扭矩傳感器工作原理與應用范圍 

 扭矩傳感器工作原理與應用范圍

一、測量原理
將的測扭應變片用應變膠粘貼在被測彈性軸上并組成應變橋,向應變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應變信號放大后，經過壓/頻轉換，變成與扭應變成正比的頻率信號。本系統的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的環型變壓器承擔的,因此實
現了無接觸的能源及信號傳遞功能。(虛線內為旋轉部分)
二、特點

1.既可以測量靜止扭矩，也可以測量旋轉轉矩;
2.　既可以測量靜態扭矩，也可以測量動態扭矩；
3.檢測高，穩定性好；干擾;
4.體積小，重量輕，多種安裝結構，易于安裝使用；
5.不需反復調即可連續測量正反轉扭矩;
6.沒有導電環等磨損件，可以高轉速長時間運行；
7．傳感器輸出高電平頻率信號可直接送計算機處理；
8．測量彈性體強度大可承受100%的過載。
三傳感器原理結構

在一段的彈性軸上粘貼上的測扭應片并組成變橋，即為基礎扭矩傳感器；在軸上固定著：(1)能源環形變壓器的次級線圈，(2)信號環形變壓器初級線圈，(3)軸上印刷電路板，電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。
在傳感器的外殼上固定著：

四工作過程
向傳感器提供&plun;15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產生４００Hz的方波，經過TDA2030功率放大
器即產生交流激磁功率電源，通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到&plun;５V的直流電源，
該電源做運算放大器AD822的工作電源；由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高穩壓電源產生&plun;4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋
電源，又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.５v&plun;1v的強信
號，再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號，通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經過傳感器外殼上的信號處理電路濾波、
整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，該信號為TTL電平,既可提供給二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉變壓器動-
-靜環之間只有點幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內，形成的屏蔽，因此具有很強的干擾能力。
本傳感器輸出的頻率信號在點時為10kHz.正向旋轉滿量程時為15KHz.反向旋轉滿量程時為
5KHz。即滿量程變量為5000個數/每秒。轉速測量采用光電齒輪或者磁電齒輪的測量方法，軸每旋轉一周可產生60個脈沖，或中速采樣時可以用測頻
的方法，低速采樣時可以用測周期的方法。本傳感器可達&plun;0.2%～&plun;0.5%（F?S）。由于傳感器輸出為頻率信號，所以無需AD轉換即可直接送至計
算機進行數據處理。
五應用范圍
1.檢測各種機械加工中心，自動機床的工作過程中的扭矩。
2.檢測減速機，風機，泵，攪拌機，卷揚機，螺旋槳，鉆探機械等設備的負載扭矩及輸入功率。
3.檢測發電機，電動機，內燃機等旋轉動力設備輸出扭矩及功率。
4.各種旋轉動力設備系統所傳遞的扭矩及效率；
5.檢測扭矩的同時可以檢測轉速，軸向力。
6.可用于制造粘度計，電動(氣動，液力)扭力扳手。
7.制造扭矩測量儀,電批扭力計,風批扭力計,瓶蓋扭力測試儀等檢測儀器