Charakteristiky a pracovný princíp senzorov krútiaceho momentu

Charakteristiky a pracovný princíp senzorov krútiaceho momentu

 

Senzory krútiaceho momentu sa rýchlo stali základnou súčasťou v rôznych odvetviach, ktoré sa etablovali ako nevyhnutná súčasť rodiny senzorov.

 

I. Charakteristiky senzorov krútiaceho momentu:

 

1. Schopnosť merania: Môžu merať statický aj dynamický krútiaci moment, ako aj stacionárny aj rotačný krútiaci moment.

2. Vysoká presnosť a stabilita: ponúkajú vysokú presnosť detekcie a dobrú stabilitu a sú navrhnuté tak, aby zabránili rušeniu.

3. Kompaktné a ľahké: tieto senzory majú malú veľkosť, ľahké a dodávajú sa v rôznych inštalačných štruktúrach, čo uľahčuje inštaláciu a používanie. Môžu nepretržite merať pozitívny a záporný krútiaci moment bez potreby resetovania na nulu.

4. Trvanlivosť: Bez častí opotrebovania, ako sú vodivé krúžky, môžu pracovať pri vysokých rýchlostiach po dlhšiu dobu.

5. Priamy výstup signálu: Senzory výstupné na vysokej úrovni frekvenčných signálov, ktoré môžu byť priamo spracované počítačmi.

6. Vysoká kapacita preťaženia: Elastický prvok použitý v týchto senzoroch vydrží veľmi vysoké preťaženie.

 

ii. Princíp merania senzorov krútiaceho momentu:

 

Špeciálne torzné pružné meradlá sú pripevnené k meraciemu elastickému hriadeľu, čím sa tvoria kmeňový most. Ak sa do tohto mosta dodáva energia, môže zmerať torzný elektrický signál elastického hriadeľa. Tento deformačný signál je zosilnený a prevedený na frekvenčný signál úmerný torznej reakcii konverziou tlaku/frekvencie. Vstup energie a výstup signálu pre tento systém sú spravované dvoma sadami špeciálnych transformátorov v tvare krúžku, ktoré uľahčujú bezkontaktnú prenos energie a signálu.

 

iii. Štrukturálny princíp senzorov krútiaceho momentu:

 

Základný snímač krútiaceho momentu sa tvorí pripevnením špeciálnych prúžkov merania torzných meraní k špeciálnemu elastickému hriadele, čím sa vytvorí variabilný elektrický most. Nasledujúce komponenty sú pripevnené k hriadele:

1. Sekundárna cievka energetického kruhového transformátora,

2. Primárna cievka transformátora signálneho kruhu,

3. Doska tlačeného obvodu na hriadeli, ktorá obsahuje napájanie napájania a stabilizáciu, obvod zosilňovača prístrojov, obvod V/F (napätie na frekvenciu) a výstupný obvod signálu.

 

iv. Pracovný proces senzorov krútiaceho momentu:

 

Senzor je poskytnutý napájací zdroj 15V. Krištáľový oscilátor v magnetickom obvode generuje štvorcovú vlnu 400 Hz, ktorá je zosilňovaná výkonným zosilňovačom TDA2030 na výrobu ac magnetického napájania. Tento výkon sa prenáša zo stacionárnej primárnej cievky na rotujúcu sekundárnu cievku cez transformátor energetického kruhu T1. Výsledný striedavý prúd je napravený a filtrovaný obvodom na hriadeli, aby sa získal napájanie 5 V DC, ktorý poháňa prevádzkový zosilňovač AD822. Na napájanie mostu, zosilňovača a konvertora V/F sa používa vysokovýkonný zdroj DC 4,5 V DC, ktorý je vyrobený referenčným zdrojom energie AD589 a duálnym prevádzkovým zosilňovačom.

 

Keď sa elastický hriadeľ podstúpi torziu, deformačný signál na úrovni MV zistený kmeňovým mostíkom je zosilnený na silný signál 1,5 V až 1V pomocou prístrojového zosilňovača AD620. Tento signál sa potom prevedie na frekvenčný signál pomocou V/F prevodníka LM131. Frekvenčný signál sa prenáša z rotujúcej primárnej cievky do stacionárnej sekundárnej cievky prostredníctvom signálneho kruhového transformátora T2. Po filtrovaní a tvarovaní obvodom spracovania signálu v skrini senzora sa získa frekvenčný signál, ktorý je úmerný krútiacim momentom aplikovaným na elastický hriadeľ. Pretože medzi pohyblivými a statickými krúžkami je iba malá medzera niekoľkých milimetrov a časť hriadeľa senzorov je uzavretá v kovovom kryte, dosiahne sa účinné tienenie, čo vedie k silnej anti-interferenčnej schopnosti.