Orcad-Expedition Interface

Orcad-Expedition Interface

1.将..\wg\win32\ocint\bin\目录下（EXP2005在MentorGraphics\2005EXP\ SDD_HOME\ wg\win32\bin

目录下）的MentorKYN.exe文件拷贝至..\Capture\Netforms目录下。

2.作PDB，填入Number，做Pin Mapping时，只需导入Cell并随意分配好管脚号即可，不必导入Symbol。

3.画orcad原理图，注意Symbol的管脚号与PDB Pin Mapping里Cell的管脚号必须对应。

4.填写property。如果你想用Value来对应PDB的Number，则在Value栏填写，比如填写RC05K1R3J。想用其

它栏同样。

5.建立网表。在Part Value下填入你想对应PDB的Number的属性名，比如上面所说的Value。在Formatters栏

选取MentorKYN.exe。确定后建立KYN格式的网表。

6.打开Orcad-Expedition Interface程序，在orCAD Project File下选取上面建立的orCAD Project，然后在

弹出的对话框中选取一个LayoutTemplates文件夹。这样他就会建立一个Expedition PCB的项目文件。

注意：在这里选择的LayoutTemplates必须和下面Job Management Wizard中选择的LayoutTemplates 一致。

7.打开Expedition PCB，点击File->New…打开Job Management Wizard（或者直接打开Job Management

Wizard程序），在Source Project处选择上面建立的Expedition PCB的项目文件，并设置Central Library，然后点击“下一步”，选取PCB layout，再次点击“下一步”完成pcb文件的建立。

8.在Expedition PCB打开刚才建立的pcb文件，并作Forward Annotate即可。

9.如果需要Back Annotation，在Expedition PCB中先运行Back Annotation（ECO > Back Annotation 或者

在Setup > Project Integration下），然后在Orcad-Expedition Interface界面下选择Create Swap file按钮建立OrCAD Capture所能识别的.swp文件。然后在OrCAD Capture下选择Tools-> Back Annotate，在Layout页面下选择上面生成的.swp文件即可。

yth0 2006-3-6

扭矩传感器的测量方法

采用应变片电测技术，在弹性轴上组成应变桥，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扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。 扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。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，若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是在旋转动力传递系统中，最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部分之间传递，通常的做法是用导电滑环来完成。 由于导电滑环属于磨擦接触，因此不可避免地存在着磨损并发热，因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动，因而造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷，另一个办法就是采用无线电遥测的方法：将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行v/f转换成频率信号，通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外，再用无线电接收的方法，就可以得到旋转轴受扭的信号。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html,/

扭矩传感器原理与应用

扭矩传感器原理与应用 一．特点 1. 既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩; 2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩； 3. 检测精度高，稳定性好；抗干扰性强; 4. 体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用； 5. 不需反复调零即可连续测量正反转扭矩; 6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行； 7．传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理； 8．测量弹性体强度大可承受100%的过载。 二测量原理 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。(虚线内为旋转部分) 三传感器原理结构（０１图） 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： 图五数字式扭矩传感器测量原理图 （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 四工作过程 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、整形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。 本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法，轴每旋转一周可产生60个脉冲，高速或中速采样时可以用测频的方法，低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达±0.2%～±0.5%（F·S）。由于传感器输出为频率信号，所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。 五应用范围 1. 检测发电机，电动机，内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景 不久前，市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出，2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下，预计2010年将跌破2美元。Darnell表示，随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在，中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外，监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献，特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目：设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求： 1）精度高，频响快，可靠性好，寿命长； 2）体积小、质量轻，便于安装使用； 4）没有导电环等磨损件，可以高速长时间运行； 3、使用条件： 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上，振动大，灰尘、油雾、水污比较多，故要求传感器封闭，只留下两个轴端在外面，工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。（P145~146） 扭矩测量的基本原理如下： 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

扭矩传感器

扭矩传感器 1.概述 扭矩又叫转矩，是反映转动设备输出力的大小的重要参数。扭矩在物理学中用下面的公式计算。 其中：P表示转动设备的输出功率，单位千瓦（k W）；M表示转动设备的输出扭矩，单位牛米（N·m）；N表示转动设备的转速，单位转/分钟（r/min）。从公式可以看出，扭矩是一个与功率和转速相关的物理量，它反映了转动设备输出功率和转速的比值关系。如果知道了转动设备的输出功率和转动速度，就可以利用公式计算出转动设备的扭矩。但实际生产中，功率的测量是不容易的，而扭矩可以利用较简单的装置把扭矩转化为力和磁的测量，对于力和磁这两个物理量的检测，我们有许多成熟工具，这样扭矩的测量就变得相对简单了。 2.常见的扭矩传感器分类 常见的扭矩传感器包括电阻应变式、磁电相位差式、光电式、磁弹性式、振 3.几种常见的扭矩传感器原理 （1）电磁齿栅式转矩传感器

