扭矩倍增器用户手册

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扭矩倍增器

使用说明书

上海高致精密仪器有限公司

一、产品简介

工业行业以及相关产业行业生产检修安装现场,紧固和拆卸大直径螺栓螺母相当困难,尤其是操作人员在狭窄的施工环境中,这一问题显得更为突出。本厂根据用户的实际需要,结合国内外先进技术,研制生产的新型扭矩倍增器,可以帮助您从根本上解决这一难题(组装方式如图,20型以上注意棘轮扳手和主机机芯上的力矩开关方向要同时通向)。

该产品主要组成部件为:短柄棘轮扳手、防弹锁、力矩倍增器、反力臂支爪(反作用脚),套简扳手组成(见图)。其原理为:多级变速,力矩放大。操作人员只需施加很小的力,即可以在很短的时间内得到5-100倍的输出力矩,从而轻便快捷地完成螺栓螺母的紧固或拆卸工作。

扭矩倍增器参考图

二、产品主要特点

1、适用于各种工作环境。

2、轻便灵巧、手工操作。

3、可调换不同规格的套筒,以适用多种大直径螺栓螺母。

4、最小的工具直径,最大的力矩输出。

5、设计系列化,产品采用硬质面镀,决不锈蚀。

四、技术参数及尺寸数据表

注:(1)三表是螺栓等级为8.8级做出,仅供参考。

汽车扭矩传感器简介

汽车扭矩传感器简介 扭矩传感器的使用范围很广,但是终归测量的数据是两个方面。扭矩传感器可以用来测量扭矩传感器力,这个包括动态的和静态的两种类型的传感器。扭矩传感器其次还可以用来测量转速。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号,主要应用在动力方面,它具有使用寿命长精度高可靠性性强等特点。 扭矩传感器在我们平时生活中是不常见的,但是它的应用是非常的重要。目前扭矩传感器扭矩测试比较成熟的检测手段为应变电测技术。将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上,并组成应变桥,若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号,这也就是基本的扭矩传感器模式。扭矩传感器一项很重要的应用在汽车上。汽车上的扭矩传感器通过检查扭转杆的扭转变形,并将其转换为电子信号传递给蓄电池下方的电动助力转向系统。传感器由分相器单元1 和2及扭转杆组成,传感器1位于转向主轴,传感器2位于小齿轮轴,其扭转杆转动后使2个分相器单元产生一个相对角度,并转换电压信号传递给电动助力转向系统,电动助力转向系统根据这两个单元的相对位置决定对EPS转向机电机提供相应的工作电压,当然这个上面也使用到了角度传感器。电动助力转向系统仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况 下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。 电动助力转向系统主要是通过扭矩传感器的配合,通过扭矩传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向,并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应 的力矩,最后发出指令驱动电动机工作,电动机的输出转矩通过传动装置的作用 而助力。不难看出扭矩传感器是相当的重要。汽车上扭矩传感器的损坏会直接导致汽车在行驶过程中失去转向助力功能,使得转向失灵变得僵硬。这样扭矩传感器在汽车安全问题上是很重要的,扭矩传感器的好坏会直接决定驾车的安全系数。

传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用 第一章传感器的一般特性 1)信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,是现代信息产业的三大支柱。 2)传感器又称变换器、探测器或检测器,是获取信息的工具 广义:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。 狭义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 国家标准(GB7665-87):定义:能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 3)传感器的组成: 敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。 基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路(简称转换电路),便可转换成电量输出。 4)传感器的静态性能指标 (1)灵敏度 定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量(输入量)的变化值之比, 传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。 ①纯线性传感器灵敏度为常数,与输入量大小无关;②非线性传感器灵敏度与x有关。(2)线性度 定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比,称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。 线性度又可分为: ①绝对线性度:为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。 ②端基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。 端基直线定义:实际平均输出特性首、末两端点的连线。 ③零基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。 ④独立线性度:以最佳直线作为参考直线的线性度。 ⑤最小二乘线性度:用最小二乘法求得校准数据的理论直线。 (3)迟滞 定义:对某一输入量,传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量,这一现象称为迟滞。 即:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 (4)重复性 定义:在相同工作条件下,在一段短的时间间隔内,同一输入量值多次测量所得的输

