Ce este un senzor de cuplu?

Ce este un senzor de cuplu?

Un senzor de cuplu este un dispozitiv utilizat pentru a detecta cuplul pe diverse piese mecanice rotative sau care nu sunt rotative. Transformă modificările fizice ale cuplului în semnale electrice precise. Senzorii de cuplu pot fi aplicați în fabricarea vizcometerilor, a cheilor de cuplu electrice (pneumatice, hidraulice) și multe altele, oferind o precizie ridicată, un răspuns rapid, o fiabilitate bună și o durată de viață lungă.

Tipuri de senzori de cuplu

Senzorii de cuplu sunt clasificați în categorii dinamice și statice. Senzorii de cuplu dinamici pot fi, de asemenea, denumiți senzori de cuplu, senzori de viteză a cuplului, senzori de cuplu fără contact, senzori de cuplu rotativ, etc.

senzori de cuplu dinamic

Senzorii de cuplu dinamici sunt adesea folosiți în sistemele de putere rotativă. Pentru a detecta cuplul de rotație, sunt frecvent folosiți senzori de diferență de fază a unghiului de torsiune. Acești senzori instalează două seturi de viteze cu același număr de dinți, formă și unghi de instalare pe ambele capete ale unui arbore elastic, iar senzorii de proximitate (magnetic sau optic) sunt montate în afara acestor angrenaje. Când arborele elastic se rotește, aceste două seturi de senzori măsoară două seturi de unde de puls. Prin compararea diferenței de fază dintre aceste unde pulsului, se poate calcula cuplul de pe arborele elastic.

avantaje:

- Transmiterea fără contact a semnalelor de cuplu.

- Semnale de detectare digitală.

dezavantaje:

- dimensiuni mari.

- dificil de instalat.

- Performanță slabă la viteze mici din cauza marginilor de undă a pulsului lent.

Tehnologia gabaritului de tulpini

O metodă matură pentru testarea cuplului este tehnologia de ecartament. Această metodă prezintă o precizie ridicată, un răspuns rapid, o stabilitate bună și o durată de viață lungă. Un manometru special de tulpină de torsiune este respectat la arborele elastic care trebuie măsurat, formând o punte de tulpină. Prin furnizarea de energie către puntea de tulpină, se poate măsura semnalul electric torsional al arborelui elastic, care este modul implicit pentru senzorii de cuplu.

Cu toate acestea, în sistemele de transmisie de putere rotativă, provocarea constă în modul de a transmite în mod fiabil intrarea de putere și ieșirea semnalului detectat de la partea rotativă la partea staționară. O metodă comună este utilizarea inelelor de alunecare conductoare.

inele de alunecare conductive

Inelele de alunecare conductive implică contact de frecare, care duce inevitabil la uzură și căldură, limitând viteza de rotație și durata de viață a inelelor de alunecare. Mai mult decât atât, contactul nesigur poate provoca fluctuații ale semnalului, ceea ce duce la erori de măsurare sau defecțiuni.

Metoda de telemetrie wireless

Pentru a depăși dezavantajele inelelor de alunecare conductive, poate fi utilizată o metodă de telemetrie wireless. În această abordare, semnalul de deformare a cuplului de pe arborele rotativ este amplificat și transformat într -un semnal de frecvență (conversie v/f). Acest semnal este apoi transmis fără fir folosind metode de modulare a purtătorului de la arborele rotativ la exterior. Semnalul de torsiune al arborelui rotativ este primit folosind un receptor radio. Alimentarea cu energie pentru arborele rotativ este furnizată de bateriile fixate pe arborele rotativ. Această metodă este cunoscută sub numele de contor de cuplu de telemetrie.