FCA7300方向盤扭矩傳感器產品說明

FCA7300方向盤扭矩傳感器應用了若干種創(chuàng)新技術，包括：內置信號調理電路，角度重置，扭矩校準和發(fā)送觸發(fā)信號至遠程數據采集系統(tǒng)的裝置；內置光學編碼處理電路–無需外部TTL電路；五個同步模擬輸出信號：兩個扭矩通道，兩個角度通道和一個角速度通道；消除了扭矩測量時軸承摩擦的影響，從而允許低扭矩量程的高精度測量；FCA7300方向盤扭矩傳感器外形尺寸與標準方向盤相同；通過法蘭盤安裝至任何機動車-無需拆卸轉向盤柱；可選±15°至±165°之間的轉向限位。

量程：10～200Nm

封裝：-

工作溫度范圍：-20℃～80℃

精確度：±0.1%

特點：FCA7300方向盤扭矩傳感器5路模擬輸出；扭矩，方向盤角度和角速度輸出；量程

電氣連接：插座

FCA7300方向盤扭矩傳感器適用于汽車設計和測試，實驗室研究，元件測試，卡車、轎車、大巴方向盤測試、裝甲車防線盤測試

一、扭矩傳感器測量原理

將專用的測扭應變片用應變膠粘貼在被測彈性軸上并組成應變橋,向應變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應變信號放大后，經過壓/頻轉換，變成與扭應變成正比的頻率信號。本系統(tǒng)的能源輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特殊環(huán)型變壓器承擔的,因此實

現了無接觸的能源及信號傳遞功能。(虛線內為旋轉部分)

二、特點

1.既可以測量靜止扭矩，也可以測量旋轉轉矩;

2.　既可以測量靜態(tài)扭矩，也可以測量動態(tài)扭矩；

3.檢測精度高，穩(wěn)定性好；抗干擾性強;

4.體積小，重量輕，多種安裝結構，易于安裝使用；

5.不需反復調零即可連續(xù)測量正反轉扭矩;

6.沒有導電環(huán)等磨損件，可以高轉速長時間運行；

7．傳感器輸出高電平頻率信號可直接送計算機處理；

8．測量彈性體強度大可承受100%的過載。

三扭矩傳感器原理結構

在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片并組成變橋，即為基礎扭矩傳感器；在軸上固定著：(1)能源環(huán)形變壓器的次級線圈，(2)信號環(huán)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(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。

在傳感器的外殼上固定著：

四工作過程

向傳感器提供±15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產生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(huán)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(wěn)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(huán)形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經過傳感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。由于該旋轉變壓器動-

-靜環(huán)之間只有零點幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內，形成有效的屏蔽，因此具有很強的抗干擾能力。

本傳感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。即滿量程變量為5000個數/每秒。轉速測量采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個脈沖，高速或中速采樣時可以用測頻

的方法，低速采樣時可以用測周期的方法。本傳感器精度可達±0.2%～±0.5%（F"para" label-module="para">

算機進行數據處理。

五扭距傳感器的應用范圍

1.檢測各種機械加工中心，自動機床的工作過程中的扭矩。

2.檢測減速機，風機，泵，攪拌機，卷揚機，螺旋槳，鉆探機械等設備的負載扭矩及輸入功率。

3.檢測發(fā)電機，電動機，內燃機等旋轉動力設備輸出扭矩及功率。

4.各種旋轉動力設備系統(tǒng)所傳遞的扭矩及效率；

5.檢測扭矩的同時可以檢測轉速，軸向力。

6.可用于制造粘度計，電動(氣動，液力)扭力扳手。

7.制造扭矩測量儀,電批扭力計,風批扭力計,瓶蓋扭力測試儀等檢測儀器

了解了扭矩傳感器的結構就能很好的選擇扭矩傳感器，比如測量動態(tài)扭矩傳感器我們就不要去選擇法蘭結構的扭矩傳感器，選擇靜態(tài)扭矩傳感器的時候再去考慮是選擇單法蘭扭矩傳感器還是雙法蘭扭矩傳感器，這樣就能縮小我們的選擇范圍，更好更快的選擇出適合我們的扭矩傳感器。

