩：15KHz±10Hz 信号占空比： （50±10）%
五、安装使用：安装步骤：
1.根据轴的连接形式和扭矩传感器的长度，确定原动机和负载之间的距离，调节原动机和负载的轴线相对于基准面的距离，使它们的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定原动机和负载在基准面上。
2.将联轴器分别装入各自轴上。
3.调节扭矩传感器与基准面的距离，使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm，固定扭矩传感器在基准面上。
4.紧固联轴器，安装完成。
六、信号输出与信号采集：
1、扭矩信号输出基本形式：
• 方波信号、脉冲信号。
• 可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出（单向、静止扭矩测量）。
2、扭矩信号处理形式：
• 扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表，直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。
• 扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表，直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。
• 直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。
七、维护与保养：
1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时，仅将两端轴承盖打开，将润滑脂加入轴承，然后装上两端盖。
2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为 -20℃——70℃的环境里。
八、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。
九、安装使用：
1、使用环境：扭矩传感器应安装在环境温度为0℃ ～ 60℃，相对湿度小于90%，无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。
2、安装方式：
(1) 水平安装:如图所示:
(2) 垂直安装如图所示:
3、连接方式： 扭矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接
（1） 弹性柱销联轴器连接如图所示，此种连接方式结构简单，加工容易，维护方便。能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移，同时能起到轻微减振的作用。适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合，工作温度为-20-70℃。
（2） 刚性联轴器连接如图所示，这种连接形式结构简单，成本低，无补偿性能，不能缓冲减振，对两轴的安装精度较高。用于振动很小的工况条件。
4、安装要求：
（1） 扭矩传感器可水平安装，也可垂直安装。
（2） 如图11、12所示，动力设备、传感器、负载设备应安装在稳固的基础上，以避免过大的震动，否则可能发生数据不稳，降低测量精度，甚至损坏传感器。
（3） 采用弹性柱销联轴器或刚性联轴器连接。
（4） 动力设备、传感器、负载设备轴线的同心度应小于Φ0.05mm。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(4/4/2010) |
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