轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)量?jī)x 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀
型號(hào):HJ02-CGQ100
一、概述：
該儀器安裝于功率傳動(dòng)軸之間，它和TR-1型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)量?jī)x及CZ型磁粉制動(dòng)器配合使用，可以測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、液壓泵、齒輪箱等動(dòng)力機(jī)械及傳動(dòng)機(jī)械在0-6000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率。其中CGQ是通過(guò)磁電變換輸出具有相位差的二個(gè)電壓訊號(hào)的傳感器，TR-1是帶打印，顯示的單片機(jī)式測(cè)量?jī)x。CZ型磁粉制動(dòng)器激磁電流產(chǎn)生大小可調(diào)的阻尼力矩，為成套測(cè)功的理想加載器，以上均為本公司產(chǎn)品，TR-1及CZ使用請(qǐng)閱相關(guān)說(shuō)明書(shū)。本公司提供交鑰匙工程的成套測(cè)功系統(tǒng)。
二、工作原理：
轉(zhuǎn)矩傳感器主要由扭力軸、磁檢測(cè)器，轉(zhuǎn)筒及殼體等四部分組成。磁檢測(cè)器包括配對(duì)的兩組內(nèi)、外
齒輪，磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪安裝載扭力軸測(cè)量段的兩端；內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)筒內(nèi),和外齒輪相對(duì)，
磁鋼緊接內(nèi)齒輪安裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)。磁鋼，內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路,感應(yīng)線圈固定在殼體的兩端蓋
內(nèi)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下，內(nèi)齒輪隨同轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)外齒輪是變位齒輪，并不齒合，齒頂六由工作氣隙，內(nèi)外齒輪的齒頂相對(duì)時(shí)氣隙最窄，齒頂和齒
槽相對(duì)時(shí)，氣隙最寬。內(nèi)外齒輪在相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒頂與齒槽交替相對(duì)，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒位時(shí),工作氣隙發(fā)生一個(gè)周期的變化,磁路的磁阻和磁通隨之相應(yīng)作周期變化,因此線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號(hào),訊號(hào)電壓瞬時(shí)值的變化和內(nèi)外齒輪的相對(duì)位置的變化是一致的。
如果兩組檢測(cè)器的齒輪的投影互相重合時(shí)、兩組電壓訊號(hào)的相位差為零。安裝時(shí)，兩只內(nèi)齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯(cuò)動(dòng)半個(gè)齒安裝的。因此，兩個(gè)電壓訊號(hào)具有半個(gè)周期的相位差，即初始相位差為α0=180°。若齒輪為120齒，分度角為3°，相位差為180°時(shí)，相應(yīng)外齒輪錯(cuò)動(dòng)1.5°。
當(dāng)扭力軸受到扭矩作用時(shí)，產(chǎn)生扭角β，兩只外齒輪的錯(cuò)位角變?yōu)?.5°±β兩個(gè)電壓訊號(hào)的相差
角相應(yīng)變?yōu)椋害?120 ×（1.5°±β）=180°±120β。
扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化△α=α-α0=±120β=
120K1M=KM 式中K1為相位差角和扭矩的比例系數(shù)，K=±120K1，“±"另表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
設(shè)扭力軸測(cè)量段的直徑為d，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則K1=32L/πdG。
將傳感器的兩個(gè)電壓訊號(hào)輸入TR-1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)量?jī)x，經(jīng)過(guò)儀表將電壓訊號(hào)進(jìn)行放大、整形、
檢相、變換成計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)和顯示，便可直接讀出扭矩和轉(zhuǎn)速的測(cè)量結(jié)果。
由于采用磁電轉(zhuǎn)換、相位差原理和數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量方法,因此能進(jìn)行穩(wěn)定、可靠、快速、
靈敏的高精度測(cè)量。它具有如下特點(diǎn)：
1.可以測(cè)量靜扭矩
當(dāng)把扭矩臂固定于扭力軸的一端，鎖定另一端時(shí)，這時(shí)只要打開(kāi)傳感器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，就可得到
輸出信號(hào)，并能很方便地對(duì)傳感器進(jìn)行靜態(tài)校準(zhǔn)。當(dāng)然，已經(jīng)過(guò)靜校的傳感器就能對(duì)靜扭矩和低速
下的扭矩進(jìn)行精密測(cè)量了。
2.不用滑環(huán)
扭矩測(cè)量是由非接觸式磁電檢測(cè)器的輸出信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以本儀器可以測(cè)量其它儀器不可能測(cè)
量到的高速轉(zhuǎn)矩。
3.精度高，穩(wěn)定性好
由于扭力軸是由具有優(yōu)良的彈性，滯后效應(yīng)極小的高級(jí)合金材料制成，所以靈敏度高，殘余變形
小，讀數(shù)穩(wěn)定、可靠。
4.操作簡(jiǎn)單、方便
該儀器和TR-1相配合，可自動(dòng)測(cè)量并直接讀出扭矩、轉(zhuǎn)速功率，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后每次開(kāi)機(jī)即可直
接測(cè)量。
三、主要技術(shù)參數(shù)：
1、傳感器適用于環(huán)境溫度0-55℃，以及相對(duì)溫度不超過(guò)90%的條件下工作。
2、傳感器適用的轉(zhuǎn)速范圍及聯(lián)軸節(jié)重量
3、傳感器所需聯(lián)軸節(jié)、墊塊、測(cè)試平板等根據(jù)用戶需求，本公司可代為加工。
4、系統(tǒng)總誤差：
?。?）靜標(biāo)精度:在標(biāo)定傳感器系數(shù)的相同環(huán)境溫度下（不相同時(shí)按溫度系數(shù)修正），靜標(biāo)定誤差應(yīng)
不超過(guò)±0.2%。
?。?）在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，套筒固定在任意位置時(shí)，不同轉(zhuǎn)速下扭矩測(cè)量讀數(shù)變化應(yīng)不大于±0.2%。
?。?）傳感器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),中間套筒在不同位置時(shí),讀數(shù)誤差應(yīng)不超過(guò)±0.2%;或者中間套筒轉(zhuǎn)動(dòng)（啟動(dòng)
驅(qū)動(dòng)電機(jī)），軸在不同位置時(shí)，讀數(shù)誤差應(yīng)不超過(guò)±0.2%。
5、測(cè)量精度:傳感器與TR-1配合,其測(cè)量誤差不超過(guò)±0.5%?！?/div>
6、允許測(cè)量的最大扭矩：120%額定值。
7、輸出電壓信號(hào)幅度：不小于0.7V有效值。
8、外形尺寸見(jiàn)圖二。
9、工作時(shí)間：可連續(xù)運(yùn)行。
四、使用與維護(hù)：
1、傳感器必須安裝牢靠，以防工作時(shí)震動(dòng)。
2、傳感器安裝位置.
