机械动力设备的扭矩变化是其运行状况的重要信息。作为扭矩测试中不可或缺的重要部分,扭矩传感器也在不断发展。那么,它是如何分类的?有着怎样的发展历程?又有怎样的应用?
扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率,它将扭力的变化转化成电信号,其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩和动态扭矩;并且检测精度高,稳定性好,抗干扰性强;不需反复调零即可连续测量正反转扭矩,没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;它输出高电平频率信号可直接送计算机处理。下面我们简单了解一下常用的扭矩传感器都有哪些。
非接触式扭矩传感器
非接触式扭矩传感器也是
扭矩传感器在传感技术中扮演着至关重要的角色,主要用于测量机械设备的扭矩、转速以及机械效率。这些传感器将物理扭力转换为电信号,确保测试系统的精度。扭矩传感器分为多种类型,每种都有其独特的特点和应用场景。
非接触式扭矩传感器,也被称为动态扭矩传感器,包括转矩转速传感器和旋转扭矩传感器。这种传感器利用扭杆连接输入轴和输出轴,扭杆受力扭曲时,磁感强度变化,进而通过线圈转换为电压信号。非接触设计降低了磨损,提高了传感器的寿命和可靠性,适用于高转速和长期运行的环境。
应变片扭矩传感器基于应变电测技术,通过在弹性轴上粘贴应变计来形成测量电桥。当轴受到扭矩时,应变计电阻变化,导致电信号变化,从而实现扭矩测量。这类传感器因其高分辨率、小误差、广泛测量范围和经济性而被广泛应用。
再者,相位差式转矩转速传感器,又称扭转角相位差式传感器,通过磁电相位差技术工作。弹性轴两端的齿轮和接近传感器产生相位差,以计算扭矩。此类传感器的信号为数字形式,适合高速应用,但低转速性能有限,尺寸较大,使用已逐渐减少。
此外,高性能无线扭矩传感器结合了无线通信技术,允许数据的无线传输,提高了便捷性和灵活性。
扭矩传感器的发展历程可以追溯到17世纪的胡克定律,随后经历了第一台旋转扭矩传感器的诞生,再到现代数字化、抗干扰能力强的传感器。随着技术进步,未来将趋向于微型化、数字化、智能化、虚拟化和网络化,并从静态测试转向动态在线检测。
在实际应用中,扭矩传感器广泛应用于电动机、发动机、车辆、航空航天、采矿设备以及科研机构等各种需要监测扭矩和功率的场合。例如,在电机测试系统中,如MPT1000,扭矩传感器可以提供精确的扭矩和转速数据,帮助用户定制性价比高的测试解决方案,确保整体系统的最优性能。
扭矩传感器是现代工业和科研中不可或缺的工具,其分类多样,适应性强,不断推动着测量技术的进步,满足不同行业的复杂需求。