Charakteristiky a pracovní princip senzorů točivého momentu

Charakteristiky a pracovní princip senzorů točivého momentu

 

Senzory točivého momentu se rychle staly nezbytnou součástí v různých průmyslových odvětvích a etablovaly se jako nepostradatelná část rodiny senzorů.

 

I. Charakteristiky senzorů točivého momentu:

 

1. Měření schopnosti: mohou měřit statický i dynamický točivý moment, jakož i stacionární i rotační točivý moment.

2. Vysoká přesnost a stabilita: Nabízejí vysokou přesnost detekce a dobrou stabilitu a jsou navrženy tak, aby zabránily rušení.

3 Mohou nepřetržitě měřit pozitivní a negativní točivý moment bez nutnosti resetování na nulu.

4. Trvanlivost: Bez nosit části, jako jsou vodivé prsteny, mohou po delší dobu pracovat při vysokých rychlostech.

5. Výstup přímého signálu: Senzory výstupní frekvenční signály na vysoké úrovni, které lze přímo zpracovat pomocí počítačů.

6. Vysoká kapacita přetížení: Elastický prvek použitý v těchto senzorů vydrží velmi vysoká přetížení.

 

II. Princip měření senzorů točivého momentu:

 

Speciální torzní měřidla napětí jsou připojeny k měřenému elastickému hřídeli a vytvářejí kmenový most. Když je napájení dodáván na tento můstek, může měřit torzní elektrický signál elastické hřídele. Tento deformační signál je amplifikován a přeměněn na frekvenční signál úměrný torzní reakci přeměnou tlaku/frekvence. Energetický vstup a výstup signálu pro tento systém jsou spravovány dvěma sadami speciálních kruhových transformátorů, které usnadňují bezkontaktní energii a přenos signálu.

 

III. Strukturální princip senzorů točivého momentu:

 

Základní snímač točivého momentu je vytvořen připojením speciálních měřicích proužků ke speciální elastické hřídeli a vytvoření variabilního elektrického mostu. Následující komponenty jsou připevněny k hřídeli:

1. sekundární cívka transformátoru energetického kruhu,

2. Primární cívka transformátoru signálu,

3. Deska s plošným obvodu na hřídeli, která zahrnuje nápravu a stabilizační napájení, obvod zesílení přístroje, konverzní obvod v/f (napětí-frekvence) a výstupní obvod signálu.

 

iv. Pracovní proces senzorů točivého momentu:

 

do senzoru je poskytnuto napájení 15V. Křišťálový oscilátor v magnetickém obvodu generuje 400 Hz čtvercovou vlnu, která je zesílena výkonovým zesilovačem TDA2030 za účelem vytvoření střídavého magnetického napájení. Tato síla je přenášena ze stacionární primární cívky na rotující sekundární cívku přes transformátor energetického kruhu T1. Výsledný střídavý výkon je napraven a filtrován obvodem na hřídeli, aby se získalo napájecí zdroj 5V, který pohání operační zesilovač AD822. K napájení mostu, zesilovače a V/F převaděče se používá vysoce přesný zdroj napájení DC 4,5 V DC.

 

Když elastický hřídel podstoupí torzi, je deformační signál na úrovni MV detekovaný napětím amplifikován na silný signál 1,5V až 1V pomocí přístrojového zesilovače AD620. Tento signál je poté přeměněn na frekvenční signál převodníkem V/F LM131. Frekvenční signál je přenášen z rotující primární cívky do stacionární sekundární cívky přes transformátor signálního kroužku T2. Po filtrování a tvarování obvodem zpracování signálu v pouzdru senzoru se získá frekvenční signál, který je úměrný točivému momentu aplikovaným na elastický hřídel. Protože mezi pohybujícími se a statickými prsteny je pouze malá mezera několika milimetrů a část senzorové hřídele je uzavřena v kovovém krytu, je dosaženo efektivního stínění, což má za následek silnou anti-interferenční schopnost.