ZJ型转矩转速传感器新、旧标准精度分级对照表及说明

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。

1.转矩转速传感器选型：传感器有传递类，平衡力类，能量转换类等三类原理，而此三类原理中传递类运用最为广泛，固而选择传递类传感器，而传递类传感器又根据其弹性元件的物理参数分为：变形型，应力型、应变型等三种。

上述三种传感器中应变型安装较为简单方便，价格低廉，产品成熟，固而选用市面上运用较多的可实现转矩、转速及轴功率的多参数输出的带环形旋转变压器的JN338 数字式转矩转速传感器。

该传感器具有体积小、重量轻、安装简单方便、微机化测量接口简单方便等优点。

2.转矩转速测量系统选择：转矩转速测量系统分为数字式，单片机型和微机型三种类型，数字式是早期的测试系统，其缺点是系统可靠性差，功能单一，操作复杂，体积庞大。

单片机型采用单片机采集和处理数据。

这是目前较普遍的测量系统形式，它能够正确的测量出机械所承受的转矩，具有结构简单、性能稳定、测量准确、使用方便、成本较低等特点，但这种仪器的分析能力很弱。

而微机型即软件式转矩测量系统。

这已测量系统所测得的数据准确，分析能力有所增强，但实时性不强，不能满足瞬时转矩、转速测量的要求，而且界面并不直观、没有充分利用微机的资源，整体性能仍不高。

综合考虑本设计选择单片机测控系统。

3.通信模块选择：
由于本设计要求用无线传输，固可选方案有多种无线传输技术，比如GPRS，CDMA，WIFI等模块，考虑到价格差距很大，本设计采用PTR2000。

ZJ型转矩转速传感器新、旧标准精度分级对照表及说明为避免在新国家标准发布、实施前，因其他生产厂提前修改产品说明书，造成同类、同等产品精度不同的假象，特为本厂用户提供本产品校新、旧标准精度分级的对照表及说明。

根据新国家标准(报批稿)的规定，转炬转遭恃感器的精确度等级是由静校误差确定的而按照ZBYlll—02专标的规定，其精度等级由四项误差绝对值之和确定。

目前，我广桉专标ZBY111规定为0.5级和1级的ZJ型产品实际精确度等同于新国标(报批稿)规定的0.1级和0.2级别类产品1．概述ZJ型转矩转速传感器(简称传感器)是根据磁电电转换和相位差原理，将转矩、转速机械量转换成两路有一定相位差电压讯号的一种精密仪器，它与本厂ZJYWl微机型转矩转速仪(简称测量仪)配套使用，能直接测量各种动力机械的转矩与转速(即机械功率)，具有测量精度高，操作简便，显示直观，测量范围广等优点，可以测量轴静止状态至额定转速范围的转矩，广泛应用于：a．各种发动机的台架试捡；b．各种电机的转矩、转速及功率测试；c．各种不同类型水泵、液压泵的转矩、转速及功率；d．各种类型的风机的转矩、转速及功率测试；e．各种减速器、变速器的转矩、转速及效率测试；f. 各种家用电器设备旋转轴的转矩、转速及功率测试：g. 各种旋转机械的转矩、转速及功率测试。

2．结构原型图一为传感器的结构示意图，它由机座、端盖、扭力轴、内齿轮、外齿轮、磁钢、线圈轴承等组成。

内齿轮、磁钢固定在套筒上，线旧固定在端盖上，外齿轮固定在扭力轴上，当内外齿轮发生相对转动时，由于磁通不断变化，在线圈中便感应出近似正弦波的感应电势小u1、u2，两感应电势的初始相位差是恒定的，考虑到正、反加载，α0设计在大约180º位置上，当加上扭力时，扭力轴发生扭转变形。

在弹性范围内加扭矩与机械扭矩成正比，这时u1、u2讯号的相位差要发生变化，α=α0±Δα。

当传感器的扭矩增加到额定值时，变化的相位Δα大约为90º。

转矩转速功率测试系统使用说明一、概述本软件与JCZR型智能转矩转速传感器配套使用，组成一个转矩转速功率的测试系统，可以对各种动力机械和动力传输机械如电机、风机、水泵、压缩机、液压泵等的转矩、转速、功率进行精确测量。

因此，转矩转速功率测试系统可以广泛应用于机电、冶金、农机、化工、建筑、交通、航空、船舶、家电、摩托车等行业的动力机械和传输机械的设计、制造以及维修，是其必不可少的检测手段。

