首頁 > 技術(shù)文章
我司做自動化行業(yè)已經(jīng)10年問題分析，在德國迎來新的篇章、美國、上海效果、廣東都有自己的公司學習，專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè)技術。
瑞士MAGTROL馬格羅扭矩傳感器導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂已經(jīng)能夠用無線傳輸模塊替代
MAGTROL扭矩傳感器，又稱力矩傳感器、扭力傳感器結構重塑、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀空白區，分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類貢獻法治，其中動態(tài)MAGTROL扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器處理方法、非接觸MAGTROL扭矩傳感器數據顯示、旋轉(zhuǎn)MAGTROL扭矩傳感器等。 MAGTROL扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測服務。MAGTROL扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號實現。MAGTROL扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計，電動（氣動舉行，液力）扭力扳手，它具有精度高，頻響快習慣，可靠性好記得牢，壽命長等優(yōu)點。
通常所說的轉(zhuǎn)矩是外力矩覆蓋，如機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)是動力源提供的外力矩作用的結(jié)果服務體系，而扭矩是內(nèi)力矩，主軸工作時重要的作用，刀具切削力對主軸的反作用使之產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形特點，可用其衡量扭矩的大小 [1] 。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)或扭轉(zhuǎn)變形的力矩服務為一體，等于力和力臂的乘積方案。
扭矩是在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù)，為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩相互配合，使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器統籌發展。該傳感器是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度相同的齒輪積極回應，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器慢體驗。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時，這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波全會精神，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量左右。該方法的優(yōu)點：實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞，檢測信號為數(shù)字信號智能化；缺點：體積較大生產製造，不易安裝拓展基地，低轉(zhuǎn)速時由于脈沖波的前后沿較緩不易比較，因此低速性能不理想多元化服務體系。
扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù)處理，它具有精度高、頻響快有所增加、可靠性好完善好、壽命長等優(yōu)點。 將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上供給，并組成應(yīng)變橋全過程，若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號。這就是基本的MAGTROL扭矩傳感器模式積極參與。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中優勢領先，最棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞，通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成使命責任。 由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸共謀發展，因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱，因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命持續創新。并且由于接觸不可靠引起信號波動，從而造成測量誤差大甚至測量不成功使用。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷分析，另一個辦法就是采用無線電遙測的方法 ：將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號，通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外不難發現，再用無線電接收的方法合規意識，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池推動。該方法即為遙測扭矩儀協調機製。
MAGTROL扭矩傳感器的發(fā)展歷程大致為：光學(xué)機(jī)械變形類型、電磁感應(yīng)類型有效性、相位差類型高質量發展、應(yīng)變類型。1856 年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了在機(jī)械應(yīng)變作用下形勢，金屬絲電阻會發(fā)生變化的現(xiàn)象攻堅克難，這奠定了電阻應(yīng)變片的研制基礎(chǔ)。1938 年魯奇與西蒙斯制造了紙基式電阻應(yīng)變片高效節能。此后相關，電阻應(yīng)變片得到了快速地發(fā)展，在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用基地，電阻應(yīng)變片也是用于扭矩測量的一種較佳選擇影響力範圍。
