Характарыстыкі і прынцып працы датчыкаў крутоўнага моманту

Характарыстыкі і прынцып працы датчыкаў крутоўнага моманту

 

Датчыкі крутоўнага моманту хутка сталі важным кампанентам у розных галінах прамысловасці, зарэкамендаваўшы сябе як незаменную частку сямейства датчыкаў.

 

I. Характарыстыкі датчыкаў крутоўнага моманту:

 

1. Магчымасць вымярэння: яны могуць вымяраць статычны і дынамічны крутоўны момант, а таксама стацыянарны і вярчальны момант.

2. Высокая дакладнасць і стабільнасць: яны забяспечваюць высокую дакладнасць выяўлення і добрую стабільнасць і прызначаны для прадухілення перашкод.

3. Кампактнасць і лёгкасць: гэтыя датчыкі невялікія па памеры, лёгкія і бываюць у розных усталявальных структурах, што робіць іх простымі ў ўстаноўцы і выкарыстанні. Яны могуць бесперапынна вымяраць станоўчы і адмоўны крутоўны момант без неабходнасці скіду да нуля.

4. Трываласць: без дэталяў, якія зношваюцца, такіх як токаправодныя кольцы, яны могуць працаваць на высокіх хуткасцях на працягу доўгага часу.

5. Прамы выхад сігналу: датчыкі выдаюць высокачашчынныя сігналы, якія могуць непасрэдна апрацоўвацца кампутарамі.

6. Высокая здольнасць да перагрузак: пругкі элемент, які выкарыстоўваецца ў гэтых датчыках, можа вытрымліваць вельмі вялікія перагрузкі.

 

II. Прынцып вымярэння датчыкаў крутоўнага моманту:

 

Спецыяльныя датчыкі дэфармацыі кручэння прымацаваны да пругкага вала, які вымяраецца, утвараючы мост дэфармацыі. Калі на гэты мост падаецца сілкаванне, ён можа вымяраць круцільны электрычны сігнал пругкага вала. Гэты сігнал дэфармацыі ўзмацняецца і пераўтворыцца ў частотны сігнал, прапарцыйны рэакцыі кручэння праз пераўтварэнне ціску/частаты. Увод энергіі і выхад сігналу для гэтай сістэмы кіруюцца двума наборамі спецыяльных колцападобных трансфарматараў, якія палягчаюць бескантактавую перадачу энергіі і сігналу.

 

III. Структурны прынцып датчыкаў крутоўнага моманту:

 

Базавы датчык крутоўнага моманту фарміруецца шляхам прымацавання спецыяльных торсіённых вымяральных палос да спецыяльнага пругкага вала, ствараючы пераменны электрычны мост. Наступныя кампаненты замацаваны на вале:

1. Другасная шпулька энергетычнага кальцавога трансфарматара,

2. Першасная шпулька сігнальнага кальцавога трансфарматара,

3. Друкаваная плата на вале, якая ўключае ў сябе блок харчавання выпроствання і стабілізацыі, схему ўзмацнення прыбораў, схему пераўтварэння V/F (напружанне ў частату) і схему выхаду сігналу.

 

IV. Працоўны працэс датчыкаў крутоўнага моманту:

 

На датчык падаецца сілкаванне 15 В. Крышталевы асцылятар у магнітным ланцугу генеруе квадратную хвалю частатой 400 Гц, якая ўзмацняецца ўзмацняльнікам магутнасці TDA2030 для атрымання крыніцы магнітнага сілкавання пераменнага току. Гэтая магутнасць перадаецца ад нерухомай першаснай шпулькі да другаснай шпулькі, якая верціцца праз энергетычны кальцавы трансфарматар T1. Атрыманая ў выніку магутнасць пераменнага току выпростваецца і фільтруецца ланцугом на вале для атрымання крыніцы харчавання 5 В пастаяннага току, які сілкуе аперацыйны ўзмацняльнік AD822. Для харчавання моста, узмацняльніка і V/F пераўтваральніка выкарыстоўваецца высокадакладны крыніца харчавання 4,5 В пастаяннага току, выраблены эталоннай крыніцай харчавання AD589 і падвойным аперацыйным узмацняльнікам AD822.

 

Калі эластычны вал падвяргаецца кручэнню, сігнал дэфармацыі на ўзроўні мВ, які выяўляецца перамычкай дэфармацыі, узмацняецца да моцнага сігналу ад 1,5 В да 1 В інструментальным узмацняльнікам AD620. Затым гэты сігнал пераўтворыцца ў сігнал частоты пераўтваральнікам V/F LM131. Сігнал частоты перадаецца ад першаснай шпулькі, якая верціцца, да нерухомай другаснай шпулькі праз сігнальны кальцавы трансфарматар T2. Пасля фільтрацыі і фарміравання схемай апрацоўкі сігналу ў корпусе датчыка атрымліваецца частата сігналу, прапарцыянальная крутоўнаму моманту, прыкладзеным да пругкага вала. Паколькі паміж рухомым і статычным кольцамі ёсць толькі невялікі зазор у некалькі міліметраў, а частка вала датчыка заключана ў металічны корпус, дасягаецца эфектыўнае экранаванне, што прыводзіць да моцнай здольнасці супраць перашкод.