扭矩传感器的工作原理 扭矩传感器的特点以及它的工作原理分析
扭矩传感器的特点以及它的工作原理分析
1.既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩;2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩；3.检测精度高，稳定性好；抗干扰性强;4.体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用；5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩;6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行；7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理；8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。
二、扭矩传感器的测量原理：
将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的，因此实现了无接触的能源及信号传递功能。
三、扭矩传感器原理结构：
在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：（1）能源环形变压器的次级线圈，（2）信号环形变压器初级线圈，（3）轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。
四、扭矩传感器工作过程：
向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Hz的方波，经过功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±５V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。
当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。
五、扭矩传感器的应用：
1.检测发电机，电动机 ，内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。2.检测减速机，风机，泵，搅拌机，卷扬机，螺旋桨，钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。3.检测各种机械加工中心，自动机床的工作过程中的扭矩。4.各种旋转动力设备系统所传递的扭矩及效率；5.检测扭矩的同时可以检测转速，轴向力。6.可用于制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手。
扭矩传感器的特性、测量、结构、工作原理分析
扭矩传感器本身的出现在短时间内应用于各行各业，成为传感器系列中不可缺少的品种。
一、扭矩传感器的特性：
1、既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩，既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩。
2、检测精度高，稳定性好；防止干涉；
3、体积小、重量轻、安装结构多样，易于安装和使用。无需重复0，即可连续测量正负扭矩。
4、没有传导环等磨损件，可以高速长时间运行。
5、传感器输出高电平频率信号可以直接发送到计算机处理。
6、测量弹性体强度可以承受很高的过载。
二、扭矩传感器测量原理：
将专用扭转应变计作为应变胶附着在测量的弹性轴上，构成应变桥，为应变桥供电，可以测量弹性轴发生扭转的电信号。放大这个变形信号后，经过压力/频率转换，变成与扭转反应成正比的频率信号。该系统的能量输入和信号输出由两组有间隙的特殊环形变压器负责，因此提供无接触能量和信号传输功能。
三、扭矩传感器原理结构：
在特殊弹性轴上粘贴特殊扭力测量片，构成基本扭矩传感器——可变电桥。固定在轴上：(1)能量环变压器的二级线圈、(2)信号环变压器的一级线圈、(3)轴印刷电路、电路板包括整流稳定电源、仪表放大电路、V/F转换电路和信号输出电路。
四、扭矩传感器工作过程：
为传感器提供15V电源，磁路上的晶体振荡器产生400Hz的方波，通过TDA2030功率放大器产生交流磁电电源。通过能量环变压器T1从静止的初级线圈传送到旋转的次级线圈。结果交流电源通过轴上的整流滤波电路获得5V的直流电源。该电源用作运算放大器AD822的工作电源。由基准电源AD589和双运算放电AD822组成的高精度电源产生4.5V的直流电源。该电源用作桥接电源、放大器和V/F转换器的工作电源。
弹性轴扭转时，变形桥上检测到的mV级变形信号通过仪表放大器AD620放大到1.5v 1v的强信号，然后通过V/F转换器LM131转换为频率信号。通过信号环变压器T2，可以从旋转的一级线圈传递到静止的二级线圈，然后通过传感器外壳的信号处理电路滤波器、整形，得到与弹性轴承接收的扭矩成正比的频率信号，由于该旋转变压器在运动，静态环之间为零。只有几毫米的间隙，传感器轴的部分密封在金属外壳内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。
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