扭矩传感器自出现,在短短时间内已经应用于各个行业中,成为传感器家族中不可或缺的一个品种。
一、扭矩传感器的特点:
1.既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩;2.既可以测量静态扭矩,也可以测量动态扭矩;3.检测精度高,稳定性好;抗干扰性强;4.体积小,重量轻,多种安装结构,易于安装使用;5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩;6.没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理;8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。
二、扭矩传感器的测量原理:
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,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。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。
三、扭矩传感器原理结构:
在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。
四、扭矩传感器工作过程:
向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。
当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。
五、扭矩传感器的应用:
1.检测发电机,电动机 ,内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。2.检测减速机,风机,泵,搅拌机,卷扬机,螺旋桨,钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。3.检测各种机械加工中心,自动机床的工作过程中的扭矩。4.各种旋转动力设备系统所传递的扭矩及效率;5.检测扭矩的同时可以检测转速,轴向力。6.可用于制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手。
传感器中有一弹性轴上安装两个齿数和模数相投的齿轮Z1和Z2,齿轮的上方各有一个套有感应线圈的磁铁,当弹性轴无负荷旋转时,由于弹性轴无扭转变形,齿轮1和齿轮2无相对转角,两感应线圈输出电量的波形相位差为零,当弹性轴收到输入扭矩M1和输出扭矩M2作用产生扭转变形,齿轮Z1Z2随之产生相对转角,两感应线圈输出电量的波形产生相位差,通过智能模块测量这一相位差并带入扭转变形公式就可求出M1M2,将扭矩和转速代入功率计算公式就得出了传感器所传递的功率。
电动转向是用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制的动力转向系统。扭矩传感器与转向轴连接在一起,当转向轴转动时,传感器工作,将信号传给ECU,ECU,根据车速决定电动机的助力效果,以保证汽车在低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠。 液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动,而是采用一个电动泵,它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。
扭矩机的工作原理
扭矩机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。
扭矩机的主要特点是具有软的机械特性,可以堵转.当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速.但转速的调整率不好!因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压.使电机稳定!
当负载增加时,电动机的转速能自动的随之降低,而输出力矩增加,保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高,堵转电流小,能承受一定时间的堵转运行。由于转子电阻高,损耗大,所产生的热量也大,特别在低速运行和堵转时更为严重,因此,电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机。
天机传动静态扭矩传感器的原理是输入轴和输出轴由扭杆连接起来,输入轴上有花键,输出轴上有键槽。当扭杆受方向盘的转动力矩作用发生扭转时,输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。
可以测,通常有两种测量原理。
一种是基于轴上两个光栅角度差测扭转角度,结合轴的扭转刚度测动态扭矩。
一种是在轴表面与轴线呈45度方向贴4个应变片构成电桥,用于感应轴上扭转变形量进而测动态扭矩。
其实,根据扭矩传感器手册就知道具体是不是适用于测动态扭矩了
宝马扭矩传感器是一种用于测量发动机输出扭矩的传感器。它的工作原理主要基于电子和机械的结合。
传感器通常由一个测力器和一个电阻器组成。测力器通常是一个弹性杆或弹簧,当发动机产生扭矩时,这个杆或弹簧会受到扭矩的作用而发生形变。形变后,测力器会传递这个扭矩量给电阻器。
电阻器是一个电阻元件,它的电阻值随着测力器的形变而发生变化。这种变化会引起电阻器内部电阻的改变。传感器会将这个电阻的变化转化为电信号。
接下来,传感器会将电信号传输到车辆的控制单元或ECU(电子控制单元)。ECU会通过对传感器信号进行处理和分析,计算出发动机输出的扭矩大小,并根据需要进行相应的调整。
总的来说,宝马扭矩传感器通过测量发动机输出扭矩产生的形变,将其转化为电信号,再通过车辆的控制单元进行处理和分析,从而实现对发动机扭矩的精确测量和控制。
该转矩转速传感器的检测敏感元件是电阻应变桥。将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上以组成应变电桥,只要向应变电桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号,然后将该应变信号放大,再经过压/频转换变成与扭应变成正比的频率信号。
传感器的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环形旋转变压器承担的,因此可实现能源及信号的无接触传递
扭力限制器联轴器工作原理
扭力限制器(也叫扭矩限制器,安全联轴器、安全离合器,BMOOM限制器),是联接主动机与工作机的一种部件,主要功能为过载保护,扭力限制器是当超载或机械故障而导致所需扭矩超过设定值时,它以打滑形式限制传动系统所传动的扭力,打滑的同时也能一个信号输出停掉电机和减速机,当过载情形消失后自行恢复联结。
万盛扭力限制器联轴器
螺帽或螺栓调整弹簧力,预设其滑动扭矩。按工作原理可分为摩擦式扭矩限制器和钢球式扭矩限制器(滚珠式扭矩限制器),应用范围:电子装备行业、自动化生产线、输送机行业等。
BML摩擦式扭力限制器保护原理摩擦型扭力限制器是利用锁紧螺母来使弹簧产生弹力,作用于摩擦片上, 链轮等轮状物体被夹在两片摩擦片之间,由于弹力的作用使得摩擦片和链轮间产生摩擦力,从而能传送扭矩。设备发生过载时,链轮和摩擦片之间产生相对滑动, 但是两者之间依然保持着打滑时的扭矩(依然有扭矩传动,只不过带不动传动端了),此时主动端空转,传动端停掉。消除过载后,扭力限制器会自动复位。
BMA钢球式扭力限制器工作原理采用精密弹簧控制临界扭矩,可以达到非常精准的扭矩值,同一外形尺寸产品,可以更换不同的内置弹簧来确定不同的打滑扭矩,用于一端是轴,一端是传动的安装,也可根据客户要求配备联轴器,以方便客户轴对轴链接。设备发生过载时传动端先停掉,主动端空转,但是钢球式的在过载的瞬间,扭力限制器可以轴向位移,给一个位移量,在旁边配一个接近开关检测这个位移能给一个信号输出,报警或者停掉电机电机,实现完全自动化。消除过载后,复位方式为一圈唯一位置(或根据要求多点)复位。
万盛扭力限制器联轴器
扭力限制器联轴器具有联轴器及扭矩保护器的双重功能。具有体积小、重量轻、传递扭矩大,不用液压油、不污染环境、无损坏零件,停机恢复时间最短。承受工作温度高,内部瞬时温度可达500℃以上。超载扭矩可无级调节,其大小不受转速高低的影响。节能降耗、传递效率高、安全可靠、安装调整方便、维护保养容易。可以承受尖峰冲击,扭力过载则联轴器打滑,保护机械超负荷运转时的安全,避免设备损坏与停机之损失。
电阻应变式动态扭矩传感器:传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴电阻应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换: 传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成
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