動態扭矩傳感器測量

文章出處：NaiChuang人氣：發表時間：2021-08-04 09:10:05

動態扭矩傳感器，又稱轉矩傳感器、轉矩轉速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉扭矩傳感器等。動態扭矩傳感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉換成精確的電信號。扭矩傳感器可以應用在制造粘度計，電動（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。

該傳感器原理采用無線電遙測的方法，將扭矩應變信號在旋轉軸上放大并進行V/F轉換成頻率信號，通過載波調制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。

我司的NCTE動態扭矩傳感器提供一種技術對軸或單梁進行特定改造形成磁場，NCTE擁有最先進的脈沖磁化PCME技術，這一技術使得軸變成檢測力與力矩的傳感器成為可能；

那么，如何制造一個基于磁場測量的傳感器呢？
過程分為三步：

A. 對軸的預處理，包括機械加工，熱處理，消磁等；

B. 對軸進行定向定區域磁化，通過NCTE的專利磁化設備，對軸的磁場進行改造；也就是基于要測量的力和力矩，計算出軸的應變分布，然后針對特定的區域進行磁化，這一步就完成了第一傳感器的制作;

C. 標定，這一步就是對磁場變化進行測量轉換，通過NCTE專利的第二傳感器(檢測電路)將施加到軸上的標準力與力矩引起的磁場變化檢測出來并經過后端的二次電路處理，轉化為標準的模擬/數字輸出；

在NCTE的經驗中，關鍵的技術在于軸的磁化以及結合第二傳感器的標定；
了解了如何制造一個傳感器之后，基于客戶的實際應用，我們有了第二個問題：
哪些材料的軸(單梁)適合進行磁化轉化？
是否可以將軸(單梁)制作成第一傳感器，僅取決于材料的磁致伸縮性能；簡而言之剛度越高，越適用于制作第一傳感器，硬剛度越高，磁化過程越容易，而當力或力矩施加到軸上時，其變形越小，這意味著更少的磁滯。
根據NCTE的經驗。最適合作為磁化軸的材料如下：
5NiCrMo16（1.2767），
15NiCr13（1.5752），
X20Cr13（1.5032）
S155 / 300M
而磁化后，軸上的磁場性能也取決于之前軸的機加工和熱處理的細節，基于這些原因，我們將測試和評估每種材料的適用性和可以得出的測量潛在精度；
應用案例：
我們的應用在很多領域都有實現，如機器人關節扭矩，醫療設備中動力軸部位的扭矩和應力檢測；

應用1，用于測量機器人關節的扭矩，集成于機器人關節之中，在有限的測量空間內感知關節扭矩。

應用2，傳動軸扭矩測試，用于實時監控驅動軸扭矩

幾種軸的受力形式

技術優勢
1.現有的軸可以直接轉化為第一傳感器，第二傳感器-檢測模塊可以根據安裝需求設計。
2.測量是在非接觸的情況下進行的，沒有電纜，沒有磨損。
3.專利的磁化技術讓軸上磁編碼具有長期穩定性。
4.用戶便捷體驗
5.無需調整原始的軸設計；客戶完全控制機械屬性，并節省了適應成本。
6.第二傳感器只占很小的空間空間適應性強，結構簡單，批量生產可達成。
7.對惡劣環境的適應性強，外部強烈振動，高溫，高轉速等條件下，傳感器仍然可以提供精確的測量結果；溫度高達125°C，轉速超過40,000 rpm，甚至油或水的存在不會損害傳感器的功能。
8.磁場測量無需維護，即使過載也不會損壞第二傳感器

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