北京無線扭矩傳感器 RK060無線扭矩傳感器使用簡(jiǎn)單方便，直接在被測(cè)軸上安裝傳感器，無需拆卸、改變現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用無線傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)或路由節(jié)點(diǎn)，使用采集控制軟件內(nèi)的應(yīng)變扭矩轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出扭矩值。對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)應(yīng)用，也可以在節(jié)點(diǎn)內(nèi)嵌入轉(zhuǎn)換算法，直接傳輸扭矩值。本扭矩傳感器極大地節(jié)約了測(cè)試中由于反復(fù)布設(shè)有線數(shù)據(jù)采集設(shè)備而消耗的人力和物力，無線數(shù)字信號(hào)傳輸方式消除了長(zhǎng)電纜傳輸和集流環(huán)帶來的噪聲干擾，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)具有極高的測(cè)量精度和抗干擾能力。傳感器可以組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，支持上千個(gè)測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。廣泛應(yīng)用于工業(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備扭矩、功率測(cè)量和在線監(jiān)測(cè)。

結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧。每個(gè)通道內(nèi)置有高精度120-1000Ω橋路電阻和放大調(diào)理電路，可以方便地由軟件自動(dòng)切換選擇1/4橋，半橋，全橋測(cè)量方式。節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持2線和3線輸入方式，橋路自動(dòng)配平。節(jié)點(diǎn)的空中傳輸速率可以達(dá)到250K BPS，有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到4K SPS，有效室內(nèi)通訊距離可達(dá)300米。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有專門的電源管理軟硬件，在實(shí)時(shí)不間斷傳輸情況下，節(jié)點(diǎn)功耗僅30mA，使用普通9V電池，可連續(xù)測(cè)量幾十個(gè)小時(shí)。對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)應(yīng)用，以5分鐘間隔發(fā)送一次扭矩值，數(shù)年不需要更換電池，大大提高了系統(tǒng)的免維護(hù)性。 無線扭矩測(cè)量 無線扭矩儀 無線扭矩傳感器

北京無線扭矩傳感器的主要特點(diǎn)：

1. 安裝方便：采用直接安裝，無需拆卸、修改現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)；

2. 易于使用：適用于各種尺寸的軸,測(cè)量不受量程大小、轉(zhuǎn)速高低限制；

3. 無線數(shù)字傳輸：可靠、低噪聲；

4. 調(diào)零撥動(dòng)開關(guān)；

5. 滿量程調(diào)整：允許將輸出信號(hào)量程調(diào)到合適值；

6. “有效數(shù)據(jù)指示燈：確定輸出信號(hào)的有效性；

7. 8通道：多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾；

8. 7檔增益：將應(yīng)變/扭矩信號(hào)放大到合適的電平。

技術(shù)指標(biāo)

發(fā)射機(jī)

● 傳感器：4橋臂惠斯通電橋應(yīng)變計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)為350歐 型)；

● 橋壓激勵(lì)：5.0 VDC；

● 傳感器及電源連接方法：螺釘端子塊；

● 電源輸入：7.5-12 VDC；接350歐橋路時(shí)zui大電流為60mA ；

● 發(fā)射頻率：903-922 MHz；

● 電池壽命：12小時(shí)(9V鋰電，350歐橋路，25℃環(huán)境溫度)

