ZJ型转矩转速传感器新、旧标准精度分级对照表及说明

ZJ型转矩转速传感器新、旧标准精度分级对照表及说明

为避免在新国家标准发布、实施前，因其他生产厂提前修改产品说明书，造成同类、同等产品精度不同的假象，特为本厂用户提供本产品校新、旧标准精度分级的对照表及说明。

根据新国家标准(报批稿)的规定，转炬转遭恃感器的精确度等级是由静校误差确定的而按照ZBYlll—02专标的规定，其精度等级由四项误差绝对值之和确定。目前，我广桉专标ZBY111规定为0.5级和1级的ZJ型产品实际精确度等同于新国标(报批稿)规定的0.1级和0.2级别类产品

1．概述

ZJ型转矩转速传感器(简称传感器)是根据磁电电转换和相位差原理，将转矩、转速机械量转换成两路有一定相位差电压讯号的一种精密仪器，它与本厂ZJYWl微机型转矩转速仪(简称测量仪)配套使用，能直接测量各种动力机械的转矩与转速(即机械功率)，具有测量精度高，操作简便，显示直观，测量范围广等优点，可以测量轴静止状态至额定转速范围的转矩，广泛应用于：

a．各种发动机的台架试捡；

b．各种电机的转矩、转速及功率测试；

c．各种不同类型水泵、液压泵的转矩、转速及功率；

d．各种类型的风机的转矩、转速及功率测试；

e．各种减速器、变速器的转矩、转速及效率测试；

f. 各种家用电器设备旋转轴的转矩、转速及功率测试：

g. 各种旋转机械的转矩、转速及功率测试。

2．结构原型

图一为传感器的结构示意图，它由机座、端盖、扭力轴、内齿轮、外齿轮、磁钢、线圈轴承等组成。内齿轮、磁钢固定在套筒上，线旧固定在端盖上，外齿轮固定在扭力轴上，当内外齿轮发生相对转动时，由于磁通不断变化，在线圈中便感应出近似正弦波的感应电势小u1、u2，两感应电势的初始相位差是恒定的，考虑到正、反加载，α0设计在大约180º位置上，当加上扭力时，扭力轴发生扭转变形。在弹性范围内加扭矩与机械扭矩成正比，这时u1、u2讯号的相位差要发生变化，α=α0±Δα。当传感器的扭矩增加到额定值时，变化的相位Δα大约为90º。因此，测量α出就等于间接测量出轴上的外加转矩，这样，传感器就实现了把机械量(扭角变化)转化成电子置(相位差变化)的过程。图二为讯号的时序波形图。此时，扭力轴的机械扭转角Δβ为360º／Z的¼(Z 为齿轮齿数)。

图一ZJ型转矩转速传感器结构示意图

图二时序波形图

3．正常工作条件

传感器在下列环境条件下正常工作；

a. 温度：0～50℃；

b．相对湿度：<90％；

c．电源：频率为（<50±2)Hz的三相交流电源、电压为(380±38)V

4．技术指标：

4．1 型号，规格见表1。

注：特殊规格可定制。

4．2 传感器的转矩测量精确皮分0.5级和1级，其基本参数如下表所列

a. 本传感器在与本厂生产的二次仪表配套使用时，只须将传感器系数及标定温度通过仪器背后的拨盘输入，再在“室温”拨盘上输入当时室温，仪器内部即可自动进行系数修正。

b. 本传感器若与外厂生产的转矩转速仪配套使用时应注意仪器是否具有系数自动修正功能。若无此功能时，为了确保传感器测量精度，在使用环境温度和标定温度不相同时，按下式堆传感器标定系数进行修正：

Xt=Xt0[1+εG(t-t0)] (1)

式中：Xt——温度为t时的传感器系数；

Xt0——温度为t0时的传感器系数，即铭牌上所标注的系数值；

t——测量时实际环境温度(ºC)；

t0——标定传感器时的环境温度(ºC)，见铭牌；

εG——剪切弹性模量G时温度系数，本传感器变形轴材料为50CrV A，

εG=－0.027%/C，见铭牌。

4．4 输出讯号幅度：不小于100mV

4．5 可以测量的最大转矩，满量程的120%.

5 使用注意事项

5．1 安装方式

图三是传感器一般的安装方式，传感器本身只传递和测量转矩而不吸收功率（传感器内部的功率消耗可以忽略不计），因此，当被测机械为原动机(如电动机)时，为了使被测机械所发出的功率被吸收，使用时必须与一定的负载相结合。当被测机械为负载(如水泵)时应与一定的原动机相结合。传感器本身是一台精密仪器。严禁手握轴头搬运（对于小规格尤其要注意）；严禁在地上拖动；在安装联轴器时，严禁用铁质榔头敲打。

5．2 安装同轴度

为了避免传感器变形轴产生附加弯矩，安装时必须使被测机械、传感器、负载三者具有较好的同轴度。当存在弯矩时，不仅会降低测试精度，在某些情况下，甚至可能损坏变形轴。可用测量仪校验安装同轴度，具体方法是：启动传感器小电机。用手将已联好的连轴器作360º转动，观察测量仪转矩显示窗口数字变化，调到最佳状态时，数字变化率小于满量程的±0.2%。如果安装同轴度未叨叨，需要堆负载联轴器和动力源端进行检查（脱开一端检查另一端），直至两端安装都达到要求。

5．3 安装基础

被测机械、传感器、负载三者应处于一个稳定的基础上，必须避免各部件发生振动。5．4 联轴器

联轴器的种类比较多，在可能的条件下，应尽量采用挠性联轴器，是联轴器只传递扭矩，不传递弯矩，在保证联轴器强度的情况下应尽量减轻联轴器的重量。用于小规格传感器（50Nm以下）的联轴器，建议采用铝质合金，联轴器的加工要保证内、外圆同轴度要求，安装时，两个联轴器间应留有1－2mm的间隙。用户可根据此要求选用本厂生产的联轴器。联轴器的尺寸见图六~图九。

5．5 合理选择传感器规格

为保证测量精度，传感器规格的选用是至关重要的，所选用传感器规格与被测量尽可能接近，使被测值可能在传感器的最佳测量范围，即满量程的三分之二以上（如1000Nm传感器的最佳测量范围在600Nm以上）。另外，选用传感器规格还要考虑被测机械的最大转矩和过载。一般不大于额定转矩的150%

5．6 在测量转速地域600r/min的转矩或轴静止状态的扭矩时，应启动传感器顶部驱动电动，驱动电机的转向应与传感器转轴旋转方向相反，此时，转速显示值为被测机械与传感器中内齿轮转速之和。

在某些对低速有极高精确度要求的场合，可以另接高精度转速仪和传感器。

内齿轮转速可用以下方法测得：在传感器轴静止时，启动传感器驱动电机，带动内齿轮旋转，测量仪上显示的转速即是内齿轮转速。