测试技术基础答案 第三章 常用传感器

第三章 常用传感器 一、知识要点及要求 (1)掌握常用传感器的分类方法; (2)掌握常用传感器的变换原理; (3)了解常用传感器的主要特点及应用。 二、重点内容及难点 (一)传感器的定义、作用与分类 1、定义:工程上通常把直接作用于被测量,能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件,称为传感器。 2、作用:传感器的作用就是将被测量转换为与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号。 3、分类:传感器的分类方法很多,主要的分类方法有以下几种: (1)按被测量分类,可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等; (2)按传感器的工作原理分类,可分为机械式、电气式、光学式、流体式等; (3)按信号变换特征分类,可概括分为物性型和结构型; (4)根据敏感元件与被测对象之间的能量关系,可分为能量转换型与能量控制型; (5)按输出信号分类,可分为模拟型和数字型。 (二)电阻式传感器 1、分类:变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。 2、金属电阻应变片式的工作原理:基于应变片发生机械变形时,其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度v S g 21+=。 3、半导体电阻应变片式的工作原理:基于半导体材料的电阻率的变化引起的电阻的变化。半导体电阻应变片式的的灵敏度E S g λ=。 (三)电感式传感器 1、分类:按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。 2、涡电流式传感器的工作原理:是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。 (四)电容式传感器 1、分类:电容式传感器根据电容器变化的参数,可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。 2、极距变化型:灵敏度为201δ εεδA d dC S -==,可以看出,灵敏度S 与极距平方成反比,极距越小灵敏度越高。显然,由于灵敏度随极距而变化,这将引起非线性误差。 3、面积变化型:灵敏度为常数,其输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比,灵敏度较低,适用于较大直线位移及角速度的测量。 4、介质变化型:可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等;也可用于测量空气的湿度。 (五)压电式传感器 1、压电传感器的工作原理是压电效应。

各种传感器的分类、比较和应用

传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。 传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着: (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030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AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及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AD620放大成 1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131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,再经过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,既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。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度)

传感器期末习题汇总

《传感器原理及应用》的试题及答案 一、 填空(30分,每空1分) 1. 有一温度计,它的量程范围为0∽200℃,精度等级为0.5级。该表可能出现 的最大误差为 ±1℃,当测量100℃ 时的示值相对误差为 ±1% 。 2. 在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1.5 倍 倍左右为宜。 3. 传感器由 、 、 三部分组成。 4. 利用热敏电阻对电动机实施过热保护,应选择 突变 型热敏电阻。 5. 霍尔元件采用恒流源激励是为了 减小温漂 。 6. 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量的比值。对 线性传感器来说,其灵敏度是 常数 。 7. 被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的,其次级绕组都用 同名端反向 形式连接,所以又 叫差动变压器式传感器。 8. 闭磁路变隙式电感传感器工作时,衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时, 引起磁路中气隙 尺寸 发生相对变化,从而导致圈 磁阻 的变化。 9. 当半导体材料在某一方向承受应力时,它的 电阻率 发生显著变化的 现象称为半导体压阻效应。 10. 传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ,输出量和 输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 11. 静态特性指标其中的线性度的定义是指 。 12. 静态特性指标其中的精度等级的定义式是 即A =ΔA/Y FS *100%。 13. 传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法3种方法。 14. 传感器的差动测量方法的优点是 减小了非线性误差 、提高了测量灵敏度。 15. 金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是 它们都是在外界力作用下产生机械变 形 ,从而导致材料的电阻发生变化。 金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是 金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。 16. 金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系 数与金属丝应变片灵敏度系数不同,金属丝应变片由于由金属丝弯折而成,具有横向效应,使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。 17. 采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是:电阻丝有温度系数,试件与电阻丝的线 膨胀系数不同。 18. 对电阻应变式传感器常用温补方法有 单丝自补偿 ,双丝组合式自补偿和电路补偿法 三种。 19. 单位应变引起的 电阻的相对变化 称为电阻丝的灵敏系数。 20. 金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称 应变效应 。 21. 固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称 压阻 效应。 22. 应变式传感器是利用电阻应变片将 应变 转换为电阻变化的传感器。 23. 电感式传感器可以把输入的物理量转换为 线圈的自感系数 或线圈的互感系数的变化, 并通过测量电路进一步转换为电量的变化,进而实现对非电量的测量。 24. 与差动变压器传感器配用的测量电路中,常用的有两种: 差动整流 电路和相敏 max *100%L F S Y Y σ??=±

