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法兰式扭矩传感器ZJ-A型

法兰式扭矩传感器ZJ-A型
法兰式扭矩传感器ZJ-A型

法兰式扭矩传感器ZJ-A型

产品特点:

1.信号输出可任意选择波形一方波或脉冲波。

2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。

3.不需反复调零即可连续测量正反扭矩。

4.即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。

5.体积小、重量轻、易于安装。传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供

±15VDC(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。

6.测量范围:0-500000Nm标准可选,特殊量程定制。

应用范围:

1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;

2.风机、水泵、齿轮箱、扭力扳手的扭矩及功率的检测;

3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船泊、矿山机械中的扭矩及功率的检测;

4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;

5.可用于制造粘度计;

6.可用于过程工业和流程工业中;

基本原理:

转矩的测量:采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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。

工作过程:

将专用的扭矩应变片用应变胶粘帖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。将扭矩传感器应变信号放大后,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形变压器承

担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。

向传感器提供±15VDC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T1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,该电源及作为电桥电源,有座位放大器即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T2从旋转的初级线圈传

递至静止次级线圈,在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,即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

感器轴上测量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。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,即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测

量方法,轴没旋转一周可生产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%(F.S)。由于传感器输出为频率信号,所以无需转换即可直接送至计算机进行数据处理。

信号输出与信号采集:

1.扭矩信号输出基本形式:

方波信号、脉冲信号。

可根据用户需要支撑电压模拟信号输出或电流模拟信号输出。

2.扭矩信号处理形式:

转矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表,直接读取与扭矩成正比的频率信号或

电压、电流信号。

转矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表,直接显示实时扭矩值、转速功率值

及RS232通讯信号。

直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或PLC进行处理。

维护与保养:

1.每隔一年给转矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时,仅将两端轴承盖打开,将润滑

脂加入轴承,然后盖上两端盖。

2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为-20℃---70℃的环境里。

注意事项:

1.安装时,能带电插入或拔出航空插头,切莫直接敲打、碰撞传感器。

2.联轴器的紧固螺栓应拧紧,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。

3.信号线输出不得对地、对电源短路,输出电流不大于10mA,屏蔽电缆线的屏蔽层必须

与+15V电源的公共端连接。

安装使用

1.安装方式

2.连接方式(转矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接)

(1)弹性柱销联轴器连接如图5所示,此种连接方式结构简单,加工容易、维护方便。能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移,同时能起到轻微减振的作用。适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合,工作温度为-20-70℃

(2)刚性联轴器连接如图6所示,这种边接形式结构简单,成本低,无补偿性能,不能缓冲减振,对两轴的安装精度较高。用于振动很小的工况条件。

盘式扭矩传感器

盘式扭矩传感器 一、工作原理采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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。使用于轴向空间比较短的需要测量扭矩转速的场合。 二、主要性能指标 扭矩示值误差: < 0、5 % F S 灵敏度: 10、2 mv / V 非线性: <0、25 % F S 重复性: <0、2% F S 零点温飘: <0、5 % F S /10℃输出阻抗:1KΩ3Ω 绝缘阻抗: >500MΩ 静态超载:120 % 断裂负载:200 % 使用温度: 0 ~60℃ 储存温度: -20 ~70℃ 电源电压: +15V5%,-15V5%