● 發(fā)射距離： >20英尺；

● 離心加速度(穩(wěn)態(tài))：3000g(即轉(zhuǎn)速為6500RPM、直徑為5英寸軸的表面離心加速度)；
一 前言 　　在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中頻繁涉及到的參數(shù):旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器，該方法是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度完全相同的齒輪，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，這兩組傳感器就可以測(cè)量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計(jì)算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞，檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)；缺點(diǎn)：體積較大，不易安裝，低轉(zhuǎn)速時(shí)由于脈沖波的前后沿較緩不易比較，因此低速性能不理想。南京冉控科技 　　扭矩測(cè)試比較成熟的檢測(cè)手段為應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 將專用的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上，并組成應(yīng)變橋，若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測(cè)試該彈性軸受扭的電信號(hào)。這就是基本的扭矩傳感器模式。 (見圖二)但是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中，棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)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。 圖一 扭轉(zhuǎn)角相位差式扭矩傳感器示意圖 由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸，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。及由于接觸不可靠引起信號(hào)波動(dòng)，因而造成測(cè)量誤差大甚至測(cè)量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷，另一個(gè)辦法就是采用無線電遙測(cè)的方法 :將扭矩應(yīng)變信號(hào)在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，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，再用無線電接收的方法，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號(hào)。 圖二 基本的扭矩傳感器 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法即為遙測(cè)扭矩儀。 (見圖四)遙測(cè)扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項(xiàng)缺陷，但也存在著三個(gè)不足之處，其一：易受使用現(xiàn)場(chǎng)電磁波的干擾；其二：由于是電池供電，所以只能短期使用。其三：由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu)，易引起高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)平衡問題。在小量程及小直徑軸時(shí)更突出。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn)并克服了其缺陷,在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器,實(shí)現(xiàn)了能源及信號(hào)的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號(hào)的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān)，與轉(zhuǎn)速大小無關(guān)，與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。 二 特點(diǎn) 　　1. 既可以測(cè)量靜止扭矩，也可以測(cè)量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩; 　　2..既可以測(cè)量靜態(tài)扭矩，也可以測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩； 　　3. 檢測(cè)精度高，穩(wěn)定性好；抗干擾性強(qiáng); 　　4. 體積小，重量輕，多種安裝結(jié)構(gòu)，易于安裝使用； 　　5. 不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測(cè)量正反轉(zhuǎn)扭矩; 　　6.沒有導(dǎo)電環(huán)等磨損件，可以高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行； 　　7．傳感器輸出高電平頻率信號(hào)可直接送計(jì)算機(jī)處理； 　　8．測(cè)量彈性體強(qiáng)度大可承受100%的過載。 三 測(cè)量原理 將專用的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上并組成應(yīng)變橋 ,向應(yīng)變橋提供電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。本系統(tǒng)的能源輸入及信號(hào)輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔(dān)的,因此實(shí)現(xiàn)了無接觸的能源及信號(hào)傳遞功能。(虛線內(nèi)為旋轉(zhuǎn)部分) 圖五 數(shù)字式扭矩傳感器測(cè)量原理圖 四 傳感器原理結(jié)構(gòu) (見圖五) 在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測(cè)扭應(yīng)片并組成變橋，即為基礎(chǔ)扭矩傳感器；在軸上固定著： (1)能源環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈，(2)信號(hào)環(huán)形變壓器初級(jí)線圈，(3)軸上印刷電路板，電路板上包含整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號(hào)輸出電路。