扭矩传感器的测量方法

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扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。 扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上,并组成应变桥,若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是在旋转动力传递系统中,最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部分之间传递,通常的做法是用导电滑环来完成。 由于导电滑环属于磨擦接触,因此不可避免地存在着磨损并发热,因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动,因而造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷,另一个办法就是采用无线电遥测的方法:将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行v/f转换成频率信号,通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外,再用无线电接收的方法,就可以得到旋转轴受扭的信号。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/622456090.html,/

扭矩传感器原理与应用

扭矩传感器原理与应用 一.特点 1. 既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩; 2.既可以测量静态扭矩,也可以测量动态扭矩; 3. 检测精度高,稳定性好;抗干扰性强; 4. 体积小,重量轻,多种安装结构,易于安装使用; 5. 不需反复调零即可连续测量正反转扭矩; 6.没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行; 7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理; 8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。 二测量原理 将专用的测扭应变片用应变胶粘贴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。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。(虚线内为旋转部分) 三传感器原理结构(01图) 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着: 图五数字式扭矩传感器测量原理图 (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 四工作过程 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030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AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及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AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131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,再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,既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。由于该旋转变压器动- -静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法,轴每旋转一周可产生60个脉冲,高速或中速采样时可以用测频的方法,低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达±0.2%~±0.5%(F·S)。由于传感器输出为频率信号,所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。 五应用范围 1. 检测发电机,电动机,内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。

JN338智能数字式转矩转速传感器及其应用

JN338 智能数字式转矩转速传感器及其应用 摘要介绍了 338 智能数字式转矩转速传感器的特性参数和工作原理, 该传感器使用两组旋转变压器实现了电源及信号的非接触传递,同时其信 号输出为频率量。 文中给出了基于 338 的智能转矩转速测量仪的硬件电路结构框图,同 时指出了 338 的应用注意事项。 关键词 338;数字式;转矩转速传感器1 概述转矩传感器在电动机、 发动机、 发电机、 风机、 搅拌机、 卷扬机、 钻探机械等众多的旋转动力测试系统中及数控机械加工中心、自动机床等 机电一体化设备中已获得广泛的应用。 传统的转矩传感器通常采用电阻应变桥来检测转矩信号,并采用导电 滑环来耦合电源输入及应变信号输出,由于导电滑环属于磨擦接触,因此 不可避免地存在着磨损和发热,这样不但限制了旋转轴的转速及导电滑环 的使用寿命,同时由于接触不可靠,也不可避免地会引起测量信号的波动 及误差的增加。 因此,如何在旋转轴上进行能源及信号的可靠耦合已成为转矩传感器 最棘手的问题,而JN338数字式转矩转速传感器则巧妙地解决了这个 问题。 范文先生网收集整理JN338是北京三晶创业集团公司的产品,该

传感器采用两组特殊环形旋转变压器来实现能源的输入及转矩信号的输 出,从而解决了旋转动力传递系统中能源及信号可靠地在旋转部分与静止 部分之间的传递问题。 该传感器还可同时实现旋转轴转速的测量,从而可方便地计算出轴输 出功率,因此,利用该传感器可实现转矩、转速及轴功率的多参数输出。 2 主要特性及参数2.1JN338的主要特性JN338的主要特性 如下●检测手段为应变电测技术;●测量精度高 信号检出、处理均用数字
技术;●抗干扰能力强,无需调零即可工作;●可靠性高、信噪比高,工作 寿命长; ●既可以测量静止扭矩, 也可测量旋转转矩; ●能够测量稳态扭矩, 也能测量过渡过程的动态转矩;●无需反复调零即可连续测量正反转矩;● 无集流环、电刷等磨损件,可高速超长运行; ●转矩信号的传递与是否旋 转、转速大小及旋转方向无关;●测量弹性体强度大,可承受150%过 载;●体积小,重量轻,安装方便,有套装式、卡装式、联轴式等多种安 装方式;●输出信号以频率形式给出,便于和计算机进行接口。 2.2传感器的主要技术参数传感器的主要技术参数如表1所列,表 2所列是该传感器产品的规格参数。 表 1338 传感器主要技术参数参数指标转矩准确度>05 过载能力 150 绝缘电阻≥200Ω 工作温度-20~60℃重复性≤05 滞后≤05 线性≤05 相对湿度 ≤90 表 2 传感器产品规格参考规格转矩测量范围最高转速 10010 ~ 100600020020 ~ 300500050050 ~ 70040001000100 ~ 150030002000200~300025005000500~500020002. 3插座引脚及功能J