总消耗电流: <130mA频率信号输出:5KHz—70℃的环境里3、保证数字扭矩仪的循环工作,可以增加内部温度。可以提高仪表的林敏度4、设置温度上下限报警指示灯,当窗口显示上下限温度时该等亮。及时做好应对措施。 5、测量扭矩时,应在转换器上设置保温措施,以免因杂质通过导致转换器接口而发生沉淀。 五、功能特点:1、无轴承结构,可高速运转。 2、信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。 3、检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 4、不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。 5、即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩六、外形尺寸图:盘式变送器的截面图以圆形呈现,传递信号时与旋转,转速和转向无关。安装时不需要考虑方位,可按具体情况任意方向安装。 六、常见故障:1、仪表指示突然变化不正常。多半是由于仪器本身补偿导线断路变送器失灵造成的2、工艺操作发生变化,多半是由于调节器、测控设备损坏引起的。3、硬件环境不满足要求,会直接引起硬件设置的损坏。换件环境的操作系统,办公软件使用不正确,导致变送器的显示范围不正确。4、安装不正确,显示器的屏幕数字不发生变化。正负极接反,会直接烧坏显示仪表。5、扭矩仪表出现快速振动的现象,肯定是由于控制参数调整不当引起的。七、扭矩信号处理形式:扭矩传感器输出的频率信号送到

(完整word版)传感器原理及应用复习题.docx

《传感器原理及应用》复习题 1.静态特性指标其中的线性度的定义是指 2.传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。 3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂 比,采用差动电桥的方法。 4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统,两者之间通过电磁感应相互作用,因此,在能够构成电涡 流传感器的应用场合中必须存在金属材料。 5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻 受温度影响大。使用霍尔传感器测量位移时,需要构造一个磁场。 6.热电阻最常用的材料是铂和铜,工业上被广泛用来测量中低温 区的温度,在测量温度要求不高且温度较低的场合,铜热电阻得 到了广泛应用。 7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器,设计传送带上塑料零件的计数 系统时,应选其中的光电传感器。需要测量某设备的外壳温度,已知其 范围是300~400℃,要求实现高精度测量,应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热 敏电阻中选择铂电阻。 8.一个二进制光学码盘式传感器,为了达到1″左右的分辨力,需要采用 或位码盘。一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘,其外圈分别间隔 为稍大于μm。 9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用,功能型光纤传感器 是把光纤作为敏感元件。光纤的 NA 值大表明集光能力强。 11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应,基于此效应的器件除光敏 电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。光敏器件的灵敏度可 用光照特性表征,它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间 的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。 12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电 源四个部分组成。 13.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化 量的比值。对线性传感器来说,其灵敏度是一常数。

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数,从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述,并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多,热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的,但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25),该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比,通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例,25℃时阻值为10KΩ的电阻,在0℃时电阻为28.1KΩ,60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似,25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线,可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下: 这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合,例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

法兰式扭矩传感器ZJ-A型

法兰式扭矩传感器ZJ-A型

产品特点: 1.信号输出可任意选择波形一方波或脉冲波。 2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 3.不需反复调零即可连续测量正反扭矩。 4.即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。 5.体积小、重量轻、易于安装。传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供 ±15VDC(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。 6.测量范围:0-500000Nm标准可选,特殊量程定制。 应用范围: 1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测; 2.风机、水泵、齿轮箱、扭力扳手的扭矩及功率的检测; 3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船泊、矿山机械中的扭矩及功率的检测; 4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测; 5.可用于制造粘度计; 6.可用于过程工业和流程工业中; 基本原理: 转矩的测量:采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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。 工作过程: 将专用的扭矩应变片用应变胶粘帖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。将扭矩传感器应变信号放大后,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形变压器承 担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。 向传感器提供±15VDC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T1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,该电源及作为电桥电源,有座位放大器即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T2从旋转的初级线圈传

常用传感器的工作原理及应用

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变:物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变:当外力去除后,物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件:具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理:当被测物理量作用于弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形,产生相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,引起应变片的电阻值变化,通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构:应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用:广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1.电阻应变效应 ○

电阻应变片的工作原理是基于应变效应,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应发生变化,这种现象称为“应变效应”。 2.电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4.电阻应变式传感器的应用 (1)应变式力传感器 被测物理量:荷重或力 一

二 主要用途:作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件:柱式、筒式、环式、悬臂式等 (2)应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 (3)应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 (4)应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据:a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时, 电容量C 也随之变化。 d S C ε=