电磁齿（栅）式转矩传感器的基本原理是通过磁电转换，把被测转矩转换成具有相位差的两路电信号，而这两路电信号的相位差的变化量与被测转矩的大小成正比。经定标并显示，即可得到转矩值。齿（栅）式传感器的工作原理如图1所示。 图 1电磁式转矩传感器原理图 电磁式转矩传感器在弹性轴两端安装有两只齿轮，在齿轮上方分别有两条磁钢，磁钢上各绕有一组信号线圈。当弹性轴转动时，由于磁钢与齿轮间气隙磁导的变化，信号线圈中分别感应出两个电势。再外加转矩为零时，这两个电势有一个恒定的初始相位差，这个初始相位差只与两只齿轮在轴上安装的相对位置有关。在外加转矩时，弹性轴产生扭转变形，在弹性变形范围内，其扭角与外加转矩成正比。在扭角变化的同时，两个电势的相位差发生相应的变化，这一相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比。由于这一个电势的频率与转速及齿数的乘积成正比，因为齿数为固定值，所以这个电势的频率与转速成正比。在时间域内，感应信号S1，S2是准正弦信号，每一交变周期的时间历程随转速而变化，测出他们之间的相差Φ即可得到扭矩值。由材料力学可知： Φ 式中Φ——弹性轴的扭转角； ——转矩； ——弹性轴材料的剪切弹性模量； ——弹性轴直径； ——弹性轴工作长度。 其中，、、都是常数，令 则有 Φ 因此，扭矩的测量就转换成相位差的测量。而S1、S2是准正弦信号，其相位的测量需要用高频脉冲插补法，即用一组高频脉冲来内插进被测信号，然后对高频脉冲计数。

扭矩传感器在工作中的应用!

扭矩传感器在工作中的应用！ 扭矩--- 发动机扭矩的概括： 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在某些场合能真正反映出汽车的“本色”，例如启动时或在山区行驶时，扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较，扭矩输出愈大承载量愈大，加速性能愈好，爬坡力愈强，换挡次数愈少，对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时，更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 表示方法 发动机的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一样，一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r/min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。 扭矩传感器在工作过程中需注意哪些？ 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。 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±5 V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、整形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。 传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法，轴每旋转一周可产生60个脉冲，高速或中速采样时可以用测频的方法，低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达±0.2%～±0.5%（F ·S）。由于传感器输出为频率信号，所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。 本文来自：https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html,

扭矩传感器安装

一、应用范围： KR系列扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分 广泛，主要用于： 1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测； 2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测； 3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测； 4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测； 5、可用于制造粘度计； 6、可用于过程工业和流程工业中。 二、基本原理： 扭矩的测量：采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,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。如图1所示： 三、产品特点： 1.信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波。 2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。 3.不需反复调零即可；连续测量正反扭矩。 4.即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。 5.体积小、重传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供 +15V，-15V（200mA）的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。量轻、易于安装。 6.测量范围：0—10000Nm标准可选, 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm可定制，特殊量程定制。 1.根据轴的连接形式和扭矩传感器的长度，确定原动机和负载之间的距离，调节原动机和负载 的轴线相对于基准面的距离，使它们的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定原动机和负载在基准 面上。 2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离，使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ

