轉矩-扭矩

 

shijixieyuanjianzhuandongdelijuchengweizhuandongliju
，jianchengzhuanju。jixieyuanjianzaizhuanjuzuoyongxiadouhuichanshengyidingchengdudeniuzhuanbianxing，guzhuanjuyoushiyouchengweiniuju。zhuanjushigezhonggongzuojixiechuandongzhoudejibenzaihexingshi
，yudonglijixiedegongzuonengli、能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等因素緊密聯係

，轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控製、傳動係統工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。此外,轉矩與功率的關係T=9549P/n

 

電機的額定轉矩表示額定條件下電機軸端輸出轉矩。轉矩等於力與力臂或力偶臂的乘積，在國際單位製(SI)中，轉矩的計量單位為牛頓・米(N・m)，工程技術中也曾用過公斤力・米等作為轉矩的計量單位。電機軸端輸出轉矩等於轉子輸出的機械功率除以轉子的機械角速度。直流電動機堵轉轉矩計算公式TK=9.55KeIK torque

 

轉矩傳感器

 

利用扭軸把轉矩轉換成扭應力或扭轉角
，再轉換成與轉矩成一定關係的電信號的傳感器。扭軸的形式有實心軸、空心軸、矩形軸等。按照作用原理不同，扭應力式轉矩傳感器可分為電阻應變式和壓磁式兩種
；扭轉角式轉矩傳感器可分為振弦式、光電式和相位差式三種。

 

電阻應變式轉矩傳感器  它把電阻應變片（見電阻應變計貼在扭軸上，應變電橋的供電和從橋路輸出信號都必須通過導電滑環(圖1)。這種傳感器結構簡單，製造方便，但因使用導電滑環，振動頻率較低，不適於高速旋轉體和扭軸振動較大的場合使用。 轉矩是旋轉動力機械的重要工作參數，而轉矩測量已成為機械量測量中一個重要組成部分。轉矩測量應用範圍很廣泛，它滲透到工業
、農業、交通運輸、航天航空
、國防
、能源、化工等各個領域。若能準確



、可靠、方便地測出受試機械的平均或瞬時的轉矩、轉(zhuan)速(su)和(he)功(gong)率(lv)
，這(zhe)對(dui)改(gai)進(jin)和(he)提(ti)高(gao)旋(xuan)轉(zhuan)動(dong)力(li)機(ji)械(xie)的(de)性(xing)能(neng)大(da)有(you)裨(bi)益(yi)。同(tong)時(shi)，在(zai)受(shou)試(shi)機(ji)械(xie)中(zhong)，轉(zhuan)矩(ju)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)可(ke)作(zuo)為(wei)日(ri)常(chang)運(yun)行(xing)的(de)監(jian)視(shi)裝(zhuang)置(zhi)，起(qi)到(dao)故(gu)障(zhang)診(zhen)斷(duan)的(de)作(zuo)用(yong)或(huo)可(ke)用(yong)做(zuo)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)。 轉矩測量技術的發展取決於傳感器、信號傳輸和測量儀的研究。傳感器從介入式發展成不介入式。
 

xinhaochuanshuyoujiechushihuahuanchuanshufazhanchengwujiechushichuanshu。muqian
，youyuweijideyingyong，zhuanjuceliangyixingnengdadatigao。benwenyanjiudecidanxingzhuanjuceliangyiyoucidanxingzhuanjuchuanganqihehouxuceliangdianluzucheng，tashiliyongtiecicailiaodecidanxingxiaoying(壓磁效應)測(ce)量(liang)轉(zhuan)矩(ju)的(de)儀(yi)表(biao)。由(you)於(yu)測(ce)量(liang)元(yuan)件(jian)不(bu)與(yu)轉(zhuan)軸(zhou)接(jie)觸(chu)，不(bu)隨(sui)轉(zhuan)軸(zhou)運(yun)動(dong)，因(yin)此(ci)信(xin)號(hao)的(de)引(yin)出(chu)較(jiao)方(fang)便(bian)，不(bu)需(xu)要(yao)導(dao)電(dian)滑(hua)環(huan)，可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)
，堅(jian)固(gu)耐(nai)用(yong)，且(qie)對(dui)溫(wen)度(du)和(he)幹(gan)擾(rao)不(bu)敏(min)感(gan)。通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)證(zheng)明(ming)，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)與(yu)轉(zhuan)矩(ju)呈(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi)。 本文詳細地介紹了磁彈性轉矩測量儀的各個組成部分，重點研究了如何準確地
、可靠地實現轉矩的測量。

 

 

壓磁式轉矩傳感器  它的扭軸由鐵磁材料製成，受轉矩作用時軸中產生方向性應力，並出現磁的各向異性，即在拉應力作用下磁阻減少；而在壓應力作用下磁阻增大。這種傳感器沒有導電滑環
，屬於非接觸測量
，具有可靠性高
、堅固耐用、輸出電壓高、對溫度和幹擾不敏感等優點。

