產(chǎn)品詳情
T210/10NM扭矩傳感器 全方位扭矩測量解決方案
扭矩傳感器的典型設(shè)計
軸式扭矩傳感器
軸式扭矩傳感器由軸組成，測量軸也可能是空心的。應(yīng)變計安裝在軸上，有時安裝在中間的錐形部分上，具體取決于不同的型號，軸由殼體密封。軸或轉(zhuǎn)子是可以移動或旋轉(zhuǎn)，而外殼或定子固定。這兩部分通過低摩擦、零游隙軸承相互連接。傳感器一般通過軸兩端的轂式夾具安裝在結(jié)構(gòu)或試驗臺上。這些有各種形狀和尺寸。
扭矩法蘭
測量法蘭的結(jié)構(gòu)基本上與測量軸相似，但外觀完全不同。它們也由一個中空的軸組成，盡管這個軸非常短。法蘭位于軸的兩端。這樣可使傳感器能夠通過螺紋連接集成到結(jié)構(gòu)或試驗臺中。測量法蘭包括轉(zhuǎn)子和定子。然而，與測量軸不同，轉(zhuǎn)子并非完全封閉在殼體中。因此，無需軸承總成。
非接觸式測量數(shù)據(jù)傳輸
這就是旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器與其他傳感器（如力傳感器或稱重傳感器）之間ZUI大的區(qū)別，其無法使用供電和傳輸測量數(shù)據(jù)的電纜，因為在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時電纜會纏繞在一起。為了避免這種情況，需要采用非接觸式方式連接，將信號或電能從定子傳輸?shù)睫D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，從而為安裝的應(yīng)變測量電路供電。
電子設(shè)備安裝在測量體內(nèi)。應(yīng)變橋路信號在無線傳輸?shù)蕉ㄗ又氨环糯?、濾波和數(shù)字化。然后，數(shù)據(jù)可以通過頻率或電壓信號輸出，也可以通過現(xiàn)場總線數(shù)字輸出，例如使用 EtherCAT 或 Profinet，具體取決于應(yīng)用。
旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)扭矩測量
測量扭矩時，傳感器不總是旋轉(zhuǎn)。非旋轉(zhuǎn)裝置的典型應(yīng)用是標準試驗機和攪拌機測量。在后者中，傳感器由電機外殼支撐，驅(qū)動軸穿過傳感器的中心孔。
在大多數(shù)應(yīng)用中，傳感器是被測物和測功機之間旋轉(zhuǎn)傳動系的一部分。例如，被測物可能是內(nèi)燃機、變速箱或電機。
不僅是扭矩
扭矩傳感器還具有其他功能。除扭矩外，還可以記錄其他測量變量。這是可選的。最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)速，可以通過在轉(zhuǎn)子上的透光開槽圓盤來測量轉(zhuǎn)速。當傳感器轉(zhuǎn)動時，光束會有一定的間隔中斷。當時間窗口恒定時，只需通過計算脈沖數(shù)即可計算轉(zhuǎn)速。
許多用戶感興趣的一個重要特性是功率，功率可以通過扭矩乘以轉(zhuǎn)速來計算。
此外，許多扭矩傳感器都有內(nèi)置溫度傳感器，例如，它可以告訴我們傳感器或傳動系的工作溫度。
靜態(tài)和動態(tài)扭矩測量
扭矩傳感器可以進行靜態(tài)或動態(tài)測量。動態(tài)測量的一個例子是旋轉(zhuǎn)元件不斷加速然后減速（或“制動”）或通過內(nèi)燃機的動力沖程時產(chǎn)生的脈動扭矩。此外，動態(tài)扭矩也可以在完全不旋轉(zhuǎn)的情況下發(fā)生。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，如發(fā)動機試驗臺（內(nèi)燃機或電動機），動態(tài)扭矩都與旋轉(zhuǎn)有關(guān)。
扭矩傳感器典型應(yīng)用
扭矩傳感器是研發(fā)領(lǐng)域中各種發(fā)動機、電機和驅(qū)動系統(tǒng)測試的必然要求。當您想要提高新驅(qū)動系統(tǒng)效率時，精確的扭矩測量是必不可少的，因為它可以確定摩擦損失并將其降至ZUI低。在電動和混合動力電機中，重要的是行程和提高效率；在混合動力和內(nèi)燃機中，關(guān)鍵是通過盡可能降低二氧化碳排放量來實現(xiàn)環(huán)境友好。
此外，扭矩傳感器還可用于變速箱和發(fā)動機的下線測試或旋轉(zhuǎn)開關(guān)的功能測試。然而，有些應(yīng)用看起來完全不同，例如液體混合時，過程需要扭矩傳感器監(jiān)測?；蛘弋斉ぞ貍鞲衅靼惭b在船舶動力系統(tǒng)中時。還有一些傳感器用作標準試驗機中的參考傳感器。
HBK 可以為各種應(yīng)用提供軸式或法蘭扭矩傳感器。
溫度效應(yīng)
溫度對靈敏度的影響
溫度對靈敏度的影響是由于標稱扭矩下溫度變化10 K導(dǎo)致的實際輸出信號變化，且與靈敏度相關(guān)。ZHI定的值是標稱溫度范圍內(nèi)的ZUI大值。
溫度對靈敏度的影響（也稱為溫度靈敏度系數(shù)）是對傳感器施加負載時溫度對輸出信號產(chǎn)生影響的度量。在確定該值時，需通過減去相應(yīng)溫度下的初始扭矩信號來校正輸出信號。必須建立一個靜止溫度狀態(tài)。
顯著溫度是換能器溫度。HBK定義的靜止溫度狀態(tài)意味著15分鐘內(nèi)ZUI大溫度變化不超過0.1 K。偏差量以輸出信號實際跨度百分比表示，施加相應(yīng)扭矩（若負載標稱扭矩，則為靈敏度）。
溫度對靈敏度的影響會導(dǎo)致特征曲線的斜率變化（見圖2）。當HUAN能器在與參考溫度顯著不同時，這一變化尤為重要。然而，對于部分負載范圍，這種偏差影響非常小，因為產(chǎn)生的偏差總是作為實際輸出信號跨度的百分比。
請注意，通常溫度對靈敏度的影響和溫度對零點的影響 (TK0）疊加在一起。
示例：
考慮一個標稱扭矩為1 kN?m的扭矩換能器，溫度對靈敏度的影響為TKC≤0.1%，參考溫度為23°C，名義溫度范圍為+10°C至+60°C。
如果換能器在33°C（或13°C）的溫度下工作，溫度變化引起的靈敏度偏差可能高達0.1%。
對于1 kN?m（標稱扭矩）的扭矩，這對顯示值1 N?m產(chǎn)生偏差。然而，對于200 N?m的扭矩，偏差僅為0.2 N?m，因為TKC總是指實際輸出信號范圍的百分比偏差。這是因為靈敏度被稱為直線斜率的度量。在43°C（與標稱溫度相差20 K）使用同一換能器，ZUI壞情況下ZUI大偏差可能達到0.2%。但3°C使用時不適用，因為該溫度不在標稱溫度范圍內(nèi)。
