เซ็นเซอร์แรงบิดคืออะไร?

เซ็นเซอร์แรงบิดคืออะไร?

เซ็นเซอร์แรงบิดเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับแรงบิดในชิ้นส่วนกลไกการหมุนหรือไม่หมุน มันแปลงการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของแรงบิดเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แม่นยำ เซ็นเซอร์แรงบิดสามารถนำไปใช้ในการผลิตเครื่องวัดแรงบิดไฟฟ้า (นิวเมติกไฮดรอลิก) ประแจแรงบิดและอื่น ๆ ให้ความแม่นยำสูงการตอบสนองที่รวดเร็วความน่าเชื่อถือที่ดีและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ประเภทของเซ็นเซอร์แรงบิด

เซ็นเซอร์แรงบิดแบ่งออกเป็นหมวดหมู่แบบไดนามิกและแบบคงที่ เซ็นเซอร์แรงบิดแบบไดนามิกยังสามารถเรียกได้ว่าเซ็นเซอร์แรงบิดเซ็นเซอร์ความเร็วแรงบิดเซ็นเซอร์แรงบิดแบบไม่สัมผัสเซ็นเซอร์แรงบิดโรตารี่ ฯลฯ

เซ็นเซอร์แรงบิดแบบไดนามิก

เซ็นเซอร์แรงบิดแบบไดนามิกมักจะใช้ในระบบพลังงานหมุน ในการตรวจจับแรงบิดการหมุนจะใช้เซ็นเซอร์ความแตกต่างเฟสมุมบิด เซ็นเซอร์เหล่านี้ติดตั้งเกียร์สองชุดที่มีจำนวนฟันรูปร่างและมุมการติดตั้งที่ปลายทั้งสองของเพลายืดหยุ่นและเซ็นเซอร์ความใกล้ชิด (แม่เหล็กหรือออปติคัล) ติดตั้งอยู่นอกเกียร์เหล่านี้ เมื่อเพลายืดหยุ่นหมุนเซ็นเซอร์ทั้งสองชุดนี้วัดคลื่นชีพจรสองชุด โดยการเปรียบเทียบความแตกต่างของเฟสระหว่างคลื่นชีพจรเหล่านี้แรงบิดบนเพลายืดหยุ่นสามารถคำนวณได้

ข้อดี:

- การส่งสัญญาณแรงบิดแบบไม่สัมผัส

- สัญญาณการตรวจจับดิจิตอล

ข้อเสีย:

- ขนาดใหญ่

- ติดตั้งยาก

- ประสิทธิภาพที่ไม่ดีที่ความเร็วต่ำเนื่องจากขอบคลื่นชีพจรช้า

เทคโนโลยีมาตรวัดความเครียด

วิธีที่เป็นผู้ใหญ่สำหรับการทดสอบแรงบิดคือเทคโนโลยีมาตรวัดความเครียด วิธีนี้มีความแม่นยำสูงการตอบสนองที่รวดเร็วความมั่นคงที่ดีและอายุการใช้งานที่ยาวนาน มาตรวัดความเครียดแรงบิดพิเศษจะถูกยึดติดกับเพลายืดหยุ่นที่จะวัดได้ทำให้เกิดสะพานสายพันธุ์ ด้วยการส่งพลังงานไปยังสะพานสายพันธุ์สัญญาณไฟฟ้าแรงบิดของเพลายืดหยุ่นสามารถวัดได้ซึ่งเป็นโหมดเริ่มต้นสำหรับเซ็นเซอร์แรงบิด

อย่างไรก็ตามในระบบการส่งกำลังหมุนพลังงานความท้าทายอยู่ที่วิธีการส่งอินพุตพลังงานไปยังและการส่งสัญญาณสัญญาณที่ตรวจพบจากส่วนการหมุนไปยังส่วนที่อยู่กับที่ วิธีการทั่วไปคือการใช้แหวนสลิปตัวนำ

แหวนสลิปตัวนำ

วงแหวนลื่นนำไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการติดต่อที่มีแรงเสียดทานซึ่งจะนำไปสู่การสึกหรอและความร้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จำกัด ความเร็วในการหมุนและอายุการใช้งานของวงแหวนลื่น ยิ่งไปกว่านั้นการติดต่อที่ไม่น่าเชื่อถืออาจทำให้เกิดความผันผวนของสัญญาณนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดหรือความล้มเหลว

วิธี telemetry ไร้สาย

เพื่อเอาชนะข้อเสียของวงแหวนลื่นนำไฟฟ้าสามารถใช้วิธีการทางไกลแบบไร้สายได้ ในวิธีการนี้สัญญาณการเสียรูปแรงบิดบนเพลาหมุนจะถูกขยายและแปลงเป็นสัญญาณความถี่ (การแปลง V/F) สัญญาณนี้จะถูกส่งแบบไร้สายโดยใช้วิธีการมอดูเลตของผู้ให้บริการจากเพลาหมุนไปด้านนอก ได้รับสัญญาณแรงบิดของเพลาหมุนโดยใช้ตัวรับสัญญาณวิทยุ แหล่งจ่ายพลังงานสำหรับเพลาหมุนนั้นจัดทำโดยแบตเตอรี่ที่ติดตั้งบนเพลาหมุน วิธีนี้เรียกว่าเครื่องวัดแรงบิด telemetry