Caracteristicile și principiul de lucru al senzorilor de cuplu

Caracteristici și principiul de lucru al senzorilor de cuplu

 

Senzorii de cuplu au devenit rapid o componentă esențială în diverse industrii, stabilindu -se ca o parte indispensabilă a familiei senzorilor.

 

I. Caracteristicile senzorilor de cuplu:

 

1. Capacitate de măsurare: Ele pot măsura atât cuplul static, cât și dinamic, precum și cuplul staționar și rotativ.

2. Precizie și stabilitate ridicată: oferă o precizie ridicată a detectării și o stabilitate bună și sunt concepute pentru a preveni interferența.

3. Compact și ușor: acești senzori au dimensiuni mici, ușoare și vin în diverse structuri de instalare, ceea ce le face ușor de instalat și de utilizare. Ele pot măsura continuu cuplul pozitiv și negativ, fără a fi nevoie de resetare la zero.

4. Durabilitate: fără piese de uzură precum inele conductoare, ele pot funcționa la viteze mari pentru perioade îndelungate.

5. Ieșire directă a semnalului: senzorii de ieșire a semnalelor de frecvență la nivel înalt care pot fi procesate direct de computere.

6. Capacitate mare de suprasarcină: elementul elastic utilizat în acești senzori poate rezista la supraîncărcări foarte mari.

 

ii. Principiul de măsurare a senzorilor de cuplu:

 

Calibrele de tulpini de torsiune speciale sunt atașate la axul elastic măsurat, formând o punte de tulpină. Când se furnizează energie electrică pe acest pod, acesta poate măsura semnalul electric torsional al arborelui elastic. Acest semnal de deformare este amplificat și transformat într -un semnal de frecvență proporțional cu reacția torsională printr -o conversie de presiune/frecvență. Intrarea energetică și ieșirea semnalului pentru acest sistem sunt gestionate de două seturi de transformatoare speciale în formă de inel care facilitează transmisia de energie și semnal fără contact.

 

iii. Principiul structural al senzorilor de cuplu:

 

Se formează un senzor de cuplu de bază prin atașarea benzilor speciale de măsurare a torsiunii la un arbore elastic special, creând o punte electrică variabilă. Următoarele componente sunt fixate pe arbore:

1. Bobina secundară a transformatorului de inele de energie,

2. Bobina primară a transformatorului de inel de semnal,

S.

 

iv. Procesul de lucru al senzorilor de cuplu:

 

O sursă de alimentare de 15V este furnizată senzorului. Un oscilator de cristal în circuitul magnetic generează o undă pătrată de 400Hz, care este amplificată de amplificatorul de alimentare TDA2030 pentru a produce o sursă de alimentare magnetică AC. Această putere este transmisă de la bobina primară staționară la bobina secundară rotativă prin transformatorul inelului de energie T1. Puterea de curent alternativ rezultat este rectificată și filtrată de circuitul de pe arbore pentru a obține o sursă de alimentare cu curent continuu de 5V, care alimentează amplificatorul operațional AD822. O sursă de alimentare cu curent continuu de înaltă precizie de 4.5V, produsă de sursa de alimentare de referință AD589 și amplificatorul operațional dual AD822, este utilizat pentru a alimenta podul, amplificatorul și convertorul V/F.

 

S. Acest semnal este apoi transformat într -un semnal de frecvență de către convertorul V/F LM131. Semnalul de frecvență este transmis de la bobina primară rotativă la bobina secundară staționară prin transformatorul inelului de semnal T2. După filtrarea și modelarea prin circuitul de procesare a semnalului din carcasa senzorului, se obține semnalul de frecvență, care este proporțional cu cuplul aplicat pe arborele elastic. Întrucât există doar un mic decalaj de câțiva milimetri între inelele în mișcare și statice, iar o parte din arborele senzorului este închisă într-o carcasă metalică, se obține ecranare eficientă, ceea ce duce la o capacitate puternică anti-interferență.