一種用於電動機扭矩測量的傳感器的製作方法

2023-06-10 16:37:54 1

本實用新型涉及傳感器技術領域，具體為一種用於電動機扭矩測量的傳感器。

背景技術：

旋轉扭矩傳感器是測量各種電動機，內燃機以及旋轉動力設備的輸出所旋轉動力設備的輸出扭矩及功率的必備設備，從上世紀30年代發展至今已有數十種產品，從最初的光學機械變形類發展到電磁感應類、相位差類，到應用最廣泛的應變測量類。低功耗電子技術的發展，又為各類旋轉扭矩傳感器賦予了新的生命，其性能也越來越好，可測的轉速與精度也越來越高。

現有的扭矩傳感器，易受使用現場電磁波的幹擾，接觸式扭矩傳感器存在導電滑環的磨損，壽命有限，不適合高轉速場合。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於電動機扭矩測量的傳感器，以解決上述背景技術中提出的現有的扭矩傳感器，易受使用現場電磁波的幹擾，接觸式扭矩傳感器存在導電滑環的磨損，壽命有限，不適合高轉速場合的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種用於電動機扭矩測量的傳感器，包括傳感器殼體、傳感器接線盒、扭矩傳動軸、傳感器底座、供電及信號連接口、軟磁合金薄帶、補償線圈、檢測線圈、聯軸器、電機、負載設備、固定基座、電磁純鐵和V/F變換器，所述傳感器殼體頂部安裝有傳感器接線盒，且傳感器接線盒外側設有供電及信號連接口，所述扭矩傳動軸與傳感器殼體轉動相連接，所述扭矩傳動軸上貼有軟磁合金薄帶，所述傳感器殼體內部設有補償線圈和檢測線圈，所述傳感器殼體安裝於傳感器底座的頂部，所述扭矩傳動軸的一端通過聯軸器與電機之間轉動相連接，且扭矩傳動軸的另一端通過聯軸器與負載設備之間轉動相連接，所述傳感器底座、電機和負載設備均通過螺釘固定連接在固定基座上，所述電磁純鐵固定在扭矩傳動軸上，所述V/F變換器安裝於傳感器殼體的內部。

優選的，所述扭矩傳動軸為無磁高強度合金材料，且扭矩傳動軸上黏貼有測扭應變片。

優選的，所述軟磁合金薄帶共設有四組。

優選的，所述補償線圈共設有兩組。

優選的，所述傳感器殼體、傳感器接線盒、扭矩傳動軸、傳感器底座和供電及信號連接口共同組成扭矩傳感器，且該扭矩傳感器為非接觸式扭矩傳感器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：該用於電動機扭矩測量的傳感器採用非接觸式扭矩傳感器，具有無接觸、無磨損，使用壽命長，轉換精度高的優點，克服了扭矩傳感器的低速測量的不便和體積的龐大與笨重，及滑環式扭矩傳感器不能長時間連續工作帶來的不便，體積小、重量輕、安裝方便.可任意位置，任意方向安裝，軟磁合金薄帶共設有四組，其中的兩組用於扭矩檢測，兩組用於誤差補償，補償線圈能抵消測量線圈中因溫度的影響、外界電磁場幹擾所引起的測量誤差，提高了傳感器的測量精度和抗幹擾能力，且具有良好的屏蔽效果。

附圖說明

圖1為本實用感應器結構示意圖；

圖2為本實用新型電動機扭矩測量工作狀態示意圖；

圖3為本實用新型傳感器殼體內部結構示意圖；

圖4為本實用新型傳感器測量系統流程示意圖。

圖中：1、傳感器殼體，2、傳感器接線盒，3、扭矩傳動軸，4、傳感器底座，5、供電及信號連接口，6、軟磁合金薄帶，7、補償線圈，8、檢測線圈，9、聯軸器，10、電機，11、負載設備，12、固定基座，13、電磁純鐵，14、V/F變換器。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-4，本實用新型提供一種技術方案：一種用於電動機扭矩測量的傳感器，包括傳感器殼體1、傳感器接線盒2、扭矩傳動軸3、傳感器底座4、供電及信號連接口5、軟磁合金薄帶6、補償線圈7、檢測線圈8、聯軸器9、電機10、負載設備11、固定基座12、電磁純鐵13和V/F變換器14，傳感器殼體1頂部安裝有傳感器接線盒2，且傳感器接線盒2外側設有供電及信號連接口5，傳感器殼體1、傳感器接線盒2、扭矩傳動軸3、傳感器底座4和供電及信號連接口5共同組成扭矩傳感器，且該扭矩傳感器為非接觸式扭矩傳感器，非接觸式扭矩傳感器，具有無接觸、無磨損，使用壽命長，轉換精度高的優點，能量的傳遞都是通過非接觸耦合的電磁感應來供電的，感應供電的優點是適合長時間測量，尤其適合實時運行狀態監測，扭矩傳動軸3與傳感器殼體1轉動相連接，扭矩傳動軸3為無磁高強度合金材料，且扭矩傳動軸上黏貼有測扭應變片。降低因電磁場的幹擾而引起測量誤差，扭矩傳動軸3上貼有軟磁合金薄帶6，軟磁合金薄帶6共設有四組，其中的兩組用於扭矩檢測，兩組用於誤差補償，傳感器殼體1內部設有補償線圈7和檢測線圈8，補償線圈7共設有兩組，補償線圈7能抵消測量線圈中因溫度的影響、外界電磁場幹擾所引起的測量誤差，提高了傳感器的測量精度和抗幹擾能力，且具有良好的屏蔽效果傳感器殼體1安裝於傳感器底座4的頂部，扭矩傳動軸3的一端通過聯軸器9與電機10之間轉動相連接，且扭矩傳動軸3的另一端通過聯軸器9與負載設備11之間轉動相連接，傳感器底座4、電機10和負載設備11均通過螺釘固定連接在固定基座12上，電磁純鐵13固定在扭矩傳動軸3上，V/F變換器14安裝於傳感器殼體1的內部。

工作原理：在使用該用於電動機扭矩測量的傳感器時，首先需對整個用於電動機扭矩測量的傳感器有一個結構上的了解，在進行測量電機10的輸出扭矩及功率的檢測時，需提高檢測過程的穩定性，傳感器底座4、電機10和負載設備11通過螺釘固定連接在固定基座12上，保持穩定性，避免出現翻倒等問題，檢測時將專用的測扭應變片用應變膠黏貼在扭矩傳動軸3上並組成應變橋，電源經過處理後經耦合將能源供給應變橋，應變橋電橋將扭矩傳動軸3的微小變形轉換成電信號，經過放大器的放大送到V/F變換器14，把電壓信號轉換成可以耦合的頻率信號，經輸出信號耦合輸出，通過信號輸出電路整形後輸出調頻方波信號，然後測出方波頻率量，就可以得到相應的扭矩值，從而完成一系列的測量工作。

綜上所述，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。