磁電式扭矩傳感器和應(yīng)變式扭矩傳感器的區(qū)別

　　磁電式扭矩傳感器和應(yīng)變式扭矩傳感器的區(qū)別——應(yīng)變式扭矩傳感器

　　應(yīng)變式扭矩傳感器是電阻應(yīng)變式傳感器的一大類型，應(yīng)變式扭矩傳感器主要分為靜態(tài)扭矩傳感器和動態(tài)扭矩傳感器等。

　　靜態(tài)扭矩傳感器

　　靜態(tài)扭矩傳感器根據(jù)電阻應(yīng)變原理把扭轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成與其成線性關(guān)系的電信號，該系列產(chǎn)品制造工藝成熟，品種齊全，量程范圍廣，精度高，性能穩(wěn)定可靠。

　　動態(tài)扭矩傳感器

　　動態(tài)扭矩傳感器基于電阻應(yīng)變原理，通過集流環(huán)、電刷實現(xiàn)供電與信號輸出，適合于間斷或較低速測量使用。可測量正反兩個方向的扭矩?？蓽y量動態(tài)也可測量靜態(tài)扭矩。

　　應(yīng)變式扭矩傳感器的優(yōu)點：電阻應(yīng)變式扭矩傳感器的技術(shù)成熟，在超大量程轉(zhuǎn)矩測量方面可靠性較好，技術(shù)風(fēng)險低。

　　應(yīng)變式扭矩傳感器的應(yīng)用：

　　1、電動機、發(fā)動機、內(nèi)燃機等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測；

　　2、風(fēng)機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；

　　3、鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測；

　　4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測；

　　5、可用于制造粘度

　　計；6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。

　　應(yīng)變式扭矩傳感器應(yīng)用電路圖

　　成品應(yīng)變式扭矩傳感器是以圖所示結(jié)構(gòu)為核心制造的。除此以外還有減震的基座，以及配套的聯(lián)軸器。并且為了減少帶來的額外負(fù)載，成品扭矩傳感器制造精度很高，內(nèi)部摩擦力很小。

　　另外圖中給出了常見扭矩傳感器的安裝方式。顯然若使用剛性聯(lián)軸器，由于無減震作用，對兩軸的安裝要求比較高。若使用帶減震功能的聯(lián)軸器，則會抬高成本。不過與聲波表面力矩傳感器等相比，扭矩傳感器依然是在一般工況下最合適的扭矩傳感器之選。

　　傳感器采集的信號需要通過一系列處理

　　扭矩傳感器的兩種常見安裝方式

　　才能使用。經(jīng)過學(xué)習(xí)與資料查找，一個典型的信號采集處理的電路部分如下圖

　　扭矩傳感器系統(tǒng)設(shè)計圖

　　磁電式扭矩傳感器和應(yīng)變式扭矩傳感器的區(qū)別——磁電式扭矩傳感器

　　磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運動速度變換成感應(yīng)電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機械能轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器。

　　圖是磁電式扭矩傳感器的工作原理圖．在驅(qū)動源和負(fù)載之間的扭轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)安裝有齒形圓盤．它們旁邊裝有相應(yīng)的兩個磁電傳感器．磁電傳感器的結(jié)構(gòu)見圖所示．傳感器的檢測元件部分由永久磁鐵、感應(yīng)線圈和鐵芯組成．永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線與齒形圓盤交接．當(dāng)齒形圓盤旋轉(zhuǎn)時，圓盤齒凸凹引起磁路氣隙的變化，于是磁通量也發(fā)生變化，在線圈中感應(yīng)出交流電壓，其頻率在數(shù)值上等于圓盤上齒數(shù)與轉(zhuǎn)數(shù)的乘積。

　　當(dāng)扭矩作用在扭轉(zhuǎn)軸上時，兩個磁電傳感器輸出的感應(yīng)電壓U1和U2存在相位差．這個相位差與扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)角成正比．這樣，傳感器就可以把扭矩引起的扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相位差的電信號。

　　相位差測量電路

　　上圖是相位差檢測器原理圖，圖中A.AZ是兩個過零比較器，R1、RZ起限流作用，其參數(shù)選擇視輸入ui與UZ的大小而定。設(shè)U 1超前ui2i 當(dāng)此二信號經(jīng)兩對反并聯(lián)的三管限幅后，進入比較器A和A2i 再經(jīng)異或門后便得出脈沖寬度等于兩個電壓相位差的信號。這里兩對反并聯(lián)的二極管的限幅作用是必要的。因為對于選擇好的參數(shù)R1、RZ和二極管，只要保證R1、RZ和二極管能承受U 1和ujz的波動，D和E兩點的電位永遠不會超過0.7V，從而保證了A和A2不致因電壓過高而損壞。

　　變壓器式位移傳感器是將位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈互感的變化。當(dāng)在變壓器的原邊輸入交流電壓U時，副繞組感應(yīng)出電勢E。當(dāng)鐵芯在線圈中移動時，其互感作相應(yīng)變化，因而感應(yīng)電動勢也變化，其變化量（4E ）正比于鐵心的位移（+x ）。因此通過測量副邊電壓，即可測量機械位移。

　　變壓器式位移傳感器的測量原理圖及測量電路框圖如下圖所示。信號源可產(chǎn)生正弦交流信號，經(jīng)功率放大后加到變壓器的原邊，變壓器的副邊的電壓經(jīng)放大、精密整流、濾波，將交流電壓變換為直流電壓，因為各環(huán)節(jié)均是線性的，因此其直流電壓4Ug值正比于位移4X。