扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機械功率的精密測量儀器。應用范圍十分廣泛,
主要用于:
1、電動機、發(fā)動機、內(nèi)燃機等旋轉(zhuǎn)動力設備輸出扭矩及功率的檢測;
2、風機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測;
3、鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測;
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測;
5、可用于制造粘度計;
6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。
二、基本原理:
扭矩的測量:采用應變片電測技術(shù),在彈性軸上組成應變橋,向應變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電
信號。將該應變信號放大后,經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應變成正比的頻率信號。如圖所示:
應用原理圖
1、轉(zhuǎn)速的測量:轉(zhuǎn)速測量采用磁電碼盤的方法進行測量,每一磁電碼盤均有60個齒,軸帶動磁電碼盤每旋
轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個脈沖,高速或中速采樣時可以用測頻的方法,低速采樣時可以用測周期的方法測出準
確的轉(zhuǎn)速。本傳感器精度可達±0.1%~±0.5%(F•S)。由于傳感器輸出為頻率信號,所以無需AD轉(zhuǎn)
換即可直接送至計算機進行數(shù)據(jù)處理。本傳感器的測速方法采用內(nèi)置測速,訂貨時用戶需注明是否監(jiān)測
轉(zhuǎn)速信號!
三、產(chǎn)品特點:
1.信號輸出波形方波幅度可選5V/12V。
2.開機5分鐘即可進入工作狀態(tài),勿需預熱過程。
3.檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強。
4.不需反復調(diào)零即可連續(xù)測量正反扭矩。
5.體積小、重量輕、易于安裝。
6.傳感器可脫離二次儀表獨立使用,只要按插座針號提供±15V(200mA)的電源,即可輸出阻抗
與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號。
五、產(chǎn)品系列:
標準扭矩傳感器外型尺寸如下圖:
注:30K以上可以來電索取圖紙.
六、主要性能及電氣指標:
扭矩精度:<±0.5%F•S、<±0.3%F•S、<±0.1%F•S(可選)
頻率響應:100μs
非線性:<±0.2%F•S
重復性:<±0.1%F•S
回差:<0.1%F•S
零點時漂:<0.2%F•S
零點溫漂:<0.2%F•S/10℃
輸出阻抗:350Ω±1Ω、700Ω±3Ω、1000Ω±5Ω(可選)
絕緣阻抗:>500MΩ
靜態(tài)超載:120%150%200%(可選)
使用溫度:-10~50℃
儲存溫度:-20~70℃
電源電壓:±15V±5%
總消耗電流:<200mA
頻率信號輸出:5KHZ—15KHZ
額定扭矩:10KHZ±5kHZ(正反雙向測量值)
信號占空比:(50±10)%
七、信號輸出與信號采集:
1、扭矩信號輸出基本形式:
•方波信號、脈沖信號。
•可根據(jù)用戶需要制成電壓模擬信號輸出或電流模擬信號輸出(單向、靜止扭矩測量)。
2、扭矩信號處理形式:
•扭矩傳感器輸出的頻率信號送到頻率計或數(shù)字表,直接讀取與扭矩成正比的頻率信號或電壓、
電流信號。
•扭矩傳感器的扭矩與頻率信號送給單片機二次儀表,直接顯示實時扭矩值、轉(zhuǎn)速及輸出功率值及
RS232通訊信號。
•直接將扭矩與轉(zhuǎn)速的頻率信號送給計算機或PLD進行處理。
八、維護與保養(yǎng):
1.每隔一年應給扭矩傳感器兩端軸承加潤滑脂。加潤滑脂時,僅將兩端軸承蓋打開,將潤滑脂加入軸承,
然后裝上兩端蓋。
2.應儲存在干燥、無腐蝕、室溫為-20℃——70℃的環(huán)境里。
九、注意事項:
1.安裝時,不能帶電操作,切莫直接敲打、碰撞傳感器。
2.聯(lián)軸器的緊固螺栓應擰緊,聯(lián)軸器的外面應加防護罩,避免人身傷害。
3.信號線輸出不得對地,對電源短路,輸出電流不大于10mA•屏蔽電纜線的屏蔽層必須與+15V電源的
公共端(電源地)連接。
十、電氣連接:
如圖10所示,扭矩傳感器用一個航空接頭(X12K5P)與外部設備連接,
插座端固定在機殼上。航空插座管腳定義如下圖
十一、安裝方式:
1、使用環(huán)境:扭矩傳感器應安裝在環(huán)境溫度為0℃~60℃,相對濕度小于90%,無易燃、易爆品的環(huán)
境。不宜安裝在強電磁干擾的環(huán)境中。
2、安裝方式:
(1)水平安裝:如圖11所示:
(2)垂直安裝:圖12所示:
3、連接方式:扭矩傳感器與動力設備、負載設備之間的連接
(1)彈性柱銷聯(lián)軸器連接:如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,維護方便。能夠微量補償安
裝誤差造成的軸的相對偏移,同時能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動頻繁的高低速運轉(zhuǎn)
場合,工作溫度為-10-50℃。
(2)剛性聯(lián)軸器連接:如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單,成本低,無補償性能,不能緩沖減振,對兩
軸的安裝精度較高。用于振動很小的工況條件。
4、安裝要求:
(1)扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝
(2)如圖11、12所示,動力設備、傳感器、負載設備應安裝在穩(wěn)固的基礎上,以避免過大的震動,否
則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測量精度,甚至損壞傳感器。
(3)采用彈性柱銷聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。
(4)動力設備、傳感器、負載設備軸線的同心度應小于Φ0.05mm。
5、安裝接口形狀與尺寸參考:
如圖15所示:圖中所標注的A、B、F、G的值見圖7對應的規(guī)格表
6、安裝步驟:
(1)根據(jù)軸的連接形式和扭矩傳感器的長度,確定原動機和負載之間的距離,調(diào)節(jié)原動機和負載的軸線相對
于基準面的距離,使它們的軸線的同軸度小于Φ0.03mm,固定原動機和負載在基準面上。
(2)將聯(lián)軸器分別裝入各自軸上。
(3)調(diào)節(jié)扭矩傳感器與基準面的距離,使它的軸線與原動機和負載的軸線的同軸度小于Φ0.03mm,固
定扭矩傳感器在基準面上。
(4)緊固聯(lián)軸器,安裝完成。