感測器原理及工作過程

在一段特製的彈性軸上貼上上專用的測扭應片並組成變橋,即為基礎扭矩感測器;在軸上固定著:(1)能源環形變壓器的次級線圈,(2)信號環形變壓器初級線圈,(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。在感測器的外殼上固定著
(1)激磁電路,(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入),(3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出),(4)信號處理電路
五 工作過程
向感測器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振盪器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過感測器外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由於該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之感測器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的禁止,因此具有很強的抗干擾能力。
本感測器輸出的頻率信號在零點時為10kHz.正向旋轉滿量程時為15KHz.反向旋轉滿量程時為5KHz。即滿量程變數為5000個數/每秒。轉速測量採用光電齒輪或者磁電齒輪的測量方法,軸每旋轉一周可產生60個脈衝,高速或中速採樣時可以用測頻的方法,低速採樣時可以用測周期的方法。本感測器精度可達±0.2%~±0.5%(F·S)。由於感測器輸出為頻率信號,所以無需AD轉換即可直接送至計算機進行數據處理。

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