二、功能及技术指标（一）系统功能1、系统能自动判别并显示正负扭矩。

2、系统能自动对传感器进行温度修正。

3、系统能在传感器顶部小电机转动时仍显示主轴的实际转速。

4、系统能对转矩、转速分别进行上、下限报警，报警值可任意设定。

5、系统可以对测试数据进行连续存储或按使用者的意愿进行选点存储。

6、系统可将测试结果进行转矩─转速曲线绘制，并可任意选择曲线拟合方式（直线拟合、最小二乘法拟合、三次样条拟合），以达到最佳效果。

7、系统具有常规和快速两种测量方式。

8、系统在常规测量方式下可自由选择采样速率。

9、系统在快速测量方式下可选择定动态过程时间方式或定采样速率方式。

10、系统出厂时已进行过调零，使用时可以无需再调零。

11、系统对于各种参数的设置具有记忆功能，只需输入一次即可。

12、系统可以通过打印机对测试结果进行数据打印或者曲线打印。

13、系统的整个功能具有菜单和快捷键双重操作，在屏幕上均可得到汉字的提示，从而使得操作者感到极大的方便。

14、系统在WINDOWS环境下运行，从而使得整个界面更加生动、漂亮。

15、系统可以对转矩转速传感器在正转和反转时全过程的非线性进行修正，从而能进一步提高转矩测量精度。

（二）技术指标1、转矩测量精度：±0.1%或±0.2%（取决于转矩转速传感器）2、转矩显示精度: 任意选择3、转矩显示单位: N.m4、转速测量精度: ±0.05% （启动小电机为±0.8r/min）5、转速显示精度: 1位小数6、转速显示单位: r/min7、功率运算精度: ±1个字8、功率显示单位: w或kw 任意选择9、常规测量速率: 100ms~5s10、快速动态过程时间：任意选择11、快速采样速率: 1ms~99ms12、报警数值范围：任意设定上限和下限。

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。

设计性实验指导书实验名称：综合传动试验实验简介：“机械传动性能综合测试实验台”由机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置、和工控机几个模块组成，另外还有实验软件支持。

系统性能参数的测量通过测试软件控制，安装在工控机主板上的两块转矩转速测试卡和转矩转速传感器联接。

学生可以根据自己的实验方案进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。

实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行，实验室提供机械传动装置和测试设备资料，学生根据实验任务自主设计实验方案，写出实验方案书，搭接传动系统进行测试，分析传动系统设计方案。

培养学生根据机械传动实验任务，进行自主实验的能力。

实验目的：A掌握机械传动合理布置的基本要求，机械传动方案设计的一般方法，并利用机械传动综合实验台对机械传动系统组成方案的性能进行测试，分析组成方案的特点；B通过实验掌握机械传动性能综合测试的工作原理和方法，掌握计算机辅助实验的新方法；C测试常用机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等)，加深对常见机械传动性能的认识和理解。

培养学生的机构运动创新意识；培养学生的综合设计与实际动手能力。

实验项目性质：设计性实验（课内选做/课外开放）计划学时： 4学时面向专业：机械类实验要求：A 预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告，提出设计方案；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。

开放地点：教一楼——137室（机械性能测试室）开放办法：先登陆网站进行网上预约或到实验室填写预约表进行预约，根据预约时间提前预习写出预习报告、进行实验。

开放时间：以网上公告或实验室时间安排为准实验分组： 4人/组实验照片：《机械设计》课程实验实验七综合传动试验一、实验目的1、培养学生根据机械传动实验任务，进行自主实验的能力。

转速计量的基本概念及转速表的精度等级发表时间：2020-11-17T11:34:10.453Z 来源：《基层建设》2020年第22期作者：冯晓虎[导读] 摘要：随着计量科学的迅速发展和电机制造技术的不断更新，交流电机在交通工程中得到了广泛的应用。

云南中检测试科技有限公司云南昆明 650100摘要：随着计量科学的迅速发展和电机制造技术的不断更新，交流电机在交通工程中得到了广泛的应用。

在工业生产等领域，发动机性能参数的检测和故障的实时监测与诊断对发动机的安全运行具有重要意义，因为发动机故障的主要成分是发动机的转速，所以我们的转速计量就尤为重要了。

关键词：转速；精度；计量引言作为描述各种机器运转性能的重要参数，转速属于输出单位，即旋转物体的旋转与旋转物体的时间之比的物理量。

这个单元用来描述电机的运动特性。

转速和频率是我国测量转速的常用参数，转速的基本测量方法（包括转速测量仪）是一种政府控制的测量仪器。

此外，通常可以使用标准转速装置（此处指定的标准转速源）对各种类型的转速表进行校准。

一、转速表的类型及检测技术随着科学技术的飞速发展，旋转物体速度测量新技术的应用，为旋转物体提供了准确、有效、安全的转台测量方法有接触式和非接触式两种。

目前使用的是接触式和非接触式装置，由电机转子、闪光转子和磁电机转子组成。

从工作原理和采样方法来看，这种情况越来越少，其发展趋势是逐步用电子计数器代替。

（一）机械式转速表在测量过程中，从转速标准装置的输出轴获得标准转数的输入，被测转速表应采用的连接方式取决于被检表在实际使用时的连接状态。

（二）光电式转速表光电转速表可以大致分为两种：（1）采用转速标准装置，使用转速标准设备从测速板上测量和测量标准转速。

（2）利用脉冲光源测速仪对光转子进行了测试。

两种探测器的工作原理有质的区别，而脉冲光源测速装置在转速范围内是否标准存在争议，下面将更详细地讨论。

（三）频闪式转速表闪光转速表应采用闪光效应原理。

实验机械传动方案设计及性能测试分析一、实验目的：1．通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解；2．通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；3．通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。

二、实验设备简介：本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。

本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。

机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。

实验台组成部件的主要技术参数如表1所示。

表1机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，是高度智能化的产品。

其控制系统主界面如图2所示。

机械传动性能综合测试实验台的工作原理如图3所示。

图3 实验台的工作原理三、实验原理：运用“机械传动性能综合测试实验台”能完成多类实验项目（表2），教师可根据专业特点和实验教学改革需要指定，也可以让学生自主选择或设计实验类型与实验内容。

无论选择哪类实验, 其基本内容都是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试, 来分析机械传动的性能特点；实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率N(K.w)。

并按照以下关系自动绘制参数曲线：传动比：I=n1/n2扭矩：T=9550 N/n (N.m)传动效率：η=P2/P1= T1 n2/ T2 n1根据参数曲线（图4所示）可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分析。