JN338智能数字式转矩转速传感器及其应用

⌦开箱检查开箱后，请先按《装箱单》所列项目认真清点，确认箱内物品是否与《装箱单》一致，查看在运输中是否有破损现象。

如有问题，请速与我公司联系。

箱内物品：①装箱单④说明书②仪表⑤安装支架两支③电源线⑥合格证⑦信号连接线☞警告！◆本产品只能与JN338配套产品连接，用户如连接其它设备，可能造成损坏。

◆本产品为非防水、防爆设计。

◆非专业人员请勿拆机检查，以免造成损坏及发生危险。

⌦测量原理与方法电路实现仪表测量以单片机（CPU）为数据处理中心，原理框图如下：计算方法软件采用定时脉冲计数方式，同步测量当前时刻的转矩、转速值。

假定测量定时时间用 T（秒）表示，在T的时间内，转矩输出的频率脉冲计数值为Num, 转速输出的频率脉冲计数值为Nun，假定传感器测速码盘齿数为Z，转矩量程为N(牛.米),转矩零点输出频率f,正向满量程输出频率f p , 负向满量程输出频率fr，则由下列公式可计算出当前时刻的转速值：转速 = (Nun 60)/(T❿Z) (转/分)正向转矩 = N (Num/T-f)/(fp-f) ( 牛.米)负向转矩 = N (Num/T-f)/(f-fr) ( 牛.米)注：测量周期T的设定值越大，转矩转速的测量准确度就越高，稳定性越好，同时测量数据的显示响应时间会相应加长，用户可根据自己的实际工作需要，适当设置测量周期的长短。

⌦技术指标转速不准确度：≤0.1%转矩不准确度：≤0.1%F·S绝缘电阻：≥200MΩ环境温度： -20~60℃环境湿度：≤90%RH消耗功率：≤13W⌦仪表功能及特点JN338系列转矩转速测量仪表用于配接JN-338系列转矩转速传感器，为了使用户能够更加直观地进行现场数据的测量和显示，该仪表提供了以下功能：✧等间隔定时测量，测量周期T=20--2000ms可设定，采用定时脉冲计数的方式，同步测量当前时刻的转矩、转速值。

✧显示窗口，提供3个5位显示窗口，分别显示转矩、转速、功率的测量值，同时可切换显示测量过程中的转矩最大值，并给出正、负扭矩指示。

专利名称：一种电机转矩转速测量装置专利类型：实用新型专利
发明人：刘伟,刘宇宁,唐子俊
申请号：CN201420121164.5
申请日：20140318
公开号：CN203759048U
公开日：
20140806
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种电机转矩转速测量装置，包括传感器、低频信号相位差测量模块、单片机模块、数码显示模块、键盘模块、声光报警模块和电源模块；传感器的输出2路信号经低频信号相位差测量模块处理后发送给单片机模块进行处理，单片机模块将处理后的电机转矩、转速的实测数据发送给数码显示模块进行实时的数据显示；当被测电机的转矩、转速超过设定的报警阈值时，单片机向声光报警模块输出报警信号，由声光报警模块同时进行声音和光闪烁报警。

本实用新型采用基于ZJ型传感器和单片机为核心的数字式电路构成，成本较低，适用性强，测量精度高，数字化显示直观方便；当被测电机出现过载、超速现象时，即时发出声光报警，可有效避免电机损坏。

申请人：江苏理工学院
地址：213001 江苏省常州市钟楼区中吴大道1801号
国籍：CN
代理机构：常州市江海阳光知识产权代理有限公司
代理人：张兢
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NJ型转矩转速传感器使用说明书转矩转速传感器使用说明书概述转矩转速传感器与扭矩测量仪或扭矩测试卡配套使用。

是一种测量各种动力机械转动力矩、转速及机械功率的精密测量仪器。

其用途十分广泛，在电机、风机、水泵、齿轮及齿轮箱、铁路机车、汽车拖拉机、飞机、船舶、矿山机械、液压气动元件等几乎所有机械制造部门及其科研院所、大专院校均有广泛的应用。

