数字式扭矩传感器特点原理以及应用范围

数字式扭矩传感器是一种常用的传感器产品类型，具有频响快，可靠性好，寿命长等优点，被广泛用于多个领域中。今天小编就来具体介绍一下数字扭矩传感器的基本应用知识，希望可以帮助用户更好的应用产品。

数字式扭矩传感器特点

数字式扭矩传感器克服了滑环扭矩传感器的使用寿命短、不能高转速的缺陷,在应变传感器的基础上设计了两组旋转变压器,实现了能源及信号的非接触传递。并做到了扭矩信号的传递与是否旋转无关，与转速大小无关，与旋转方向无关。

1. 既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩;
2. 稳定性好;抗干扰性强;
3. 体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用;
4.  不需反复调零即可连续测量正反转扭矩;
5. 没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行;
6. 传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理;
7. 测量弹性体强度大可承受150%的过载。

数字式扭矩传感器原理

其测量原理将特定的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥 ,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。(虚线内为旋转部分)
传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器;在轴上固定着：
(1)输入能源线圈
(2)稳压电路
(3)应变桥
(4)放大器
(5)V/F变换器
(6) 输出信号线圈
(7)信号输出处理电路

工作过程向传感器提供±12V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器的工作电源;由基准电源与双运放组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器变换成频率信号，通过信号环形变压器从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。

本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz，正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法，轴每旋转一周可产生60个脉冲，高速或中速采样时可以用测频的方法，低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达 ±0.2%～±0.5%(F·S)。由于传感器输出为频率信号，所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。

数字式扭矩传感器应用范围

1.检测发电机，电动机 ，内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。
2. 检测减速机，风机，泵，搅拌机，卷扬机，螺旋桨，钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。
3. 检测各种机械加工中心，自动机床的工作过程中的扭矩
4. 各种旋转动力设备系统所传递的扭矩及效率;
5. 检测扭矩的同时可以检测转速，轴向力。
6. 可用于制造粘度计，电动(气动，液力)扭力扳手。

安装使用
1.使用两组联轴器，将传感器安装在动力源和负载之间。
2.建议用挠性、弹性或万向节联轴器，以保证同心度 ∠ 0.1mm以下。
3.动力及负载设备必须固定可靠避免振动。
4.将本传感器的基座与设备的基座固定可靠，中心高须垫合适避免产生弯矩 。

为了更方便的使用本系列扭矩传感器特配合设计了智能转矩转速测量仪器，该转矩转速显示仪可以直接显示出正在测量的转矩，转速，功率值的数值，也可以设定转矩的限定值，警报。