扭矩传感器的测量方法

采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,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扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。 扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。将专用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,若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是在旋转动力传递系统中,最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部分之间传递,通常的做法是用导电滑环来完成。 由于导电滑环属于磨擦接触,因此不可避免地存在着磨损并发热,因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动,因而造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷,另一个办法就是采用无线电遥测的方法:将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行v/f转换成频率信号,通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外,再用无线电接收的方法,就可以得到旋转轴受扭的信号。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/1e8694946.html,/

MH-803动态扭矩传感器

MH-803动态扭矩传感器 二、基本原理: 扭矩的测量:采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,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。如图1所示: 三、产品特点:

2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离,使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定扭矩传感器在基准面上。 4.紧固联轴器,安装完成。 七、信号输出与信号采集: 1、扭矩信号输出基本形式: ?方波信号、脉冲信号。 ?可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出(单向、静止扭矩测量)。 2、扭矩信号处理形式: ?扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表,直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。 ?扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表,直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。 ?直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。 八、维护与保养: 1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时,仅将两端轴承盖打开,将润滑脂加入轴承,然后装上两端盖。 2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为 -20℃——70℃的环境里。 九、注意事项: 1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞扭矩传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧 ,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地 ,对电源短路,输出电流不大于10mA?屏蔽电缆线的屏蔽层必须与 +15V 电源的公共端(电源地)连接。 十、安装使用: 1、使用环境:扭矩传感器应安装在环境温度为0℃~ 60℃,相对湿度小于90%,无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。 2、安装方式: (1) 水平安装:如图11所示:

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T

扭矩传感器原理与应用

扭矩传感器原理与应用 一.特点 1. 既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩; 2.既可以测量静态扭矩,也可以测量动态扭矩; 3. 检测精度高,稳定性好;抗干扰性强; 4. 体积小,重量轻,多种安装结构,易于安装使用; 5. 不需反复调零即可连续测量正反转扭矩; 6.没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行; 7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理; 8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。 二测量原理 将专用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) 三传感器原理结构(01图) 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)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着: 图五数字式扭矩传感器测量原理图 (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 四工作过程 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030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T1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AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822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AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2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。即满量程变量为5000个数/每秒。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。 五应用范围 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。

扭矩传感器样本

工作原理: 传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。下面为扭矩测量的主要工作原理框图,由于采用了能源与信号的无接触传输,完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。 电源 当测速码盘连续旋转时,通过光电开关输出脉冲信号,根据码盘的齿数和输出信号的频率,即可计算出对应的转速。 技术指标: 1.测量范围:0.5N·m--5万N·m(分若干档) 2.非线性度:±0.1%--±0.3%(F·S) 3.重复性:±0.1%--±0.2%(F·S) 4.精度:±0.2%--±0.5%(F·S) 5.环境温度:-40℃--70℃ 6.过载能力:150% 7.频率响应:100 μs 8.输出信号: 频率方波 (标准产品),也可以为4-20毫安电流或电压信号 零扭矩: 10 KHz 正向满量程: 15 KHz 反向满量程: 5 KHz 9.输出电平:5V (可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA 10.信号插座: (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11.绝缘电阻:大于200MΩ 12.相对湿度:≤90%RH 量程选择: 转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定,通常情况下应留有一定余量,防止出现过载以至于损坏传感器。 计算公式:M=9550*P/N 1

M:转矩单位(牛.米)P:电机功率单位(千瓦)N:转速单位(转/分钟) 如您使用的电机为三相感应电机,转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍,这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。 型号选择 C系列转速转矩传感器 代号类型 4 常规动态测试 5 静态(适用于非旋转场合) 6 小量程(10牛米以下) 4A 为4型换代产品 6A 为6型换代产品 7 可以同时测量轴向力 量程测量范围(NM) 0.5 0—0.5 1 0—1 2 0—2 5 0—5 10 1—10 20 2—20 50 5—50 100 10—100 200 20—200 300 30—300 500 50—500 700 70—700 1000 100—1000 2000 200—2000 5000 500—5000 10000 1000—10000 20000 2000—20000 50000 5000—50000 代号输出形式 1 频率输出 2 4-20mA 3 电压输出 代号精度等级 A 0.2 B 0.5 2

