Kjennetegn og arbeidsprinsipp for dreiemomentsensorer

Kjennetegn og arbeidsprinsipp for dreiemomentsensorer

 

Momentsensorer har raskt blitt en essensiell komponent i forskjellige bransjer, og etablerer seg som en uunnværlig del av sensorfamilien.

 

I. Kjennetegn på dreiemomentsensorer:

 

1. Måleevne: De kan måle både statisk og dynamisk dreiemoment, så vel som både stasjonært og rotasjonsmoment.

2.

3. Kompakt og lett: Disse sensorene er små i størrelse, lette og kommer i forskjellige installasjonsstrukturer, noe som gjør dem enkle å installere og bruke. De kan kontinuerlig måle positivt og negativt dreiemoment uten behov for å tilbakestille til null.

4. Holdbarhet: Uten slitasje deler som ledende ringer, kan de operere i høye hastigheter i lengre perioder.

5. Direkte signalutgang: Sensorene utgangsfrekvenssignaler på høyt nivå som kan behandles direkte av datamaskiner.

6. Høy overbelastningskapasitet: Det elastiske elementet som brukes i disse sensorene tåler veldig høye overbelastninger.

 

ii. Måleprinsipp for dreiemomentsensorer:

 

Spesielle vridningsmålere er festet til den elastiske akselen som måles, og danner en belastningsbro. Når strømmen tilføres denne broen, kan den måle torsjons elektrisk signal fra den elastiske akselen. Dette deformasjonssignalet forsterkes og konverteres til et frekvenssignal proporsjonalt med den vridningsreaksjonen gjennom en trykk/frekvenskonvertering. Energiinngang og signalutgang for dette systemet administreres av to sett med spesielle ringformede transformatorer som letter kontaktløs energi og signaloverføring.

 

iii. Strukturelt prinsipp for dreiemomentsensorer:

 

En grunnleggende dreiemomentsensor dannes ved å feste spesiell torsjonsmålingsstrimler til en spesiell elastisk aksel, og skaper en variabel elektrisk bro. Følgende komponenter er festet til akselen:

1. Den sekundære spolen til energiringtransformatoren,

2. Primærspolen til signalringtransformatoren,

3. Et trykt kretskort på akselen, som inkluderer utbedring og stabilisering av strømforsyning, instrumenteringsforsterkningskrets, V/F (spenning-til-frekvens) konverteringskrets og signalutgangskrets.

 

iv. Arbeidsprosess med dreiemomentsensorer:

 

En 15V strømforsyning er gitt til sensoren. En krystalloscillator i magnetkretsen genererer en 400Hz kvadratbølge, som forsterkes av TDA2030 -effektforsterkeren for å produsere en AC -magnetisk strømforsyning. Denne kraften overføres fra den stasjonære primære spolen til den roterende sekundære spolen gjennom energiringtransformatoren T1. Den resulterende vekselstrømskraft blir utbedret og filtrert av kretsen på akselen for å oppnå en 5V DC strømforsyning, som driver den operasjonelle forsterkeren AD822. En høypresisjon 4,5V DC strømforsyning, produsert av referansekilden AD589 og dobbelt operasjonell forsterker AD822, brukes til å drive broen, forsterkeren og V/F-omformeren.

 

Når den elastiske akselen gjennomgår torsjon, forsterkes MV-nivå deformasjonssignal detektert av Strain Bridge til et sterkt signal på 1,5V til 1V av instrumenteringsforsterkeren AD620. Dette signalet blir deretter konvertert til et frekvenssignal med V/F -omformeren LM131. Frekvenssignalet overføres fra den roterende primære spolen til den stasjonære sekundære spolen via signalringtransformatoren T2. Etter filtrering og forming av signalbehandlingskretsen i sensorhuset oppnås frekvenssignalet, som er proporsjonalt med dreiemomentet som er påført den elastiske akselen,. Siden det bare er et lite gap på noen få millimeter mellom de bevegelige og statiske ringene, og en del av sensorakselen er innelukket i et metallhus, oppnås effektivt skjerming, noe som resulterer i sterk anti-interferensfunksjon.