扭矩传感器的原理与使用

扭矩传感器的原理与使用 一、适用范围 转盘扭矩是石油钻井工程中一项十分重要的工程参数，它的监测对于合理的使用钻头，防止事故，提高钻井效率具有非常重要的意义。链轮液压式的测量方法存在着传感器笨重、现场安装复杂、费用高、精度低、可靠性差的缺点。 CSF—3E型机械扭矩传感器可适用于油田录井、钻井作业等施工中的钻机转盘扭矩的相对量测量。并可以应用于1类防爆区域。可有效预防钻井过程中的井下事故及提高钻头使用寿命。它具有灵敏度高，线性好，抗过载能力强、寿命长，便于安装，成本低等优点。 二、工作原理 机械扭矩传感器为测力传感器，通过顶丝架上的顶丝将其项在钻台横梁一侧，当转盘转动时横梁会因受到转盘扭矩的作用产生物理形变，从而使扭矩传感器受力，使传感器的电桥输出信号经前置电路转换为电流信号。 三、主要技术指标： 量程：50KN，供电电压15—24VDC。输出信号：4—20毫安（2线制） 工作温度范围：—40°—+50°抗过载能力：100% 四、安装与使用： 见安装图，安装时将1号顶丝后退7—8cm，（如果有缓冲垫子去掉），把传感器受力孔套进顶丝前端，然后把顶丝上到位即可。 初始力的调整，先把传感器与测量系统联接好，紧顶丝（根据灵敏度的要求），使电流指示6—8个毫安为宜。也可以根据现实扭矩值的大小需要调整初始灵敏度，其方法：如果提高灵敏度，紧顶丝使原始电流最大不能超过10毫安，过大易使传感器过载而损坏；降低灵敏度则松顶丝，电流不能小于6毫安，否则会造成扭矩异常。当初始力调整好以后，一定要把顶丝背螺帽上紧，以防松动。 五、注意事项： 1、变送器电路具有极性保护功能，当电路电源极性接反时不会烧坏电路，但输出为零。因此如果遇到输出电流为零时，就要检查信号电缆是否接错或开路，也可考虑是否电源极性接反。 2、当座卡瓦可能会出现扭矩增大现象，这是因为转盘不平的原因，但不会影响测量和损坏传感器，如果要解决此现象可把传感器安装在3号顶丝的位置，但不影响灵敏度。 3、传感器受力孔底部有承压芯，使用时注意不要丢失，没有承压芯传感器的测量数据会受影响。 4、钢丝电缆、传感器电缆和接头部分不要用力拉或者扭转。传感器部分不能用水冲洗。 5、变送器固定在防水、防砸。便于操作安全的位置。

拉压力传感器和扭矩传感器的区别

传感器是一种检测装置，可以将被测物体的物理信号转换为可测量的电信号以供输出、存储等要求。传感器的种类很多，拉压力传感器和扭矩传感器都是常用的一种，它们在一定程度上也是存在很大的区别的。接下来艾驰小编就来为大家具体介绍一下拉压力传感器和扭矩传感器的不同之处吧，希望可以帮助到大家。 拉压力传感器又叫电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。广泛运用在工业称重系统、平台秤、电子秤、吊钩秤、配料秤等测力场合。拉压力传感器是以弹性体为中介，通过力作用在帖传感器两边的电阻应片使它的阻值发生变化，再经过相应的电路转换为电的信号，从而实现后面的控制。它的优点是精度高，测量范围广，寿命长，结构简单，频响特性好。 拉压力传感器也称为称重传感器，传统概念上，负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称，用单项参数评价它的计量特性。旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的“称重”和“测力”两种传感器合二为一来考虑，对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标，均在常温下进行试验;并用非线性、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差6 项指标中的最大误差，来确定称重传感器准确度等级，分别用0.02、0.03、0.05表示。 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分扭矩传感器同样也是采用应变式原理测量。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html,/

JN338智能数字式转矩转速传感器及其应用

JN338智能数字式转矩转速传感器及其应用 摘要：介绍了JN338智能数字式转矩转速传感器的特性参数和工作原理,该传感器使用两组 旋转变压器实现了电源及信号的非接触传递，同时其信号输出为频率量。文中给出了基于JN338的智能转矩转速测量仪的硬件电路结构框图，同时指出了JN338的应用注意事项。 关键词：JN338；数字式；转矩转速传感器 １概述 转矩传感器在电动机、发动机、发电机、风机、搅拌机、卷扬机、钻探机械等众多的旋转动力测试系统中及数控机械加工中心、自动机床等机电一体化设备中已获得广泛的应用。传统的转矩传感器通常采用电阻应变桥来检测转矩信号，并采用导电滑环来耦合电源输入及应变信号输出，由于导电滑环属于磨擦接触，因此不可避免地存在着磨损和发热，这样不但限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命，同时由于接触不可靠，也不可避免地会引起测量信号的波动及误差的增加。因此，如何在旋转轴上进行能源及信号的可靠耦合已成为转矩传感器最棘手的问题，而ＪＮ３３８数字式转矩转速传感器则巧妙地解决了这个问题。 ＪＮ３３８是北京三晶创业集团公司的产品，该传感器采用两组特殊环形旋转变压器来实现能源的输入及转矩信号的输出，从而解决了旋转动力传递系统中能源及信号可靠地在旋转部分与静止部分之间的传递问题。该传感器还可同时实现旋转轴转速的测量，从而可方便地计算出轴输出功率，因此，利用该传感器可实现转矩、转速及轴功率的多参数输出。 ２主要特性及参数 ２．１ＪＮ３３８的主要特性 ＪＮ３３８的主要特性如下： ●检测手段为应变电测技术； ●测量精度高 信号检出、处理均用数字技术；

