Charakterystyka i zasada pracy czujników momentu obrotowego

Charakterystyka i zasada robocza czujników momentu obrotowego

 

Czujniki momentu obrotowego szybko stały się istotnym elementem w różnych branżach, ustalając się jako niezbędna część rodziny czujników.

 

I. Charakterystyka czujników momentu obrotowego:

 

1. Zdolność pomiaru: Mogą mierzyć zarówno statyczny, jak i dynamiczny moment obrotowy, a także moment stacjonarny i obrotowy.

2. Wysoka dokładność i stabilność: oferują one wysoką dokładność wykrywania i dobrą stabilność i są zaprojektowane w celu zapobiegania zakłóceniu.

3. Kompaktowy i lekki: te czujniki są małe, lekkie i są dostępne w różnych strukturach instalacyjnych, dzięki czemu są łatwe w instalacji i użyciu. Mogą stale mierzyć dodatni i ujemny moment obrotowy bez potrzeby resetowania do zera.

4. Trwałość: Bez części zużycia, takich jak pierścienie przewodzące, mogą działać z dużymi prędkościami przez dłuższe okresy.

5. Bezpośrednie wyjście sygnału: Sygnały częstotliwości wysokiego poziomu czujniki, które można bezpośrednio przetwarzać za pomocą komputerów.

6. Wysoka pojemność przeciążenia: Element elastyczny używany w tych czujnikach może wytrzymać bardzo wysokie przeciążenia.

 

ii. Zasada pomiaru czujników momentu obrotowego:

 

Specjalne wskaźniki skrętne są przymocowane do mierzonego wału sprężystego, tworząc most odkształcenia. Gdy zasilanie jest dostarczane do tego mostu, może mierzyć skrętny sygnał elektryczny wału sprężystego. Ten sygnał deformacji jest wzmacniany i przekształcony w sygnał częstotliwości proporcjonalny do reakcji skrętnej poprzez konwersję ciśnienia/częstotliwości. Wejście energii i wyjście sygnału dla tego systemu są zarządzane przez dwa zestawy specjalnych transformatorów w kształcie pierścienia, które ułatwiają bez kontaktowe transmisję energii i sygnału.

 

iii. Strukturalna zasada czujników momentu obrotowego:

 

Utworzony jest podstawowy czujnik momentu obrotowego poprzez przymocowanie specjalnych pasków pomiarowych skrętnych do specjalnego wału sprężystego, tworząc zmienny most elektryczny. Następujące elementy są ustalone do wału:

1. Cewka wtórna transformatora pierścienia energii,

2. Główna cewka transformatora pierścienia sygnału,

3. Wydrukowana płyta obwodu na wale, która obejmuje zasilacz rektyfikacji i stabilizacji, obwód wzmacniający oprzyrządowanie, obwód konwersji V/F (napięcie do częstotliwości) oraz obwód wyjściowy sygnału.

 

iv. Proces pracy czujników momentu obrotowego:

 

Zasilacz 15 V jest dostarczany do czujnika. Kryształowy oscylator w obwodzie magnetycznym wytwarza fala kwadratową 400 Hz, która jest wzmacniana przez wzmacniacz mocy TDA2030 w celu uzyskania zasilacza magnetycznego AC. Ta moc jest przenoszona z stacjonarnej cewki pierwotnej do obracającej się cewki wtórnej przez transformator pierścienia energii T1. Powstała moc prądu przemiennego jest naprawiana i filtrowana przez obwód na wale w celu uzyskania zasilania 5 V DC, który zasila wzmacniacz operacyjny AD822. Dokładny zasilacz DC 4,5 V, wytwarzany przez źródło zasilania odniesienia AD589 i podwójny wzmacniacz operacyjny AD822, służy do zasilania mostu, wzmacniacza i konwertera V/F.

 

Gdy wał sprężystości ulega skręceniu, sygnał deformacji na poziomie MV wykryty przez most odkształcenia jest wzmacniany do silnego sygnału od 1,5 V do 1 V przez wzmacniacz oprzyrządowania AD620. Sygnał ten jest następnie przekształcany w sygnał częstotliwości przez konwerter V/F LM131. Sygnał częstotliwości jest przesyłany z obracającej się cewki pierwotnej do stacjonarnej cewki wtórnej przez transformator pierścienia sygnałowego T2. Po filtrowaniu i kształtowaniu obwodu przetwarzania sygnału w obudowie czujnika uzyskuje się sygnał częstotliwości, który jest proporcjonalny do momentu obrotowego przyłożonego do wału sprężystego. Ponieważ między poruszającymi się i statycznymi pierścieniami i statycznymi pierścieniami jest tylko niewielka szczelina o kilku milimetrach, a część wału czujnika jest zamknięta w metalowej obudowie, osiąga się efektywne osłony, co powoduje silne możliwości przeciwdziałania interferencji.