扭矩传感器设计说明书
SK-8N02、02A张紧轮式转盘扭矩传感器使用说明书
SK-8N02/8N02A张紧轮式转盘扭矩传感器一、原理钻井过程中,通过张紧轮式转盘扭矩传感器来测定转盘驱动钻具扭矩大小的变化,可正确反映出井下钻具的工作情况和井底地层的变化。
如钻头的磨损、牙轮咬住或脱落,钻柱遇卡或折断,地层硬度改变等,均会引起转盘驱动扭矩大小的变化。
因此,用张紧轮式转盘扭矩传感器可正确测定和显示转盘扭矩,有助于及时掌握井下工况,一旦出现事故苗子能及早采取相应措施,避免事故的发生。
钻井过程中,柴油发动机通过一系列传动装置,经传动链条带动绞车和转盘,转盘驱动钻具,实现钻进。
传动链条的张紧程度可对应于转盘的扭矩,当井下钻具发生异常或地层岩性发生变化时,转盘扭矩产生变化,从而影响到链条张紧力的变化。
根据这一原理,在传动链条的下方放入一张紧轮式转盘扭矩传感器,它将链条的张紧力转换成油压,再通过一压力传感器,把输出的油压信号转换成电信号,电信号的强弱就反映转盘驱动扭矩的变化,通过电缆将电信号传递到二次仪表或计算机接口,以显示和采集转盘驱动扭矩的信息。
二、技术指标SK-8N02张紧轮式转盘扭矩传感器的系统构成见图一,包括压力传感器(1)高压软管,(2)三通快速接头,(3)底座板,(4)限位螺栓,(5)高压油缸,(6)悬架,(7)张紧轮,(8)调节螺钉,(9)长、短垫板等零件组成。
为了方便加注压力油,压力传感器和张紧轮式转盘扭矩传感器高压软管之间采用快速接头连接,装拆方便。
传感器技术指标如下:输出液压讯号范围:0~6MPa张紧轮外径:Φ305毫米(mm)高压油缸缸径:Φ65毫米(mm)传感器最低高度: 355.5毫米(mm)工作温度:-30~+80 0C非线形误差:≤0.5%输出信号: 0~100mV/0~6MPa(电压)或4~20mA/0~6MPa (电流)三、安装和使用 (一)引出线接线规定1. 0~100mV/0~6MPa :四线制,配有密封式YD20四芯插座2. 4~20mA/0~6MPa :二线制,配有密封式YD20三芯插座(二)安装张紧轮式转盘扭矩传感器根据钻机的不同可有两种安装方式,如下图所示,(1)封闭式链条箱的安装封闭式链条箱由于润滑、防尘的需要,其箱内有大量的润滑油,因此在安装传感器时,必须先将润滑油放尽,打开全封闭链罩,将张紧轮式转盘扭矩传感器安装在受力传动链条受力紧边,并注意传动链条方向与扭矩传感器的方向盘标识一致,并把两根限位螺栓旋到最低,其传感器高压软管与手动注油泵相连(使用快速接头),向传感器注油,张紧轮式转盘扭矩传感器会随着液压油的加注而逐渐抬起,当张紧轮轻微接触链条时,需要摆正传感器上下左右的位置,确认无误后将长、短垫板焊接在链条箱的底座上,如果焊接后发现张紧轮有偏移的现象,可以旋松底座板的四颗螺栓后,进行位置调整;也可以利用悬架两侧的调节螺钉,调节张紧轮其前后的位置,以便使链条居中。
扭矩测量仪毕业设计说明书 精品
扭矩测量仪毕业设计说明书摘要随着机械工业的迅速发展,对测量技术提出了越来越高的要求。
不仅要求测量精度高速度快,而且要求整个测量系统的自动化和智能化程度高。
扭矩是旋转动力机械中一项十分重要的参数,通过测量各种传动轴扭矩参数,可为系统设计和改进提供参考依据。
但扭矩测量要远比其它力学测量要复杂,是力学测量中一个叫薄弱的环节。
对扭矩的测试的检测,传统手段多采用机械方法,但因为摩擦,磨损等因素,严重影响了测试仪的使用寿命和测量的可靠性。
随着我国相关工业的发展,机械式扭转强度测试已不满足要求。
本次设计电子扭转强度测试仪,具有可靠性高,响应快,可过载保护等优点,可广泛用于手工件的在线测试。
关键字:单片机电阻式传感器扭矩测试AbstractThe instrument has the reliability to be high, the repsone may quickly the over-load protection merit, but widely uses in each kind of work piece test the torque reflectoscope reflector which control using the monolithic integrated cricuit, tries the sensor using the resistance, uses the monolithinc integrated cricuit to make the central processing chip, can correclty survey the torque which the torque which the work piece may withstandHas the structure simple performance stable surveyaccurate easy to operate, the technical parameter achieved merit and so on design request, has the certain use vauleKeyword: singlechip resistance sensor torque testing目录第一章绪论 (1)1.1单片机概述、应用及发展 (1)1.1.1单片机简介 (1)1.1.2 单片机的应用领域 (1)1.1.3 单片机的发展趋势 (2)1.2扭矩测量仪的应用和发展 (2)1.2.1 扭矩测量的基本原理和方法 (3)1.2.2 扭矩测量技术的发展方向 (3)1.2.3 国内外扭矩测量仪的现况简介 (4)1.3扭矩传感器的种类 (5)1.4本设计的主要任务 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1系统工作原理 (7)2.1.1传感器的测试原理 (7)2.1.2单片机的引脚描述及片外结构图 (8)2.2测试系统的组成以及机械结构 (10)2.3系统中单片机的选用及设计 (11)2.3.1单片机应用系统的概述 (11)2.3.2单片机的选用 (13)2.4显示器的设计 (14)2.5键盘的设计 (16)2.6驱动部分设计 (18)2.6.1伺服系统的组成 (18)2.6.2伺服系统驱动的驱动部分设计 (19)第3章硬件电路的设计 (23)3.1检测元件 (23)3.1.1 系统的检测元件 (23)3.1.2测量转换电路 (23)3.2A/D转换器 (25)3.3逻辑电路 (27)3.3.1 锁存器74LS373 (27)3.3.2 片外数据存储器6264 (28)3.3.3 片外程序存储器2764(ROM ) (28)3.3.4 TPΜP-40A微型打印机 (29)3.3.5 BCD拨码盘 (30)3.3.6芯片8155的接口及主要功能 (34)3.3.7 芯片AD522 (36)第4章系统软件设计 (38)4.1按键识别程序 (38)4.2键盘/显示系统的执行设计 (39)4.3步进电机的控制的流程图的设计 (41)4.4控制打印机的流程图 (44)4.5反转复位流程图 (45)4.6过载判断流程图 (46)4.7过载判定流程图 (48)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录 (52)一、步进电机驱动程序 (52)二、键盘扫描子程序: (53)三、求键值子程序: (54)四、打印程序: (55)五、显示子程序 (56)第一章绪论1.1单片机概述、应用及发展1.1.1单片机简介单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O口),可能还包括定时计数器,串行通信口(SCI),显示驱动电路(LCD或LED驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个最小然而完善的计算机系统。
DYN-502非接触法兰盘式动态扭矩传感器说明书
DYN-502非接触式扭矩传感器说明书蚌埠大洋传感系统工程有限公司目录1.主要功能及特点 (3)2.参数表 (3)3.产品尺寸图 (4)4.工作原理 (6)5.接线定义 (7)6.安装注意 (7)7.扭矩转换关系(防止传感器过载) (11)8.故障排除 (11)9.常见使用问题及解决方法 (12)10.安装使用参考案例 (12)11.配套仪表 (13)12.声明 (14)13.保修单说明 (14)适用于各类扭矩测试场景----推进扭矩传感器智能化无滑环动态扭矩传感器实现了1/50000以上的精度,优秀的稳定性。
微小扭矩也能实现高精度测量。
没有电刷集流环滑环等磨损件,不需要定期维护和更换零件。
传递信号时与是否旋转,转速和转向无关。
传感器直接输出扭矩信号为频率信号,配套变送器可输出电压或电流信号。
1.主要功能及特点●产品规格囊括了5~10000N.m(可定制)●无线传输无滑环高速反应●24V或±15V DC电源输入●综合精度0.2%F.S.●扭矩信号5-15kHz●合金钢材质弹性体●转速可选电流电压或频率信号●电源与信号隔离大幅降低干扰2.参数表3.产品尺寸图规格(N.m)4000-100004.工作原理通过应变仪检测对旋转转子施加的扭力,将对转子施加的扭矩量转换为电信号。
向旋转装置供电以及检测电气信号都通过非接触方式完成,旋转装置与框体之间没有机械接触部分。
框体转子5.接线定义6.安装注意6.1.测量传感器的轴径和中心高,待装。
6.2.使用两组联轴器,将传感器安装在动力设备与负载之间。
6.3.分别调整动力设备、负载、传感器的中心高和同轴度,要求小于0.05mm,然后将其固定,并紧固可靠,不允许有松动。
小量程或高转速传感器使用时,更要严格保证连接的中心高和同轴度。
否则可能造成测量误差及传感器的损坏。
6.4.传感器可选用刚性或弹性联轴器连接。
在震动较大、同轴度小于0.2mm大于0.05mm时,建议选用弹性联轴器,安装同轴度超过0.2mm时,严禁使用。
基尔斯特 4503B 双范围扭矩传感器使用说明书
Page 1/9Torque Sensorwith Dual-Range-Option4503B _000-767e -02.17TorqueThis information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Type 4503B...Type 4503B... torque sensors with built-in speed sensor oper-ate on the strain gage principle. An integral, digital measure-ment conditioning system produces analog or digital output signals.• Rated torque: 0,2 ... 5 000 N∙m• Ratio for second range: 1:10 or 1:5 of rated torque • Speed ranges up to 50 000 1/min• Accuracy class in standard measuring range: 0,05 In the extended measuring range: 0,1/0,2• Integral speed sensor, high resolution speed/angle meas-urement sensor up to 8 192 pulses/revolution as option • Serial data output RS-232C and USB interfaceAdditional advantages of second range:• Natural overload protection of smaller range because of spe-cial design• One sensor for two separately calibrated measuring ranges DescriptionThe dual range sensor offers the advantage of freely scalable range switching, which allows highly accurate measurement of both the peak and particularly the operating torque.The sensor offers an integrated high resolution speed/angle measurement sensor up to 8 192 pulses/revolution, freely scal-able. Additionally, the rotational direction as well as an abso-lute zero point (Z-line) are available.Power is supplied and the measurement signals transferred between the rotating shaft and the case without contact. In addition to suitable mounting of the shaft, low production tol-erances and high grade balancing, this is a further prerequisite for the high speed limit of up to 50 000 1/min achieved with the "H" version.ApplicationThe Type 4503B... torque sensors are used:• In automotive and vehicle engineering • In the aeronautical industry• In mechanical and process plant engineering • In electric motor manufactureThey are universal in application, being suitable for the devel-opment laboratory, production or quality assurance.With a torque sensor Type 4503B... you will solve your meas-urement requirement. They are typically used for testing of electric motors, generators, drive performance, measurement of transmission or spindle drive friction, at a manual worksta-tion or in networked, automated production cells.Page 2/94503B _000-767e -02.17This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reservesthe right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************, Technical DataMechanical Basic Data Measuring range N∙m ±0,2 ... 