●抗干扰能力强，无需调零即可工作； ●可靠性高、信噪比高，工作寿命长； ●既可以测量静止扭矩，也可测量旋转转矩； ●能够测量稳态扭矩，也能测量过渡过程的动态转矩； ●无需反复调零即可连续测量正反转矩； ●无集流环、电刷等磨损件，可高速超长运行； ●转矩信号的传递与是否旋转、转速大小及旋转方向无关； ●测量弹性体强度大，可承受１５０％过载； ●体积小，重量轻，安装方便，有套装式、卡装式、联轴式等多种安装方式； ●输出信号以频率形式给出，便于和计算机进行接口。 ２．２传感器的主要技术参数 传感器的主要技术参数如表１所列，表２所列是该传感器产品的规格参数。表1 JN338传感器主要技术参数

扭矩传感器原理

扭矩传感器原理 作者：https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html, 发布日期：2007-11-13 21:02:31 1 综述电动助力转向系统EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulic power steering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。图1 EPS结构图如图1所示，EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，扭矩传感器咨询电话：零幺零-捌零玖叁零零陆捌-010-********并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。扭矩传感器的种类有很多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。 2 电位计式扭矩传感器电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。 2.1 EPS中扭杆式扭矩传感器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。转角-位移变换器是一对螺旋机构，将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向位移，由刚球、螺旋槽和滑块组成。滑块相对于输入轴可以在螺旋方向上移动，同时滑块通过一个销安装到输出轴上，可以相对于输出轴在垂直方向上移动。因此，当输入轴相对于输出轴转动时，滑块按照输入轴的旋转方向和相对于输出轴的旋转量，垂直移动。当转动方向盘的时候，钮矩被传递到扭力杆，输入轴相对于输出轴方向出现偏差。该偏差是滑块出现移动，这些轴方向的移动转化为电位计的杠杆旋转角度，滑动触点在电阻线上的移动使电位计的电阻值随之变化，电阻的变化通过电位计转化为电压。这样扭矩信号就转化为了电压信号。 2.２扭杆式扭矩传感器的设计扭杆是整个扭杆扭矩传感器的重要部件，因而扭杆式扭矩传感器的设计关键是扭杆的设计。扭杆通过细齿形渐开线花键和方向盘轴连接，另外的一端通过径向销（直径D）与转向输出轴连接，基本结构如图2所示。图2 圆柱截面扭杆结构图扭杆细齿形渐开线花键端部结构外直径 d0=(1.15~1.25)d ,长度 L=（0.5~0.7）d，为了避免过大的应力集中，采用过度圆角时，半径 R=（3~5）d，扭杆的有效长度为l，d为扭杆有效长度的直径。扭杆的扭转刚度k是扭杆的一个重要的物理量，可以参照下面的公式计算。当其受到扭矩Ｔ的时候，其扭转的切应力τ和变形角υ分别为：其扭转刚度为：其中d-扭杆直径，有效长度，Ip惯性矩，Zi抗扭截面系数如图3为某扭矩传感器扭杆的试验曲线，曲线的斜率即为扭转刚度k。扭杆式扭矩传感器在早期的EPS中应用比较多，但由于是接触式的，工作时产生的摩擦使其易磨损，影响其精度，将会被逐步淘汰。 ３金属电阻应变片的扭矩传感器传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换：传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件，在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力，这个时候承受的主应力和剪应力相等，其计算公式为：式中τ—主应力，此时与σ相等Ｗp—轴截面极矩测量电桥可以采用半导体电阻应变片，并将它们接成差动全桥,其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。应变片的电阻 R1=R2=R3=R4＝R0,可以得到下面的式子：式中，Ｅ－轴材料的弹性模量 u－电桥的供电电压 S－电阻应变片的灵敏度系数放大电路采用仪器用放大电路，它由专用仪器用放大电路构成，也有三只单运放电路组合而成，放大倍数为K，放大后的电压Ｖ为：为了使一起具有高精度，必须使灵敏度系数为常数。在金属电阻应变片的扭矩传感器中，需要解决的技术关键是： (1)、弹性轴的工作区域不应该大于弹性区域的1/3，且取初始段。为了将迟滞误差减低到最底，按照超载能力指数选取最大的轴径。 (2)、采用LM型硅扩散力敏全桥应变片，较好的敏感性，很小的非线形度 (3)、采用高精度的稳压电源。