 

振弦式轉矩傳感器  它利用振弦敏感扭轉角來測量轉矩（見振弦式傳感器）


，其特點是采用頻率信號傳遞方式，抗幹擾性能好。

 

光電式轉矩傳感器  它由一個扭軸和兩個光柵盤構成(圖2)。兩光柵盤上有相等數量輻射狀黑色部位。扭軸受轉矩作用時產生扭轉角變形，光柵盤1與2相差一個角度,形成透光口,光電元件遂有一調寬脈衝輸出，轉矩越大,透光口開度也越大,因而光電流脈衝的寬度也就越大。脈衝電流平均值與轉矩成正比。這種傳感器屬於非接觸式，但光源必須穩壓供電（見光電式傳感器）。

 

相位差式轉矩傳感器  它ta由you一yi個ge扭niu軸zhou兩liang個ge齒chi輪lun和he一yi對dui磁ci阻zu式shi脈mai衝chong發fa生sheng器qi組zu成cheng。每mei個ge齒chi輪lun的de齒chi頂ding上shang方fang裝zhuang有you由you線xian圈quan和he磁ci鋼gang所suo組zu成cheng的de檢jian測ce器qi。當dang扭niu軸zhou發fa生sheng扭niu轉zhuan時shi，兩liang個ge檢jian測ce器qi的de輸shu出chu電dian壓ya產chan生sheng相xiang位wei差cha
，它ta與yu所suo傳chuan遞di的de轉zhuan矩ju大da小xiao相xiang對dui應ying
，測ce出chu相xiang位wei差cha就jiu可ke測ce量liang相xiang應ying的de轉zhuan矩ju值zhi。這zhe種zhong傳chuan感gan器qi的de特te點dian是shi測ce量liang精jing度du高gao
，屬shu於yu非fei接jie觸chu測ce量liang，穩wen定ding性xing好hao,轉矩值用數字量直讀

，容易進行記錄和控製
，結構簡單。

 

扭矩傳感器，(又稱力矩傳感器
、扭力傳感器、轉矩傳感器、扭矩儀)分為動態和靜態兩大類，其中動態扭矩傳感器又可叫做轉矩傳感器、轉矩轉速傳感器
、非接觸扭矩傳感器
、旋轉扭矩傳感器等。 扭(niu)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)對(dui)各(ge)種(zhong)旋(xuan)轉(zhuan)或(huo)非(fei)旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)械(xie)部(bu)件(jian)上(shang)對(dui)扭(niu)轉(zhuan)力(li)矩(ju)感(gan)知(zhi)的(de)檢(jian)測(ce)。扭(niu)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)扭(niu)力(li)的(de)物(wu)理(li)變(bian)化(hua)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)精(jing)確(que)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)。扭(niu)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)製(zhi)造(zao)粘(zhan)度(du)計(ji)

，電(dian)動(dong)(氣動
，液力)扭力扳手
，它具有精度高，頻響快
，可靠性好
，壽命長等優點。

 

 

扭(niu)矩(ju)是(shi)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)最(zui)頻(pin)繁(fan)涉(she)及(ji)到(dao)的(de)參(can)數(shu)
，為(wei)了(le)檢(jian)測(ce)旋(xuan)轉(zhuan)扭(niu)矩(ju)，使(shi)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)扭(niu)轉(zhuan)角(jiao)相(xiang)位(wei)差(cha)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)在(zai)彈(dan)性(xing)軸(zhou)的(de)兩(liang)端(duan)安(an)裝(zhuang)著(zhe)兩(liang)組(zu)齒(chi)數(shu)、形狀及安裝角度完全相同的齒輪
，在齒輪的外側各安裝著一隻接近(磁或光)chuanganqi。dangdanxingzhouxuanzhuanshi
，zheliangzuchuanganqijiukeyiceliangchuliangzumaichongbo，bijiaozheliangzumaichongbodeqianhouyandexiangweichajiukeyijisuanchudanxingzhousuochengshoudeniujuliang。gaifangfadeyoudian：實現了轉矩信號的非接觸傳遞，檢測信號為數字信號;缺點：體積較大
，不易安裝，低轉速時由於脈衝波的前後沿較緩不易比較

，因此低速性能不理想。

 

 