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案 什么是传感器(传感器定义) 解:能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 传感器特性在检测系统中起到什么作用 解:传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系,所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性,它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器由哪几部分组成说明各部分的作用。 解:传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中,敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分,调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分,如书中图所示。 传感器的性能参数反映了传感器的什么关系静态参数有哪些各种参数代表什么意义动态参数有那些应如何选择 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。意义略(见书中)。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等,应根据被测非电量的测量要求进行选择。 某位移传感器,在输入量变化5mm时,输出电压变化为300mV,求其灵敏度。 解:其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=℃、S2=mV、S3=V,求系统的总的灵敏度。 某线性位移测量仪,当被测位移由变到时,位移测量仪的输出电压由减至,求该仪器的灵敏度。

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景 不久前,市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出,2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下,预计2010年将跌破2美元。Darnell表示,随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同,更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出,软件开发环境持续改善,以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动,扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束,扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在,中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外,监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献,特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器,分为动态和静态两大类,其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目:设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求: 1)精度高,频响快,可靠性好,寿命长; 2)体积小、质量轻,便于安装使用; 4)没有导电环等磨损件,可以高速长时间运行; 3、使用条件: 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上,振动大,灰尘、油雾、水污比较多,故要求传感器封闭,只留下两个轴端在外面,工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。(P145~146) 扭矩测量的基本原理如下: 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

扭矩传感器

扭矩传感器 1.概述 扭矩又叫转矩,是反映转动设备输出力的大小的重要参数。扭矩在物理学中用下面的公式计算。 其中:P表示转动设备的输出功率,单位千瓦(k W);M表示转动设备的输出扭矩,单位牛米(N·m);N表示转动设备的转速,单位转/分钟(r/min)。从公式可以看出,扭矩是一个与功率和转速相关的物理量,它反映了转动设备输出功率和转速的比值关系。如果知道了转动设备的输出功率和转动速度,就可以利用公式计算出转动设备的扭矩。但实际生产中,功率的测量是不容易的,而扭矩可以利用较简单的装置把扭矩转化为力和磁的测量,对于力和磁这两个物理量的检测,我们有许多成熟工具,这样扭矩的测量就变得相对简单了。 2.常见的扭矩传感器分类 常见的扭矩传感器包括电阻应变式、磁电相位差式、光电式、磁弹性式、振 3.几种常见的扭矩传感器原理 (1)电磁齿栅式转矩传感器

电磁齿(栅)式转矩传感器的基本原理是通过磁电转换,把被测转矩转换成具有相位差的两路电信号,而这两路电信号的相位差的变化量与被测转矩的大小成正比。经定标并显示,即可得到转矩值。齿(栅)式传感器的工作原理如图1所示。 图 1电磁式转矩传感器原理图 电磁式转矩传感器在弹性轴两端安装有两只齿轮,在齿轮上方分别有两条磁钢,磁钢上各绕有一组信号线圈。当弹性轴转动时,由于磁钢与齿轮间气隙磁导的变化,信号线圈中分别感应出两个电势。再外加转矩为零时,这两个电势有一个恒定的初始相位差,这个初始相位差只与两只齿轮在轴上安装的相对位置有关。在外加转矩时,弹性轴产生扭转变形,在弹性变形范围内,其扭角与外加转矩成正比。在扭角变化的同时,两个电势的相位差发生相应的变化,这一相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比。由于这一个电势的频率与转速及齿数的乘积成正比,因为齿数为固定值,所以这个电势的频率与转速成正比。在时间域内,感应信号S1,S2是准正弦信号,每一交变周期的时间历程随转速而变化,测出他们之间的相差Φ即可得到扭矩值。由材料力学可知: Φ 式中Φ——弹性轴的扭转角; ——转矩; ——弹性轴材料的剪切弹性模量; ——弹性轴直径; ——弹性轴工作长度。 其中,、、都是常数,令 则有 Φ 因此,扭矩的测量就转换成相位差的测量。而S1、S2是准正弦信号,其相位的测量需要用高频脉冲插补法,即用一组高频脉冲来内插进被测信号,然后对高频脉冲计数。