扭矩传感器原理

扭矩传感器原理
关键词: 扭矩传感器 扭矩仪 旋转传感器 1 综述 电动助力转向系统 EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动 力转向系统,与传统的液压助力转向系统 HPS(hydraulic power steering)相比,EPS 系统 具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在 各种行驶工况下提供最佳助力， 减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装 置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液 压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不 同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。EPS 系统是 未来动力转向系统的一个发展趋势。 图 1 EPS 结构图 如图 1 所示，EPS 主要由扭矩 传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。 通过传感器 探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向， 并将所需信息转化成 数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相 适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用 而助力。因此扭矩传感器是 EPS 系统中最重要的器件之一。扭矩传感器的种类有很 多，主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感 器等，随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。 2 电位计式扭矩传感器 电位计式扭矩传感器主要可以分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。其中扭杆式测 量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。 2.1 EPS 中扭杆式扭矩传感 器的结构、原理扭杆式扭矩传感器主要由扭杆弹簧、转角-位移变换器、电位计组成。 扭杆弹簧主要作用是检测司机作用在方向盘上的扭矩，并将其转化成相应的转角值。 转角-位移变换器是一对螺旋机构，将扭杆弹簧两端的相对转角转化为滑动套的轴向 位移，由刚球、螺旋槽和滑块组成。滑块相对于输入轴可以在螺旋方向上移动，同时 滑块通过一个销安装到输出轴上，可以相对于输出轴在垂直方向上移动。因此，当输 入轴相对于输出轴转动时，滑块按照输入轴的旋转方向和相对于输出轴的旋转量，垂 直移动。 当转动方向盘的时候，钮矩被传递到扭力杆，输入轴相对于输出轴方向出 现偏差。该偏差是滑块出现移动，这些轴方向的移动转化为电位计的杠杆旋转角度， 滑动触点在电阻线上的移动使电位计的电阻值随之变化， 电阻的变化通过电位计转化 为电压。这样扭矩信号就转化为了电压信号。 2.２ 扭杆式扭矩传感器的设计 扭杆 是整个扭杆扭矩传感器的重要部件，因而扭杆式扭矩传感器的设计关键是扭杆的设 计。扭杆通过细齿形渐开线花键和方向盘轴连接，另外的一端通过径向销（直径 D） 与转向输出轴连接，基本结构如图 2 所示。 图 2 圆柱截面扭杆结构图 扭杆细齿形 渐开线花键端部结构外直径 d0=(1.15~1.25)d ,长度 L=（0.5~0.7）d，为了避免过大的 应力集中，采用过度圆角时，半径 R=（3~5）d，扭杆的有效长度为 l，d 为扭杆有效 长度的直径。 扭杆的扭转刚度 k 是扭杆的一个重要的物理量，可以参照下面的公式

动态扭矩传感器的分类及功能

目前，动态扭矩传感器已成为汽车EPS系统中的关键部件之一。它也是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器，它的应用范围很广泛。那么常用的动态扭矩传感器主要有以下形式：首先是电感式扭矩传感器：该种类型的传感器主要是采用了一种非接触的测量方式，这种扭矩传感器的寿命较长，可靠性高，不易受到磨损。其次是电位计式扭矩传感器：该种类型传感器按照类型可以分为齿轮式，扭杆式，旋臂式。 而其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高，在早期应用比较多。该类型的传感器都属于接触式，存在磨损，降低了其性能。还有一种就是金属电阻应变片式：该种类型扭矩传感器主要是在弹性轴上粘贴应变片组成测量电桥，而当弹性轴受扭矩作用时，它会产生一种微小变形后而引起电桥电阻变化，而应变电桥电阻的变化转变为电压信号的变化从而实现我们想要的扭矩测量。但是，该种类型扭矩传感器受应变片材料及稳压电源精度影响较大。 因此，当我们选择动态扭矩传感器的时候，需要按照不同的形式，选择自己适合的产品。动态扭矩传感器和静态扭矩传感器对比看出，它的特点是信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波，检测精度高、稳定性好、抗干扰性强，不需反复调零即可；连续测量正反扭矩。即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。 体积小、传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供 +15V，-15V （200mA）的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号，量轻、易于安装。测量范围： 0—10000Nm标准可选，非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm、50万Nm、100万Nm、200万Nm 可定制，特殊量程定制，这一点也是静态扭矩传感器和动态扭矩传感器比较大的区别。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html,。

