Характеристики та принцип роботи датчиків крутного моменту

Характеристики та принцип роботи датчиків крутного моменту

 

Датчики крутного моменту швидко стали найважливішим компонентом у різних галузях промисловості, встановлюючи себе незамінною частиною сім'ї датчиків.

 

I. Характеристики датчиків крутного моменту:

 

1. Можливість вимірювання: Вони можуть вимірювати як статичний, так і динамічний крутний момент, а також як стаціонарний, так і обертальний крутний момент.

2. Висока точність та стабільність: вони пропонують високу точність виявлення та хорошу стабільність, і вони розроблені для запобігання перешкод.

. Вони можуть постійно вимірювати позитивний і негативний крутний момент без необхідності скидання до нуля.

.

5. Прямий вихід сигналів: Датчики виводять сигнали частот високого рівня, які можуть бути безпосередньо оброблені комп'ютерами.

6. Ємність високої перевантаження: Еластичний елемент, що використовується в цих датчиках, може витримувати дуже високі перевантаження.

 

ii. Принцип вимірювання датчиків крутного моменту:

 

Спеціальні вимірювальні вимірювачі штаму кріпиться до вимірюваного еластичного валу, утворюючи деформаційний міст. Коли живлення подається до цього мосту, вона може виміряти крутний електричний сигнал пружного валу. Цей сигнал деформації ампліфікується і перетворюється на частотний сигнал, пропорційний крутій реакції через перетворення тиску/частоти. Вхід енергії та вихід сигналу для цієї системи керуються двома наборами спеціальних кільцевих трансформаторів, які полегшують безконтактну енергію та передачу сигналу.

 

III. Структурний принцип датчиків крутного моменту:

 

Основний датчик крутного моменту утворюється шляхом прикріплення спеціальних вимірювальних смужок до спеціального еластичного валу, створюючи змінний електричний міст. Наступні компоненти закріплені на валу:

1. Вторинна котушка трансформатора енергетичного кільця,

2. Первинна котушка трансформатора сигнального кільця,

.

 

IV. Робочий процес датчиків крутного моменту:

 

Датчик надається джерело живлення 15 В. Кристалічний генератор у магнітному ланцюзі генерує квадратну хвилю 400 Гц, яка посилюється підсилювачем потужності TDA2030 для отримання магнітного живлення змінного струму. Ця потужність передається від стаціонарної первинної котушки до обертової вторинної котушки через трансформатор енергетичного кільця T1. Отримана потужність змінного струму випромінюється та фільтрується ланцюгом на валу для отримання джерела живлення 5 В постійного струму, який живить оперативний підсилювач AD822. Для живлення мосту, підсилювача та перетворювача об/ф.

 

Коли еластичний вал зазнає кручення, сигнал деформації на рівні MV, виявлений деформаційним мостом, посилюється на сильний сигнал від 1,5 В до 1 В за допомогою підсилювача приладів AD620. Потім цей сигнал перетворюється в сигнал частоти за допомогою перетворювача V/F LM131. Частотний сигнал передається від обертової первинної котушки до стаціонарної вторинної котушки через трансформатор сигнального кільця T2. Після фільтрації та формування схеми обробки сигналу в корпусі датчика отримується сигнал частот, пропорційний крутного моменту, застосованого до пружного валу. Оскільки між рухомими та статичними кільцями є лише невеликий проміжок, а частина датчика вала укладена в металевий корпус, досягається ефективне екранування, що призводить до сильної здатності до переходів.