轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是什么？

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理是通過多種方式實(shí)現(xiàn)的。

首先，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器主要由扭力軸、磁檢測(cè)器、轉(zhuǎn)筒及殼體等部分組成。磁檢測(cè)器包含配對(duì)的兩組內(nèi)、外齒輪，永久磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪裝在扭力軸測(cè)量段兩端，內(nèi)齒輪在轉(zhuǎn)筒內(nèi)與外齒輪相對(duì)，永久磁鋼緊接內(nèi)齒輪裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)，它們構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路，感應(yīng)線圈固定在殼體兩端蓋內(nèi)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下，內(nèi)齒輪隨轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒頂與齒槽交替，工作氣隙周期變化，磁路的磁阻和磁通也相應(yīng)周期變化，使線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號(hào)，其電壓瞬時(shí)值變化與內(nèi)外齒輪相對(duì)位置一致。若兩組檢測(cè)器齒輪投影重合，兩組電壓訊號(hào)相位差為零，安裝時(shí)內(nèi)齒輪投影重合，而扭力軸上外齒輪錯(cuò)動(dòng)半個(gè)齒，所以兩個(gè)電壓訊號(hào)有半個(gè)周期相位差。當(dāng)扭力軸受扭矩產(chǎn)生扭角，外齒輪錯(cuò)位角改變，兩個(gè)電壓訊號(hào)相差角也改變，扭角變化與扭矩成正比，將傳感器的兩個(gè)電壓訊號(hào)輸入TR-1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)量?jī)x，經(jīng)放大、整形、檢相、變換成計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)和顯示，就能直接讀出扭矩和轉(zhuǎn)速測(cè)量結(jié)果。

其次，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器通過彈性軸、兩組磁電信號(hào)發(fā)生器，把被測(cè)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成有相位差的兩組交流電信號(hào)，這兩組交流電信號(hào)頻率相同且與軸轉(zhuǎn)速成正比，相位差變化部分與被測(cè)轉(zhuǎn)矩成正比。在彈性軸兩端有信號(hào)齒輪，上方有信號(hào)線圈和磁鋼，當(dāng)信號(hào)齒輪隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒頂及齒谷交替掃過磁鋼底部，使氣隙磁導(dǎo)周期性變化，線圈內(nèi)磁通量也周期性變化，從而感生出近似正弦波交流電信號(hào)，可用于測(cè)量轉(zhuǎn)速。彈性軸受扭時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使兩組交流電信號(hào)相位差發(fā)生變化，在彈性變形范圍內(nèi)，相位差變化絕對(duì)值與轉(zhuǎn)矩大小成正比。把這兩組交流電信號(hào)用專用屏蔽電纜線送入扭矩測(cè)量?jī)x或扭矩卡送入計(jì)算機(jī)，可得轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率精確值。

另外，扭矩傳感器基于電阻應(yīng)變計(jì)的電阻-應(yīng)變效應(yīng)工作，其作用原理類似電位器，兩個(gè)輸入端子連接到電控單元的VCC和GND端口，分別為+5V和0V，實(shí)現(xiàn)扭矩測(cè)量。