5 000 Rated torque M nomN∙m 0,2 ... 5 000Overload capacity at limiting torque 1,5 x M nom Alternating torque 0,7 x M nom Rupture torque 4 x M nom Built-in speed sensorpulses/ speed measurement optional revolut. 1x60 speed and angular measurement (optional) 2x 1 … 8 192 with reference pulse 90° displaced, TTL (Version "H"and"W") + Z-pulse Nominal Speed depending on measuring range and design (see details)Balancing class Q for version "L" and "W" 6,3 for version "H" 2,5Housing material Anodized aluminumProtection classIP40General Electrical Specifications Cut-off frequency −3 dB for kHz 10voltage output Output signalVDC ±0 ... 5/10 at M nom (rated value) kHz 100 ±40Load resistancekΩ >10 Operating temperature range °C 10 ... 60 (rated temperature range) Service temperature range °C 0 ... 70Storage temperature range °C −25 ... 80100 % control input VDC "On" 3,5 (30)"Off" 0 (2)Supply voltageVDC 11 (30)Power consumption W<5Electrical connection 12 pin/7 pinbuilt-in connectorElectrical Measuring Data − Standard Measuring Range 1:1Rated torque N∙m 0,2 ... 5000Accuracy class 0,05Linearity error % FSO <±0,05 including hysteresis Temperature influence zero point % FSO/10 K <±0,05Temperature influence nominal value % FSO/10 K <±0,05Torque control signal % FSO 100 ±0,2 for voltage output/frequency outputElectrical Measuring Data − Extended Measuring Range 1:x Rated torque N∙m 0,05 ... 0,02 1000Accuracy class 0,1 0,2 Linearity error % FSO <±0,1 <±0,2 including hysteresis Temperature influence zero point % FSO/10 K <±0,1 <±0,2 Temperature influence nominal value % FSO/10 K <±0,1 <±0,2Torque control signal % FSO 100 ±0,3 for voltage output/frequency outputSpeed/Rotation Angle Measuring System Size 1 ... 5Measuring system magnetoresistive Output signal V 5 TTL Pulses per revolution 1 … 8 192Pulse tolerance ° ≤0,03Minimum rotational speed forsufficient pulse stability min -1>0Admissible maximum output frequency kHz 500Group delay µs <150Load resistance kΩ ≥2Reference Pulse Measuring System (0-Index)Measuring system magnetoresistiveOutput signal V 5 TTLPulses per revolution 1Pulse tolerance° ≤0,03Minimum rotational speed forsufficient pulse stability min -1>0Group delay µs <150Load resistancekΩ ≥2Page 3/94503B _000-767e -02.17This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,Limit Values for Dynamic LoadVersion "L/W" Measuring Side (low speed)Version "H" Measuring Side (high speed)Measuring Ranges and Maximum SpeedSpring Constant and Inertia of MassPage 4/9This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,Option P1: both shaft ends with keyways. Keyways (2x180°) to DIN 6885, Bl. 1Page 5/9This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,Page 7/94503B _000-767e -02.17This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,Type 4700B... CoMo TorqueEvaluation Instrument for Torque SensorsPrinciple of FunctionMounting Torque Sensor Type 4503B... between Drive and BrakeMounting Torque Sensor Type 4503B... with Holding Bracket (GU) or Housing BaseDrive (specimen)Drive (specimen)Full couplingsHalf couplingSensorSensorHousing base (GU) or holding bracketTwist protection (should avoid heavy tension-forces on the torque sensorFull couplings Half couplingBrakeBrakeFig. 5: Installation without holding bracket or housing base (GU).Fig. 6: Installation with holding bracket or housing base (GU).Page 8/94503B _000-767e -02.17This information corresponds to the current state of knowledge. Kistler reserves the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting ©2015 ... 2017, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,Electrical ConnectionsPin Allocation of the 12 Pin Built-in Standard ConnectorPin Allocation of the 7 Pin Built-in Connector for Range SwitchFig. 7: Connection diagram of 12 pin built-in connector (standard)Fig. 8: Connection diagram of 7 pin built-in connector4503B _000-767e -02.17the right to make technical changes. Liability for consequential damage resulting Tel.+41522241111,Fax+41522241414,****************,。
大洋传感器 DYN-200 动态扭矩传感器 说明书
DYN-200动态扭矩传感器更为适用于组装入机器设备的小型设计——推进扭矩自动化管理的高速非接触式扭矩传感器采用大洋传感器独特检测方式的旋转式扭矩传感器DYN-200请于使用前务必详细阅读该说明书防止因操作不当造成传感器损坏阅读该说明书大约占用您6分钟该产品已取得发明专利该产品已取得外观实用新型专利该产品已审批《安徽省新产品》称号1.没有电刷等接触部分不需要定期维护和更换零件。
2.传感器自带OLED显示,分辨率为128*64。
3.实现了1/10000以上的分度,优秀的零点稳定性微小扭矩也能实现高精度测量。
4.启动扭矩非常小,只有0.00001Nm,从静态测量到高转速下的扭矩测量,均可实现精确测量。
5.支持RS485通信,支持主动上传协议,通信速率可达每秒500次或1000次。
6.无需外接电路,直接输出标准电压电流或RS485通信连接PLC或扭矩转速专用仪表。
产品参数产品自重产品尺寸1.键槽安装扭矩传感器,键槽连接如果掉落的话,会造成损坏和人员受伤,请采取安装防止脱落的销子等措施。
确认键槽无损伤并且牢固装配进扭矩传感器。
2.本产品的安装方法本产品可以在水平或垂直方向使用。
另外,线缆的方向没有限制。
向其他装置安装本产品时,请托住本产品的框体,防止框体转动,可选配底座。
产品安装①旋转轴驱动部分驱动部分的旋转轴,连接以键连接。
②液晶显示屏实时显示在测量时实时显示扭矩转速功率③框体传感器的主体部分,通过旋转固定孔以固定传感器。
④插头使用德国进口镀金防水插头,连接电源及信号线蚌埠大洋传感系统工程有限公司400-0552-91111。
CYB-803S扭矩传感器使用说明书
HX-901型扭矩传感器三河燕郊华欣机电有限公司HX-901扭矩传感器使用说明书一、前言:本系列扭矩传感器是在标准测扭应变传感器的基础上研制开发的专门传递扭矩参数的传感器。
本系列扭矩传感器可以传递静止扭矩信号、旋转扭矩信号、动态扭矩信号、静态扭矩信号,传递信号时与是否旋转,转速和转向无关。
本系列扭矩传感器的能源及信号的传递都采用了非接触的方式,因此本产品可以适应长时间,高转速运转。
二、特点:1. 既可以传递静止扭矩信号,也可以传递旋转转矩信号;2. 既可以传递静态扭矩信号,也可以传递动态扭矩信号;3. 精度高,稳定性好;4. 体积小,重量轻,易于安装;5. 不需反复调零即可连续传递正反转扭矩信号;6. 没有集流环等磨损件,可以高转速长时间运行;7. 抗干扰性强;8. 可任意位置,任意方向安装;三、HX901系列扭矩传感器应用范围1. 传递电动机、内燃机等旋转动力设备的输出扭矩及功率。
2. 传递发电机、风机、泵、搅拌机、减速器、变速器、卷扬机、螺旋桨、钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。
3. 传递各种机械加工中心、自动机床工作过程中的扭矩。
4. 传递各种旋转动力设备系统所产生的扭矩及效率。
5.可用于制造粘度计。
四、HX901扭矩传感器技术指标1.工作范围:5N·m-30万N·m(大量程可以定做)2.精度:0.5%(F·S)3.环境温度:0℃-50℃4.频率响应:100 μs5.输出信号: 零扭矩: 10 KHZ正向满量程: 15 KHZ 反向满量程:5 KHZ8.输出电平:0-12v 负载电流<10mA9.信号插座: (1)0V. (2)+15V. (3)-15V. (4)转速信号.(5)扭矩信号.五、HX901扭矩信号耦合器工作原理本系列扭矩信号耦合器的电源供应由设在标准应变桥扭矩传感器上的一组环型变压器提供的感应电压经过轴上整流,稳压电路变换成高稳定性的直流电压。
GB-DTS系列扭矩传感器说明书
开箱后,请先按《装箱单》所列项目认真清点,确认箱内 物品是否与《装箱单》一 致,查看物品在运输过程中是否有破 损现象,同时核对发货产品的铭牌,确认产品的型号、规格及 参数与您的订货要求一致。如有问题,请速与我公司联系。
注:特殊订做产品,箱内物品以《装箱单》所列物件为准。
箱内物品:①装箱单 ②传感器 ③航空插头 ④使用说明书 ⑤合格证 ⑥变送器 ⑦检定报告
0-10;30; 18 85 8 50 122 31 61 100 50 108 186
50;100
200
28 92 8 72 123 41 61 100 56 125 208
500
38 106 8 72 127 55 61 108 66 136 238
1K
48 113 8 69 125 70 78 120 68 158 273
注:仪表使用请详细阅读数字式测量仪部分。
附图
♦ 联机的测试电缆线应妥善固定好,防止旋转系统将其绞断。 ♦ 测试电缆线的航空插头处的屏蔽线接点不应随意拆除。 ♦ 测试电缆线的航空插头与传感器及仪表的航空插座应拧紧可 靠。
未选用二次仪表时的使用方法
特别注意
♦ 为了避免触电,应使用三芯电源线与三线式电源插座联接进 行供电,三线式电源插座的中心地线必须可靠接地。
检查运行系统电参数
检查运行系统中的动力系统电压、传感器的供电电压是否在额 定值范围内。
定期保养、维护
用户根据使用要求、环境,可以半年或壹年对传感器进行一次 定期检查。 检查项目除日常保养、维护的内容外,还应对轴承清洗、加注
润滑油。
只有受过专业培训的人才能拆卸部件后进行维护及器件 更换。
9
10
30K 140 220 4-M12 88 146 150 193 240 140.2 281 452
DYN-200系列扭矩传感器说明书
11. 故障排除 ............................................................................................................13 12. 常见使用问题及解决方法 ............................................................................... 14 13. 接线方式 (无特别要求,默认方式) ............................................................. 14
