扭矩傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器。應(yīng)用范圍十分廣泛,
主要用于:
1、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測(cè);
2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè);
3、鐵路機(jī)車(chē)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè);
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè);
5、可用于制造粘度計(jì);
6、可用于過(guò)程工業(yè)和流程工業(yè)中。
二、基本原理:
扭矩的測(cè)量:采用應(yīng)變片電測(cè)技術(shù),在彈性軸上組成應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電
信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)放大后,經(jīng)過(guò)壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。如圖所示:
應(yīng)用原理圖
1、轉(zhuǎn)速的測(cè)量:轉(zhuǎn)速測(cè)量采用磁電碼盤(pán)的方法進(jìn)行測(cè)量,每一磁電碼盤(pán)均有60個(gè)齒,軸帶動(dòng)磁電碼盤(pán)每旋
轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個(gè)脈沖,高速或中速采樣時(shí)可以用測(cè)頻的方法,低速采樣時(shí)可以用測(cè)周期的方法測(cè)出準(zhǔn)
確的轉(zhuǎn)速。本傳感器精度可達(dá)±0.1%~±0.5%(F•S)。由于傳感器輸出為頻率信號(hào),所以無(wú)需AD轉(zhuǎn)
換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本傳感器的測(cè)速方法采用內(nèi)置測(cè)速,訂貨時(shí)用戶需注明是否監(jiān)測(cè)
轉(zhuǎn)速信號(hào)!
三、產(chǎn)品特點(diǎn):
1.信號(hào)輸出波形方波幅度可選5V/12V。
2.開(kāi)機(jī)5分鐘即可進(jìn)入工作狀態(tài),勿需預(yù)熱過(guò)程。
3.檢測(cè)精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。
4.不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測(cè)量正反扭矩。
5.體積小、重量輕、易于安裝。
6.傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用,只要按插座針號(hào)提供±15V(200mA)的電源,即可輸出阻抗
與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號(hào)。
五、產(chǎn)品系列:
標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器外型尺寸如下圖:
注:30K以上可以來(lái)電索取圖紙.
六、主要性能及電氣指標(biāo):
扭矩精度:<±0.5%F•S、<±0.3%F•S、<±0.1%F•S(可選)
頻率響應(yīng):100μs
非線性:<±0.2%F•S
重復(fù)性:<±0.1%F•S
回差:<0.1%F•S
零點(diǎn)時(shí)漂:<0.2%F•S
零點(diǎn)溫漂:<0.2%F•S/10℃
輸出阻抗:350Ω±1Ω、700Ω±3Ω、1000Ω±5Ω(可選)
絕緣阻抗:>500MΩ
靜態(tài)超載:120%150%200%(可選)
使用溫度:-10~50℃
儲(chǔ)存溫度:-20~70℃
電源電壓:±15V±5%
總消耗電流:<200mA
頻率信號(hào)輸出:5KHZ—15KHZ
額定扭矩:10KHZ±5kHZ(正反雙向測(cè)量值)
信號(hào)占空比:(50±10)%
七、信號(hào)輸出與信號(hào)采集:
1、扭矩信號(hào)輸出基本形式:
•方波信號(hào)、脈沖信號(hào)。
•可根據(jù)用戶需要制成電壓模擬信號(hào)輸出或電流模擬信號(hào)輸出(單向、靜止扭矩測(cè)量)。
2、扭矩信號(hào)處理形式:
•扭矩傳感器輸出的頻率信號(hào)送到頻率計(jì)或數(shù)字表,直接讀取與扭矩成正比的頻率信號(hào)或電壓、
電流信號(hào)。
•扭矩傳感器的扭矩與頻率信號(hào)送給單片機(jī)二次儀表,直接顯示實(shí)時(shí)扭矩值、轉(zhuǎn)速及輸出功率值及
RS232通訊信號(hào)。
•直接將扭矩與轉(zhuǎn)速的頻率信號(hào)送給計(jì)算機(jī)或PLD進(jìn)行處理。
八、維護(hù)與保養(yǎng):
1.每隔一年應(yīng)給扭矩傳感器兩端軸承加潤(rùn)滑脂。加潤(rùn)滑脂時(shí),僅將兩端軸承蓋打開(kāi),將潤(rùn)滑脂加入軸承,
然后裝上兩端蓋。
2.應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、無(wú)腐蝕、室溫為-20℃——70℃的環(huán)境里。
九、注意事項(xiàng):
1.安裝時(shí),不能帶電操作,切莫直接敲打、碰撞傳感器。
2.聯(lián)軸器的緊固螺栓應(yīng)擰緊,聯(lián)軸器的外面應(yīng)加防護(hù)罩,避免人身傷害。
3.信號(hào)線輸出不得對(duì)地,對(duì)電源短路,輸出電流不大于10mA•屏蔽電纜線的屏蔽層必須與+15V電源的
公共端(電源地)連接。
十、電氣連接:
如圖10所示,扭矩傳感器用一個(gè)航空接頭(X12K5P)與外部設(shè)備連接,
插座端固定在機(jī)殼上。航空插座管腳定義如下圖
十一、安裝方式:
1、使用環(huán)境:扭矩傳感器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為0℃~60℃,相對(duì)濕度小于90%,無(wú)易燃、易爆品的環(huán)
境。不宜安裝在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中。
2、安裝方式:
(1)水平安裝:如圖11所示:
(2)垂直安裝:圖12所示:
3、連接方式:扭矩傳感器與動(dòng)力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接
(1)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器連接:如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工容易,維護(hù)方便。能夠微量補(bǔ)償安
裝誤差造成的軸的相對(duì)偏移,同時(shí)能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動(dòng)頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)
場(chǎng)合,工作溫度為-10-50℃。
(2)剛性聯(lián)軸器連接:如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,無(wú)補(bǔ)償性能,不能緩沖減振,對(duì)兩
軸的安裝精度較高。用于振動(dòng)很小的工況條件。
4、安裝要求:
(1)扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝
(2)如圖11、12所示,動(dòng)力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,以避免過(guò)大的震動(dòng),否
則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測(cè)量精度,甚至損壞傳感器。
(3)采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。
(4)動(dòng)力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。
5、安裝接口形狀與尺寸參考:
如圖15所示:圖中所標(biāo)注的A、B、F、G的值見(jiàn)圖7對(duì)應(yīng)的規(guī)格表
6、安裝步驟:
(1)根據(jù)軸的連接形式和扭矩傳感器的長(zhǎng)度,確定原動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的距離,調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)和負(fù)載的軸線相對(duì)
于基準(zhǔn)面的距離,使它們的軸線的同軸度小于Φ0.03mm,固定原動(dòng)機(jī)和負(fù)載在基準(zhǔn)面上。
(2)將聯(lián)軸器分別裝入各自軸上。
(3)調(diào)節(jié)扭矩傳感器與基準(zhǔn)面的距離,使它的軸線與原動(dòng)機(jī)和負(fù)載的軸線的同軸度小于Φ0.03mm,固
定扭矩傳感器在基準(zhǔn)面上。
(4)緊固聯(lián)軸器,安裝完成。