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景 不久前,市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出,2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下,预计2010年将跌破2美元。Darnell表示,随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同,更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出,软件开发环境持续改善,以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动,扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束,扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在,中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外,监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献,特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器,分为动态和静态两大类,其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目:设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求: 1)精度高,频响快,可靠性好,寿命长; 2)体积小、质量轻,便于安装使用; 4)没有导电环等磨损件,可以高速长时间运行; 3、使用条件: 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上,振动大,灰尘、油雾、水污比较多,故要求传感器封闭,只留下两个轴端在外面,工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。(P145~146) 扭矩测量的基本原理如下: 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

传感器与测试技术 ( 第2次 )

第2次作业 一、多项选择题(本大题共100分,共 25 小题,每小题 4 分) 1. 传感器的静态标定设备(标准值发生器)有() A. 力标定设备 B. 压力标定设备 C. 温度标定设备 D. 激振台 E. 力锤 2. 传感器的基本参数有() A. 测量范围 B. 量程 C. 过载能力 D. 灵敏度 E. 静态精度 3. 压电元件的连接方式有(),其中()方式输出电荷量大。 A. 多片串联 B. 多片并联 4. 在金属热电阻中,其测温特性最好的是( ),在精度要求不高的场合和测温范围较小时,普遍使用( )。 A. 铂电阻 B. 镍电阻 C. 铜电阻 D. 锰电阻 5. 串联两个热电偶的输出电动势是( ),因而可以用于测量( )。 A. 各热电动势的平均值 B. 各热电动势的代数和 C. 两点之间温度之和(差) D. 两点的平均温度 6. 形成干扰的条件是( )。 A. 干扰源 B. 信号是缓变信号 C. 干扰的耦合通道 D. 干扰的接收回路 E. 信号是交流信号 7. 测量信号经过频率调制后,所得到调频波的( )是随( )而变化的。 A. 幅值 B. 频率 C. 信号幅值 D. 信号频率 8. 选用不同导体材料做热电极,会影响热热电偶温度传感器的( )。 A. 灵敏度 B. 精度 C. 测量范围 D. 稳定性

9. ( ) 传感器属于有源型传感器。 A. 压电式 B. 热电式 C. 电感式 D. 电容式 E. 电阻式 10. 热电动势的大小与( )有关。 A. 两电极的材料 B. 热端温度 C. 冷端温度 D. 电极的尺寸与形状 11. 为了抑制干扰,常用的隔离电路有( )。 A. 滤波电路 B. A/D转换器 C. 变压器 D. 光耦合器 E. 调谐电路 12. 压电传感器的测量电路有(),其中能排除电缆电容影响的是()。 A. 电压放大器 B. 相敏整流电路 C. 电荷放大器 D. 交流电桥 E. RC滤波器 13. 抑制干扰的方法主要是() A. 单点接地 B. 屏蔽 C. 隔离 D. 滤波 14. 压电式加速度传感器是( )传感器。 A. 发电型 B. 能量转换型 C. 参量型 D. 适宜测量静态信号的 E. 适宜测量动态信号的 15. 通常采用的压力敏感元件有()。其中,()常用在电容式、应变式及电感式压力传感器中。 A. 模片 B. 柱形弹性元件 C. 波登管 D. 波纹管 E. 梁形弹性元件 F. 环形弹性元件 16. 在测量系统中有哪些接地系统() A. 安全地

