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扭转传感器的原理_分类及应用

要长高 来源:中国ic网 2023-06-01 09:40 次阅读

一、扭转传感器的概念

扭转传感器是一种用于测量机械系统中扭转变形的传感器。它将扭转变形转换为电信号输出,常用于测量转轴、螺旋弹簧、转矩传感器等机械系统中的扭转变形。

二、扭转传感器的特点

1、高精度:扭转传感器的精度可以达到0.1%FS或更高。

2、高灵敏度:扭转传感器的灵敏度一般在2mV/V~3mV/V之间。

3、高可靠性:扭转传感器具有良好的抗干扰能力,能够适应恶劣的工作环境。

4、高温性能:扭转传感器能够在高温环境下正常工作,通常可达到150℃以上。

5、长期稳定性:扭转传感器的输出信号稳定性好,长期使用不会出现漂移现象。

三、扭转传感器的分类

1、基于原理分类

(1)电阻式:电阻式扭转传感器采用电阻片或导线作为敏感元件,其阻值随扭转角度的变化而变化,输出电信号。

(2)电容式:电容式扭转传感器采用两个相互平行的金属板作为电容器的极板,当扭转时,电容器的电容值发生变化,输出电信号。

(3)电感式:电感式扭转传感器采用线圈作为敏感元件,当扭转时,线圈中的感应电动势发生变化,输出电信号。

2、基于结构分类

(1)轴向型:轴向型扭转传感器的敏感元件沿轴向排列。

(2)法向型:法向型扭转传感器的敏感元件沿法向排列。

3、基于输出方式分类

(1)interwetten与威廉的赔率体系 输出型:模拟输出型扭转传感器输出模拟信号。

(2)数字输出型:数字输出型扭转传感器输出数字信号

四、扭转传感器的原理

扭转传感器的测量原理主要有电阻式、电容式和电感式三种。

1、电阻式扭转传感器

电阻式扭转传感器的敏感元件是一根细长的电阻片或导线,其两端固定于机械系统的两个部件上。当机械系统发生扭转变形时,电阻片或导线的长度和直径发生变化,从而改变电阻值。电阻式扭转传感器将电阻值的变化转换为电信号输出。

2、电容式扭转传感器

电容式扭转传感器的敏感元件是两个相互平行的金属板,金属板之间被填充有绝缘材料。当机械系统扭转时,金属板之间的距离和面积发生变化,从而改变电容值。电容式扭转传感器将电容值的变化转换为电信号输出。

3、电感式扭转传感器

电感式扭转传感器的敏感元件是一根绕制成螺旋状的线圈,线圈的两端固定于机械系统的两个部件上。当机械系统扭转时,线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电动势。电感式扭转传感器将感应电动势转换为电信号输出。

五、扭转传感器的应用

扭转传感器广泛应用于机械系统中,主要用于测量转轴、螺旋弹簧、转矩传感器等机械系统中的扭转变形。在汽车工业、航空航天、机械加工、电子仪器等领域中也有广泛应用。例如,在汽车工业中,扭转传感器常用于测量发动机的转矩和功率;在航空航天中,扭转传感器常用于测量飞机的扭矩和变形等。

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