在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中頻繁涉及到的參數(shù)：旋轉(zhuǎn)扭矩,，為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式扭矩傳感器,，該方法是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù),、形狀及安裝角度*相同的齒輪,，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器,。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí),，這兩組傳感器就可以測(cè)量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計(jì)算出彈性軸所承受的扭矩量,。該方法的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞,，檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào);缺點(diǎn)：體積較大，不易安裝,，低轉(zhuǎn)速時(shí)由于脈沖波的前后沿較緩不易比較,，因此低速性能不理想。在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中有很多的參數(shù)需要測(cè)量或計(jì)算,，扭矩(轉(zhuǎn)矩)是其中一項(xiàng)很重要的參數(shù),。為了檢測(cè)扭矩參數(shù),，現(xiàn)實(shí)中有很多種傳感器可以實(shí)現(xiàn)扭矩參數(shù)的測(cè)量，傳統(tǒng)使用的有相位差式傳感器,、導(dǎo)電滑環(huán)式傳感器,。

扭矩測(cè)試比較成熟的檢測(cè)手段為應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它具有精度高,，頻響快,，可靠性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),。

將的測(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，若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測(cè)試該彈性軸受扭的電信號(hào),。這就是基本的扭矩傳感器模式,。但是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中，棘手的問(wèn)題是旋轉(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傳遞,，通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)完成,。

由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸，因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱,，因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命,。及由于接觸不可靠引起信號(hào)波動(dòng)，因而造成測(cè)量誤差大甚至測(cè)量不成功,。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷，另一個(gè)辦法就是采用無(wú)線電遙測(cè)的方法：將扭矩應(yīng)變信號(hào)在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào),，通過(guò)載波調(diào)制用無(wú)線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,，再用無(wú)線電接收的方法，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號(hào),。

旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池,。該方法即為遙測(cè)扭矩儀。遙測(cè)扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項(xiàng)缺陷,，但也存在著三個(gè)不足之處,，其一：易受使用現(xiàn)場(chǎng)電磁波的干擾;其二：由于是電池供電，所以只能短期使用,。其三：由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu),，易引起高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)平衡問(wèn)題。在小量程及小直徑軸時(shí)更突出,。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn)并克服了其缺陷,，在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器，實(shí)現(xiàn)了能源及信號(hào)的非接觸傳遞,。并做到了扭矩信號(hào)的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān),，與轉(zhuǎn)速大小無(wú)關(guān),，與旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)。

應(yīng)變式扭矩傳感器的特點(diǎn)

1.既可以測(cè)量靜止扭矩,，也可以測(cè)量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩;

2.既可以測(cè)量靜態(tài)扭矩,，也可以測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩;

3.檢測(cè)精度高，穩(wěn)定性好;抗干擾性強(qiáng);

4.體積小,，重量輕,，多種安裝結(jié)構(gòu)，易于安裝使用;

5.不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測(cè)量正反轉(zhuǎn)扭矩;

6.沒(méi)有導(dǎo)電環(huán)等磨損件,，可以高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行;

7.傳感器輸出高電平頻率信號(hào)可直接送計(jì)算機(jī)處理;

8.測(cè)量彈性體強(qiáng)度大可承受100%的過(guò)載,。

應(yīng)變式扭矩傳感器測(cè)量原理

將的測(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，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),。本系統(tǒng)的能源輸入及信號(hào)輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔(dān)的,，因此實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸的能源及信號(hào)傳遞功能。

總結(jié)：在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,，棘手的問(wèn)題是旋轉(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傳遞,，通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)完成。

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