DYN-200 扭矩传感器系列说明书
该产品已取得发明专利 该产品已取得外观实用新型专利 该产 ................................................................................................... 1 2. 技术指标 ................................................................................................................1 3. 参数说明 ................................................................................................................1
8.7 模拟量模块接线方式 .......................................................................... 8 8.8 编码器输出方式 .......................................................................................... 8 9. 使用注意事项 ..................................................................................................... 10 10. 扭矩转换关系(防止传感器过载) ............................................................... 13 10.1 计算关系式 ............................................................................................. 13
AKC-215 动态扭矩传感器使用说明
AKC-215动态扭矩传感器使用说明一. 用途随着现代化程度的不断提高,扭力定值的测量越来越广泛,我司生产的AKC系列扭矩传感器主要用于航天,航空,汽车,建筑,化工,机械行业等领域,用来测量扭矩扳手,搅拌力矩,铰链力矩,拖机力矩。
二. 工作原理1.扭矩测量基本原理AKC-215系列扭矩传感器是以电阻应变计为转换元件的传感器。
电阻应变计是基于金属电阻丝的电阻-应变效应。
所谓电阻应变效应是指金属导体(电阻丝)的电阻值随变形(伸长或缩短)而发生改变的一种物理现象。
在传感器的弹性体上粘贴有电阻应变计并组成惠斯通电桥。
给电桥加上激励电压,在扭矩的作用下弹性体产生变形,应变计由此产生电阻变化,从而使电桥发生不平衡,电桥输出与扭矩呈线性关系的电压信号。
我司结合先进的现代化电子技术,采用供桥电源,输出信号的无接触耦合传输方式,完美解决了旋转状态下扭矩数值的采集。
2.转速测量基本原理。
当测速码盘旋转时,通过光电开关输出具有一定周期宽度的脉冲信号,根据码盘的齿数和输出信号的频率,即可计算出相应的转速。
三. 主要技术指标1.扭矩精度:±0.1%2.转速精度: 60个脉冲/转(无积累误差)3.供电电压: ±15VDC4.信号输出幅值:S5.扭矩频率输出范围:零扭矩10KHz±50Hz正向扭矩满量程:15KHz±50Hz 反向扭矩满量程:5KHz±50Hz6.允许转速: ≤5000转/分7.温度补偿范围:-10~60℃8.允许过负荷:120%FS其它技术参数详见产品检验合格证四.接线方式插头座号引线颜色激励电压+15V 1 红地 2 白激励电压-15V 3 蓝转速输出 4 黑扭矩输出 5 黄五.传感器使用注意事项1.传感器主轴安装应与被测主轴同心,轴向力与径向力<20N.外壳固定采用软连接。
2.传感器使用环境相对湿度≤70%,避免油渍,水及其它化学药品侵蚀。
3.测试电缆线的航空插头处的屏蔽线接点不应随意拆除。
扭矩传感器说明书
扭矩传感器说明书扭矩传感器说明书一、产品简介扭矩传感器是一种用于测量旋转物体所受扭矩的装置。
它通常由弹性体和应变计组成,当受力时,弹性体会发生形变,而应变计能够将这种形变转化为电信号输出。
二、产品特点1.高精度:扭矩传感器具有高精度的测量能力,能够满足各种工业应用的要求。
2.稳定性好:该传感器采用先进的技术和材料制造而成,具有较好的稳定性和耐用性。
3.易于安装:该传感器结构简单、重量轻、易于安装和维护。
三、产品参数1.测量范围:0-1000N·m2.非线性度:<±0.1%FS3.重复性误差:<±0.05%FS4.灵敏度:2±0.001mV/V5.工作温度范围:-40℃~+85℃四、使用方法1.安装前需检查传感器是否完好无损。
2.将传感器正确安装在需要测量扭矩的设备上,并保证传感器与设备之间紧密贴合。
3.接通电源,根据设备的要求调整传感器的灵敏度和零点校准。
4.开始测量并记录数据。
五、注意事项1.使用前请仔细阅读本说明书,并按照说明进行操作。
2.禁止在高温、高湿等恶劣环境下使用该传感器。
3.避免将传感器受到强烈的冲击或振动,以免影响测量精度和稳定性。
4.在使用过程中如发现异常情况,请及时停止使用并联系售后服务人员进行处理。
六、维护保养1.每次使用后应将传感器清洁干净,并储存于干燥通风处。
2.定期检查传感器的电缆和连接器是否完好无损,并进行必要的更换或维修。
3.如需更换传感器内部元件,请联系售后服务人员进行处理。
七、售后服务本公司承诺为用户提供优质的售后服务,如有任何问题或意见,请随时与我们联系。
以上为扭矩传感器说明书,希望能够对用户有所帮助。
如有任何疑问或需要进一步了解该产品,请联系我们。
jY 系列扭矩传感器使用说明书
★ 安装传感器时严禁敲打。特别是连轴结与传感器应该采用过渡配合中的间隙配
合,绝对禁止敲打,否则将会毁坏传感器
★ 连轴结必须采用弹性连轴结,50N.m以下的传感器可以采用尼龙绳连接,以避免
由于连接同芯度不好带来的弯矩引起测量数据不稳甚至损坏传感器。小扭矩传
感器的连轴结可以采用铝质材料,以减轻连轴结重量。需要厂家配购连轴结的
5、环 境 温 度 : 0℃-40℃
6. 输 出 信 号 :
★ 频率输出:(常规订货方式)
零 扭 矩: 10 KHZ 左右
正向满量程: 15 KHZ 左右 反向满量程: 5 KHZ 左右
具体传感器见出厂检定报告。
★ 脉冲信号幅度:0-10V
6、过载能力:
★ 在 120%额定扭矩范围内保精度测量。
★ 瞬时冲击不高于 300%额定扭矩,不损坏传感器。
1
web: e-mail: hxloading@
湖湘测控 JY 系列转矩转速传感器说明书
目录
一、 概述 二、 JY 系列扭矩传感器技术性能指标
(1) 扭矩 (2) 转速 三、 JY 系列扭矩传感器工作原理简要说明 四、 JY 扭矩传感器安装使用 五、 JY 系列扭矩传感器传感器规格表 六、 JY 系列扭矩传感器外形尺寸 七、 定货须知 八、 其它 1、 传感器出厂装箱单 2、三包服务
用户请订货时申明并告之用户端出轴尺寸。
★ 严格禁止带载启动,以避免冲击扭矩损坏传感器;同样停车时应该尽量避免急
刹车;运转时应该尽量避免转速突跳,特别是负载惯量较大的情况下,这一点
尤为重要。当然对于需要转速突跳、带载启动等冲击扭矩的试验,在选择传感
器量程时应该充分考虑到产生的冲击扭矩而选择较大量程的传感器。
扭矩传感器说明书
扭矩传感器说明书传感器概述•定义:扭矩传感器是一种用于测量物体扭矩(转矩)的传感器。
•作用:它能够将物体受到的扭矩信号转换为相应的电信号输出,用以监测和控制扭矩的大小和变化。
•结构:扭矩传感器通常由弹性元件、传感器芯片、信号处理电路和输出接口等组成。
工作原理•弹性元件:传感器的弹性元件是测量扭矩的关键部分,通常采用金属箔片或弹簧杆等材料制成。
•应变测量:当物体受到扭矩作用时,弹性元件会发生弯曲变形,变形量与扭矩成正比。
•传感器芯片:通过固定在弹性元件上的应变片,将应变量转化为电信号,并进行放大和处理。
•信号处理:传感器芯片会对信号进行滤波、放大和线性化处理,以提高测量精度和稳定性。
•输出接口:经过信号处理后的电信号,经由输出接口传输给控制系统或显示设备进行进一步处理和显示。
技术特点1.高精度:扭矩传感器具有较高的测量精度,通常可以达到0.1%的满量程。
2.宽测量范围:扭矩传感器能够适应不同扭矩范围的测量需求,常见的测量范围从0.1 Nm到10000 Nm不等。
3.高稳定性:传感器具有良好的温度稳定性和长期稳定性,能够保证测量结果的可靠性和一致性。
4.快速响应:扭矩传感器具有较快的响应速度,可以实时监测扭矩的变化。
5.耐用性强:传感器通常采用高强度材料制成,能够承受较大的机械冲击和振动,具有较长的使用寿命。
应用领域1. 汽车工业•扭矩监测:扭矩传感器可用于汽车发动机、变速器和传动系统的扭矩监测与控制。
•制动系统:用于制动力和制动扭矩的测量,确保制动系统的准确性和安全性。
•动力传递:测量发动机输出扭矩,优化动力传递效率和性能。
2. 航空航天•发动机测试:用于航空发动机的扭矩测试和评估,确保发动机性能和可靠性。
•飞行控制:测量飞机各部件的扭矩,对飞行控制系统进行实时监测和调整。
3. 机械制造•负载测试:用于各种机械设备的负载测试和负载监控,确保设备按设计要求正常工作。
•工艺控制:根据扭矩的变化调整机械设备的加工参数,提高产品的加工质量和稳定性。
ZH07系列传感器说明书
1
转矩转速测量仪
目
录
开箱检查...............................................3 命名规则...............................................3 转矩测量基本原理...............................................3 转速测量基本原理 .............................................3 技术参数 .......................................................4 07 型传感器的安装 .........................................5
安装方法 1. 测量传感器的轴径和中心高,待装。 2. 使用两组联轴器,将传感器安装在动力设备与负载之间。 3. 分别调整动力设备、负载、传感器的中心高和同轴度,要求小于 0.05mm,然后将其固定,并紧固可靠,不允许有松动,使用小量程
转矩转速测量仪
或高转速传感器时,更要严格保证连接的中心高和同轴度。否则可 能造成测量误差及传感器的损坏。 4. 连接时可选用刚性或弹性联轴器,在震动较大或同轴度无法保证安
正向
转矩测量计算式
N
Mp=N (f-f0) / (fp-f0)
fr
0
f0 fp
Mr=N (f0-f) / (f0-fr)
-N
负向
Mp:正向转矩 N:转矩满量程 fP:正向满量程输出频率值(kHz) f:实测转矩输出频率值(kHz)
Mr:反向转矩 f0:转矩零点输出频率值(kHz) fr:反向满量程输出频率值(kHz)
扭矩传感器T10F使用手册
Operating manualTorqueFlangeT10FB 23.T10F.90 en3T10FB 23.T10F .90 en HBMContents Page Safety instructions 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Versions of the torque flange 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Application 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Design and function 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Mechanical installation 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1Conditions at the site of installation 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2Mounting position 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3Installation options 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.1Installation with complete antenna ring 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.2Installation with subsequent stator mounting 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.3Installation example with couplings 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.4Installation example with cardan shaft 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4Installing the rotor 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5Installing the stator B 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6Clamping piece assembly 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.7Installing the slotted disc (speed measuring system)23 . . . . . . . . . . .4.8Aligning the stator (speed measuring system)24 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Electrical connection 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.1Shielding design 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2Option 2, code KF126 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.1Adapting to the cable length 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3Option 2, code SF1/SU229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4Supply voltage 