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角度传感器扭矩测量

编辑:admin | 发布时间:2020-11-25

  20世纪50年代,shouci出现了用角度传感器测量扭矩的技术,它具有许多优点。随着感应角度传感器的新发展,这项被认为已经过时的技术现在又卷土重来。

  测量施加在固定金属轴上的扭矩通常很简单。如果不超过轴的弹性ji限,轴的扭转量与扭矩成正比。测量扭曲程度;检查轴材料的杨氏模量;应用工程师手册里的数学公式,你有一个非常好的扭矩测量。

  测量连续旋转轴中的扭矩是一个棘手的问题。有几种方法可以做到这一点,但常见的方法是根据旋转轴所需的功率来推断扭矩,这通常意味着测量提供给驱动运动的电机的电流。这种测量方法简单,但不准确,因为电流消耗取决于其他因素,如速度、电源电压、轴承状况、温度等。

用应变仪测量扭矩

  用应变仪测量扭矩

  一种更jingque的方法是使用应变仪或表面声波(SAW)设备来测量轴中的变形。这种测量方法的精度大大提高,但在轴和外部应变仪之间需要复杂的滑环或一些无线信号传输方法。任何一个在愤怒中不得不使用应变仪的工程师都会告诉你,应变仪理论和应变仪实践有很大的区别。应变片往往温度系数大,在恶劣条件下不稳定的坏习惯。在实验室用应变片或SAW设备测量扭矩通常是好的,但对于很多工业应用来说并不是一个现实的命题。

  角度传感器测量扭矩

  除了以上两种测量方法,还有一种方法。这种测量方法早就出现了。一点都不新鲜,但是好像已经被工程师遗忘了。它在20世纪50年代shouci用于测量发动机扭矩——特别是大力士/C-130运输机上使用的涡轮螺旋桨发动机。

  这项技术通过测量安装在轴上的两个“多速”旋转变压器之间的相移来测量轴的扭矩和扭矩。(‘多速’是指旋变器的输出:-双速旋转传动有超过180度的循环输出;36速旋转变压器的循环输出超过10度,等等。)

  重要官员轮换时,每个旋变器产生两个信号,一个随正弦波变化,一个随余弦信号变化。为简单起见,下图2仅显示了解调后的正弦信号。

  角度传感器扭矩测量

  当施加零扭矩时,来自两个分解器的信号显示零相频移。当施加扭矩时,一个输出的相位似乎是相对于另一个的。因此,相移与施加的扭矩成比例。对于具有大量周期的多速旋转变压器(例如128),只需要少量的扭转就能产生显著的相移。换句话说,它是一种高灵敏度技术,适用于测量小于1度甚至小于0.1度的失真。这意味着轴不需要很长。事实上,这种方法所需的轴长可以小于25毫米。这可以通过使用一个有意的柔性轴或同心布置旋转变压器(一个在另一个内部)并用(非常)刚性的扭簧连接轴的内部和外部来实现。

  与应变仪不同,旋转变压器功能强大、可靠且jingque——这就是为什么选择角度传感器来测量航空航天、军事、石油和天然气设备的所有艰巨工作的扭矩。因为它们是非接触式设备,所以不需要任何滑环或射频信号传输。

  那么,为什么这项技术会过时呢?优利威的工程师认为zuizhongyao的原因之一是分解器过时了。扁平或扁平的解析器(平面中间有一个大孔)是测量扭矩的理想形状,但它们的价格非常昂贵。此外,指定分解器的驱动程序和处理电子设备可能很棘手。由于现代工程师大多熟悉数字电子设备,可能不太愿意掌握模拟电子设备,测量交流信号的相移。

角度传感器扭矩测量

  角度传感器扭矩测量

  如今,旋转变压器越来越多地被更现代的替代品所取代——感应编码器或“编码器”。集成电路与旋转变压器的感应原理相同,但使用印刷电路代替笨重昂贵的绕线变压器结构。减少粘合剂的体积、重量和成本,zuidaxiandu地提高测量性能非常重要。

  Incoders还提供易于使用的电气接口:-DC电源输入和串行数据输出。因为灭火器基于与旋转变压器相同的基本物理特性,所以它们具有相同的操作优势-高精度和恶劣环境下的可靠测量。更重要的是,它们是角度测量的wanmei形状——中间有一个大洞。这允许轴穿过焊接机定子的中间,转子直接连接到旋转轴,减少了像分解器一样对滑环的需求。

  不需要指定和提供单独的电子设备,因为所有相邻的电子设备已经在它们的定子中。有利的是,每转可提供多达400万个压缩机,因此仅轻微的角度变形就足以提供高分辨率的扭矩测量。

  与使用应变计装置所能实现的相比,编码器的热系数较小,并且通过使用相同的时钟信号来触发两个编码器中的读数,可以减少来自具有高角速度的轴的任何动态失真影响。

  与starin测量仪器技术不同,不存在因施加过大或冲击扭矩而损坏设备的危险。此外,该技术提供了角度和扭矩两种测量方式,比用应变片测量扭矩的成本低。用角度传感器测量扭矩是一项过时的技术,可能是因为旋转变压器已经过时了。然而,现代感应编码器正在使用感应物理来测量角度,并且使用它使得这种有用的、鲁棒的和有效的扭矩角度感测方法焕发活力。

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