扭矩測量

扭矩測量

動態扭矩 的測量彈性體一般會參與相對運動(主要是轉動)。因為有相對運動,所以整體設計上對引線/信號處理以及機械連線方式要求較高。一般採用軸-軸聯軸器或法蘭-法蘭彈性連線器。

矩測試主要分幾大類型從套用來說分為:

1.靜態扭矩

REACTION我們歸納為“靜態”,這個靜態是指感測器的測量彈性體不參與相對運動。從受力理解,這類測試是測試彈性體相對受的反作用力。常見的是一端固定,另一端受力的軸。

靜態扭矩感測器 靜態扭矩感測器

靜態扭矩感測器

北京中瑞能儀表是國內生產扭矩感測器較早的廠家。
也有某些特殊的扭矩感測器設計能夠以靜態的方式測量動態的扭矩,比如測試電機扭矩的扭矩台,電機固定在一個台架上,電機運行中對台架產生的反作用力被檢測並還原為扭矩。

2.動態扭矩

動態扭矩感測器 動態扭矩感測器

動態扭矩的測量彈性體一般會參與相對運動(主要是轉動)。因為有相對運動,所以整體設計上對引線/信號處理以及機械連線方式要求較高。一般採用軸-軸聯軸器或法蘭-法蘭彈性連線器。
針對信號/能源的傳遞方式不同動態的扭矩測試產品又分為以下幾種:
A.集流環
這種扭矩感測器是最原始的產品,依靠4-16甚至更多組純銀或是白金集流環和碳刷傳遞信號,缺點是因為屬於摩擦不能承受很高的轉速,即是採用空氣降溫或液體降溫(目前氟里昂在西方國家已被禁用)。摩擦造成信號噪音會隨著使用增加。單集流環的優點也是別的產品很難替代的,首先是它的高回響速度/數據傳輸速度,因為是模擬方式集流環不存在信號的延遲或使回響問題,某些高動態試驗只能靠集流環。
B.耦合式
這種扭矩感測器的原理是很簡單的,依靠兩個環形變壓器線圈組實現激勵能量的傳入和測試信號的傳出。但實現起來不是很簡單,對製造工藝要求很高,環形變壓器的間隙以及配合要求非常高。直接造成這類的感測器非常怕振動,2組線圈之間如果發生碰撞摩擦會直接損壞感測器。但這種方式的優勢是沒有摩擦的存在轉速可以達到很高,回響速度也可接受。缺點目前只能耦合1個通道,布局多通道感測器沒有空間來安置線圈。
C.射頻
目前衍生出兩類產品,一類是HBM為代表的環形黃銅天線射頻,依靠射頻信號傳遞信號和能源到旋轉的彈性體,另一類是美國LEBOW的數字式方式,將測試信號數位化後再用射頻輸出,採用弧形天線。這兩類目前是測功機以及各種大型扭矩測試的主流產品。數字方式更靈活,可以壓縮數據以便提高數據傳輸速率,可以多通道並行。缺點是目前對高頻響數字方式還有很大的局限。動態扭矩感測器


提一句,國內的某些‘非接觸“扭矩感測器魚目混珠,實際是採用一個無線發射晶片來發射信號,這類就沒有什麼技術含量了。也是最簡單的。北京中瑞能儀表是國內生產扭矩感測器較早的廠家。

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