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Calibration 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1Calibration option 2, code KF132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2Calibration option 2, code SF1/SU232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4T10F B 23. T10F.90 enHBM 7Settings 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1Torque output signal, code KF134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2Torque output signal, code SF1/SU234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3Setting up zero point 34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4Functional testing 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4.1Power transmission 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4.2Aligning the speed module 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5Setting up the number of pulses 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.6Oscillation suppression (hysteresis)38 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.7Form of the speed output signal 39 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.8Type of rotation speed output signal 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Loading capacity 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1Measuring dynamic torques 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Maintenance 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1Maintenance of the speed module 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Dimensions 44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1Rotor dimensions 44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2Dimensions stator B 45 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3Mounting dimensions 46 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Order numbers, accessories 47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Technical data 48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Supplementary technical information 54 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1Output signals 54 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.1 Output MD for torque (connector 1)54 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.2 Output N for rotation speed (connector 2)55 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.3 Output for rotation speed, double frequency, static signal for direction of rotation 56 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2Flatness and concentricity tolerances 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3Additional mechanical data 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Copy of declaration of conformity 58 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5T10F B 23.T10F.90 en HBMAppropriate useThe T10F Torque Flange may be used for torque-measurement and directly related control and regulation tasks only. Any other use is not appropriate.To ensure safe operation, the transducer may only be used according to the specifications given in this manual. When using the transducer, the legal and safety regulations for the respective application must also be observed. The same applies if accessories are used.The transducer is not a safety device in accordance with the regulations for appropriate use. For correct and safe operation of this transducer it isessential to ensure technically correct transportation, storage, installation and fitting, and to operate all equipment with care.General dangers in the case of non–observance of the safetyinstructionsThe transducer complies with the state of the art and is operationally reliable.If the transducer is used and operated inappropriately by untrained personnel,residual dangers may arise.Anyone responsible for installing, operating, maintaining or repairing this transducer must be sure to have read and understood the operating manual and in particular the notes on safety.Residual dangersThe scope of performance and supply of this transducer covers only part of the torque measurement technology. In addition, those involved in planning,constructing and operating the safety engineering aspects of torquemeasurement technology must design, produce and take responsibility for such measures in order to minimise potential residual dangers. Prevailing regulations must be complied with at all times. There must be a clearreference to the residual dangers connected with measurement technology.6T10F B 23. T10F.90 enHBM In this manual, the following symbols are used to refer to residual dangers:Symbol:DANGER Meaning: Maximum danger levelWarns of an imminently dangerous situation in which failure to comply with safety requirements will result in death or serious physical injury.Symbol:WARNING Meaning: Dangerous situationWarns of a potentially dangerous situation in which failure to comply with safety requirements can result in death or serious physical injury.Symbol:CAUTIONMeaning: Potentially dangerous situationWarns of a potentially dangerous situation in which failure to comply with safety requirements could result in damage to property or some form of physical injury.Symbol:NOTE Means that important information about the product or its handling is being given.Symbol:Meaning: CE markThe CE mark enables the manufacturer to guarantee that the productcomplies with the requirements of the relevant EC guidelines (see Declaration of Conformity at the end of these Mounting Instructions).7T10F B 23.T10F.90 en HBMReconstruction and modificationsHBM’s express consent is required for modifications affecting the transducer’s construction and safety. HBM does not take responsibility for damage resulting from unauthorised modifications.Qualified personnelThe transducer may be used by qualified personnel only; the technical data and the special safety regulations must be observed in all cases. When using the transducer, the legal and safety regulations for the respective application must also be observed. The same applies if accessories are used.Qualified personnel means: personnel familiar with the installation, fitting,start–up and operation of the product, and trained according to their job.Prevention of accidentsAccording to prevailing accident prevention regulations, after fitting the T10F torque transducers a cover must be fitted as follows:•The cover must not be able rotate.•The cover shall protect against crushing or cutting and provide protection against parts that might come loose.•The cover shall be installed at a safe distance from moving parts or shall prevent anyone putting their hand inside.