非接触式扭矩传感器是怎么工作的

- 2019-08-14-

        滑环用于接触扭矩传感器,向安装在旋转轴上的应变计供电并从中获取信号。滑环容易磨损。在许多工业应用中,保持无油滑环并不总是容易的。滑环刷和这些扭矩传感器内的支撑轴承最终会磨损。

        其他广泛接受的扭矩测量方法取决于机器系列或旋转轴上传感器的安装。除了少数例外,这些方法使用应变计。每种方法都有其优点和局限性,其中许多依赖于其应用。最好的解决方案需要对应用程序有深入的了解。

        获得扭矩测量的两种常用方法是通过应变测量轴和使用在线扭矩元件。两者都有两个技术障碍:在静态/旋转间隙中获取电压和信号。闭合间隙的方法是接触或非接触。

        当应变计连接到轴上时,轴就变成了传感器。一般规则是,施加的扭矩必须引起至少150至175微应变。第二个要求是校准轴,通常需要静态加载轴并将结果制成表格。这在小型系统中相对容易实现,但随着负载和轴大小的增加,这就成为一项繁重的任务。对于没有这种技术经验的用户来说,选择应变计的位置、仔细安装和保护应变计是一个问题。对于大多数应用和位置,外部承包商通常可通过扭矩传感器供应商获得。

扭矩传感器

        信号无线遥测与应变片激励的无线感应功率相结合,为固定旋转间隙的桥接提供了一种简单的解决方案。旋转轴上圆形天线中固定天线的感应功率。调节旋转轴天线的功率,激发应变计。安装在轴上的无线电发射器将测量的信号送回固定天线。遥测天线在机械安装时需要稍有弹性,接收机应调整天线的峰值耦合,以达到最大感应功率和接收信号强度。

        无线电天线间隙通常小于3/4英寸。无线遥测系统可靠,安装方便,但成本较高。它们的主要优点是缺乏连接和维护要求。支撑轴承或机械接触部件无磨损。当传感器与旋转轴成直线安装时,在线旋转扭矩变压器最适合测量扭矩。它们由带校准输出的应变计扭矩单元组成,并通过分解器感应耦合到部件上的固定绕组。

        分解器与应变计相连,用于电源和信号返回。除一次或二次线圈旋转外,旋转变压器的工作原理与传统变压器相同。该分解器使用方便,通常使用在较小的单位。旋转变压器具有一定的噪声敏感性,需要轴承支撑,这也意味着维护。在线传感器的作用改变了系统的动态特性,这意味着扭矩值本身可以改变。