扭矩传感器的工作原理及应用

扭矩传感器的工作原理及应用

将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥,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。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。

在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、v/f变换电路及信号输出电路。 

向传感器提供±15v电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400hz的方波，经过tda2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器t1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5v的直流电源，该电源做运算放大器ad822的工作电源；由基准电源ad589与双运放ad822组成的高精度稳压电源产生±4.5v的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及v/f转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mv级的应变信号通过仪表放大器ad620放大成1.5v±1v的强信号，再通过v/f转换器lm131变换成频率信号，通过信号环形变压器t2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为ttl电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 

 

 

 

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