转矩转速传感器工作原理_91化工仪器网

转矩传感器主要由扭力轴、磁检测器，转筒及壳体等四部分组成。磁检测器包括配对的两组内、外齿轮，*磁钢和感应线圈。外齿轮安装载扭力轴测量段的两端；内齿轮转筒内,和外齿轮相对，*磁钢紧接内齿轮安装在转筒内。*磁钢，内外齿轮构成环状闭合磁路，感应线圈固定在壳体的两端盖内。在驱动电机带动下，内齿轮随同转筒旋转。

内外齿轮是变位齿轮，并不齿合，齿顶六由工作气隙，内外齿轮的齿顶相对时气隙zui窄，齿顶和齿槽相对时，气隙zui宽。内外齿轮在相对旋转运动时，齿顶和齿槽交替对，相对转动一个齿位时,工作气隙发生一个周期的变化，磁路的磁阻和磁通随之相应作周期变化，因此线圈中感应出近似正弦波的电压讯号,讯号电压瞬时值的变化和内外齿轮的相对位置的变化是一致的。

如果两组检测器的齿轮的投影互相重合时、两组电压讯号的相位差为零。安装时，两只内齿轮的投影是重合的。而扭力轴上的两只外齿轮是按错动半个齿安装的。因此，两个电压讯号具有半个周期的相位差，即初始相位差为 0=180 。若齿轮为120齿，分度角为3 ，相位差为180 时，相应外齿轮错动1.5 。

当扭力轴受到扭矩作用时，产生扭角 ，两只外齿轮的错位角变为1.5 两个电压讯号的相差角相应变为： =120 （1.5 ）=180 120 。扭角和扭矩是成正比例的，因此扭角的变化和扭矩成正比,即相位差角的变化△ = - 0= 120 =120K1M=KM式中K1为相位差角和扭矩的比例系数，K= 120K1， 另表示转动方向。设扭力轴测量段的直径为d，长度为L，扭力轴材料的剪切弹性模为G，则K1=32L/ dG。

将传感器的两个电压讯号输入TR-1转矩转速功率测量仪，经过仪表将电压讯号进行放大、整形、检相、变换成计数脉冲，然后计数和显示，便可直接读出扭矩和转速的测量结果。由于采用磁电转换、相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,因此能进行稳定、可靠、快速、灵敏的高精度测量。

转矩转速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。

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