摘要:電動機及機械動力裝置旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性是電動機及機械動力裝置的一項重要參數(shù)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線的形狀及曲線中的起動轉(zhuǎn)矩、zui小轉(zhuǎn)矩、zui大轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，浩龍測功機專業(yè)檢測電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速及輸出功率，
傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩測試，通常是采用電阻應變橋來檢測轉(zhuǎn)矩信號并借助于導電滑環(huán)來實現(xiàn)電阻應變橋能源的輸入及應變信號的輸出，但是，由于被測軸在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生顫振，使接觸點處的接觸電阻發(fā)生變化，從而使測量誤差增大。此外，導電滑環(huán)屬于摩擦接觸，也不可避免地存在磨損及發(fā)熱，因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導電滑環(huán)的使用壽命。
為了更好地測量電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，控制和調(diào)整電機，直流穩(wěn)壓電源、變頻電源，本文選用數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來進行轉(zhuǎn)矩的測量，并以數(shù)字量的形式送入以AT89C52單片機為核心構(gòu)成的測試系統(tǒng)。由于傳感器采用兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來承擔應變橋能源輸入及信號輸出任務，從而實現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞，因此提高了轉(zhuǎn)矩測量的精度及可靠性。該傳感器還可同時實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的測量，并方便地計算出軸的輸出功率，因此，利用該傳感器可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及軸功率的多參數(shù)輸出。本測量儀還可完成轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸輸出功率的測量及報警值設定，測量周期設定及傳感器調(diào)零設定，同時還可將測試數(shù)據(jù)通過RS232口傳送到上位計算機，以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理、分析和對比。
1 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量原理
用數(shù)字轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器對轉(zhuǎn)矩進行測量，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩信號的傳遞，而與旋轉(zhuǎn)無關(guān)，也與轉(zhuǎn)速大小和旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。該傳感器既可以測量靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，又可以測量動態(tài)轉(zhuǎn)矩，它無需反復調(diào)零即可連續(xù)測量正反轉(zhuǎn)矩，并可高速長時間運行，而且檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強。此外，傳感器的輸出信號以頻率量給出，也便于和微處理器、單片機進行接口。
1.1 轉(zhuǎn)矩測量
轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測敏感組件是電阻應變橋。該應變橋可以通過應變膠將的測扭應變片粘貼在被測彈性軸上，從而組成應變電橋，這樣，只要向應變電橋提供電源，即可測得該彈性軸受扭的電信號，然后將該應變信號放大，再經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換變成與扭應變成正比的頻率信號。傳感器的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器承擔的，因此，可實現(xiàn)能源及信號的無接觸傳遞