气动扭矩扳手的原理及优点分析(附图)

气动扭矩扳手的原理及优点分析(附图) 气动扭矩扳手属于扳手范畴,在五金配件中的运用十分的广泛。气动扭矩扳手是以高压气泵为动力的,因此比起一般的扭矩扳手而言,气动扭矩扳手适用于要求更高的场合。因此,随着五金机电行业的发展,气动扭矩扳手的应用也越来越广泛,市场需求越来越大,接触气动扭矩扳手的人原来越多。对于初接触气动扭矩扳手的人来说,了解气动扭矩扳手的原理及优点很有必要! 一、气动扭矩扳手的原理 五金建材专家介绍,气动扭矩扳手一种以高压气泵为动力源的扭矩扳手。气动扳手原理是由一个或两个有力的气动马达来驱动带有三层或更多周转齿轮的扭矩倍增器。经由调整气体压力来控制扭矩大小,为允许特定的扭矩需求设定,每台工具都配有专用的气压先对扭矩的对照图表和校正报告。且为能更进一步的应用,气动扭矩扳手可同时搭配扭矩传感器,时输出的扭矩更精确。在获得所需的扭矩后可使用合适的回路系统以手动或自动来关闭气源。 (气动扭矩扳手原理图)

旋转物体的扭矩计算公式为T=9550P/n p是功率,单位是kW,n是转速,单位是转/分,r/min扭矩单位为Nm扭矩是力和力臂长度的乘积。对扳手来说200NM的意思即是即是在扳手旋转中到心扳手着力点的间隔为一米,施加的力为200N。由扭矩的界说及杠杆原理可知,在扳手2M处加100N的力,或在扳手0.5M处加400N的力,它们产生的扭矩都是200NM。 扭矩是力和力臂长度的乘积。对扳手来说200NM的意思即是即是在扳手旋转中到心扳手着力点的间隔为一米,施加的力为200N。由扭矩的界说及杠杆原理可知,在扳手2M处加100N的力,或在扳手0.5M处加400N的力,它们产生的扭矩都是200NM。通常的气动扳手,扭矩十几至三、四十牛米的。 二、气动扭矩扳手优点 据中国五金机电网总结,气动扭矩扳手具有如下优势: 1、在生产线或是在大量螺母须被锁紧的情况下时,选择有动力装置的气动扭矩扳手可以节省大量的工作时间和人力,有效提高工作效率。 2、气动扭矩扳手的操作是安静的--低于85dB(A),绝对无冲击作用,降低了对工具、套筒和被锁物的损坏,这两个因素可以让使用工具的人操作舒适、减少疲劳,提高安全性,扭矩最大可达300,000N.m。 3、气动扭矩扳手提供了精确的扭矩控制--重复度为±5%,配备传感器+电磁阀开关,重复度可达±2%。 4、气动扭矩扳手以其体积小、重量轻、单位重量输出功率大,可以实现大扭矩输出、反作用力小、环境污染小,成本低等优点,广泛使用在航空航天,矿山,石化,铁路,建筑,重型车辆装配维护,重型设备装卸等众多领域,特别是

扭矩传感器

扭矩传感器 1.概述 扭矩又叫转矩,是反映转动设备输出力的大小的重要参数。扭矩在物理学中用下面的公式计算。 其中:P表示转动设备的输出功率,单位千瓦(k W);M表示转动设备的输出扭矩,单位牛米(N·m);N表示转动设备的转速,单位转/分钟(r/min)。从公式可以看出,扭矩是一个与功率和转速相关的物理量,它反映了转动设备输出功率和转速的比值关系。如果知道了转动设备的输出功率和转动速度,就可以利用公式计算出转动设备的扭矩。但实际生产中,功率的测量是不容易的,而扭矩可以利用较简单的装置把扭矩转化为力和磁的测量,对于力和磁这两个物理量的检测,我们有许多成熟工具,这样扭矩的测量就变得相对简单了。 2.常见的扭矩传感器分类 常见的扭矩传感器包括电阻应变式、磁电相位差式、光电式、磁弹性式、振 3.几种常见的扭矩传感器原理 (1)电磁齿栅式转矩传感器

