扭矩傳感器定義、原理及特性
扭矩傳感器將扭力的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置,它可以檢測(cè)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上扭轉(zhuǎn)力矩的大小和變化。扭矩傳感器可以用來制造各種粘度計(jì)和電動(dòng)(氣動(dòng)、液力)扭力扳手。它的優(yōu)點(diǎn)有頻響快、可靠性好、精度高、使用壽命長(zhǎng),所以得到廣泛應(yīng)用;它的缺點(diǎn)在于體積大、安裝不方便且在低速測(cè)量時(shí)性能不是很理想。
原理
將專用的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上,并組成應(yīng)變橋,然后對(duì)應(yīng)變橋進(jìn)行供電,就可以得到該彈性軸受扭的電信號(hào)。這是扭矩傳感器基本工作過程。其產(chǎn)生的信號(hào)還需進(jìn)行放大和電路處理,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號(hào),經(jīng)過換算關(guān)系就得出實(shí)際的扭矩大小。在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,有一個(gè)問題需要進(jìn)行處理:旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間進(jìn)行傳遞。在實(shí)際應(yīng)用中,我們通常采用導(dǎo)電滑環(huán)或無線電遙測(cè)來解決這一困難。導(dǎo)電滑環(huán)在使用過程中要保證可靠接觸,否則容易引起信號(hào)波動(dòng),使得測(cè)量誤差大甚至測(cè)量不成功。無線電遙測(cè)要避免現(xiàn)場(chǎng)電磁波的干擾。因?yàn)樗呻姵毓╇姡圆荒荛L(zhǎng)期使用。還有在結(jié)構(gòu)處理上,要考慮高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)平衡問題。
特性
不論是靜態(tài)扭矩跟動(dòng)態(tài)扭矩都可以進(jìn)行測(cè)量
不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測(cè)量正反扭矩
采用導(dǎo)電滑環(huán)結(jié)構(gòu),可以長(zhǎng)時(shí)間高轉(zhuǎn)速運(yùn)行
檢測(cè)精度高,抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好
傳感器輸出的頻率信號(hào)可以直接送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理