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扭矩传感器知识

扭矩传感器介绍

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扭矩传感器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:
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 三、产品特点:
  1.扭矩传感器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-15V200mA)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.扭矩传感器测量范围: 010000Nm标准可选非标准2Nm3Nm5Nm8Nm10Nm15Nm20Nm50Nm100Nm200Nm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 · 灵敏度: 1±0.2 mv / V
  非线性: <±0.25 % F· 重复性: <±0.2% F· S
  回差: <0.2 % F· 零飘(24小时): <0.5 % F· S
  零点温飘: <0.5 % F· S /10℃ 输出阻抗: 1KΩ ±3Ω
  扭矩传感器绝缘阻抗: >500MΩ 静态超载: 120 %
  断裂负载: 200 % 使用温度: ~ 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: 5KHz15KHz
  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、扭矩传感器安装使用: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、扭矩传感器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11所示:
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 (2) 垂直安装:12所示:
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 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13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
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2) 刚性联轴器连接如图14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。
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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1112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

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