电磁齿(栅)式转矩传感器的基本原理是通过磁电转换,把被测转矩转换成具有相位差的两路电信号,而这两路电信号的相位差的变化量与被测转矩的大小成正比。经定标并显示,即可得到转矩值。齿(栅)式传感器的工作原理如图1所示。 图 1电磁式转矩传感器原理图 电磁式转矩传感器在弹性轴两端安装有两只齿轮,在齿轮上方分别有两条磁钢,磁钢上各绕有一组信号线圈。当弹性轴转动时,由于磁钢与齿轮间气隙磁导的变化,信号线圈中分别感应出两个电势。再外加转矩为零时,这两个电势有一个恒定的初始相位差,这个初始相位差只与两只齿轮在轴上安装的相对位置有关。在外加转矩时,弹性轴产生扭转变形,在弹性变形范围内,其扭角与外加转矩成正比。在扭角变化的同时,两个电势的相位差发生相应的变化,这一相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比。由于这一个电势的频率与转速及齿数的乘积成正比,因为齿数为固定值,所以这个电势的频率与转速成正比。在时间域内,感应信号S1,S2是准正弦信号,每一交变周期的时间历程随转速而变化,测出他们之间的相差Φ即可得到扭矩值。由材料力学可知: Φ 式中Φ——弹性轴的扭转角; ——转矩; ——弹性轴材料的剪切弹性模量; ——弹性轴直径; ——弹性轴工作长度。 其中,、、都是常数,令 则有 Φ 因此,扭矩的测量就转换成相位差的测量。而S1、S2是准正弦信号,其相位的测量需要用高频脉冲插补法,即用一组高频脉冲来内插进被测信号,然后对高频脉冲计数。

传感器与测试技术模板

传感器与测试技术 一、判断题 1、传感器是与人感觉器官相对应的原件。B错误 2、敏感组件, 是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。A正确 3、信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理。A正确 4、传感组件把各种被测非电量转换为R,L,C的变化后, 必须进一步转换为电流或电压的变化, 才能进行处理, 记录和显示。A正确 5、弹性敏感组件在传感器技术中有极重要的地位。A正确 6、敏感组件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术。B错误 2、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。A正确 4、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比, 称为该传感器的”非线性误差”。A正确 5、选择传感器时, 相对灵敏度必须大于零。B错误 6、用一阶系统描述的传感器, 其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数τ, τ越大越好。B错误 7、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数, 一般希望它越大越好。B错误 8、LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。B错误 9、一个复杂的高阶系统总是能够看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。B错误 10、无论何种传感器, 若要提高灵敏度, 必然会增加非线性误差。B错误 11、幅频特性优良的传感器, 其动态范围大, 故能够用于高精度测量。B错误 12、传感器的阈值, 实际上就是传感器在零点附近的分辨力。B错误 13、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的, 基准直线不同, 所得出的线性度就不一样。A正确 14、外差检测的优点是对光强波动和低频噪声不敏感。A正确

15、传感器在稳态信号作用下, 输入和输出的对应关系称为静态特性; 在动态的信号作用下, 输入和输出的关系称为动态特性。A正确 16、传感器动态特性的传递函数中, 两个各有G1(s) 和G2(s)传递函数的系统串联后, 如果她们的阻抗匹配合适, 相互之间仍会影响彼此的工作状态。B错误 17、对比波长大得多的长度变化, 物理扰动P随时间变化的速率与振荡频率f成正比。A正确 18、灵敏度是描述传感器的输出量( 一般为非电学量) 对输入量( 一般为电学量) 敏感程度的特性参数B错误 19、传递函数表示系统本身的传输、转换特性, 与激励及系统的初始状态无关。A正确 20、应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。A正确 21、对应变式传感器来说, 敏感栅愈窄, 基长愈长的应变计, 其横向效应引起的误差越大。A正确 22、零值法的优点是, 测量精度主要取决于读数桥的精度, 而不受电桥供电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响, 因此测量精度较高。但由于需要进行手调平衡, 故一般用于静态测量。A正确 23、传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量( 输入量) 之比。B错误 24、金属材料灵敏度比半导体大50~100倍。B错误 25、一个复杂的高阶系统能够看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。B错误 26、传感器的灵敏度定义为传感器输入量变化值与相对应的输出量变化值之比。B错误 41、应变式传感器的温度误差主要是应变式温度传感器件的测量部分引起的。B错误43、固有频率属于传感器的动态特性指标。A正确 1、应变计的非线性度一般要求在0.05%或1%以内。A正确

