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數(shù)字轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器對轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測量

 更新時間:2017-06-14 點擊量:1851

摘要:電動機及機械動力裝置旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性是電動機及機械動力裝置的一項重要參數(shù),轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線的形狀及曲線中的起動轉(zhuǎn)矩、zui小轉(zhuǎn)矩、zui大轉(zhuǎn)矩等參數(shù),浩龍測功機專業(yè)檢測電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速及輸出功率, 
 

傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩測試,通常是采用電阻應(yīng)變橋來檢測轉(zhuǎn)矩信號并借助于導(dǎo)電滑環(huán)來實現(xiàn)電阻應(yīng)變橋能源的輸入及應(yīng)變信號的輸出,但是,由于被測軸在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生顫振,使接觸點處的接觸電阻發(fā)生變化,從而使測量誤差增大。此外,導(dǎo)電滑環(huán)屬于摩擦接觸,也不可避免地存在磨損及發(fā)熱,因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。

為了更好地測量電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,控制和調(diào)整電機,直流穩(wěn)壓電源、變頻電源,本文選用數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來進行轉(zhuǎn)矩的測量,并以數(shù)字量的形式送入以AT89C52單片機為核心構(gòu)成的測試系統(tǒng)。由于傳感器采用兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來承擔(dān)應(yīng)變橋能源輸入及信號輸出任務(wù),從而實現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞,因此提高了轉(zhuǎn)矩測量的精度及可靠性。該傳感器還可同時實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的測量,并方便地計算出軸的輸出功率,因此,利用該傳感器可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及軸功率的多參數(shù)輸出。本測量儀還可完成轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸輸出功率的測量及報警值設(shè)定,測量周期設(shè)定及傳感器調(diào)零設(shè)定,同時還可將測試數(shù)據(jù)通過RS232口傳送到上位計算機,以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理、分析和對比。

1 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量原理

用數(shù)字轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器對轉(zhuǎn)矩進行測量,可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩信號的傳遞,而與旋轉(zhuǎn)無關(guān),也與轉(zhuǎn)速大小和旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。該傳感器既可以測量靜態(tài)轉(zhuǎn)矩,又可以測量動態(tài)轉(zhuǎn)矩,它無需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測量正反轉(zhuǎn)矩,并可高速長時間運行,而且檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強。此外,傳感器的輸出信號以頻率量給出,也便于和微處理器、單片機進行接口。

1.1 轉(zhuǎn)矩測量

轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測敏感組件是電阻應(yīng)變橋。該應(yīng)變橋可以通過應(yīng)變膠將的測扭應(yīng)變片粘貼在被測彈性軸上,從而組成應(yīng)變電橋,這樣,只要向應(yīng)變電橋提供電源,即可測得該彈性軸受扭的電信號,然后將該應(yīng)變信號放大,再經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。傳感器的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器承擔(dān)的,因此,可實現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞

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