旋转扭矩传感器

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。

中文名：旋转扭矩传感器

对象：机械部件

分类：机器设备

种类：传感器

特点：精度高

应用：制造粘度计

1、应用范围

旋转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。

2、基本原理

旋转扭矩的测量：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1所示：

3、产品特点

1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。

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.即可测量静止扭矩，也可测量旋转扭矩。

5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供+15V，-15V（200mA）的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。

6.测量范围：0—10000Nm标准可选,非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm、50万Nm、100万Nm、200万Nm可定制，特殊量程定制。

4、主要功能及性能指标

扭矩示值误差：<±0.5%F·S灵敏度：1±0.2mv/V

非线性：<±0.25%F·S重复性：<±0.2%F·S

回差：<0.2%F·S零飘（24小时）：<0.5%F·S

零点温飘：<0.5%F·S/10℃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℃电源电压：+15V±5%,-15V±5%

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±10Hz信号占空比：（50±10）%

5、安装步骤

1.根据轴的连接形式和扭矩传感器的长度，确定原动机和负载之间的距离，调节原动机和负载的轴线相对于基准面的距离，使它们的轴线的同轴度小于Φ0.03mm,固定原动机和负载在基准面上。

2.将联轴器分别装入各自轴上。

3.调节扭矩传感器与基准面的距离，使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ0.03mm，固定扭矩传感器在基准面上。

4.紧固联轴器，安装完成。

6、信号输出与信号采集

1、扭矩信号输出基本形式：

方波信号、脉冲信号。

?可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出（单向、静止扭矩测量）。

2、扭矩信号处理形式：

扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表，直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。

扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表，直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及RS232通讯信号。

直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或PLD进行处理。

7、维护与保养

1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时，仅将两端轴承盖打开，将润滑脂加入轴承，然后装上两端盖。

2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为-20℃——70℃的环境里。

8、注意事项

1.安装时，不能带电操作，切莫直接敲打、碰撞传感器。

2.联轴器的紧固螺栓应拧紧,联轴器的外面应加防护罩，避免人身伤害。

3.信号线输出不得对地,对电源短路,输出电流不大于10mA?屏蔽电缆线的屏蔽层必须与+15V电源的公共端（电源地）连接。

9、安装使用

1、使用环境：扭矩传感器应安装在环境温度为0℃～60℃，相对湿度小于90%，无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。

2、安装方式：

(1)水平安装:如图11所示:

(2)垂直安装:图12所示:

3、连接方式：扭矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接

（1）弹性柱销联轴器连接如图13所示，此种连接方式结构简单，加工容易，维护方便。能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移，同时能起到轻微减振的作用。适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合，工作温度为-20-70℃。

（2）刚性联轴器连接如图14所示，这种连接形式结构简单，成本低，无补偿性能，不能缓冲减振，对两轴的安装精度较高。用于振动很小的工况条件。

4、安装要求：

（1）扭矩传感器可水平安装，也可垂直安装。

（2）如图11、12所示，动力设备、传感器、负载设备应安装在稳固的基础上，以避免过大的震动，否则可能发生数据不稳，降低测量精度，甚至损坏传感器。

（3）采用弹性柱销联轴器或刚性联轴器连接。

（4）动力设备、传感器、负载设备轴线的同心度应小于Φ0.05mm。

10、动态扭矩传感器的应用

动态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