•The cover shall even be fitted if the moving parts are installed in areas to which persons do not usually have access.The above regulations may only be disregarded if machine parts are already sufficiently protected owing to the design of the machine or because other precautions have been taken.GuaranteeIn the event of a claim, the guarantee can only be considered if the torque flange is returned in its original packing.8T10FB 23. T10F.90 enHBM In the case of option 2 “Electrical Configuration ”, the T10F torque flange is available in versions KF1, SF1 and SU2. These versions differ in their electrical inputs and outputs to the stator. The rotors are the same for allmeasuring range versions. Versions SF1 and SU2 can be optionally fitted with a speed measuring system.Fig. 1.1:T10F versionsYou can see which version you have from the stator identification plate. The version is shown by its “T10F –...” number.For example: T10F –001R –SU2–S –0–V1–Y (see also page 47).9T10F B 23.T10F.90 en HBMT10F Torque Flanges acquire static and dynamic torque data from static or rotating shafts and determine rotation speed together with information on the direction of rotation. Due to their extremely short design they enable very compact test arrangements to be used. They offer a very wide range of applications.In addition to conventional test-rig applications (motor, roller and gear test-rigs) new solutions are possible for torque measurements partlyintegrated into the machines. Here you benefit from the special characteristics of the T10F Torque Flange:•Extremely short design due to flange measuring –body•High permissible dynamic loads•High permissible transverse forces and bending moments•Very high torsional stiffness•No bearings, no slip-ringsDue to their construction without bearings and the contact –free transmission of excitation voltage and measurement, torque flanges are maintenance –free.Thus, frictional or thermal effects on the bearings can be excluded.The torque flanges are supplied for nominal (rated) torques from 50 N ⋅m up to 10 kN ⋅m. Depending on the nominal torque, maximum speeds of up to 15,000 rpm are permissible.T10F Torque Flanges are protected from electromagnetic interference. They have been tested with regard to EMC according to the relevant European standards, and carry the CE mark.10T10FB 23. T10F.90 en HBM Torque flanges consist of two separate parts: the rotor and the stator. The rotor includes the measuring body and the adapter flange.Strain gauges have been mounted on the measuring body. The rotorelectronics for transmitting the bridge excitation voltage and measuring signal are located centrally on the flange. The top surface of the measuring body supports the transmitter coils for contact –free transmission of excitation voltage and measuring signal. The signals are transmitted and received by a divisible antenna ring. The antenna ring is mounted on a housing that includes the electronic system for voltage adaption and signal conditioning.The stator includes connecting plugs for the torque signal, the power supply and the rotation speed signal (optional). The antenna ring should be mounted concentrically around the rotor (see chapter 4).In the case of the option which includes a rotation speed measurementsystem, the rotation speed sensor is mounted on the stator and the customer fastens the associated slotted disc to the rotor. Rotation speed is measured optically in accordance with the principle of infrared transmitted light barriers.Stator Antenna segmentsRotorSerrated lockingwashers Measuring body Adapter flange (without slotted disc)Housing Rotation speed sensor (optional)Fig. 3.1:Mechanical construction, exploded viewWARNINGHandle the torque flange carefully. The transducer might suffer permanent damage from mechanical shock (dropping), chemical effects (e.g. acids, solvents) or thermal effects (hot air, steam).Never slacken the screwed rotor joints marked with sealing varnish (the hexagon-socket screws for the measuring body and adapter flange and the slotted screws on the type plate).With alternating loads, you should use a screw locking device (medium) to glue the rotor connection-screws into the counter thread in order to prevent slackening and loss of pre–tensioning.T10F Torque Flanges can be fitted directly to an appropriate shaft flange. The adapter flange enables direct mounting of a cardan shaft or corresponding corrector elements (if necessary, via an intermediate flange). Never exceed the permissible limits specified for bending moments or for transverse and longitudinal forces. Due to the high torsional stiffness of the T10F torque flange, dynamic changes on the shaft run are minimized.CAUTIONIn all cases check the effect on critical speeds and natural torsional vibrations to avoid overloading the torque flanges due to resonance step-up.NOTEFor regular operation observe the mounting dimensions in all cases (see page 46) .T10F Torque Flanges are protected to IP54 according to EN 60 529. The measuring flanges must be protected from dirt, dust, oil, solvents and humidity. During operation, the prevailing safety regulations for the security of personnel must be observed (see ”Notes on safety”).The output signal and zero point of the T10F Torque Flange are compensated for the effects of temperature variations between wide limits (see Technical Data on page 48). This compensation is carried out by costly stove-processes at static temperatures. This ensures that reproducible relationships are present and that the characteristics of the transducers can be duplicated at any time.If static temperature relationships do not prevail, e.g. due to temperature differences between the measuring element and the adapter flange, the values specified in the technical data can be exceeded. Then for accurate measurements, static temperature relationships must be obtained by cooling or heating depending on the application. Alternatively, temperature decoupling must be checked, e.g. by heat radiating elements such as laminated couplings.The torque flange can be mounted in any position. With clockwise torque, the output frequency is 10...15 kHz. With HBM amplifiers or with the “Voltage output” option, a positive output Signal (0...+10 V) is present.In the speed measuring system, an arrow on the sensor head clearly indicates the direction of rotation. When the torque flange rotates in the direction of the arrow, connected HBM amplifiers deliver a positive output signal (0...