一、 NJ型转矩转速传感器的基本原理：NJ型转矩转速传感器的基本原理是：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。

NJ型转矩转速传感器的工作原理如图1。

在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。

当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。

这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。

这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。

当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相M磁钢信号线圈信号齿轮弹性轴 M 图1 NJ型转矩转速传感器工作原理图对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间的初始相位差在180度左右。

在弹性轴受扭时，将产生扭转变形，使两组交流电信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比。

把这两组交流电信号用专用屏蔽电缆线送入NC型扭矩测量仪或具有其功能的扭矩卡送入计算机，即可得到转矩、转速及功率的精确值。

图2是NJ型转矩转速传感器机械结构图。

其结构与图一的工作原理图差别是很大的，其中，为了提高测量精度及信号幅值，图2、 NJ型转矩转速传感器机械结构图两端的信号发生器是由安装在弹性轴上的外齿轮、安装在套筒内的内齿轮、固定在机座内的导磁环、磁钢、线圈及导磁支架组成封闭的磁路。

⌦测量原理与方法●电路实现仪表测量以89C52单片机为数据处理中心，原理框图如下：●计算方法软件采用定时脉冲计数的方式，同步测量当前时刻的扭矩值。

假定测量定时时间用T（秒）表示，在T的时间内，扭矩输出的频率脉冲计数值为Num，扭矩量程为N（牛.米），扭矩零点输出频率f0，正向满量程输出频率fp，负向满量程输出频率fr，则：正向扭矩=N×（Num/T-f0）/（fp-f0）（牛.米）负向扭矩=N×（Num/T-f0）/（f0-fr）（牛.米）注：本仪表定时时间为200ms。

⌦技术指标扭矩不准确度：≤0.2%F.S绝缘电阻：≥200M环境温度：﹣20～60℃环境湿度：≤90%RH⌦规格型号JN338 ×—×产品型号：F产品名称：M⌦仪表功能及特点JN338型扭矩测量仪用于配接JN338系列F型扭矩传感器，为了使用户能够更加直观的进行现场数据的测量和显示，该仪表提供了以下功能：✧显示窗口：提供1个4位显示窗口，显示扭矩测量值，同时可切换显示测量过程中的扭矩最大值，并给出正、负扭矩指示。

✧调零：具有传感器测量零点调整的功能。

✧量程设定：仪表提供量程设定的用户输入功能，可保证仪表与传感器的配套使用，无须特殊标定。

✧报警：用户可设置扭矩的报警值，仪表具备报警指示功能，并提供报警输出信号。

✧打印：可外接打印机进行实时数据打印。

✧电源检测复位：避免电源干扰、波动引起的死机现象。

✧通讯：提供标准RS-232接口，及通信协议。

✧参数保存：可保存设定的各类参数。

✧输入输出均采用信号隔离技术，具有一定的抗干扰能力。

⌦仪表功能说明●说明仪表的功能按键包括：设置、移位、加1、减1、切换、置零、打印、复位共八个按键，分别实现仪表的不同功能：“设置”：通过操作“设置”键，可以循环进入不同的参数设定状态。

在使用仪表前须进行设置的参数包括：传感器的扭矩量程、扭矩报警值、零点频率、正向满量程频率、负向满量程频率。

新型电机综合性能自动测试系统的研制与研究卢慧芬;卢荻;沈若凡;许越华;赵建勇【摘要】This paper introduces an integration of WT1 600 digital wattmeter and JN338A torque transducer in a system for testing overall performance of new types of motors,which can measure their characteristic parameters such as voltage,current,torque,speed and power.This testing system combines effectively hardware such as IPC,signal collecting card and sensor and application programs such as those for data collection and analysis,and user graphic interface,so as to perform good automatic measurement of the data on the characteristic points of new types of motors such as input and output parameters,and improve the testing efficiency and accuracy. Application results indicate easy operation,and safety and reliability of the testing system developed.It has the potential for engineering application as it satisfies the requirements on the testing of new types of motors.The system has been successfully applied on the platform of motor and electrical appliances of the Electrical College of Zhejiang University.%介绍了 WT1600数字功率计与 JN338A 型转矩传感器在新型电机综合性能检测设备系统中的集成，可以测量电压、电流、转矩、转速、功率等电机特性参数。