應(yīng)變型MAGTROL扭矩傳感器可利用被測物理量在彈性元件上產(chǎn)生彈性變形註入了新的力量，因而彈性變形可通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)換成電阻的變化，從而測出扭矩值異常狀況。在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下可靠地自供電技術(shù)和信號傳輸技術(shù)是此類MAGTROL扭矩傳感器仍需研究的主要問題不要畏懼。1982 年日本福岡九州大學(xué) Sasada 等研究人員研制出了新型磁頭MAGTROL扭矩傳感器，利用等離子法在轉(zhuǎn)軸表面噴覆了一段磁致伸縮層蓬勃發展，可以使整個測試裝置做的緊湊作用。1984 年，Sasada 等人提出了改進(jìn)方案問題，為了獲得較寬的動態(tài)范圍和較好的線性度應用的選擇，采用了具有特定形狀的磁場各向異性的三角形或平行四邊形磁片。1986 年 Sasada等人研究了應(yīng)用非晶薄帶的磁致伸縮逆效應(yīng)來檢測扭矩，具體的方式是在一段圓軸表面上粘貼非晶薄帶逐漸顯現，其粘貼方向與圓軸線成 45度角，最后基于此方法成功的研制了螺線管式MAGTROL扭矩傳感器重要性。1992 年王榮等人為改善“角度依存性"問題著力增加，采用在轉(zhuǎn)軸的表面粘貼一層特制的軟磁合金薄帶的方法，研制了逆磁致伸縮MAGTROL扭矩傳感器系統穩定性。2011 年由淮海工學(xué)院的文西芹背景下、李紀(jì)明等人研究了一種磁彈性效應(yīng)的新型MAGTROL扭矩傳感器，其氣隙擾動小科技實力、磁滯小開展試點、可滿足電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用要求。
由日立公司研制的 MR 編碼器式MAGTROL扭矩傳感器是轉(zhuǎn)角型MAGTROL扭矩傳感器的典型代表可靠保障，其工作原理是在被測件之間安裝一轉(zhuǎn)軸規劃，在轉(zhuǎn)軸的兩端分別裝有一個 MR 編碼器，由每個編碼器的兩相正弦輸出可以分別計算出轉(zhuǎn)軸兩端的角度共同，再由兩個角度交差計算出扭矩發展。2005 年重慶工學(xué)院遠(yuǎn)程測試與控制技術(shù)研究所開發(fā)了螺桿差動變壓器式的MAGTROL扭矩傳感器，當(dāng)彈性軸受到扭力時在此基礎上，軸會產(chǎn)生一定的扭矩角度推進一步，再通過內(nèi)部的銜鐵作用以感應(yīng)電動勢的形式輸出。2010 年由淮海工學(xué)院和江蘇海洋資源開發(fā)研究院共同研制了一種非接觸測量方式的磁電型MAGTROL扭矩傳感器多種。2014 年趙浩發行速度、丁立軍等人基于電磁感應(yīng)原理，設(shè)計了一種新型MAGTROL扭矩傳感器強大的功能。
近年來一些新型MAGTROL扭矩傳感器不斷被開發(fā)和研制出來效果，包括光纖式MAGTROL扭矩傳感器、無線聲表面波式MAGTROL扭矩傳感器技術、磁敏式MAGTROL扭矩傳感器改善、激光多普勒式MAGTROL扭矩傳感器、激光衍射式MAGTROL扭矩傳感器等。如美國佛吉尼亞西蒙斯飛行器公司推廣開來，為了對飛行器的渦輪發(fā)動機(jī)進(jìn)行扭矩測試空白區，研發(fā)了一種基于光纖技術(shù)的光纖式MAGTROL扭矩傳感器。重慶大學(xué)光電技術(shù)及系統(tǒng)教部重點實驗室的研究人員密度增加，提出了一種新型平板式壓電四維力/力矩傳感器應用優勢，大連理工大學(xué)聯(lián)合長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，研制了一種具有分載測量功能的預(yù)緊式 Stewart 結(jié)構(gòu)六維力/力矩傳感器信息化。
非接觸式MAGTROL扭矩傳感器
非接觸式MAGTROL扭矩傳感器輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來發展需要，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽全方位。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時信息，輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了」芾?；ㄦI和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量廣泛關註，使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變，磁感強(qiáng)度的變化，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號顯示。非接觸MAGTROL扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式，因而壽命長深刻認識、可靠性高首要任務，不易受到磨損、有更小的延時新型儲能、 受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響更小，已經(jīng)廣泛用于轎車領(lǐng)域應用提升。
在非接觸式MAGTROL扭矩傳感器中不同需求，常用的主要有應(yīng)變式、磁電式新品技、光纖式和光電式傳感器發展空間。
應(yīng)變式非接觸傳感器利用了無線傳輸技術(shù)。隨著科技的進(jìn)步和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展保持穩定，接觸式應(yīng)變片傳感器輸出信號所用的導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂已經(jīng)能夠用無線傳輸模塊替代深化涉外，從而克服了導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂間的磨損，提高了測量精度左右。
磁電式MAGTROL扭矩傳感器是利用磁電轉(zhuǎn)換的原理又進了一步，分析兩路輸出的電動勢信號的相位差，從而達(dá)到測量扭矩的目的生產製造。主要分為閉磁路式傳感器和開磁路式傳感器拓展基地。
光纖式MAGTROL扭矩傳感器主要是利用光反射原理和相位差原理綜合措施，將軸上相應(yīng)的兩處位置反射的光信號讀取后并計算出相位差，由此能算出相應(yīng)的扭矩值處理。但是光纖式傳感器易受環(huán)境影響攜手共進，安裝調(diào)試也相對較困難。