传感器原理及典型应用

传感器(原理及典型应用) 编稿:张金虎审稿:李勇康 【学习目标】 1.知道什么是传感器,常见的传感器有哪些。 2.了解一些传感器的工作原理和实际应用。 3.了解传感器的应用模式,能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。 4.了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。 【要点梳理】 要点一、传感器 1.现代技术中,传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2.传感器原理 传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大后,再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。 3.传感器的分类 常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同,可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。 物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质(如电阻、电压、电容、磁场等)发生明显变化的特性制成的,如光电传感器、力学传感器等。 化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。 生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器,生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等,分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。 要点二、光敏电阻 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量,一般随光照的增强电阻值减小。 要点诠释:光敏电阻是用半导体材料制成的,硫化镉在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好,随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好。 要点三、热敏电阻和金属热电阻 1.热敏电阻 热敏电阻用半导体材料制成,其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。

扭矩传感器在工作中的应用!

扭矩传感器在工作中的应用! 扭矩--- 发动机扭矩的概括: 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时,更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 表示方法 发动机的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一样,一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r/min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。 扭矩传感器在工作过程中需注意哪些? 将专用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。 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生

400Hz的方波,经过TDA2030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T1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±5 V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822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AD620放大成1.5v ±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2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。 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。即满量程变量为5000个数/每秒。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。 本文来自:https://www.doczj.com/doc/1e8694946.html,

传感器分类及常见传感器的应用

机电一体化技术常用传感器及其原理 班级:机械设计制造及其自动化姓名: 学号:

一、传感器的分类 传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测物理量来分;另一种是按传感器的工作原理来分。按被测物理量划分的传感器,常见的有:温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。 按工作原理可划分为: 1.电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器,常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。 电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量,从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器是利用电磁感应原理,把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。 电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线,在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。 2.磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的,主要用于位移、转矩等参数的

测量。 3.光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的,主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4.电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成,主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5.电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的,主要用于力及加速度的测量。 6.半导体传感器 半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成,主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7.谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成,主要用来测量压力。 8.电化学式传感器 电化学式传感器是以离子导电为基础制成,根据其电特性的形成不同,电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。电化学式传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数的测量。 另外,根据传感器对信号的检测转换过程,传感器可划分为直接转换型传感器和间接转换型传感器两大类。前者是把输入给传感器的非电量一次性的变换为电信号输出,如光敏电

最新传感器原理及应用试题库

一:填空题(每空1分) 1 1.依据传感器的工作原理,传感器分敏感元件,转换元2 件,测量电路三个部分组成。 3 2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。4 3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件,根据光电效应5 可以分为外光电效应,内光电效应,热释电效应三种。 6 4.光电流与暗电流之差称为光电流。 7 5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 8 6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应,可采用直线栅式9 应变计和箔式应变计结构。 10 7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系,在11 后坡区与距离的平方成反比关系。 12 8.根据热敏电阻的三种类型,其中临界温度系数型最适合开关型温13 度传感器。 14 9.画出达林顿光电三极管内部接线方式: U C E 15 10.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定16 义为:传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比,用公17 式表示 k(x)=Δy/Δx 。 18 11.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特19

