數(shù)字相位差式扭矩儀的特點

     數(shù)字相位差式扭動儀由磁電式扭傳感器和數(shù)字相位差計（二次儀表）兩部分組成。在扭力軸兩端安裝有兩個輪齒分別對稱的測速齒輪，因齒輪外側分別安裝有一個磁電式轉速傳感器。扭力軸在動力源帶動下旋轉，在兩個轉速傳感器中，分別得到近似正弦的電壓信號 S1、S2。當扭力軸不受扭時，由于兩齒輪處在理想的對稱安裝位置上，故此兩信號是同相位的。扭力軸受扭后，將產生一個扭轉角，引起兩齒輪間相對位置錯移，因而使兩端輸出信號S1和S2之間形成一個相位差。此相位差與扭轉角成比例，而又與扭力軸所受扭矩T成比例。這樣，傳感器就把扭矩轉換成兩信號的相位差。因此，采用一臺位差計做二次儀表并將測量結果值以扭矩單位表示，即可組成一套完整的扭矩測量儀。

扭力軸2上安裝了兩個外齒輪3、4，兩個內齒輪5、6與長久磁鐵9、10安裝在圓筒13上。

圓筒可由固定在殼體1上的附加電動機14通過傳動帶15帶動旋轉。使用時，將扭力軸串接在傳遞扭矩的系統(tǒng)中，作為傳動軸的一部分隨軸一起轉動，轉速高時，附加電動機14不開動。這時外齒輪3、4隨軸轉動，而內齒輪5、6不動，使內、外齒輪輪齒之間的相對角位置發(fā)生變化，這時外齒輪3、4隨軸轉動，而面齒輪5、6不動，使內、外齒輪輪齒之間的相對象位置發(fā)生變化，時而兩齒頂相對，時而齒頂與齒間相對。由此引起磁路氣隙部分發(fā)生周期性變化，這樣，兩個線圈就感應出同頻率近似正弦的電壓信號。當扭力軸受扭以后，它的兩端就發(fā)生相對扭轉變形，產生一個扭轉角，從而引起兩個外齒輪3、4之間的相對位置錯移，使由兩個檢測線圈7、8輸出的正弦信號之間形成一個相位差。同前所述，為了測量扭矩值，只要將兩個信號輸往相位差計，測出相應的相位差值即可。

這種傳感器若用于靜態(tài)標定或用于測量靜的扭矩時，扭力軸是不旋轉的。為了獲得內、外齒輪之間的相對運動，可開動附加電動機14通過傳動帶15帶動內齒輪5、6轉動，其轉向應與扭力軸受扭方向相反，同樣可以根據(jù)兩個輸出信號的相位差來測量扭矩。另外，在測量低轉速軸的扭矩時，由于輸出信號的幅值低會帶來較大的測量誤差。為了解決低轉速下的測扭問題，也希望增加內、外齒輪之間的相對速度。此時也可開動附加電動機14。應注意的是，此時若同時測量轉速信號，則測出的轉速值為扭力軸轉速與附加電動機14的轉速之和。

相位差式扭矩傳感器可由兩個輸出信號之間的相位差確定扭矩，同時可以由任意一個輸出信號的頻率確定軸的轉速。因此，這種扭矩儀的二儀表實際上是數(shù)字相位差計和頻率計的組合，可以用數(shù)字同時顯示扭矩和轉速。例如，國產型扭矩轉速測量儀，它設有兩個顯示窗口，分別顯示扭矩和轉速。同時還設有打印輸出接口，可將測量結果以8421編碼串行輸出至打印設備。此外，該儀器還具有輸出扭矩和轉速度模擬量的功能，可與光電記錄波器配套使用，對瞬態(tài)變化的扭動和轉速波形進行記錄，繪制動態(tài)曲線。

常用國產CKY-810型扭矩傳感器的技術數(shù)據(jù)為：

感測齒輪             齒數(shù)：60；模數(shù)：0.9mm

額定扭矩時的扭轉角   額定扭矩Tmax                   50m

允許超載             ≤Tmax×20%

沖擊超載             ≤Tmax×50%

測速范圍            0～6000r/min

CKY-810系列扭矩傳感器的測量范圍由0.5m到3000m之間，分為12級。

 

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