토크 센서의 특성 및 작업 원리

토크 센서의 특성 및 작동 원리

 

토크 센서는 다양한 산업에서 필수 구성 요소가되어 센서 패밀리의 필수 부분으로 자신을 확립했습니다.

 

I. 토크 센서의 특성 :

 

1. 측정 기능 : 정적 및 동적 토크뿐만 아니라 고정 및 회전 토크를 모두 측정 할 수 있습니다.

2. 높은 정확도와 안정성 : 높은 탐지 정확도와 우수한 안정성을 제공하며 간섭을 방지하도록 설계되었습니다.

3. 소형 및 경량 :이 센서는 크기가 작고 가벼우 며 다양한 설치 구조로 제공되므로 설치 및 사용이 쉽습니다. 그들은 0으로 재설정 할 필요없이 양성 및 음성 토크를 지속적으로 측정 할 수 있습니다.

4. 내구성 : 전도성 고리와 같은 마모 부품이 없으면 장기간 고속으로 작동 할 수 있습니다.

5. 직접 신호 출력 : 센서는 컴퓨터에서 직접 처리 할 수있는 고급 주파수 신호를 출력합니다.

6. 높은 과부하 용량 :이 센서에 사용되는 탄성 요소는 매우 높은 과부하를 견딜 수 있습니다.

 

ii. 토크 센서의 측정 원리 :

 

특수 비틀림 스트레인 게이지가 측정되는 탄성 샤프트에 부착되어 변형 브리지를 형성합니다. 이 브리지에 전력이 공급되면 탄성 샤프트의 비틀림 전기 신호를 측정 할 수 있습니다. 이 변형 신호는 증폭되고 압력/주파수 변환을 통해 비틀림 반응에 비례하는 주파수 신호로 변환됩니다. 이 시스템의 에너지 입력 및 신호 출력은 비접촉식 에너지 ​​및 신호 전송을 용이하게하는 두 세트의 특수 고리 모양 변압기에 의해 관리됩니다.

 

iii. 토크 센서의 구조적 원리 :

 

기본 토크 센서는 특수 비틀림 측정 스트립을 특수 탄성 샤프트에 부착하여 가변 전기 브리지를 생성하여 형성됩니다. 다음 구성 요소는 샤프트에 고정되어 있습니다.

1. 에너지 링 변압기의 2 차 코일,

2. 신호 링 변압기의 1 차 코일,

3. 정류 및 안정화 전원 공급 장치, 계측 증폭 회로, V/F (전압-주파수) 변환 회로 및 신호 출력 회로를 포함하는 샤프트의 인쇄 회로 보드.

 

IV. 토크 센서의 작업 과정 :

 

15V 전원 공급 장치가 센서에 제공됩니다. 자기 회로의 결정 발진기는 400Hz 제곱파를 생성하며, 이는 TDA2030 전력 증폭기에 의해 증폭되어 AC 자기 전원 공급 장치를 생성합니다. 이 전력은 에너지 링 변압기 T1을 통해 고정 1 차 코일에서 회전 2 차 코일로 전송됩니다. 결과 AC 전원은 샤프트의 회로에 의해 정류되고 필터링되어 5V DC 전원 공급 장치를 얻습니다. 참조 전원 AD589 및 듀얼 작동 증폭기 AD822에 의해 생성 된 고정밀 4.5V DC 전원 공급 장치는 브리지, 앰프 및 V/F 컨버터에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

 

탄성 샤프트가 비틀림을 겪을 때, 변형 브리지에 의해 감지 된 MV 수준 변형 신호는 계측 증폭기 AD620에 의해 1.5V ~ 1V의 강한 신호로 증폭된다. 이 신호는 V/F 컨버터 LM131에 의해 주파수 신호로 변환됩니다. 주파수 신호는 신호 링 변압기 T2를 통해 회전 1 차 코일에서 정지 2 차 코일로 전송됩니다. 센서 하우징에서 신호 처리 회로에 의해 필터링 및 형성 후, 탄성 샤프트에 적용되는 토크에 비례하는 주파수 신호가 얻어진다. 움직이는 링과 정적 고리 사이에는 몇 밀리미터의 작은 간격 만 있고 센서 샤프트의 일부가 금속 하우징에 둘러싸여 있기 때문에 효과적인 차폐가 달성되어 강한 간섭 능력이 강합니다.