扭矩倍增器1

什么是扭矩倍增器?{扭矩倍增器扭力放大器齿轮减速器扭力倍增器力矩放大仪增力器}扭矩倍增器是一种可以为操作者提高扭矩的装置。由于输出端功率并不会超过输入端功率,所以输出回转数低于输入端回转数。(扭矩*转速=功率)目前市场上各品牌的产品一般都是通过行星齿轮实现扭矩倍增,一般有放大5倍~125倍,最大输出扭矩可 达5万Nm左右。 扭矩倍增器是如何工作的? 扭矩倍增器是由一圆周或行星齿轮组合在不同组合阶层来 带动齿轮旋转出力,每一阶层齿轮扭矩放大倍率因子为 5 ,常 规比倍有:1:5 1:15 1:15.5 1:25 1:26 1:75 1:12 5等等。在行星型齿轮系统中,扭矩是经由中心齿轮输入和输 出。由三个或四个行星齿轮与中心齿轮结合带动旋转。倍增器 外壳内的圆周齿轮与环绕内部行星型齿轮接合,但相对与内部 行星齿轮旋转而言,旋转方向是相反的。反作用力臂可防止与 圆周齿轮一体的外壳旋转,而使行星型齿轮绕中心齿轮旋转来带动驱动方头旋转,从而输出扭矩。如果没有反作用力臂则无法输出扭矩。 扭矩倍增器 1.扭矩倍增器的使用注意事项 (1)需注意配合的扭矩扳手的扭矩值,请勿过载使用。 (2)尽量保持扭矩扳手驱动头、倍增器和被锁物同轴线对准。 (3)尽量保持反作用力臂与抵挡物可靠的平面接触。 (4)尽量保持反作用力与反作用力臂成直角。 (5)反作用力点应尽量远离倍增器,并在安全三角区内。 (6)基于安全考虑,不容许使用双臂或平衡式反作用力臂。 (7)要取下倍增器,先移去扭矩扳手和拨动反回弹装置,切忌敲打。 2.扭矩倍增器的保养 (1) 每年定期更换倍增器内部润滑油; (2) 请勿使倍增器外观受损。 如何拆装需要大扭矩的螺栓?!要解决前面提到的问题首先我们应该充分了解螺栓的各种特性(内因),所在环境等(外因)。螺栓的各种特性需要向螺栓生产厂家技术人员了解,包括螺栓的硬度、强度等级、屈服点、断裂后的延长性等等,应该适合ISO898-1 ISO898-2 ISO6157-1 ISO6157-2 国际标准。根据扭矩实验,我们建议螺栓的拧紧力矩以N.m(牛顿.米)为单位。我们这里提到的扭矩值,计算基于摩擦系数为0.14(新螺栓\无润滑\无任何后处理),数据为根据德国DIN267标准质量级别测定所得。 如M24的螺栓:4.6级(230.5N.m);5.6级(308.91N.m);6.9级(598.2N.m);8.8级(711N.m);10.9级(1000N.m);12.9级(1196N.m). M45的螺栓:4.6级(1638N.m);5.6级(2177N.m);6.9级(4207N.m);8.8级(4992N.m);10.9级(7012N.m);12.9级(8414N.m). M60的螺栓:4.6级(3932N.m);5.6级(5247N.m);6.9级(10101N.m);8.8级(11964N.m);10.9级(116867N.m);12.9级(20202N.m). 影响螺栓扭矩的外在因素一般包括:温度、润滑情况、锈蚀情况、螺栓垫片、加固胶是否使用等等。

扭矩传感器在工作中的应用!

