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技術(shù)知識
扭矩傳感器的分類(lèi)介紹
時(shí)間: 2022-09-27 16:44:27 瀏覽次數：
扭矩傳感器分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。
靜力矩傳感器根據電阻應變的原理，將扭轉力矩產(chǎn)生的應變轉化為與扭轉力矩成線(xiàn)性關(guān)系的電信號。靜態(tài)是指傳感器的測量彈性體不參與相對運動(dòng)。從應力的角度來(lái)看，這類(lèi)試驗是測試彈性體的反作用力。靜態(tài)力矩傳感器的旋轉不能超過(guò)360度。一般用于測試扭矩變化緩慢的情況。采樣速度一般小于50次/秒，如測試手動(dòng)扭矩扳手和變速器靜載扭矩。
動(dòng)態(tài)扭矩傳感器可以測量彈性軸在扭轉作用下的電信號。它利用應變電測量技術(shù)在彈性軸上形成應變橋，從而為應變橋提供動(dòng)力。信號放大后，轉換成與頻率成正比的頻率信號。靜力矩傳感器根據電阻應變的原理，將力矩力矩產(chǎn)生的應變轉化為線(xiàn)形信號關(guān)系的電信號。動(dòng)態(tài)扭矩傳感器又可稱(chēng)為扭矩傳感器、扭矩轉速傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉式扭矩傳感器等。一般用于檢測轉矩變化劇烈的情況，有必要捕捉轉矩或峰值轉矩，如擰緊機、電動(dòng)扳手、電機輸出轉矩、發(fā)動(dòng)機輸出轉矩、鉆桿轉矩。
1. 非接觸式扭矩傳感器
非接觸式扭矩傳感器的輸入軸和輸出軸由扭桿連接。輸入軸有花鍵，輸出軸有鍵槽。當扭桿被方向盤(pán)的旋轉力矩所扭轉時(shí)，輸入軸上的花鍵與輸出軸上鍵槽之間的相對位置發(fā)生變化?；ㄦI與鍵槽的相對位移的變化等于扭桿的扭轉量，使花鍵上的磁感應強度發(fā)生變化，磁感應強度的變化通過(guò)線(xiàn)圈轉化為電壓信號。
非接觸式扭矩傳感器由于采用非接觸式工作方式，使用壽命長(cháng)，可靠性高，磨損小，延時(shí)小，受軸偏轉和軸向偏移的影響小。它已廣泛應用于汽車(chē)領(lǐng)域。
2. 應變式扭矩傳感器
應變傳感器的力矩測量采用應變電測量技術(shù)。在彈性軸上粘貼應變片，形成測量橋。當彈性軸因扭矩發(fā)生輕微變形時(shí)，橋架的電阻值發(fā)生變化，應變橋架電阻的變化轉化為電信號的變化，實(shí)現扭矩測量。傳感器完成以下信息轉換:;該傳感器由彈性軸、測量橋、儀器放大器和接口電路組成。
應變式扭矩傳感器具有分辨率高、誤差小、測量范圍大、價(jià)格低廉、選用方便等特點(diǎn)。
3.相位差扭矩和速度傳感器
當相位差發(fā)生時(shí)，所述扭轉傳感器為扭轉角相位差傳感器。其原理是在深入研究磁電相位差轉矩測量技術(shù)后，在彈性軸兩端安裝兩組齒數、形狀和安裝角度相同的齒輪，并在齒輪外側安裝接近傳感器。當彈性軸旋轉時(shí)，兩組傳感器的波形產(chǎn)生相位差，從而計算力矩。
其主要特點(diǎn)是實(shí)現了轉矩信號的非接觸傳輸。檢測到的信號為高速數字信號。但是這種扭矩傳感器體積大，低速時(shí)性能較差，應用并不廣泛。
靜力矩傳感器根據電阻應變的原理，將扭轉力矩產(chǎn)生的應變轉化為與扭轉力矩成線(xiàn)性關(guān)系的電信號。靜態(tài)是指傳感器的測量彈性體不參與相對運動(dòng)。從應力的角度來(lái)看，這類(lèi)試驗是測試彈性體的反作用力。靜態(tài)力矩傳感器的旋轉不能超過(guò)360度。一般用于測試扭矩變化緩慢的情況。采樣速度一般小于50次/秒，如測試手動(dòng)扭矩扳手和變速器靜載扭矩。
動(dòng)態(tài)扭矩傳感器可以測量彈性軸在扭轉作用下的電信號。它利用應變電測量技術(shù)在彈性軸上形成應變橋，從而為應變橋提供動(dòng)力。信號放大后，轉換成與頻率成正比的頻率信號。靜力矩傳感器根據電阻應變的原理，將力矩力矩產(chǎn)生的應變轉化為線(xiàn)形信號關(guān)系的電信號。動(dòng)態(tài)扭矩傳感器又可稱(chēng)為扭矩傳感器、扭矩轉速傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉式扭矩傳感器等。一般用于檢測轉矩變化劇烈的情況，有必要捕捉轉矩或峰值轉矩，如擰緊機、電動(dòng)扳手、電機輸出轉矩、發(fā)動(dòng)機輸出轉矩、鉆桿轉矩。
1. 非接觸式扭矩傳感器
非接觸式扭矩傳感器的輸入軸和輸出軸由扭桿連接。輸入軸有花鍵，輸出軸有鍵槽。當扭桿被方向盤(pán)的旋轉力矩所扭轉時(shí)，輸入軸上的花鍵與輸出軸上鍵槽之間的相對位置發(fā)生變化?；ㄦI與鍵槽的相對位移的變化等于扭桿的扭轉量，使花鍵上的磁感應強度發(fā)生變化，磁感應強度的變化通過(guò)線(xiàn)圈轉化為電壓信號。
非接觸式扭矩傳感器由于采用非接觸式工作方式，使用壽命長(cháng)，可靠性高，磨損小，延時(shí)小，受軸偏轉和軸向偏移的影響小。它已廣泛應用于汽車(chē)領(lǐng)域。
2. 應變式扭矩傳感器
應變傳感器的力矩測量采用應變電測量技術(shù)。在彈性軸上粘貼應變片，形成測量橋。當彈性軸因扭矩發(fā)生輕微變形時(shí)，橋架的電阻值發(fā)生變化，應變橋架電阻的變化轉化為電信號的變化，實(shí)現扭矩測量。傳感器完成以下信息轉換:;該傳感器由彈性軸、測量橋、儀器放大器和接口電路組成。
應變式扭矩傳感器具有分辨率高、誤差小、測量范圍大、價(jià)格低廉、選用方便等特點(diǎn)。
3.相位差扭矩和速度傳感器
當相位差發(fā)生時(shí)，所述扭轉傳感器為扭轉角相位差傳感器。其原理是在深入研究磁電相位差轉矩測量技術(shù)后，在彈性軸兩端安裝兩組齒數、形狀和安裝角度相同的齒輪，并在齒輪外側安裝接近傳感器。當彈性軸旋轉時(shí)，兩組傳感器的波形產(chǎn)生相位差，從而計算力矩。
其主要特點(diǎn)是實(shí)現了轉矩信號的非接觸傳輸。檢測到的信號為高速數字信號。但是這種扭矩傳感器體積大，低速時(shí)性能較差，應用并不廣泛。
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