數(shù)字相位差式扭矩儀的特點(diǎn)
數(shù)字相位差式扭動(dòng)儀由磁電式扭傳感器和數(shù)字相位差計(jì)（二次儀表）兩部分組成。在扭力軸兩端安裝有兩個(gè)輪齒分別對(duì)稱的測(cè)速齒輪，因齒輪外側(cè)分別安裝有一個(gè)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。扭力軸在動(dòng)力源帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器中，分別得到近似正弦的電壓信號(hào) S1、S2。當(dāng)扭力軸不受扭時(shí)，由于兩齒輪處在理想的對(duì)稱安裝位置上，故此兩信號(hào)是同相位的。扭力軸受扭后，將產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)角，引起兩齒輪間相對(duì)位置錯(cuò)移，因而使兩端輸出信號(hào)S1和S2之間形成一個(gè)相位差。此相位差與扭轉(zhuǎn)角成比例，而又與扭力軸所受扭矩T成比例。這樣，傳感器就把扭矩轉(zhuǎn)換成兩信號(hào)的相位差。因此，采用一臺(tái)位差計(jì)做二次儀表并將測(cè)量結(jié)果值以扭矩單位表示，即可組成一套完整的扭矩測(cè)量?jī)x。
扭力軸2上安裝了兩個(gè)外齒輪3、4，兩個(gè)內(nèi)齒輪5、6與長(zhǎng)久磁鐵9、10安裝在圓筒13上。
圓筒可由固定在殼體1上的附加電動(dòng)機(jī)14通過傳動(dòng)帶15帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。使用時(shí)，將扭力軸串接在傳遞扭矩的系統(tǒng)中，作為傳動(dòng)軸的一部分隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速高時(shí)，附加電動(dòng)機(jī)14不開動(dòng)。這時(shí)外齒輪3、4隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)齒輪5、6不動(dòng)，使內(nèi)、外齒輪輪齒之間的相對(duì)角位置發(fā)生變化，這時(shí)外齒輪3、4隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而面齒輪5、6不動(dòng)，使內(nèi)、外齒輪輪齒之間的相對(duì)象位置發(fā)生變化，時(shí)而兩齒頂相對(duì)，時(shí)而齒頂與齒間相對(duì)。由此引起磁路氣隙部分發(fā)生周期性變化，這樣，兩個(gè)線圈就感應(yīng)出同頻率近似正弦的電壓信號(hào)。當(dāng)扭力軸受扭以后，它的兩端就發(fā)生相對(duì)扭轉(zhuǎn)變形，產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)角，從而引起兩個(gè)外齒輪3、4之間的相對(duì)位置錯(cuò)移，使由兩個(gè)檢測(cè)線圈7、8輸出的正弦信號(hào)之間形成一個(gè)相位差。同前所述，為了測(cè)量扭矩值，只要將兩個(gè)信號(hào)輸往相位差計(jì)，測(cè)出相應(yīng)的相位差值即可。
這種傳感器若用于靜態(tài)標(biāo)定或用于測(cè)量靜的扭矩時(shí)，扭力軸是不旋轉(zhuǎn)的。為了獲得內(nèi)、外齒輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可開動(dòng)附加電動(dòng)機(jī)14通過傳動(dòng)帶15帶動(dòng)內(nèi)齒輪5、6轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)向應(yīng)與扭力軸受扭方向相反，同樣可以根據(jù)兩個(gè)輸出信號(hào)的相位差來測(cè)量扭矩。另外，在測(cè)量低轉(zhuǎn)速軸的扭矩時(shí)，由于輸出信號(hào)的幅值低會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。為了解決低轉(zhuǎn)速下的測(cè)扭問題，也希望增加內(nèi)、外齒輪之間的相對(duì)速度。此時(shí)也可開動(dòng)附加電動(dòng)機(jī)14。應(yīng)注意的是，此時(shí)若同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)速信號(hào)，則測(cè)出的轉(zhuǎn)速值為扭力軸轉(zhuǎn)速與附加電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速之和。
相位差式扭矩傳感器可由兩個(gè)輸出信號(hào)之間的相位差確定扭矩，同時(shí)可以由任意一個(gè)輸出信號(hào)的頻率確定軸的轉(zhuǎn)速。因此，這種扭矩儀的二儀表實(shí)際上是數(shù)字相位差計(jì)和頻率計(jì)的組合，可以用數(shù)字同時(shí)顯示扭矩和轉(zhuǎn)速。例如，國(guó)產(chǎn)型扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，它設(shè)有兩個(gè)顯示窗口，分別顯示扭矩和轉(zhuǎn)速。同時(shí)還設(shè)有打印輸出接口，可將測(cè)量結(jié)果以8421編碼串行輸出至打印設(shè)備。此外，該儀器還具有輸出扭矩和轉(zhuǎn)速度模擬量的功能，可與光電記錄波器配套使用，對(duì)瞬態(tài)變化的扭動(dòng)和轉(zhuǎn)速波形進(jìn)行記錄，繪制動(dòng)態(tài)曲線。
常用國(guó)產(chǎn)CKY-810型扭矩傳感器的技術(shù)數(shù)據(jù)為：
感測(cè)齒輪 齒數(shù)：60；模數(shù)：0.9mm
額定扭矩時(shí)的扭轉(zhuǎn)角 額定扭矩Tmax 50m
允許超載 ≤Tmax×20%
沖擊超載 ≤Tmax×50%
測(cè)速范圍 0～6000r/min
CKY-810系列扭矩傳感器的測(cè)量范圍由0.5m到3000m之間，分為12級(jí)。
數(shù)字相位差式扭矩儀的特點(diǎn)
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