3、傳感器的安裝同心度應(yīng)不大于0.1mm，否則，儀器的測(cè)量精度不易保證。
4、傳感器負(fù)載側(cè)的聯(lián)軸節(jié)應(yīng)能方便地脫開(kāi)，以便零點(diǎn)調(diào)整。
5、由于傳感器的轉(zhuǎn)速信號(hào)是軸的轉(zhuǎn)速與傳感器套筒轉(zhuǎn)速的代數(shù)和，所以當(dāng)傳感器上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)打開(kāi)
時(shí)，扭力軸轉(zhuǎn)速應(yīng)等于儀表轉(zhuǎn)速讀數(shù)減去傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速所得得差值。
6、傳感器在使用時(shí)應(yīng)力求避免震動(dòng)。
7、環(huán)境溫度的變化會(huì)直接影響儀器的測(cè)量精度，當(dāng)測(cè)量精度要求不高時(shí)，相對(duì)于傳感器標(biāo)定溫度時(shí)
溫差在±10℃時(shí)，對(duì)標(biāo)定系數(shù)可不作修改，如果環(huán)境溫度超過(guò)這一范圍，就須對(duì)傳感器所標(biāo)定的系數(shù)
值進(jìn)行修正，即將TR-1系數(shù)修正后使用，才能保證器測(cè)試精度，溫度系數(shù)的修正按下式計(jì)算：
Xt=Xto[1+εG(t-to)]
式中：Xt---溫度為t時(shí)的傳感器系數(shù)。
Xto----溫度為to時(shí)所標(biāo)定的傳感器系數(shù)（即銘牌上的傳感器溫度系數(shù)）。
t-----測(cè)量時(shí)的實(shí)際環(huán)境溫度℃。
to----標(biāo)定傳感器系數(shù)時(shí)的環(huán)境溫度℃。
εG----剪切彈性模量G的溫度系數(shù)，其值在這里取為--0.027%。
例如：傳感器出廠時(shí)的標(biāo)定系數(shù)為7215是在10℃下進(jìn)行標(biāo)定的，現(xiàn)在為36℃的情況下是用，其修正
系數(shù)為：Xt=7215×(1-0.027%×26℃)=7164
即將傳感器的標(biāo)定系數(shù)修正為7164，并在使用時(shí)將TR-1的系數(shù)置于7164，若環(huán)境溫度仍為10℃，則
系數(shù)仍為7215。
8、操作步驟：
（1）將傳感器與被測(cè)功率傳動(dòng)軸及負(fù)載框圖順序及上述1-4條安裝連接牢靠。
（2）將信號(hào)輸出線對(duì)應(yīng)接至TR-1，并按傳感器銘牌上標(biāo)明的系數(shù)值設(shè)定TR-1的標(biāo)定系數(shù)。
（3）脫開(kāi)負(fù)載側(cè)聯(lián)軸節(jié)，開(kāi)動(dòng)被測(cè)機(jī)械，調(diào)節(jié)TR-1的零點(diǎn)，如因轉(zhuǎn)速過(guò)低，輸出電壓信號(hào)的幅度低
于0.7V時(shí)，可開(kāi)動(dòng)傳感器上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并使其旋轉(zhuǎn)方向和測(cè)量軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，但這時(shí)的轉(zhuǎn)速
按第5條取得。
（4）聯(lián)接好聯(lián)軸節(jié)，則可進(jìn)行測(cè)量。
9、維護(hù)要求：
（1）傳感器裝配出廠前經(jīng)過(guò)精心調(diào)試與補(bǔ)償，切不可隨便拆裝，以免失去精度。
（2）傳感器經(jīng)使用一段時(shí)間后，如需進(jìn)行檢定、維護(hù)，請(qǐng)返回本廠重新進(jìn)行標(biāo)定。
（3）傳感器應(yīng)避免在劇烈震動(dòng)和高溫潮濕環(huán)境中使用和保管。
（4）傳感器的包裝運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)《精密儀器包裝運(yùn)輸辦法》施行。
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