扭矩传感器使 用基础知识
传感器工作原 理
      

1.传感器简介: 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件,通常由敏感元件和转换元件组成。国际电工委员会(IEC)的定义为:“传感器是测量 系统中的一种前置部件,它将输入变量 转换成可供测量的信号。传感器是传 感系统的一个组成部分,它是被测量信 号输入的第一道关口。传感器可分为两类:有源的和无源 的。

2.传感器-结构:传感器 的结构: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。在传感器的外壳上固定着:(1)激磁电路,(2)能源环形变压 器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压 器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 。

说明: http://editerupload.eepw.com.cn/201505/04770447a7debc863dd21d881a1ac586.jpg

3.传感器工作原 理:首先向传感器提供±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 变压器从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈。由基准电源与双运放组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电 源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得 到的mV级的应变信号 通过仪表放大器放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器变换成 频率信号,通过信号环形 变压器从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上 的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,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。

说明: http://editerupload.eepw.com.cn/201505/b3e4033ace88a835a7b579b7cc57c5ee.jpg

4.传感器应用: 传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。工业领域的应用如工艺控制、工业机械以及传统的 ;各种测量工艺 变量和物理量的,以及传统的接 近/定位传感器发 展迅速。现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平,目前一辆普通 家用轿车上大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上 的传感器数量可多达二百余只,种类通常达 30余种,多则达百种。

说明: http://editerupload.eepw.com.cn/201505/30be62a89b8e01ecfcfa8b76d024905c.jpg

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