转速转矩传感器 转矩转速传感器的工作原理简述

转矩转速传感器的工作原理简述

转矩传感器主要由扭力轴、磁检测器，转筒及壳体等四部分组成。磁检测器包括配对的两组内、外 齿轮，永久磁钢和感应线圈。外齿轮安装载扭力轴测量段的两端;内齿轮转筒内,和外齿轮相对，永久磁钢紧接内齿轮安装在转筒内。永久磁钢，内外齿轮构成环状闭合磁路,感应线圈固定在壳体的两端盖内。在驱动电机带动下，内齿轮随同转筒旋转。

内外齿轮是变位齿轮，并不齿合，齿顶六由工作气隙，内外齿轮的齿顶相对时气隙窄，齿顶和齿 槽相对时，气隙宽。内外齿轮在相对旋转运动时，齿顶与齿槽交替对，相对转动一个齿位时,工作 气隙发生一个周期的变化,磁路的磁阻和磁通随之相应作周期变化,因此线圈中感应出近似正弦波的电压 讯号,讯号电压瞬时值的变化和内外齿轮的相对位置的变化是一致的。

如果两组检测器的齿轮的投影互相重合时、两组电压讯号的相位差为零。安装时，两只内齿轮的投 影是重合的。而扭力轴上的两只外齿轮是按错动半个齿安装的。因此，两个电压讯号具有半个周期的 相位差，即初始相位差为α0=180°。若齿轮为120齿，分度角为3°，相位差为180°时，相应外齿轮 错动1.5°。

当扭力轴受到扭矩作用时，产生扭角β，两只外齿轮的错位角变为1.5°±β两个电压讯号的相差 角相应变为：α=120 ×(1.5°±β)=180°±120β。 扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的变化和扭矩成正比,即相位差角的变化△α=α-α0=±120β= 120K1M=KM 式中K1为相位差角和扭矩的比例系数，K=±120K1，“±”另表示转动方向。设扭力轴测量段的直径为d，长度为L，扭力轴材料的剪切弹性模为G，则K1=32L/πdG。

将传感器的两个电压讯号输入TR-1转矩转速功率测量仪，经过仪表将电压讯号进行放大、整形、检相、变换成计数脉冲，然后计数和显示，便可直接读出扭矩和转速的测量结果。 由于采用磁电转换、相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,因此能进行稳定、可靠、快速、 灵敏的高精度测量。

托利多传感器MT1041-75KG：转矩转速传感器的特点与优点

转矩转速传感器 可能大家听都没有听说过，不过看到它的名字，大家应该大概知道它是做什么的，转速，也就是和频率有关了，而感应器就是感应某种东西，合起来就是测量某物的转速了，也就是测量某机器的频率。

扭矩传感器(又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪)分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。 扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动(气动，液力)扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。

扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛，主要用于：

1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;

2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;

3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;

4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;

5、可用于制造粘度计;

6、可用于过程工业和流程工业中;

7、可以应用于实验室，测试部门以及生产监控和质量控制;

转矩转速传感器的特点：

1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。

2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。

3.不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。

4.即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。

5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供 +15V，-15V(200mA)的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。

6.测量范围： 0—10000Nm标准可选， 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm、50万Nm、100万Nm、200万Nm可定制，特殊量程定制。

转矩转速传感器的优点

●检测手段为应变电测技术;

●测量精度高信号检出、处理均用数字技术;

●抗干扰能力强，无需调零即可工作;

●可靠性高、信噪比高，工作寿命长;

●既可以测量静止扭矩，也可测量旋转转矩;

●能够测量稳态扭矩，也能测量过渡过程的动态转矩;

●无需反复调零即可连续测量正反转矩;

●无集流环、电刷等磨损件，可高速超长运行;

●转矩信号的传递与是否旋转、转速大小及旋转方向无关;

●测量弹性体强度大，可承受150%过载;

●体积小，重量轻，安装方便，有套装式、卡装式、联轴式等多种安装方式;

●输出信号以频率形式给出，便于和计算机进行接口。

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