Τι είναι ο αισθητήρας ροπής;

Τι είναι ο αισθητήρας ροπής;

Ο αισθητήρας ροπής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της ροπής σε διάφορα περιστρεφόμενα ή μη περιστρεφόμενα μηχανικά μέρη. Μετατρέπει τις φυσικές αλλαγές στη ροπή σε ακριβή ηλεκτρικά σήματα. Οι αισθητήρες ροπής μπορούν να εφαρμοστούν στην κατασκευή ιξωδόμετρων, ηλεκτρικών (πνευματικών, υδραυλικών) δυναμόκλειδων και άλλων, προσφέροντας υψηλή ακρίβεια, γρήγορη απόκριση, καλή αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής.

 

Τύποι αισθητήρων ροπής

Οι αισθητήρες ροπής ταξινομούνται σε δυναμικές και στατικές κατηγορίες. Οι δυναμικοί αισθητήρες ροπής μπορούν επίσης να αναφέρονται ως αισθητήρες ροπής, αισθητήρες ταχύτητας ροπής, αισθητήρες ροπής χωρίς επαφή, αισθητήρες περιστροφικής ροπής κ.λπ.

 

Δυναμικοί αισθητήρες ροπής

Οι δυναμικοί αισθητήρες ροπής χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα περιστρεφόμενης ισχύος. Για την ανίχνευση της περιστροφικής ροπής, χρησιμοποιούνται συνήθως αισθητήρες διαφοράς φάσης γωνίας στρέψης. Αυτοί οι αισθητήρες εγκαθιστούν δύο σετ γραναζιών με τον ίδιο αριθμό δοντιών, σχήμα και γωνία εγκατάστασης και στα δύο άκρα ενός ελαστικού άξονα, και οι αισθητήρες εγγύτητας (μαγνητικοί ή οπτικοί) είναι τοποθετημένοι έξω από αυτά τα γρανάζια. Όταν ο ελαστικός άξονας περιστρέφεται, αυτά τα δύο σετ αισθητήρων μετρούν δύο σετ παλμικών κυμάτων. Συγκρίνοντας τη διαφορά φάσης μεταξύ αυτών των παλμικών κυμάτων, μπορεί να υπολογιστεί η ροπή στον ελαστικό άξονα.

 

Πλεονεκτήματα:

- Μετάδοση σημάτων ροπής χωρίς επαφή.

- Ψηφιακά σήματα ανίχνευσης.

 

Μειονεκτήματα:

- Μεγάλο μέγεθος.

- Δύσκολη εγκατάσταση.

- Κακή απόδοση σε χαμηλές ταχύτητες λόγω αργών ακμών κυμάτων παλμού.

 

Strain Gauge Technology

 

Μια ώριμη μέθοδος για τη δοκιμή ροπής είναι η τεχνολογία μετρητή τάσης. Αυτή η μέθοδος διαθέτει υψηλή ακρίβεια, γρήγορη απόκριση, καλή σταθερότητα και μεγάλη διάρκεια ζωής. Ένας ειδικός μετρητής τάσης στρέψης προσκολλάται στον ελαστικό άξονα που πρόκειται να μετρηθεί, σχηματίζοντας μια γέφυρα τάσης. Με την παροχή ρεύματος στη γέφυρα καταπόνησης, μπορεί να μετρηθεί το στρεπτικό ηλεκτρικό σήμα του ελαστικού άξονα, που είναι η προεπιλεγμένη λειτουργία για τους αισθητήρες ροπής.

 

Ωστόσο, στα συστήματα περιστρεφόμενης μετάδοσης ισχύος, η πρόκληση έγκειται στον τρόπο αξιόπιστης μετάδοσης της εισόδου ισχύος και της ανιχνευόμενης εξόδου σήματος από το περιστρεφόμενο μέρος στο στατικό τμήμα. Μια κοινή μέθοδος είναι η χρήση αγώγιμων δακτυλίων ολίσθησης.

 

Αγώγιμα δαχτυλίδια ολίσθησης

 

Οι αγώγιμοι δακτύλιοι ολίσθησης περιλαμβάνουν επαφή τριβής, η οποία αναπόφευκτα οδηγεί σε φθορά και θερμότητα, περιορίζοντας την ταχύτητα περιστροφής και τη διάρκεια ζωής των δακτυλίων ολίσθησης. Επιπλέον, η αναξιόπιστη επαφή μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις του σήματος, οδηγώντας σε σφάλματα μέτρησης ή αστοχίες.

 

Μέθοδος ασύρματης τηλεμετρίας

 

Για να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα των αγώγιμων δακτυλίων ολίσθησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος ασύρματης τηλεμετρίας. Σε αυτή την προσέγγιση, το σήμα παραμόρφωσης ροπής στον περιστρεφόμενο άξονα ενισχύεται και μετατρέπεται σε σήμα συχνότητας (μετατροπή V/F). Αυτό το σήμα στη συνέχεια μεταδίδεται ασύρματα χρησιμοποιώντας μεθόδους διαμόρφωσης φορέα από τον περιστρεφόμενο άξονα προς τα έξω. Το στρεπτικό σήμα του περιστρεφόμενου άξονα λαμβάνεται με χρήση ραδιοφωνικού δέκτη. Η παροχή ενέργειας για τον περιστρεφόμενο άξονα παρέχεται από μπαταρίες στερεωμένες στον περιστρεφόμενο άξονα. Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως μετρητής ροπής τηλεμετρίας.