扭矩传感器

简介 扭矩传感器在旋转动力系统中最频繁涉及到的参数，旋转扭矩,为了检测旋转扭矩传统使用较多的是扭转角相位差式传感器，该方法是在弹性轴的两端安装着两组齿数、形状及安装角度完全相同的齿轮，在齿轮的外侧各安装着一只接近(磁或光)传感器。当弹性轴旋转时，这两组传感器就可以测量出两组脉冲波，比较这两组脉冲波的前后沿的相位差就可以计算出弹性轴所承受的扭矩量。该方法的优点：实现了转矩信号的非接触传递，检测信号为数字信号；缺点：体积较大，不易安装，低转速时由于脉冲波的前后沿较缓不易比较，因此低速性能不理想。 扭矩测试比较成熟的检测手段为应变电测技术，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。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，若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是在旋转动力传递系统中，最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部 分之间传递，通常的做法是用导电滑环来完成。由于导电滑环属于磨擦接触，因此不可避免地存在着磨损并发热，因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动，因而造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷，另一个办法就是采用无线电遥测的方法:将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行V/F转换成频率信号，通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外，再用无线电接收的方法，就可以得到旋转轴受扭的信号。旋转轴上的能源供应是固定在旋转轴上的电池。该方法即为遥测扭矩仪。遥测扭矩仪成功之处在于克服了电滑环的两项缺陷，但也存在着三个不足之处，其一：易受使用现场电磁波的干扰；其二：由于是电池供电，所以只能短期使用。其三：由于在旋转轴上附加了结构，易引起高转速时的动平衡问题。在小量程及小直径轴时更突出。数字式扭矩传感器吸取了上述各种方法的优点并克服了其缺陷，在应变传感器的基础上设计了两组旋转变压器，实现了能源及信号的非接触传递。并做到了扭矩信号的传递与是否旋转无关，与转速大小无关，与旋转方向无关。 应用范围 扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛，主要用于： 1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测； 2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测； 3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测； 4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测； 5、可用于制造粘度计； 6、可用于过程工业和流程工业中。

扭矩传感器的选型方法及应用领域

扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。 只有了解产品及应用领域，才能更好选择合适自己使用的产品。在选择扭矩传感器之前，首先需要对待测量的扭矩有个大致的判断，静态扭矩传感器只适合应用于静态、非连续旋转的扭矩力值测量。对于转速过快或旋转超过360度范围的扭矩测量，则只能选择动态扭矩传感器。还有一个问题就是静态与动态扭矩传感器价格差别很大，所以如果能用静态扭矩传感器测量的优先选用静态扭矩传感器。 选择好了扭矩传感器的类别，剩下的就是对传感器量程以及测量精度的选择。扭矩传感器量程有很多种，可分为微量程、中量程和大量程三种。上海余洋扭矩传感器有0 到±5、±10、±20、±50、±100、±200、±300、±500、±1000、±2000、±3000、±5000、±10000、±20000、±3 万、+5万、+6万等多种量程扭矩传感器可供选择，几乎涵盖了所有扭矩测量范围。 再次就是对传感器精度进行选择，一般有±%F·S、±%F·S、±%F·S几种精度可供选择。同样，精度与价格也是成比例的关系。 还有一点需要注意的就是扭矩传感器的输出方式，模拟量输出也有三种，分别是电流输出、电压输出和频率输出。这些都可以根据客户的选择出厂前进行调试好，方便客户现场使用。 应用范围十分广泛，主要用于：1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;5、可用于制造粘度计;6、可用于过程工业和流程工业中 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/dd11903226.html,。

传感器知识之扭矩传感器的原理

传感器知识之扭矩传感器的原理 扭矩传感器自出现，在短短时间内已经应用于各个行业中，成为传感器家族中不可或缺的一个品种。 一、特点 1.既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩； 2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩； 3.检测精度高，稳定性好；抗干扰性强； 4.体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用； 5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩； 6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行； 7．传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理； 8．测量弹性体强度大可承受100%的过载。 二、测量原理 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。（虚线内为旋转部分） 三、传感器原理结构 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。 四、工作过程 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、整形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