+10 V).In principle, there are two options for torque-flange mounting: with antenna ring complete or disassembled. We recommend fitting in accordance with chapter 4.3.1. If it is not possible to install in accordance with 4.3.1 (for example during a subsequent stator change, or when installing with the speed measuring system), you must dismantle the antenna ring. At this point please be sure to follow the instructions for assembling the antenna segments (see”Installing the stator” and “Installing the slotted disc”).4.3.1Installation with complete antenna ring3.Finish installation of shaft run4.Install the clamping piece if required.4.3.2Installation with subsequent stator mounting5.Align stator and finish installation6.Install the clamping piece if required4.3.3Installation example with couplingsFig. 4.1:Installation example with coupling4.3.4Installation example with cardan shaftFig. 4.2:Installation example with cardan shaftCAUTIONFor regular operation observe the mounting dimensions in all cases (inparticular area of metal parts, see page 46) .Additional mounting instructions for the speed measuring system can be found in chapter 4.7, page 23.NOTEIn general, the rotor type-plate will no longer be visible after installation.Therefore, additional adhesive labels including the major characteristics have been supplied. They can be fixed on the stator or other relevant test-rig components thus enabling required data such as e.g. the calibration signal to be read off at any time.1.Prior to installation, clean the plan surfaces on the torque flange and counter flange. For safe torque transmission, the surfaces must be clean and free from grease. Use a piece of cloth or paper soaked with a solvent.Make sure that no solvent drips into the torque flange ’s interior and that the transmitter coils do not suffer damage.Fig. 4.1:Rotor screwed connection2.To screw–fasten the measuring body use eight DIN EN ISO 4762hexagon–socket screws, property class 10.9 (measuring range10 kN V m: 12.9), of the appropriate length (depending on the connectiongeometry, see Table 4.1).We recommend, particularly for 50 N⋅m, 100 N⋅m and 200 N⋅m situations, fillister-head screws DIN EN ISO 4762 or similar, blackened,smooth-headed, permitted size and shape variance in accordance with DIN ISO 4759, Part 1, product class A.WARNINGThe screw heads (Z), see Fig. 4.1, must not fit tight to the adapter flange. With alternating load: Use a screw locking device (e.g. LOCTITE no. 242) to glue the screws into the counter thread in order to prevent slackening and loss of pre–tensioning.3.Before finally tightening the screws, turn the torque flange on the centeringuntil all screw heads are located more or less centrally in the clearance bores on the connection element. The screw heads may in no case be in contact with the sides of the adapter-flange clearance-bores.4.Fasten all screws with the specified fastening torque (Table 4.1).5.For further installation of the shaft run, there are eight threaded bores onthe adapter flange. Also use screws of property class 10.9 (or 12.9) and fasten with the fastening torque specified in Table 4.1.CAUTIONWith alternating loads, use screw locking device to glue into place the connection screws. Guard against contamination from varnishfragments.Always observe the maximum thread reach specified in Table 4.1.Otherwise, considerable measurement errors might occur or the transducer might suffer damage.Table 4.1:Fastening screws1)With optional speed module 14 mm; due to intermediate flange 6 mm longer screws must be used.2)If screws of Class 12.9 are not available, Class 10.9 screws (400 N ⋅m tightening torque)can be used. The permitted limiting torque is then reduced to 120 % by reference to M nom .On delivery, the stator is installed and ready for operation. The antenna segments can be separated from the stator, for example, for maintenance or to facilitate stator installation. In order not to alter the central alignment of the segment rings in relation to the stator foot, we recommend you remove only one antenna segment from the stator.If your application does not require stator disassembly, proceed as described in sections 2., 6., 7. and 8.Version with speed measuring systemSince the rotation speed sensor surrounds the slotted disc, it is not possible to slide the stator axially over the ready–fitted rotor (except for the 50 N⋅m,100 N⋅m and 200 N⋅m ranges). Please also note chapter 4.7 on this point.Fig. 4.2:Antenna-segment screwed connections1.Slacken and remove the screwed connections (M6) on one antennasegment. Make sure that the serrated locking washers are not lost.e an appropriate foundation plate to install the stator housing in theshaft run, in such a way that it is still possible to make horizontal andvertical adjustments. Do not fully tighten the screws yet.3.Now refit the antenna segment removed under point 1. onto the statorusing two hexagon–socket screws and the serrated locking washers. Make sure that for a defined transition resistance all required serrated locking washers (see Fig. 4.2), die f are located under the nuts. Do not fully tighten the screws yet.4.Fit the upper screws for connecting the two antenna segments so that theantenna ring is closed. Remember the serrated locking washers in this case, too.5.Now, fasten all antenna-segment screwed connections with a tighteningtorque of 5 N⋅m.6.Align the antenna and rotor so that the antenna encloses the rotor more orless coaxially. Please adhere to the permitted alignment tolerancesspecified in the technical data.7.Fasten the stator-housing screwed connection.8.Make sure that the opening in the lowerantenna-segment section is free from electroconductiveforeign substances.CAUTIONIn order to ensure proper functioning, the serrated locking washers (A5, 1–EST Din 6796 ZN/galvanised) must be renewed after the antenna screws have been loosened three times.Depending on the operating conditions, the antenna ring may be excited so that it vibrates. This effect is dependent on•the speed•the antenna diameter (depends in turn on the measurement range)•the construction of the machine foundationsTo avoid vibrations, a clamping piece is enclosed with the torque measurement flange enabling the antenna ring to be supported.Assembly sequence1.Loosen and remove the upper antenna segment screws.2.Fasten the clamping piece with the enclosed screws as shown in Fig. 4.4.It is essential to use the new serrated locking washers.3.Clamp a suitable supporting element (we recommend a threaded rod of∅3...6 mm diameter) between the upper and lower parts of the clamping piece and tighten the clamping screws.Clamping pieceSerrated lockingwashersAntenna segmentsFig. 