Karakteristika og arbejdsprincip for drejningsmomentsensorer

Egenskaber og arbejdsprincip for drejningsmomentsensorer

 

drejningsmomentsensorer er hurtigt blevet en væsentlig komponent i forskellige brancher og etablerer sig som en uundværlig del af sensorfamilien.

 

I. Karakteristika for drejningsmomentsensorer:

 

1. Målingsevne: De kan måle både statisk og dynamisk drejningsmoment såvel som både stationært og rotationsmoment.

2. Høj nøjagtighed og stabilitet: De tilbyder høj detektionsnøjagtighed og god stabilitet og er designet til at forhindre interferens.

3. kompakt og let: Disse sensorer er små i størrelse, letvægt og kommer i forskellige installationsstrukturer, hvilket gør dem lette at installere og bruge. De kan kontinuerligt måle positivt og negativt drejningsmoment uden behov for at nulstille til nul.

4. Holdbarhed: Uden sliddele som ledende ringe, kan de operere i høje hastigheder i længere perioder.

5. Direkte signaludgang: Sensorerne output frekvenssignaler på højt niveau, der kan behandles direkte af computere.

6. Høj overbelastningskapacitet: Det elastiske element, der bruges i disse sensorer, kan modstå meget høje overbelastning.

 

II. Målingsprincippet for drejningsmomentsensorer:

 

Speciel torsionsstamme målere er fastgjort til den elastiske skaft, der måles, hvilket danner en stammebro. Når der leveres strøm til denne bro, kan den måle det torsionale elektriske signal fra den elastiske skaft. Dette deformationssignal amplificeres og omdannes til et frekvenssignal, der er proportionalt med torsionsreaktionen gennem en tryk/frekvensomdannelse. Energiindgang og signaludgang til dette system styres af to sæt specielle ringformede transformere, der letter kontaktløs energi og signaloverførsel.

 

iii. Strukturelt princip for drejningsmomentsensorer:

 

En grundlæggende drejningsmomentsensor dannes ved at fastgøre specielle torsionsmålingsstrimler til en speciel elastisk aksel, hvilket skaber en variabel elektrisk bro. Følgende komponenter er fastgjort til skaftet:

1.

2.

3. et trykt kredsløbskort på skaftet, der inkluderer ensretning og stabiliseringstrømforsyning, instrumenteringsforstærkningskredsløb, V/F (spænding-til-frekvens) konverteringskredsløb og signaludgangskredsløb.

 

iv. Arbejdsproces for drejningsmomentsensorer:

 

En 15V strømforsyning leveres til sensoren. En krystaloscillator i det magnetiske kredsløb genererer en 400Hz firkantbølge, der forstærkes af TDA2030 -strømforstærkeren for at producere en AC -magnetisk strømforsyning. Denne effekt overføres fra den stationære primære spole til den roterende sekundære spole gennem energiringtransformatoren T1. Den resulterende vekselstrømsstyrke rettes og filtreres af kredsløbet på skaftet for at opnå en 5V DC -strømforsyning, der driver den operationelle forstærker AD822. En højpræcision 4,5V DC-strømforsyning, produceret af referencekilden AD589 og dobbelt operationel forstærker AD822, bruges til at drive broen, forstærkeren og V/F-konverteren.

 

Når den elastiske aksel gennemgår torsion, forstærkes mv-niveau-deformationssignalet, der detekteres af stammebroen, til et stærkt signal på 1,5V til 1V ved instrumenteringsforstærker AD620. Dette signal omdannes derefter til et frekvenssignal ved V/F -konverteren LM131. Frekvenssignalet overføres fra den roterende primære spole til den stationære sekundære spole via signalringstransformatoren T2. Efter filtrering og formning af signalbehandlingskredsløbet i sensorhuset opnås frekvenssignalet, der er proportionalt med det drejningsmoment, der påføres den elastiske aksel,. Da der kun er et lille hul på et par millimeter mellem de bevægelige og statiske ringe, og en del af sensorakslen er lukket i et metalhus, opnås effektiv afskærmning, hvilket resulterer i stærk anti-interferensevne.