轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是什么

轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理主要有以下這些。

它主要由扭力軸、磁檢測器、轉(zhuǎn)筒及殼體等構(gòu)成，磁檢測器包含配對(duì)的兩組內(nèi)、外齒輪，還有永久磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪裝在扭力軸測量段兩端，內(nèi)齒輪在轉(zhuǎn)筒內(nèi)與外齒輪相對(duì)，永久磁鋼緊挨著內(nèi)齒輪，它們形成環(huán)狀閉合磁路，感應(yīng)線圈固定在殼體兩端蓋內(nèi)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)齒輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒頂和齒槽交替，工作氣隙周期變化，磁路的磁阻和磁通也相應(yīng)變化，于是線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號(hào)。安裝時(shí)兩只內(nèi)齒輪投影重合，而扭力軸上兩只外齒輪錯(cuò)動(dòng)半個(gè)齒，所以兩個(gè)電壓訊號(hào)有半個(gè)周期相位差。當(dāng)扭力軸受扭矩作用產(chǎn)生扭角，外齒輪錯(cuò)位角變化，兩個(gè)電壓訊號(hào)相差角也跟著變，扭角和扭矩成正比，相位差角變化也和扭矩成正比。將傳感器的兩個(gè)電壓訊號(hào)輸入測量儀，經(jīng)過放大、整形、檢相、變換成計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)顯示，就能直接讀出扭矩和轉(zhuǎn)速測量結(jié)果。

另外，還有一種原理是通過彈性軸、兩組磁電信號(hào)發(fā)生器，把被測轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成具有相位差的兩組交流電信號(hào)，這兩組交流電信號(hào)的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，而其相位差的變化部分又與被測轉(zhuǎn)矩成正比。在彈性軸的兩端安裝有兩只信號(hào)齒輪，在兩齒輪的上方各裝有一組信號(hào)線圈，在信號(hào)線圈內(nèi)均裝有磁鋼，與信號(hào)齒輪組成磁電信號(hào)發(fā)生器。當(dāng)信號(hào)齒輪隨彈性軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于信號(hào)齒輪的齒頂及齒谷交替周期性的掃過磁鋼的底部，使氣隙磁導(dǎo)產(chǎn)生周期性的變化，線圈內(nèi)部的磁通量亦產(chǎn)生周期性變化，使線圈中感生出近似正弦波的交流電信號(hào)。這兩組交流電信號(hào)的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，因此可以用來測量轉(zhuǎn)速。這兩組交流電信號(hào)之間的相位與其安裝的相對(duì)位置及彈性軸所傳遞扭矩的大小及方向有關(guān)。當(dāng)彈性軸不受扭時(shí)，兩組交流電信號(hào)之間的相位差只與信號(hào)線圈及齒輪的安裝相對(duì)位置有關(guān)，這一相位差一般稱為初始相位差，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，使其相差半個(gè)齒距左右，即兩組交流電信號(hào)之間的初始相位差在 180 度左右。在彈性軸受扭時(shí)，將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使兩組交流電信號(hào)之間的相位差發(fā)生變化，在彈性變形范圍內(nèi)，相位差變化的絕對(duì)值與轉(zhuǎn)矩的大小成正比。把這兩組交流電信號(hào)用專用屏蔽電纜線送入測量儀或計(jì)算機(jī)，即可得到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率的精確值。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）