關(guān)于扭矩傳感器的四大測試方式說明
作者來源:admin 發(fā)表時間：2022-10-25
導(dǎo)讀：扭矩傳感器基本原理
1、扭矩測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù)，在彈性軸上組成應(yīng)變橋，向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭
扭矩傳感器基本原理
1、扭矩測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù)，在彈性軸上組成應(yīng)變橋，向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。
2、轉(zhuǎn)速測量：通過光耦合及相應(yīng)的處理電路，將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號輸出，旋轉(zhuǎn)設(shè)備每轉(zhuǎn)動一圈輸出60個脈沖。
扭矩傳感器產(chǎn)品特點(diǎn)
1、信號輸出可選擇脈沖方波或4-20mA、1-5V等標(biāo)準(zhǔn)信號，也可配備本公司的二次儀表。
2、檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。
3、不需反復(fù)調(diào)零即可；連續(xù)測量正反扭矩。
4、既可測量靜止扭矩，也可測量動態(tài)扭矩。
5、體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用，只需提供24VDC電源，即可輸出阻抗與扭矩成正比脈沖方波頻率信號或標(biāo)準(zhǔn)變送信號。重量輕、易于安裝。
6、連續(xù)旋轉(zhuǎn)扭矩感應(yīng)器、靜態(tài)扭矩感應(yīng)器、
主要特點(diǎn)：（1）外形尺寸小，正反雙向測扭矩，可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，對稱性好，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)；（2）外形尺寸小，正反雙向測扭矩，對稱性好；（3）彈性體為不銹鋼材質(zhì)，外殼為鋁合金材質(zhì)，表面拋光渡氧化層，防腐蝕，正常情況使用壽命長。
主要特點(diǎn)：（1）外形尺寸小，正反雙向測扭矩，可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，對稱性好，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)；（2）外形尺寸小，正反雙向測扭矩，對稱性好；（3）彈性體為不銹鋼材質(zhì)，外殼為鋁合金材質(zhì)，表面拋光渡氧化層，防腐蝕，正常情況使用壽命長。
7、插銷連接靜態(tài)扭矩感應(yīng)器適用范圍：適用于電動機(jī)扭矩測量、研究所理論扭矩數(shù)據(jù)驗證、打磨機(jī)伺服系統(tǒng)扭矩值反饋，工業(yè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)扭矩測量系統(tǒng)。
在電機(jī)測試系統(tǒng)當(dāng)中，扭矩的測量往往是通過扭矩傳感器來實(shí)現(xiàn)的，下圖是典型的電機(jī)扭矩測試方式：
被測電機(jī)通過聯(lián)軸器連接扭矩傳感器，另外一端通過聯(lián)軸器連接負(fù)載電機(jī)。系統(tǒng)工作時，被測電機(jī)工作在速度環(huán)（或扭矩環(huán)），負(fù)載電機(jī)工作在扭矩環(huán)（或速度環(huán)），測量扭矩大小并將扭矩值通過信號傳送給測量儀器。
了解了扭矩測試過程，我們就可以找到扭矩測試的關(guān)鍵因素點(diǎn)
第一：測量精度；
第二：測試儀器的測量精度；
第三：電機(jī)（被測和負(fù)載）的扭矩加載精度；第四：系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度。接下來我們針對每一個因素點(diǎn)進(jìn)行分析。
了解了扭矩測試過程，我們就可以找到扭矩測試的關(guān)鍵因素點(diǎn)
第一：測量精度；
第二：測試儀器的測量精度；
第三：電機(jī)（被測和負(fù)載）的扭矩加載精度；第四：系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度。接下來我們針對每一個因素點(diǎn)進(jìn)行分析。
首先是測量精度。有人說很簡單，每一個傳感器都有標(biāo)稱精度，直接查看其手冊資料就可以知道。確實(shí)無論國內(nèi)還是國外的產(chǎn)品，都有其標(biāo)稱的測量精度，但是都有其測量量程，如何選擇合適的量程也是至關(guān)重要的因素。這里給大家推薦一個“三五原則”，所謂的“三五原則”就是當(dāng)測試扭矩在1N.m以內(nèi)時，為保證測量精度，建議測量范圍不小于量程的三分之一，比如量程為1N.m的傳感器，建議最小測到0.33N.m；當(dāng)測量扭矩在1N.m以上時，為保證測量精度，建議測量范圍不小于量程的五分之一，比如量程為10N.m的傳感器，建議最小測到2N.m。只有這樣才能保證扭矩傳感器的測量精度。
第二測試儀器的測量精度，傳統(tǒng)的電機(jī)測試系統(tǒng)是采用電參數(shù)表、扭矩儀等分立儀器對電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速參數(shù)分別測試進(jìn)行測量，在穩(wěn)態(tài)下測量精度可以保證，一旦進(jìn)行瞬態(tài)參數(shù)的測量將大大影響測量精度。因此在瞬態(tài)測試情況下必須使用功率分析儀此類高精度測量儀器，同步對電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速測試進(jìn)行測量，保持測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
第三扭矩加載精度，當(dāng)我們能保證測量精度時，必須考慮系統(tǒng)的加載精度。比如系統(tǒng)在測試過程中，我們想測試5N.m力矩點(diǎn)時，通過控制器發(fā)送指令，控制電機(jī)進(jìn)行加載，此時系統(tǒng)必須要能同步監(jiān)測實(shí)際扭矩量，并實(shí)時通過PID進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證輸出力矩在5N.m（誤差大小視PID控制優(yōu)化程度而定）。
第四系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度，機(jī)械安裝精度低，意味著測試臺架的機(jī)械對中角度偏差大，電機(jī)測試系統(tǒng)在長期運(yùn)行時將會出現(xiàn)測試臺架變形、異常振動、螺絲脫落、聯(lián)軸器斷裂等問題。因此必須保證對中精度，否則之前所做的一切都將化為虛有。