扭矩传感器在工作中的应用! 扭矩--- 发动机扭矩的概括: 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时,更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 表示方法 发动机的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一样,一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r/min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。 扭矩传感器在工作过程中需注意哪些? 将专用的测扭应变片用应变胶粘贴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。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的。因此实现了无接触的能源及信号传递功能。 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生

400Hz的方波,经过TDA2030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±5 V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及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AD620放大成1.5v ±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131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,再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,既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。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法,轴每旋转一周可产生60个脉冲,高速或中速采样时可以用测频的方法,低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达±0.2%~±0.5%(F ·S)。由于传感器输出为频率信号,所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。 本文来自:https://www.360docs.net/doc/622456090.html,

传感器与检测技术第3章 传感器基本特性参考答案

第3章传感器基本特性 一、单项选择题 1、衡量传感器静态特性的指标不包括()。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 2、下列指标属于衡量传感器动态特性的评价指标的是()。 A. 时域响应 B. 线性度 C. 零点漂移 D. 灵敏度 3、一阶传感器输出达到稳态值的50%所需的时间是()。 A. 延迟时间 B. 上升时间 C. 峰值时间 D. 响应时间 4、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是()。 A. 延迟时间 B. 上升时间 C. 峰值时间 D. 响应时间 5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是() A.线性度、灵敏度、阻尼系数 B.幅频特性、相频特性、稳态误差 C.迟滞、重复性、漂移 D.精度、时间常数、重复性 6、传感器的下列指标全部属于动态特性的是() A.迟滞、灵敏度、阻尼系数 B.幅频特性、相频特性 C.重复性、漂移 D.精度、时间常数、重复性 7、不属于传感器静态特性指标的是() A.重复性B.固有频率C.灵敏度D.漂移8、对于传感器的动态特性,下面哪种说法不正确() A.变面积式的电容传感器可看作零阶系统 B.一阶传感器的截止频率是时间常数的倒数 C.时间常数越大,一阶传感器的频率响应越好 D.提高二阶传感器的固有频率,可减小动态误差和扩大频率响应范围9、属于传感器动态特性指标的是() A.重复性B.固有频率C.灵敏度D.漂移

10、无论二阶系统的阻尼比如何变化,当它受到的激振力频率等于系统固有频率时,该系统的位移与激振力之间的相位差必为() A. 0°°° D. 在0°和90°之间反复变化的值 11、传感器的精度表征了给出值与( )相符合的程度。 A.估计值 B.被测值 C.相对值 D.理论值 12、传感器的静态特性,是指当传感器输入、输出不随( )变化时,其输出-输入的特性。 A.时间 B.被测量 C.环境 D.地理位置 13、非线性度是测量装置的输出和输入是否保持( )关系的一种度量。 A.相等 B.相似 C.理想比例 D.近似比例 14、回程误差表明的是在( )期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 A.多次测量 B.同次测量 C.正反行程 D.不同测量 =秒的一阶系统,当受到突变温度作用后,传感器输15、已知某温度传感器为时间常数τ3 出指示温差的三分之一所需的时间为()秒 A.3 B.1 C.D.1/3 二、多项选择题 1.阶跃输入时表征传感器动态特性的指标有哪些() A.上升时间 B.响应时间 C.超调量 D.重复性 2.动态响应可以采取多种方法来描述,以下属于用来描述动态响应的方法是:() A.精度测试法 B.频率响应函数 C.传递函数 D.脉冲响应函数 3. 传感器静态特性包括许多因素,以下属于静态特性因素的有()。 A.迟滞 B.重复性 C.线性度 D.灵敏度 4. 传感器静态特性指标表征的重要指标有:() A.灵敏度 B.非线性度 C.回程误差 D.重复性 5.一般而言,传感器的线性度并不是很理想,这就要求使用一定的线性化方法,以下属于线性化方法的有:() A.端点线性 B.独立线性 C.自然样条插值 D.最小二乘线性 三、填空题 1、灵敏度是传感器在稳态下对的比值。 2、系统灵敏度越,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越。 3、是指传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。 4、要实现不失真测量,检测系统的幅频特性应为,相频特性应为。

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