JN338 智能数字式转矩转速传感器及其应用 摘要介绍了 338 智能数字式转矩转速传感器的特性参数和工作原理, 该传感器使用两组旋转变压器实现了电源及信号的非接触传递，同时其信 号输出为频率量。

文中给出了基于 338 的智能转矩转速测量仪的硬件电路结构框图，同 时指出了 338 的应用注意事项。

关键词 338；数字式；转矩转速传感器１ 概述转矩传感器在电动机、 发动机、 发电机、 风机、 搅拌机、 卷扬机、 钻探机械等众多的旋转动力测试系统中及数控机械加工中心、自动机床等 机电一体化设备中已获得广泛的应用。

传统的转矩传感器通常采用电阻应变桥来检测转矩信号，并采用导电 滑环来耦合电源输入及应变信号输出，由于导电滑环属于磨擦接触，因此 不可避免地存在着磨损和发热，这样不但限制了旋转轴的转速及导电滑环 的使用寿命，同时由于接触不可靠，也不可避免地会引起测量信号的波动 及误差的增加。

因此，如何在旋转轴上进行能源及信号的可靠耦合已成为转矩传感器 最棘手的问题，而ＪＮ３３８数字式转矩转速传感器则巧妙地解决了这个 问题。

范文先生网收集整理ＪＮ３３８是北京三晶创业集团公司的产品，该传感器采用两组特殊环形旋转变压器来实现能源的输入及转矩信号的输 出，从而解决了旋转动力传递系统中能源及信号可靠地在旋转部分与静止 部分之间的传递问题。

该传感器还可同时实现旋转轴转速的测量，从而可方便地计算出轴输 出功率，因此，利用该传感器可实现转矩、转速及轴功率的多参数输出。

２ 主要特性及参数２．１ＪＮ３３８的主要特性ＪＮ３３８的主要特性 如下●检测手段为应变电测技术；●测量精度高 信号检出、处理均用数字技术；●抗干扰能力强，无需调零即可工作；●可靠性高、信噪比高，工作 寿命长； ●既可以测量静止扭矩， 也可测量旋转转矩； ●能够测量稳态扭矩， 也能测量过渡过程的动态转矩；●无需反复调零即可连续测量正反转矩；● 无集流环、电刷等磨损件，可高速超长运行； ●转矩信号的传递与是否旋 转、转速大小及旋转方向无关；●测量弹性体强度大，可承受１５０％过 载；●体积小，重量轻，安装方便，有套装式、卡装式、联轴式等多种安 装方式；●输出信号以频率形式给出，便于和计算机进行接口。

⌦开箱检查开箱后，请先按《装箱单》所列项目认真清点，确认箱内物品是否与《装箱单》一致，查看在运输中是否有破损现象。

如有问题，请速与我公司联系。

箱内物品：①装箱单④说明书②仪表⑤安装支架两支③电源线⑥合格证⑦信号连接线☞警告！◆本产品只能与JN338配套产品连接，用户如连接其它设备，可能造成损坏。

◆本产品为非防水、防爆设计。

◆非专业人员请勿拆机检查，以免造成损坏及发生危险。

⌦测量原理与方法电路实现仪表测量以单片机（CPU）为数据处理中心，原理框图如下：计算方法软件采用定时脉冲计数方式，同步测量当前时刻的转矩、转速值。

假定测量定时时间用 T（秒）表示，在T的时间内，转矩输出的频率脉冲计数值为Num, 转速输出的频率脉冲计数值为Nun，假定传感器测速码盘齿数为Z，转矩量程为N(牛.米),转矩零点输出频率f,正向满量程输出频率f p , 负向满量程输出频率fr，则由下列公式可计算出当前时刻的转速值：转速 = (Nun 60)/(T❿Z) (转/分)正向转矩 = N (Num/T-f)/(fp-f) ( 牛.米)负向转矩 = N (Num/T-f)/(f-fr) ( 牛.米)注：测量周期T的设定值越大，转矩转速的测量准确度就越高，稳定性越好，同时测量数据的显示响应时间会相应加长，用户可根据自己的实际工作需要，适当设置测量周期的长短。