性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同,线性度分为理论线性度、20 端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最21 小二乘法线性度。 22 12.根据敏感元件材料的不同,将应变计分为金属式和半导体23 式两大类。 24 13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信25 息变换过程。 26 14.应变传感器设计过程中,通常需要考虑温度补偿,温度补偿的方法27 电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 28 15.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 29 16.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳30 定性。 31 17.在光照射下,电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效32 应,入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。 33 18.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。 34 19.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随35 频率变化的关系,与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有36 关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr(f)=Sr。/(1+4π2f2τ2) 37 20.内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 38 21.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是:能够感受规定的被测39 量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和40 转换元件组成。 41

扭矩传感器安装

一、应用范围: KR系列扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分 广泛,主要用于: 1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测; 2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测; 3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测; 4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测; 5、可用于制造粘度计; 6、可用于过程工业和流程工业中。 二、基本原理: 扭矩的测量:采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,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。如图1所示: 三、产品特点: 1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。 2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 3.不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。 4.即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。 5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供 +15V,-15V(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。 6.测量范围:0—10000Nm标准可选, 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm可定制,特殊量程定制。 1.根据轴的连接形式和扭矩传感器的长度,确定原动机和负载之间的距离,调节原动机和负载 的轴线相对于基准面的距离,使它们的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定原动机和负载在基准 面上。 2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离,使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ

扭矩传感器的原理与使用

扭矩传感器的原理与使用 一、适用范围 转盘扭矩是石油钻井工程中一项十分重要的工程参数,它的监测对于合理的使用钻头,防止事故,提高钻井效率具有非常重要的意义。链轮液压式的测量方法存在着传感器笨重、现场安装复杂、费用高、精度低、可靠性差的缺点。 CSF—3E型机械扭矩传感器可适用于油田录井、钻井作业等施工中的钻机转盘扭矩的相对量测量。并可以应用于1类防爆区域。可有效预防钻井过程中的井下事故及提高钻头使用寿命。它具有灵敏度高,线性好,抗过载能力强、寿命长,便于安装,成本低等优点。 二、工作原理 机械扭矩传感器为测力传感器,通过顶丝架上的顶丝将其项在钻台横梁一侧,当转盘转动时横梁会因受到转盘扭矩的作用产生物理形变,从而使扭矩传感器受力,使传感器的电桥输出信号经前置电路转换为电流信号。 三、主要技术指标: 量程:50KN,供电电压15—24VDC。输出信号:4—20毫安(2线制) 工作温度范围:—40°—+50°抗过载能力:100% 四、安装与使用: 见安装图,安装时将1号顶丝后退7—8cm,(如果有缓冲垫子去掉),把传感器受力孔套进顶丝前端,然后把顶丝上到位即可。 初始力的调整,先把传感器与测量系统联接好,紧顶丝(根据灵敏度的要求),使电流指示6—8个毫安为宜。也可以根据现实扭矩值的大小需要调整初始灵敏度,其方法:如果提高灵敏度,紧顶丝使原始电流最大不能超过10毫安,过大易使传感器过载而损坏;降低灵敏度则松顶丝,电流不能小于6毫安,否则会造成扭矩异常。当初始力调整好以后,一定要把顶丝背螺帽上紧,以防松动。 五、注意事项: 1、变送器电路具有极性保护功能,当电路电源极性接反时不会烧坏电路,但输出为零。因此如果遇到输出电流为零时,就要检查信号电缆是否接错或开路,也可考虑是否电源极性接反。 2、当座卡瓦可能会出现扭矩增大现象,这是因为转盘不平的原因,但不会影响测量和损坏传感器,如果要解决此现象可把传感器安装在3号顶丝的位置,但不影响灵敏度。 3、传感器受力孔底部有承压芯,使用时注意不要丢失,没有承压芯传感器的测量数据会受影响。 4、钢丝电缆、传感器电缆和接头部分不要用力拉或者扭转。传感器部分不能用水冲洗。 5、变送器固定在防水、防砸。便于操作安全的位置。

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