欢迎访问瑞尔特官方网站!

409854686 (微信号)

 

c

>
>
扭矩传感器的类型和原理是什么?

版权所有Copyright©常州瑞尔特测控系统有限公司 2017 All Right Reserved     

网站建设:中企动力 常州     备案号:苏ICP备14014622号-1     后台管理

产品类别

资讯详情

扭矩传感器的类型和原理是什么?

扭矩传感器种类繁多,主要有金属电阻应变式扭矩传感器、电位器式扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等。随着技术的进步,将会出现精度更高、成本更低的传感器。本文介绍了各种扭矩传感器的组成和原理。

一、金属电阻应变片扭矩传感器

传感器的扭矩测量采用应变电测量技术。在弹性轴上粘贴应变片,形成测量桥。当弹性轴受扭矩轻微变形时,电桥电阻值发生变化,应变电桥电阻的变化转化为电信号的变化,从而实现扭矩测量。

该传感器由弹性轴、测量电桥、仪表放大器和接口电路组成。弹性轴是一个敏感元件。它在45度和135度方向上产生很大压应力和拉应力。此时,主应力和剪应力相等。

测量电桥可以使用半导体电阻应变计并将其连接成差动全桥,其输出电压与扭转轴上的扭矩成正比。

放大电路采用仪表放大电路,由专用仪表放大电路和三个单路运算放大器电路组合而成。为了使其具有较高的精度,灵敏度系数恒定。

在金属电阻应变片扭矩传感器中,需要解决的关键技术有:

1.弹性轴工作面积不大于弹性面积的1/3,取初始截面。为了使滞后误差很小化,根据过载能力指数选择很大轴直径。

2.采用LM型硅扩散力敏全桥应变计,灵敏度好,非线性小。

3.采用高精度稳压电源。

二、电位计式扭矩传感器

电位器式扭矩传感器可分为转臂式、两级行星齿轮式和扭杆式。其中,扭杆测量具有结构简单、可靠性高、性能相对较高的特点,在早期得到了广泛的应用。

扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、角位移转换器和电位器组成。扭杆弹簧主要用于检测驾驶员作用在方向盘上的扭矩,并将其转换为相应的角度值。角位移转换器是一对螺旋机构,将扭杆弹簧两端的相对角度转换为滑套的轴向位移。它由刚性球、螺旋槽和滑块组成。滑块可以相对于输入轴沿螺旋方向移动。同时,滑块通过销安装在输出轴上,可以相对于输出轴在垂直方向上移动。因此,当输入轴相对于输出轴旋转时,滑块根据输入轴的旋转方向和相对于输出轴的旋转量垂直移动。当转动方向盘时,按钮扭矩传递到扭杆,输入轴偏离输出轴的方向。偏差在于滑块移动,这些轴方向上的移动转化为电位计的杠杆旋转角度。电阻线上滑动触点的移动改变电位计的电阻值,电阻的变化通过电位计转换为电压。这样,扭矩信号被转换为电压信号。

扭力杆扭矩传感器在早期阶段得到了广泛的应用,但由于它是接触式的,在工作过程中产生的摩擦使其容易磨损,影响其精度,并将逐步淘汰。