⌦技术指标转速不准确度：≤0.1%转矩不准确度：≤0.1%F·S绝缘电阻：≥200MΩ环境温度： -20~60℃环境湿度：≤90%RH消耗功率：≤13W⌦仪表功能及特点JN338系列转矩转速测量仪表用于配接JN-338系列转矩转速传感器，为了使用户能够更加直观地进行现场数据的测量和显示，该仪表提供了以下功能：✧等间隔定时测量，测量周期T=20--2000ms可设定，采用定时脉冲计数的方式，同步测量当前时刻的转矩、转速值。

✧显示窗口，提供3个5位显示窗口，分别显示转矩、转速、功率的测量值，同时可切换显示测量过程中的转矩最大值，并给出正、负扭矩指示。

转矩转速传感器工作原理
分组成。

磁检测器包括配对的两组内、外齿轮，永久磁钢和感应线圈。

转矩转速传感器的基本原理是：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。

在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。

当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。

这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。

这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。

当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间的初始相位差在180 度左右。

玉米苞叶和叶鞘力学性能及对揉碎性能的影响樊琦; 张涛; 刘飞; 赵满全; 杨铮; 闫鹏【期刊名称】《《农机化研究》》【年(卷),期】2019(041)012【总页数】6页(P194-198,237)【关键词】揉碎机; 揉碎性能; 秸秆; 玉米苞叶; 玉米叶鞘; 力学特性【作者】樊琦; 张涛; 刘飞; 赵满全; 杨铮; 闫鹏【作者单位】内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S183; S817.120 引言近几年，我国的畜牧业发展迅猛，畜牧业产值占农业总产值的30%[1]。

畜牧业发展迅猛的同时，问题也浮现出来，我国的畜牧业无法摆脱对粮食的过分依赖，所以牲畜饲草问题的解决迫在眉睫[2]。

玉米是我国的第二大粮食作物[3]，种植广泛。

我国玉米秸秆资源丰富，但大多的玉米秸秆被废弃或者被焚烧，不仅没有被利用，还会产生严重的空气污染[4]。

玉米秸秆是一种非常好的饲草，由于秸秆类粗饲料质地粗硬、咀嚼费力、适口性差、粗蛋白含量低、消化效率低、食入量不高，其代谢能的利用率也较差，需要机械将玉米秸秆加工成适合牲畜食用的饲草[5]。

高梦祥[6]等测试了玉米秸秆的茎叶连接力、叶鞘的抗拉特性和冲击特性，发现茎叶连接力为0.7～16N，茎秆抗冲击能量为2.3～42.8J。

王宏立等[7]通过对剪切速度、切刀刃型及剪切方式的三因素随机区组剪切性能试验，发现影响剪切力的主要因素是剪切方式。

吴子岳等[8]对两端自由支撑条件下玉米秸秆切断速度和切断功耗进行正交试验，发现切割方式对切断速度的影响最大，受切的根数影响切断功耗最显著。

李汝莘等[9]对碎玉米秸秆卷压过程的流变规律进行了研究，采用线性黏弹性理论，构建了伯格斯模型，初步判定碎玉米秸秆卷压过程的流变行为偏向于流体。

田宜水等[10]通过试验研究华北、东北地区7种农作物秸秆切物料的理化特性，发现不同地区的玉米秸秆含水率、温度等对秸秆力学特性具有不同程度的影响。