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工业化扭矩传感器的应用新篇章及扭矩传感器发展趋势分析

日期: 2017-09-20
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/扭矩传感器可对各种旋转或非旋转机械部件上的力和扭转力矩进行感知及检测,因而被广泛应用于各种动力设备、过程/流程工业、实验室测试部门等应用场所。多轴力/扭矩传感器能够测量并输出在笛卡尔直角坐标系中多个坐标轴(X,Y和Z)上的力和扭矩,主要用于工业机器人手臂、远程控制机器人系统、牙科研究和外科手术、产品测试、汽车部件测试等专业市场。

大家熟知扭矩传感器主要应用于石油钻井、油田等大重型动力设备的扭矩监测使用,原来的扭矩传感器仅仅智能测量出来的扭矩力。目前通过在工业电机轴上加装扭矩传感器,通过应变原理,把输出的电信号经过放大处理送到控制器,监测轴实时受扭状态,保护动力传动轴的断裂,从而大大避免了生产中的经济损失。

这样的扭矩传感器统称为动态扭矩传感器,这样的扭矩传感器人们原来叫做万向轴扭矩传感器,当然如今的变化,使得扭矩传感器添加了很多的功能,在测量方面扭矩传感器便捷性提高了,这样的国内最新的动态扭矩传感器主要有一下几个方面的特质。

传递电源和信号已经更改为非接触式,由于传动轴上有处理应变信号的电路要随轴旋转,这部分电路能源的取得和处理后信号的输出,该传感器都采用了非接触方式的传递,这一特点是该传感器能否投入实际使用的关键。

随着自控系统的不断完善和发展,对扭矩传感器的精度、可靠性和响应速度提出了更高的要求。扭矩传感器正呈现以下的发展趋势:

1、测试系统向微型化数字化、智能化、虚拟化和网络化方向发展;

2、从单功能向多功能发展,包括自补偿、自修正、自适应、自诊断、远程设定、状态组合、信息存储和记忆;

3、向着小型化、集成化方向发展。传感器的检测部分可以通过结构的合理设计和优化来实现小型化,IC部分可以整合尽可能多的半导体部件、电阻到一个单独的IC部件上,减少外部部件的数量;

4、由静态测试向动态在线检测方向发展;

最新的动态扭矩传感器以环形变压器技术为基础,设计用于感测非常小的差分角。扭矩传感器内的创新实现能源和信号非接触扭矩转子具有无限的转动寿命,意味着转子不会出现以往的设备中的磨损,从而提高可靠性并延长产品使用寿命,不仅仅延长了使用寿命,而且扭矩传感器的响应时间也变得更加灵活。由于新型扭矩传感器采用了测扭应变片直接粘贴在轴上,使得测出的扭矩信号的误差极小,这样一来扭矩传感器测量精度也有了更大的提高。新型传感器减少转向轴中高精度的要求,从而降低转向轴的加工成本。紧凑式封装和轻型结构意味着在整个转向系统中节省空间和重量。这次扭矩传感器的创新完全符合未来扭矩传感器的发展理念,传感器的运输封装也不会是那么麻烦。这一切都为工业化扭矩传感器的应用开启了新的篇章

 

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