扭矩傳感器非接觸式扭矩傳感器

非接觸式扭矩傳感器輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。當扭桿受方向盤的轉動力矩作用發(fā)生扭轉時，輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了。花鍵和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉桿的扭轉量，使得花鍵上的磁感強度改變，磁感強度的變化，通過線圈轉化為電壓信號。非接觸扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式，因而壽命長、可靠性高，不易受到磨損、有更小的延時、 受軸的偏轉和軸向偏移的影響更小，已經廣泛用于轎車領域。

在非接觸式扭矩傳感器中，常用的主要有應變式、磁電式、光纖式和光電式傳感器。

應變式非接觸傳感器利用了無線傳輸技術。隨著科技的進步和無線傳輸技術的發(fā)展，接觸式應變片傳感器輸出信號所用的導電滑環(huán)和刷臂已經能夠用無線傳輸模塊替代，從而克服了導電滑環(huán)和刷臂間的磨損，提高了測量精度。

磁電式扭矩傳感器是利用磁電轉換的原理，分析兩路輸出的電動勢信號的相位差，從而達到測量扭矩的目的。主要分為閉磁路式傳感器和開磁路式傳感器。

光纖式扭矩傳感器主要是利用光反射原理和相位差原理，將軸上相應的兩處位置反射的光信號讀取后并計算出相位差，由此能算出相應的扭矩值。但是光纖式傳感器易受環(huán)境影響，安裝調試也相對較困難。

光電式扭矩傳感器以光電感應元件為核心部件。當傳動軸上加載扭矩時，由光源發(fā)出的光的強度會發(fā)生相應變化，從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化。通過測量該變化值即可計算出扭矩值。

扭矩傳感器應變片扭矩傳感器

應變片傳感器扭矩測量采用應變電測技術。在彈性軸上粘貼應變計組成測量電橋，當彈性軸受扭矩產生微小變形后引起電橋電阻值變化，應變電橋電阻的變化轉變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉換；傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。

扭矩傳感器高性能無線型

高性能無線扭矩傳感器將傳感器與無線通信技術結合在一起，實現了數據的無線傳輸。扭矩電信號由單片機控制的信號處理電路進行放大、A/D轉換之后，編碼器將采集到的數字量編碼傳送給發(fā)射模塊進行發(fā)送。接收模塊接收到數據后，解碼器將譯出的數據傳送給單片機，由LED顯示得到的扭矩數據值。傳感器數據采集發(fā)射電路由扭矩傳感器、信號處理部分、單片機和無線發(fā)射電路組成。扭矩傳感器將電阻應變片產生的應變電信號傳送到信號處理電路。信號處理部分對傳感器模擬信號提取放大，并進行模/數轉換。微處理器負責控制系統(tǒng)各部分器件的工作，并對數字信號進行處理。無線發(fā)射電路在微處理器的控制下，由編碼器將采集到的信息數據進行相應的編碼和處理，并用發(fā)射模塊發(fā)射出。實現無線傳輸。

扭矩傳感器電子式

電子式扭矩儀是一種針對風機、水泵試驗及現場能效評測的便攜式高性能軸功率測量儀器。電子式扭矩儀創(chuàng)造性的摒棄了傳統(tǒng)機電式扭矩傳感器繁瑣、復雜、在很多現場環(huán)境下不易實現的安裝過程，實現了風機、水泵電機效率的實時測量，監(jiān)測風機、水泵電機在使用過程中各環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)，對研究風機、水泵電機的使用狀態(tài)提供了實時、真實、可靠的數據；避免了因機電式扭矩傳感器安裝不當對試驗結果造成的影響。

電子式扭矩儀能完全取代傳統(tǒng)扭矩傳感器的軸功率測量功能，并且能獲取風機、水泵電機的實時效率，為風機、水泵機組節(jié)能提供了嚴謹、科學評測手段。