4.4:Clamping piece assemblyThe slotted disc for the speed measuring system is not fitted to the rotor in order to avoid damage in transit. It must be fastened to the adapter flange (or intermediate flange) before installing the rotor in the shaft run. The associated rotation speed sensor is already fitted to the stator.The necessary screws, screwdriver and screw lock are included among the components supplied.When carrying out any installation work, make sure that the slotted disc is not damaged.Assembly sequence1.Slide the slotted disc onto the adapter flange (or auxiliary flange) and alignthe screw holes.2.Put the screw lock a little way onto the screw thread and tighten thescrews (tightening torque < 15 N⋅cm).The stator can be installed in any position required (for example it can be installed “upside down”).For measuring mode to operate perfectly, the slotted disc for the speed measuring system must rotate at a defined position in the sensor fork.Axial alignmentThe sensor fork is provided with an alignment mark for axial alignment. In its installed status the slotted disc must be positioned exactly over this alignment mark. Variances of up to "2mm are permitted in measuring mode (total static and dynamic displacement).Fig. 4.6:Position of slotted disc in rotation speed sensor NOTEFor fastening the stator we recommend M6 screws with packing washers (elongated hole width 9 mm). Using this size of screw ensures the necessary degree of mobility for alignment.Radial alignmentThe rotor axis and optical axis of the rotation speed sensor must in a line at a right angle to the stator platform. As an aid to alignment there is a conical knob (or coloured mark) in the middle of the adapter flange, and a vertical line is marked on the sensor head.Fig. 4.7:Rotor and stator alignment markingsThe cable screen is connected according to the HBM Greenline concept, thus enclosing the measuring system (without rotor) in a Faraday cage (for this it is important that the shielding on both cable ends is laid flat to the body of the casing) and preventing potential electromagnetic interferences from affecting the measuring signal. Special electronic coding methods are used to protect the transmission path and the rotor from electromagnetic interferences.In the case of interferences due to potential differences (compensating currents), operating-voltage zero and housing ground must be disconnected on the amplifier and a potential-equilibration line between stator housing and amplifier housing must be established (copper conductor, 10 mm2 wirecross-section).If potential differences between the rotor and the stator occur in the machine, due perhaps to unchecked leakage, and give rise to interference, the situation is usually remedied by fully earthing the rotor, for instance with a wiper or brush. The stator must be similarly earthed.On the stator housing is a 7–pin device connector (Binder 723), to which you connect the cable for the power supply and torque signal.5.2.1Adapting to the cable lengthThe way the torque flange operates is dependent on the method used for transmission between the rotor and the stator, and the following:•Installation situation (e.g. cover, area free of metal)•Length of cable•Excitation voltage supply tolerancesFor adaptation to different ratios, there are three switches in the stator housing which are accessible when the stator cover is removed.Fig. 5.1:Switches in the stator housingPlease ensure that after switching to position 3, the calibration signal is not initiated.Potential interference problems and their solution:Interference:No signal at output, amplifier displays an overflow. Cause:Not enough power, T10F switches off.Remedy:Switch position 3.Interference:The calibration signal has been unintentionally triggered. Remedy:Switch position 1.On the stator housing there are two 7–pin device connectors (Binder 723),and if the speed module option is used there is also an 8–pin device connector. Their pin assignments depend on the chosen option.The supply voltage and the calibration signal of plugs 1 and 3 are direct-coupled via multifuses (automatically resetting fuses).Pin assignment for plug 1:Power supply and frequency output signal.1)Factory setting; RS 422 complementary signalsCAUTIONOption 2, code SF1/SU2 torque flanges are intended for use with DC voltage supply only. They must not be connected to older HBM amplifiers using square –wave excitation. This could lead to thedestruction of resistors on the connection board or other faults in the amplifiers (the torque flange on the other hand is protected and when the correct contacts have been replaced it is ready for service again).。
CY-NJ22扭矩传感器说明书
CY-NJ22 夹持式扭矩传感器使用说明书一、主要用途与适用范围CY-NJ22 夹持式扭矩传感器主要是应用在石油钻机上测量钻盘扭矩,也可以用在其他转轴扭矩的测量。
二、工作原理该产品分两部分,一部分是随轴旋转扭矩信号采集发射部分(扭矩传感器),另一部分是固定在地面的信号接收转换部分(变送器)。
上述两个部分的通信是通过射频无线电信号来传递的,随轴旋转部分由测力部件和电路部分组成。
测力部件见图1。
紧箍在转轴上的两个零件1、2 由于转轴受到扭力会绕轴心相对错开一个角度,此时分别固定在零件1、2 上的测量杆3 就会产生一定的变形,用固定在测量杆上的力传感器就可以测量出转轴的扭矩大小。
将传感器获得的微弱信号通过固定在零件2 上电路放大、A/D 转换,再用射频发送电路发射出来。
固定在地面的射频接收电路收到测量信号后再通过D/A 变换将扭矩信号变成4-20MA 的标准信号输出。
经放大的电信号由MCU 进行AD 转换成数字信号,最后由RF 射频收发电路将数字化的扭矩信号发给固定在地面的接收电路。
在地面的接收电路收到射频信号后由RF 收发模块进行解调,再通过MCU 将数字化的扭矩信号送到DA 转换电路转换成4~20MA 的标准模拟信号输出。
4~20mA 电流变送器采用三线制方式,根据接收模块接收到的扭矩值,在电流环内输出相应的电流。
当扭矩显示数值为0 时,变送器输出电流为12mA;当扭矩显示数值为+10KN 即扭矩正向最大时,变送器输出电流为20mA;当扭矩显示数值为-10KN 即扭矩反向最大时,变送器输出电流为4mA。
当接收模块在2 秒钟未接收到任何扭矩数据时,液晶屏上的扭矩显示数值以及电流变送器的输出电流维持不变。
当2 秒钟之后仍未接收到任何扭矩数据时,变送器输出电流为3.5mA,且接收模块的显示屏上闪烁显示“ERROR”字样。
数据显示部分负责将接收到的扭矩数值在液晶屏上进行显示。
扭矩显示范围为0~10KN 以及0~-10KN,最小显示单位为0.01KN。
驰原 CYN 系列动态(旋转)扭矩传感器 使用说明书
南京驰原CYN系列动态(旋转)扭矩传感器使用手册南京驰原系统工程有限公司第1页共8页CYN系列动态(旋转)扭矩传感器使用说明书产品在使用之前,请仔细阅读该使用说明书一、应用范围动态(旋转)扭矩传感器是一种测量各种扭矩、及机械功率的精密测量仪器。
应用范围十分广泛,主要用于:1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;2.风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;5.可用于制造粘度计;6.可用于过程工业和流程工业中。
二、工作原理扭矩传感器是以电阻应变计为电阻转换元件的传感器。
电阻应变计是基于金属电阻丝的电阻-应变效应。
所谓应变效应是指金属导体(电阻丝)的电阻值随变形(伸长或缩短)而发生改变的一种物理现象。
在传感器的弹性体上粘贴有电阻应变计组成惠斯通电桥。
给电桥通上激励电压,在扭矩的作用下,弹性体产生形变,应变计由此产生电阻变化,从而使电桥发生不平衡,电桥输出与扭矩呈线性关系的电压信号。
扭矩工作原理示意图转速工作原理示意图三、外形尺寸图(CYN-027系列为例)四、主要技术指标以下所给参数适用于各种精度等级传感器。
其他技术参数请参阅检定证书。
负载特性图1、激励电压:10VDC 或12VDC 或±15V DC 2、额定输出灵敏度:1~2mV/V3、零点输出:2%FS4、输入电阻:350Ω±20Ω或710Ω±20Ω输出电阻:350Ω±20Ω或710Ω±20Ω5、温度补偿范围:-10℃~60℃允许温度范围:-30℃~80℃6、允许过负荷:120%FS五、航空插头示意图(CYN-027为例)型号:CYN-027型号:CYN-027A四(五芯)定义1…激励正/EXC+(红线)2…信号正/SIG+(绿线)3…信号负/SIG-(白线)4…激励负/EXC-(黑线)屏蔽线SHIELD…粗黑六、放大器接线(CYN-027为例)七、扭矩传感器与仪表接线方式放大器电气连接图传感器电气连接放大器输出电气连接-4线制型号:CYBQ-A2路(任接一路)电源正/红线…EXC+电源负/黑线…EXC-信号正/绿线…SIG+信号负/白线…SIG-电流型(4-20mA)电源正/红线…POWER +电源负/黑线…POWER -信号正/绿线…OUTPUT I 信号负/白线…OUTPUT -电压型(0-±5V,0-±10V)电源正/红线…POWER +电源负/黑线…POWER -信号正/绿线…OUTPUT V 信号负/白线…OUTPUT -不同类型放大器务必参考相应说明书接线!CYB 显示控制仪接线图CYN-3X 扭矩转速控制仪接线图CYN-X 扭矩控制仪接线图八、传感器使用注意事项1.特别提示:选传感器芯轴与外壳处贴有M标示端接被测件。
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。
YH502扭矩传感器说明书1
NO.2014-03 YH502系列扭矩传感器用户手册感谢您使用YH502系列扭矩传感器产品。
《用户手册》为正确的选用、安装、使用本产品作了必要的说明,请严格按照本手册指导使用。
一、应用范围:YH502系列扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。