在傳感器的外殼上固定著 (1)激磁電路，(2)能源環(huán)形變壓器的初級(jí)線圈(輸入)，(3) 信號(hào)環(huán)形變壓器次級(jí)線圈(輸出)，(4)信號(hào)處理電路 五 工作過程 向傳感器提供 ± 15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生４００Hz的方波，經(jīng)過TDA2030功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)線圈，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到 ± ５ V的直流電源，該電源做運(yùn)算放大器AD822的工作電源；由基準(zhǔn)電源AD589與雙運(yùn)放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生 ± 4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時(shí)，應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過儀表放大器AD620放大成1.5v ± 1v的強(qiáng)信號(hào)，再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號(hào)，通過信號(hào)環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈，再經(jīng)過傳感器外殼上的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號(hào)，該信號(hào)為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動(dòng)--靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi)，形成有效的屏蔽，因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 本傳感器輸出的頻率信號(hào)在零點(diǎn)時(shí)為 10kHz.正向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為15KHz.反向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為5KHz。即滿量程變量為5000個(gè)數(shù)/每秒。轉(zhuǎn)速測(cè)量采用光電齒輪或者磁電齒輪的測(cè)量方法，軸每旋轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個(gè)脈沖，高速或中速采樣時(shí)可以用測(cè)頻的方法，低速采樣時(shí)可以用測(cè)周期的方法。本傳感器精度可達(dá) ± 0.2%～ ± 0.5%(F · S)。由于傳感器輸出為頻率信號(hào)，所以無需AD轉(zhuǎn)換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 六 應(yīng)用范圍 　　1. 檢測(cè)發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī) ，內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率。 　　2. 檢測(cè)減速機(jī)，風(fēng)機(jī)，泵，攪拌機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)，螺旋槳，鉆探機(jī)械等設(shè)備的負(fù)載扭矩及輸入功率。 　　3. 檢測(cè)各種機(jī)械加工中心，自動(dòng)機(jī)床的工作過程中的扭矩4. 各種旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)所傳遞的扭矩及效率； 　　5. 檢測(cè)扭矩的同時(shí)可以檢測(cè)轉(zhuǎn)速，軸向力。 　　6. 可用于制造粘度計(jì)，電動(dòng)(氣動(dòng)，液力)扭力扳手。 七 安裝使用 　　1.使用兩組聯(lián)軸器，將傳感器安裝在動(dòng)力源和負(fù)載之間。 圖六 　　2.建議用撓性、彈性或萬向節(jié)聯(lián)軸器，以保證同心度 ∠ 0.1mm以下。 　　3.動(dòng)力及負(fù)載設(shè)備必須固定可靠避免振動(dòng)。 　　4.將本傳感器的基座與設(shè)備的基座固定可靠，中心高須墊合適避免產(chǎn)生彎矩 。 八 多種安裝方式 本傳感器經(jīng)過五年的批量試產(chǎn)，廣泛受到用戶的好評(píng)。本傳感器屬貫通形安裝方法，一般需要通過聯(lián)軸器安裝，為了便于在特殊要求的條件下使用，本傳感器還有七種變形結(jié)構(gòu)： 　　1.如果要求傳動(dòng)系統(tǒng)的軸向不因安裝了傳感器而加長(zhǎng)，則可使用智能聯(lián)軸器--既可以檢測(cè)扭矩，又可以承擔(dān)聯(lián)軸器的功能。也就是一種帶檢測(cè)功能的聯(lián)軸器。 　　2.被測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)不允許加長(zhǎng)但可以拆卸時(shí)，則可以使用套裝式扭矩傳感器--套在被測(cè)軸上即可測(cè)試。 　　3.被測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)既不允許加長(zhǎng)又不可以拆卸時(shí)，則可以使用在現(xiàn)場(chǎng)組裝的卡裝式扭矩傳感器。從軸的兩側(cè)卡在軸上即可進(jìn)行測(cè)試。即可長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)也可短期檢測(cè)。與電流鉗形表相似。 　南京冉控科技北京無線扭矩傳感器　4．有的測(cè)試系統(tǒng)既有扭力又有軸向力時(shí)則可以使用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速軸向力三參數(shù)傳感器；既可以避免軸向力對(duì)扭力測(cè)試的干擾又可以測(cè)量軸向力的信號(hào)； 　　5．在高轉(zhuǎn)速或超高轉(zhuǎn)速下測(cè)試時(shí)可以使用無軸承式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器； 　　6．如果被測(cè)系統(tǒng)為不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)可以使用扭矩傳感變送器； 　　7．如果被測(cè)系統(tǒng)zui大值在5mN · m至1N · m時(shí)可以使用小量程轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 這幾種傳感器的結(jié)構(gòu)及使用方法將陸續(xù)介紹。 九 智能轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x 為了更方便的使用本系列扭矩傳感器特配合設(shè)計(jì)了智能轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x與計(jì)算機(jī)虛擬儀器，該兩種儀器可以直接顯示出正在測(cè)量的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，功率值的數(shù)值及曲線，也可以設(shè)定轉(zhuǎn)矩的限定值，超值報(bào)警，還可以保存本次測(cè)量的轉(zhuǎn)矩峰值及曲線，并且可以打印出上述各參數(shù)及曲線圖。