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什么是變矩器？
變矩器是將旋轉(zhuǎn)或固定設(shè)備（例如發(fā)動(dòng)機(jī)）的扭矩轉(zhuǎn)換為電量并進(jìn)行測(cè)量的轉(zhuǎn)換器。
扭矩是圍繞固定旋轉(zhuǎn)軸的力矩。對(duì)于旋轉(zhuǎn)體，使用應(yīng)變儀等將旋轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換為電量，并使用滑環(huán)或無(wú)線電將電量取出到靜止部分，以測(cè)量傳遞的扭矩和扭矩波動(dòng)。從靜止?fàn)顟B(tài)到高速旋轉(zhuǎn)范圍均可進(jìn)行穩(wěn)定測(cè)量。
扭矩傳感器用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的研究、測(cè)試和檢查。選擇轉(zhuǎn)換器時(shí)，需要考慮旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速、環(huán)境條件、安裝條件等因素。
扭矩傳感器的應(yīng)用
在汽車開(kāi)發(fā)中，扭矩的測(cè)量范圍很廣，例如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸、車軸、電機(jī)和輔助設(shè)備。我們通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)和運(yùn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)各軸的強(qiáng)度，分析扭矩波動(dòng)的頻率來(lái)分析扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，解決發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)引起的噪音和振動(dòng)。
電機(jī)試驗(yàn)機(jī)通過(guò)在試驗(yàn)電機(jī)和負(fù)載裝置之間安裝變矩器來(lái)測(cè)試電機(jī)性能。負(fù)載采用磁粉制動(dòng)器或磁滯制動(dòng)器，測(cè)量相對(duì)于轉(zhuǎn)速的輸出扭矩。
它還用于測(cè)量輥上的旋轉(zhuǎn)負(fù)載，并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和輥之間的變矩器，可以測(cè)量送紙或箔時(shí)的扭矩并確定最佳條件。
扭矩傳感器原理
扭矩傳感器的轉(zhuǎn)換方法包括非旋轉(zhuǎn)型的應(yīng)變式、磁致伸縮式、應(yīng)變式以及旋轉(zhuǎn)式的相位差式。應(yīng)變片類型由于其突出的精度和穩(wěn)定性而經(jīng)常被使用。可以采用接觸滑環(huán)、非接觸式調(diào)頻發(fā)射機(jī)傳輸、光學(xué)器件、旋轉(zhuǎn)變壓器傳輸?shù)葋?lái)從旋轉(zhuǎn)物體中提取信號(hào)。
除了應(yīng)變片法、磁致伸縮法、相位差法以外，還可以采用電容法、彈簧法、光學(xué)法、壓電法等測(cè)量扭矩。在任一方法中，使用所用材料的彈性模量將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從應(yīng)變量轉(zhuǎn)換為扭矩。
1. 應(yīng)變片類型
應(yīng)變片式將四個(gè)應(yīng)變片組裝成電橋，通過(guò)零點(diǎn)補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償提高精度。將應(yīng)變片貼在與旋轉(zhuǎn)軸成45度角垂直的兩個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)量的軸的表面上，測(cè)量應(yīng)變量并將其轉(zhuǎn)換為扭矩。
2.磁致伸縮型
磁致伸縮型采用磁致伸縮材料作為軸，通過(guò)固定側(cè)的線圈進(jìn)行勵(lì)磁，通過(guò)測(cè)量導(dǎo)磁率的變化，可以非接觸式地檢測(cè)扭矩。
3.相位差型
相位差法是利用兩個(gè)磁性齒輪之間的相位差，利用電磁拾音器以非接觸方式傳輸數(shù)據(jù)的方法。缺點(diǎn)是體積大。
4. 電容式
其原理與可變電容器相同，通過(guò)電容的變化來(lái)檢測(cè)扭矩。
5. 彈簧式
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可利用扭簧計(jì)算位移。
6. 光學(xué)
可以檢測(cè)附著于旋轉(zhuǎn)軸表面的光學(xué)材料的偏振光。
7. 壓電
該方法使用壓電元件。
扭矩傳感器的類型
1. 應(yīng)變片類型
使用應(yīng)變片法測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，從旋轉(zhuǎn)軸提取扭矩信號(hào)至固定側(cè)的方法可分為遙測(cè)法、旋轉(zhuǎn)變壓器法和滑環(huán)法。在遙測(cè)類型中，包括放大器和應(yīng)變儀的電子電路固定在旋轉(zhuǎn)軸上，并且可以使用旋轉(zhuǎn)軸上的電子電路進(jìn)行測(cè)量。在旋轉(zhuǎn)變壓器類型中，應(yīng)變儀安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并使用來(lái)自旋轉(zhuǎn)變壓器的交流信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。在滑環(huán)式中，應(yīng)變計(jì)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并通過(guò)滑環(huán)使用電源和信號(hào)傳輸進(jìn)行測(cè)量。
2. 彈簧式
當(dāng)使用彈簧式測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，有多種方法可以非接觸地檢測(cè)扭簧從固定側(cè)的縱向位移。在電磁齒輪相位差法中，在扭轉(zhuǎn)彈簧的前后安裝有齒輪，并且電磁檢測(cè)器可以測(cè)量齒輪齒之間的相位差。電磁感應(yīng)相位差法是在扭簧前后固定相位差板，在相位差板的前后安裝差動(dòng)線圈和驅(qū)動(dòng)線圈，利用差動(dòng)線圈的輸出進(jìn)行測(cè)量。 。