应用范围十分广泛,主要用于:1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;5、可用于制造粘度计;6、可用于过程工业和流程工业中。
二、基本原理:1、扭矩的测量: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。
如图所示:应用原理图2、转速的测量:转速测量采用磁电码盘的方法进行测量,每一磁电码盘均有60个齿,轴带动磁电码盘每旋转一周可产生60个脉冲,转速传感器精度可达±0.1%~±0.5%(F·S),本传感器的测速方法采用内置测速,订货时用户需注明是否监测转速信号!三、外形尺寸:尺寸参考下图:四、产品特征:1. 开机5分钟即可进入工作状态,勿需预热过程。
2. 检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。
3. 不需反复调零即可连续测量正反扭矩。
4. 体积小、重量轻、易于安装。
5. 传感器可脱离二次仪表独立使用,直接输出与扭矩成正比的频率信号或模拟量。
五、主要性能及电气指标:扭矩精度:<±0.5 % F• S、<±0.25 % F• S、<±0.1 % F • S(可选)频率响应: 100μs非线性:<±0.1 % F• S重复性:<±0.1% F• S回差:<0.1 % F• S零点时漂:<0.2 % F• S零点温漂:<0.2 % F• S /10℃使用温度:-20 ~ 50℃储存温度:-40 ~ 70℃电源电压:±15VDC、24VDC(可选)信号输出: 5KHz—15KHz、0-20mA、4-20mA、0-5V、0-10V、1-5V (可选)六、传感器量程的选择扭矩传感器量程的选择应以实际测量的最大扭矩为依据,通常情况下应留有一定余量,防止出现过载导致传感器损坏。
TQ-01张紧轮式转盘扭矩传感器说明书
TQ-01过桥轮扭矩传感器用户使用说明书(供用户使用)版权所有翻版必究TQ-01过桥轮扭矩传感器使用说明书一、原理钻井过程中,通过张过桥轮扭矩传感器来测定转盘驱动钻具扭矩大小的变化,可正确反映出井下钻具的工作情况和井底地层的变化。
如钻头的磨损、牙轮咬住或脱落,钻柱遇卡或折断,地层硬度改变等,均会引起转盘驱动扭矩大小的变化。
因此,用张紧轮式转盘扭矩传感器可正确测定和显示转盘扭矩,有助于及时掌握井下工况,一旦出现事故苗子能及早采取相应措施,避免事故的发生。
钻井过程中,柴油发动机通过一系列传动装置,经传动链条带动绞车和转盘,转盘驱动钻具,实现钻进。
传动链条的张紧程度可对应于转盘的扭矩,当井下钻具发生异常或地层岩性发生变化时,转盘扭矩产生变化,从而影响到链条张紧力的变化。
根据这一原理,在传动链条的下方放入一张紧轮式转盘扭矩传感器,它将链条的张紧力转换成油压,再通过一压力传感器,把输出的油压信号转换成电信号,电信号的强弱就反映转盘驱动扭矩的变化,通过电缆将电信号传递到二次仪表或计算机接口,以显示和采集转盘驱动扭矩的信息。
二、技术指标TQ-01张紧轮式转盘扭矩传感器的系统构成见图一,包括压力传感器(1)高压软管(2),三通快速接头(3),底座板(4),限位螺栓(5),高压油缸(6),悬架(7),张紧轮(8),调节螺钉(9),长、短垫板等零件组成。
为了方便加注压力油,压力传感器和张紧轮式转盘扭矩传感器高压软管之间采用快速接头连接,装拆方便。
传感器技术指标如下:输出液压讯号范围:0~6MPa张紧轮外径: Φ260毫米(mm ) 高压油缸缸径: Φ65毫米(mm ) 传感器最低高度: 260毫米(mm ) 工作温度: -30~+80 0C 非线形误差: ≤0.5%输出信号: 4~20mA/0~6MPa(电流)三、安装和使用(一) 引出线接线规定1. 4~20mA/0~6MPa :二线制,配有密封式YD20三芯插座(二)安装张紧轮式转盘扭矩传感器根据钻机的不同可有两种安装方式,如下图所示,(1)封闭式链条箱的安装封闭式链条箱由于润滑、防尘的需要,其箱内有大量的润滑油,因此在安装传感器时,必须先将润滑油放尽,打开全封闭链罩,将张紧轮式转盘扭矩传感器安装在受力传动链条受力紧边,并注意传动链条方向与扭矩传感器的方向盘标识一致,并把两根限位螺栓旋到最低,其传感器高压软管与手动注油泵相连(使用快速接头),向传感器注油,张紧轮式转盘扭矩传感器会随着液压油的加注而逐渐抬起,当张紧轮轻微接触链条时,需要摆正传感器上下左右的位置,确认无误后将长、短垫板焊接在链条箱的底座上,如果焊接后发现张紧轮有偏移的现象,可以旋松底座板的四颗螺栓后,进行位置调整;也可以利用悬架两侧的调节螺钉,1脚: 空脚2脚: 15~30VDC 正极 3脚: 信号输出调节张紧轮其前后的位置,以便使链条居中。
F-149反应扭矩传感器说明书
F-149SPECIFICATIONS Rated Output: 2 mV/V nominalExcitation: 10 Vdc, 20 Vdc maxAccuracy: ±0.18% FSLinearity: ±0.10% FSHysteresis: ±0.10% FSRepeatability: ±0.10% FSZero Balance: ±1.0% FSOperating Temp Range:-53 to 120°C (-65 to 250°F)Compensated Temp Range:0 to 76°C (32 to 170°F)Thermal Effects: Zero: ±0.002% FS/°F Span: ±0.002% rdg/°FMax Load:Safe: 150% FS Ultimate: 300% FSBridge Resistance: 350 Ω nominalFull Scale Angular Deflection: 1.2°Construction: Nickel-plated steel U I deal for MonitoringTorque in Motor Pump and Machine MountsU Flange Mounted for Easy InstallationU Measures Torque in Clockwise and Counterclockwise DirectionsTQ101 Series reaction torque sensors are ideal for measuring reaction or restraining torques found in motor mounts, pump mounts, and machine mounts. They can also be used in limited rotation applications, such as measuring the torque required to turn a nut or an actuator shaft. The TQ101 is designed with flanges, enabling easy installation or adaptation. It is rugged enough for factory use, yet accurate enough for the laboratory.Sensing Element: Aluminum (up to 500 inch-lb), nickel- plated steel (above 500 inch-lb)Cover: Aluminum (100, 200 and 500 inch-lb) and nickel-plated steel (all other ranges)Electrical: Mating connector supplied FLANGE-MOUNTED REACTION TORQUE SENSORS TQ101-1K, shown smaller than actual size.Ordering Example: TQ101-100, flange-mounted reaction torque sensor with0 to 100 in-lb range.10 in-lb to 100K inch-lbTQ101 Series。
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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的被测轴承受扭矩时产生切应力,且最大切应力发生在轴的外圆周面上,两个主应力与轴线成45°和135°的夹角,因此把应变片粘贴在测点的主应力方向上测出应变值,然后可根据下式计算扭矩:εμπ⋅+=)1(643D E ME —材料的弹性模量 N/㎡; D —轴的直径,m;μ—轴材料的泊松比;ε—测得的应变值。
2、应变片传感器的原理应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器。
电阻应变片则是其最常采用的传感元件。
它是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。
电阻应变片的基本构造如图,它一般由敏感栅、基底、引线、盖片等组成。
敏感栅由直径为0.01-0.05mm 、高电阻系数的细丝弯曲而成栅状,它实际上是一个电阻元件,是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。
敏感栅用粘合齐将其固定在基底上。
基底的作用应保证将构件上应变准确地传递到敏感栅上去。
因此它必须很薄,一般为0.03-0.06mm ,使它能与试 感栅牢固地粘结在一起。
另外它还应有良好的绝缘性能、抗潮性能和耐热性能。
基底材料有纸、胶膜、玻璃纤维布等。
纸具有柔软、易于粘贴、应变极限大和价格低廉等优点,但耐温耐湿性差,一般工作温度低于70℃下采用。
为了提高耐湿耐久性和使用温度,可浸以酚醛树脂类粘合剂使用温度可提高至180℃,且时间稳定性好,适用于测力等传感器使用。
胶膜基底是由环氧树脂、酚醛树脂、聚脂树脂和聚酰亚胺等有机粘合剂制成的薄膜,胶膜基底具有比纸更好的柔性、耐湿性和耐久性,且使用温度可达100-300℃。
玻璃纤维布能耐400-450℃高温,多用做中温或高温应变片基底。
引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接,一般由0.1-0.2mm 低阻镀锡铜丝制成,并与敏感栅两输出端相焊接。
在测试时,将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上,随着试件受力变形,应变片的敏感栅也获得同样的变形,从而使其电阻随之发生变化,而此电阻变化是与试件应变成比例的,因此如果通过一定测量线路将这种电阻变化转换为电压或电流变化,然后再用显示记录仪表将其显示记录下来,就能知道被测试件应变量的大小。
四、总体方案确定简单地说:就是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,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,经低通滤波送入A/D转换,然后经单片机处理送显示屏显示其大小。
这种接法可以消除轴向力和弯曲力的干扰。
1、测试系统框图、运用第二章相关知识测试系统框图2、测量电路示意框图测量电路示意图五、具体方案设计a)扭矩传感器设计根据第三章的相关内容进行扭矩传感器的设计如下:1)传感器类型:电阻应变片式传感器2)电阻应变片基本结构:3)应变片的布置为提高测量灵敏度,可用4个应变片按承受的拉压应力平均分配,两个承受拉应力的应变片R1、R3分别贴在轴的外圆0°、180°处并与轴线成135°夹角,两个承受压应力的应变片R2、R4分别贴在轴的外圆90°、270°处并与轴线成45°夹角,(如图4所示)4个应变片组成全桥回路。
(如图5所示)4)传感器的安装示意图5)传感器的技术参数:基底材料:金属薄片应变片标称电阻值:500欧姆应变片栅长度l:6mm敏感栅结构:圆膜栅使用温度: 0 ~ 800℃灵敏度系数S:1±0.2 mv / V允许电流:(正常工作时应变片允许通过最大电流)设定为25mA零点温漂:<0.5 % /℃电源电压:+15V±5%,-15V±5%扭矩示值误差:<± 0.5 % F· S非线性:<±0.25 % F· S重复性:<±0.2% F² S回差: <0.2 % F· S零点温漂:<0.5 % /℃输出阻抗: 1KΩ ±3Ω绝缘阻抗: >500MΩ静态超载: 120 %断裂负载: 200 %使用温度: 0 ~60℃储存温度:-20 ~70℃总消耗电流: <130mA频率信号输出: 5KHz—15KHz负额定扭矩:5KHz±10Hz零扭矩:10KHz±10Hz正额定扭矩:15KHz±10Hz2 、信号的中间变换与传输由汽车试验学第四章的内容进行相关信号的变换与传输设计1)测量电桥由上所述,4个电阻应变片组成测量电桥,全桥回路如下图(图5)所示。
2)电桥输出方式参考第九章(P146)相关内容。
选择电桥信号的输出方式为旋转变压器无线接触感应式。
(如下图所示)W1、W2是固定在轴上的两个变压器线圈并随着轴旋转,组成供桥输入的变压器;W3、W4是固定在传感器壳体上的两个变压器线圈,组成信号输出的变压器,侧扭矩时,线圈W4两端会有电信号输出。
3)放大电路设计选择三运放高共模抑制比放大电路下图所示电路是目前广泛应用的高共模抑制比放大电路。
增益为截止频率电路中取第一级滤波电路截止频率为Hz f 201=,根据公式取Ω=k R 1501,F C μ1.01=;取第二级滤波电路截止频率为Hz f 102=,根据公式取Ω=k R 1502,F C μ1.02=。
3、实验数据采集系统设计参考课本第5章的相关内容,进行数据采集系统的设计。
1)硬件部分设计:数据采集部分采用多路开关方式进行。
设计又8个模拟数据采集通道和一个数字数据采集通道。
整体硬件框图如下2)软件部分设计:六、测量误差分析及数据处理根据课本第一章相关内容,进行扭矩测量仪的误差分析和数据处理。
1、误差分析:1)温度变化造成的误差温度变化时,零点会有变化,其次在被应力不变的情况下,不同温度条件将可能有不同的输出。
前者称为温度引起的零点漂移,而后者称为灵敏度漂移。
引起零点漂移的原因主要有应变片粘贴的好坏,应变片材料的不均匀,所选应变片的电阻温度特性不一致等。
由上述原因造成的零点漂移,在测量桥配好以后,往往具有固定的方向性,可采用简单的方法,在相应的桥臂中串入一个由较大温度系数材料制成的电阻来进行补偿。
引起灵敏度漂移的主要原因是弹性体材料的弹性模数随温度的变化,应变片灵敏系数随温度的变化、弹性元件热膨胀系数变化及热膨胀各向异性等因素。
正确的补偿为在桥路进行实际灵敏度漂移的测量,然后根据漂移的正或负方向、大小来确定补偿方法及补偿量。
常用的方法有改变供桥稳压电源输出值或在电路中串、并联电阻等。
2)联轴器和受力轴的振动引起的误差联轴器和受力轴的振动会使接触电阻阻值发生变化,会使得传感器桥路输出信号上叠加一个交变信号,此交变分量可用二阶低频滤波器来消除。
2、数据处理:1)有效数字的确定:正确地确定有效数字是数据处理的基础,它将直接影响实验结果的准确度;2)可以数据的剔除:采用格拉布斯准则对可以数据进行剔除,使得结果更可靠;3)采用列表法和图示法将实验结果表示出来。
七、参考文献【1】赵立军白欣编著《汽车试验学》北京大学出版社【2】丁元杰编著《单片微机原理与应用》机械工业出版社【3】郁有文编著《传感器原理及工程应用》西安电子工业大学出版社【4】李中发编著《电子技术》中国水利水电出版社【5】商维绿编著《现代扭矩测量技术》上海交大出版社。