光電式MAGTROL扭矩傳感器以光電感應(yīng)元件為核心部件自然條件。當(dāng)傳動軸上加載扭矩時擴大公共數據，由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度會發(fā)生相應(yīng)變化，從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化體系流動性。通過測量該變化值即可計算出扭矩值設計標準。 [3]
應(yīng)變片MAGTROL扭矩傳感器
應(yīng)變片傳感器扭矩測量采用應(yīng)變電測技術(shù)。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋助力各業，當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化大部分，應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換將進一步；傳感器由彈性軸更加堅強、測量電橋、儀器用放大器實際需求、接口電路組成配套設備。
高性能無線型
高性能無線MAGTROL扭矩傳感器將傳感器與無線通信技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸性能。扭矩電信號由單片機(jī)控制的信號處理電路進(jìn)行放大建議、A/D轉(zhuǎn)換之后，編碼器將采集到的數(shù)字量編碼傳送給發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)送設計。接收模塊接收到數(shù)據(jù)后，解碼器將譯出的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，由LED顯示得到的扭矩數(shù)據(jù)值善謀新篇。傳感器數(shù)據(jù)采集發(fā)射電路由MAGTROL扭矩傳感器推進高水平、信號處理部分、單片機(jī)和無線發(fā)射電路組成資源配置。MAGTROL扭矩傳感器將電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變電信號傳送到信號處理電路形勢。信號處理部分對傳感器模擬信號提取放大，并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換機遇與挑戰。微處理器負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)各部分器件的工作高效節能，并對數(shù)字信號進(jìn)行處理。無線發(fā)射電路在微處理器的控制下取得明顯成效，由編碼器將采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和處理基地，并用發(fā)射模塊發(fā)射出。實現(xiàn)無線傳輸。
電子式
電子式扭矩儀是一種針對風(fēng)機(jī)選擇適用、水泵試驗及現(xiàn)場能效評測的便攜式高性能軸功率測量儀器生動。電子式扭矩儀創(chuàng)造性的摒棄了傳統(tǒng)機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器繁瑣、復(fù)雜核心技術、在很多現(xiàn)場環(huán)境下不易實現(xiàn)的安裝過程綠色化，實現(xiàn)了風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)效率的實時測量創新能力，監(jiān)測風(fēng)機(jī)至關重要、水泵電機(jī)在使用過程中各環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)，對研究風(fēng)機(jī)發展、水泵電機(jī)的使用狀態(tài)提供了實時改進措施、真實、可靠的數(shù)據(jù)效果；避免了因機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器安裝不當(dāng)對試驗結(jié)果造成的影響發展的關鍵。
電子式扭矩儀能取代傳統(tǒng)MAGTROL扭矩傳感器的軸功率測量功能，并且能獲取風(fēng)機(jī)求得平衡、水泵電機(jī)的實時效率有所應，為風(fēng)機(jī)、水泵機(jī)組節(jié)能提供了嚴(yán)謹(jǐn)面向、科學(xué)評測手段今年。
MAGTROL扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器合作關系。應(yīng)用范圍十分廣泛真諦所在，主要用于：
1、電動機(jī)結構不合理、發(fā)動機(jī)共同、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測；
2、風(fēng)機(jī)勃勃生機、水泵、齒輪箱宣講手段、扭力板手的扭矩及功率的檢測；
3發行速度、鐵路機(jī)車極致用戶體驗、汽車、拖拉機(jī)積極拓展新的領域、飛機(jī)充分發揮、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測應用；
4解決方案、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測更優質；
5、可用于制造粘度計初步建立；
6項目、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中；
7重要方式、可以應(yīng)用于實驗室綜合運用，測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制；
扭矩的測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù)增產，在彈性軸上組成應(yīng)變橋脫穎而出。如圖1所示：
1.信號輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波。
2.檢測精度高的方法、穩(wěn)定性好積極影響、抗干擾性強(qiáng)。
3.不需反復(fù)調(diào)零即可生產創效；連續(xù)測量正反扭矩進一步提升。
4.即可測量靜止扭矩奮勇向前，也可測量動態(tài)扭矩基礎上。
5.體積小深度、重傳感器可脫離二次儀表獨立使用幅度，只要按插座針號提供 +15V形勢，-15V（200mA）的電源結構重塑，即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號文化價值。量輕增多、易于安裝深入實施。
6.測量范圍： 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬Nm應用提升、3萬Nm、5萬Nm業務指導、8萬Nm新品技、10萬Nm，特殊量程可定制創造性。
