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          旋轉扭矩傳感器的結構原理圖與測量

          發表時間:2021-05-20 18:16【 閱讀量:-

            如何測量扭矩傳感器?首先,我們需要理解底層物理和材料科學背后的轉矩傳感器的工作原理,它是應變儀(又名應變計)。金屬箔應變儀是一種力傳感器,其電阻會隨著施加的力而變化。換句話說,它將源自力,壓力(又稱壓力測量的工業壓力傳感器),張力,壓縮,扭矩,重量(又稱重量傳感器)等的應變轉換為電阻的變化,然后可以將其標準化測量扭矩。

          扭矩傳感器結構圖.png


            在結構上,反作用扭力傳感器由金屬體(也稱為撓曲)制成,并與箔片應變儀結合在一起。傳感器主體通常由鋁或不銹鋼制成,這賦予了傳感器兩個重要的特性:(1)堅固以承受高扭矩;(2)具有消除扭矩時最小程度變形并返回其原始形狀的彈性。


            施加扭矩(順時針或逆時針)時,金屬體將充當“彈簧”并輕微變形,除非過載,否則它將恢復其原始形狀。當撓曲變形時,應變計也會改變其形狀,進而改變其電阻,從而通過惠斯通電橋電路產生差分電壓變化。因此,電壓變化與施加到傳感器的扭矩成正比,可以通過扭矩傳感器電路的電壓輸出來計算。


            在旋轉扭矩傳感器中,應變儀與旋轉軸結合,當施加扭矩時旋轉軸會輕微變形。軸的偏轉會在應變儀中產生應力,從而改變其阻力?;菟雇姌蚍糯笃麟娐分薪M合了一個應變儀(通常為4個),該電路將電阻變化轉換為電壓輸出,可以對其進行校準和測量。


            旋轉扭矩傳感器旨在測量旋轉軸的扭矩。因此,有必要將功率傳遞到應變儀電橋,以及從旋轉扭矩計或軸接收信號的裝置。這可以通過使用滑環,無線遙測或旋轉變壓器來實現??蛇x地,傳感器還可以嵌入編碼器以進行角度或速度測量。

          旋轉扭矩傳感器組件.png

            傳感器必須經過精心設計,以消除軸外負載(也稱為側向負載或無關緊要的力矩),并且必須僅對逆時針和逆時針扭矩負載敏感。傳感器輸出是力和距離的函數(T=F xd),通常以英寸-磅(in-lb),英尺-磅(ft-lb)或牛頓米(Nm)表示。


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