扭矩測試比較成熟的檢測手段為應變電測技術，它具有精度高、頻響快、可靠性好、壽命長等優點。 將(jiang)專(zhuan)用(yong)的(de)測(ce)扭(niu)應(ying)變(bian)片(pian)用(yong)應(ying)變(bian)膠(jiao)粘(zhan)貼(tie)在(zai)被(bei)測(ce)彈(dan)性(xing)軸(zhou)上(shang)，並(bing)組(zu)成(cheng)應(ying)變(bian)橋(qiao)
，若(ruo)向(xiang)應(ying)變(bian)橋(qiao)提(ti)供(gong)工(gong)作(zuo)電(dian)源(yuan)即(ji)可(ke)測(ce)試(shi)該(gai)彈(dan)性(xing)軸(zhou)受(shou)扭(niu)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)。這(zhe)就(jiu)是(shi)基(ji)本(ben)的(de)扭(niu)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)式(shi)。但(dan)是(shi)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)動(dong)力(li)傳(chuan)遞(di)係(xi)統(tong)中(zhong)
，最(zui)棘(ji)手(shou)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)旋(xuan)轉(zhuan)體(ti)上(shang)的(de)應(ying)變(bian)橋(qiao)的(de)橋(qiao)壓(ya)輸(shu)入(ru)及(ji)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)應(ying)變(bian)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)如(ru)何(he)可(ke)靠(kao)地(di)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)部(bu)分(fen)與(yu)靜(jing)止(zhi)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)傳(chuan)遞(di)

，通(tong)常(chang)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)用(yong)導(dao)電(dian)滑(hua)環(huan)來(lai)完(wan)成(cheng)。 由(you)於(yu)導(dao)電(dian)滑(hua)環(huan)屬(shu)於(yu)磨(mo)擦(ca)接(jie)觸(chu)，因(yin)此(ci)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)存(cun)在(zai)著(zhe)磨(mo)損(sun)並(bing)發(fa)熱(re)，因(yin)而(er)限(xian)製(zhi)了(le)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)的(de)轉(zhuan)速(su)及(ji)導(dao)電(dian)滑(hua)環(huan)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。及(ji)由(you)於(yu)接(jie)觸(chu)不(bu)可(ke)靠(kao)引(yin)起(qi)信(xin)號(hao)波(bo)動(dong)，因(yin)而(er)造(zao)成(cheng)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)大(da)甚(shen)至(zhi)測(ce)量(liang)不(bu)成(cheng)功(gong)。為(wei)了(le)克(ke)服(fu)導(dao)電(dian)滑(hua)環(huan)的(de)缺(que)陷(xian)，另(ling)一(yi)個(ge)辦(ban)法(fa)就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)無(wu)線(xian)電(dian)遙(yao)測(ce)的(de)方(fang)法(fa) :將扭矩應變信號在旋轉軸上放大並進行V/F轉換成頻率信號，通過載波調製用無線電發射的方法從旋轉軸上發射至軸外
，再用無線電接收的方法

，就可以得到旋轉軸受扭的信號。 旋轉軸上的能源供應是固定在旋轉軸上的電池。該方法即為遙測扭矩儀。

 

 

扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉速及機械功率的精密測量儀器。應用範圍十分廣泛，主要用於：

 

1、電動機、發動機
、內燃機等旋轉動力設備輸出扭矩及功率的檢測;

 

2、風機
、水泵、齒輪箱
、扭力板手的扭矩及功率的檢測;

 

3、鐵路機車、汽車
、拖拉機、飛機
、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測;

 

4、可用於汙水處理係統中的扭矩及功率的檢測;

 

5、可用於製造粘度計;

 

6、可用於過程工業和流程工業中;

 

7、可以應用於實驗室，測試部門以及生產監控和質量控製;

 

注意事項：

 

1.安裝時
，不能帶電操作，切莫直接敲打、碰撞傳感器。

 

2.聯軸器的緊固螺栓應擰緊 ,聯軸器的外麵應加防護罩
，避免人身傷害。

 

3.信號線輸 出不得對地 ,對電源短路,輸出電流不大於10mA· 屏蔽電纜線的屏蔽層必須與 +15V電源的公共端(電源地)連接。

 

以(yi)上(shang)便(bian)是(shi)我(wo)為(wei)大(da)家(jia)整(zheng)理(li)出(chu)來(lai)的(de)有(you)關(guan)扭(niu)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)一(yi)些(xie)基(ji)本(ben)的(de)信(xin)息(xi)了(le)，雖(sui)然(ran)通(tong)常(chang)接(jie)觸(chu)到(dao)它(ta)的(de)都(dou)是(shi)一(yi)些(xie)專(zhuan)業(ye)人(ren)士(shi)，而(er)我(wo)們(men)隻(zhi)是(shi)使(shi)用(yong)它(ta)，並(bing)不(bu)會(hui)真(zhen)正(zheng)接(jie)觸(chu)到(dao)它(ta)，但(dan)是(shi)，我(wo)覺(jiao)得(de)能(neng)夠(gou)多(duo)多(duo)了(le)解(jie)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)信(xin)息(xi)
、zhishihaishifeichangyoubiyaode。xuexilejiele
，womenbuyidingfeideshiyongta，danshixuedaolejiuhuichengweiwomenzijidedongxi，suishidoukeyinachulaiyong，buyaodengdaozhenzhengxuyaoshi
，caizhidaozhejiqiuzhu。

 

 

推薦閱讀：