转矩转速传感器/JN338/500AE/500NM/300ORPM.

总体参数

该传感器采用两组特殊环形旋转变压器来实现能源的输入及转矩信号的输出，从而解决了旋转动力传递系统中能源及信号地在旋转部与静止部之间的传递问题。该传感器还可同时实现旋转轴转速的测量，从而可方便地计算出轴输出功率，因此，利用该传感器可实现转矩、转速及轴功率的多参数输出。

２　主要特性及参数

２．１ ＪＮ３３８的主要特性

ＪＮ３３８的主要特性如：

检测手段为应变电测技术；

测量高?信号检出、处理均用数字技术；

抗干扰能力强，无需调零即可工作；

性高、信噪比高，工作寿命长；

既可以测量静止扭矩，也可测量旋转转矩；

能够测量稳态扭矩，也能测量过渡过程的动态转矩；

无需反复调零即可连续测量正反转矩；

无集流环、电刷等磨损件，可高速长运行；

转矩信号的传递与是否旋转、转速大小及旋转方向无关；

测量弹性体强度大，可承受１５０％过载；

体积小，重量轻，安装方便，有装式、卡装式、联轴式等多种安装方式；

输出信号以频率形式给出，便于和计算机进行接口。

２．２ 传感器的主要技术参数

传感器的主要技术参数如表１所列

表1 JN338传感器主要技术参数

转矩准确度 >0.5% 过载能力 150%F. 缘电阻 ≥200MΩ 工作温度 -20～60℃ 重复性 ≤0.5%F. 滞后 ≤0.5%F. 线性 ≤0.5%F. 相对湿度 ≤90%RH

２．３插座引脚及功能

ＪＮ３３８转矩转速传感器采用一只５脚的航空插座做电源输入及转矩转速信号输出，插座外形及引脚排列如图１所示。各引脚功能说明如：

１脚：接地端；

２脚：＋１５Ｖ电源端；

３脚：－１５Ｖ电源端；

４脚：转速信号输出端；

５脚：转矩信号输出端。

３工作原理

３．１转矩测量原理

该转矩传感器的检测敏感元件是电阻应变桥。将的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴以组成应变电桥，只要向应变电桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号，然后将该应变信号放大，再经过压／频转换变成与扭应变成正比的频率信号。传感器的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环形旋转变压器承担的，因此可实现能源及信号的无接触传递。该应变传感器测量原理如图２所示。

在一段的弹性轴粘贴的测扭应变片并组成电桥，以形成基础扭矩传感器，然后在轴再固定能源环形旋转变压器的次级线圈、轴印刷电路板和信号环旋转变压器的初级线圈。电路板包含整流稳压电源、仪表放大电路及Ｖ／Ｆ变换电路。在传感器的外壳固定着激磁电路、能源环形旋转变压器的初级线圈、信号环形变压器的次级线圈及信号处理电路。

传感器电路部在工作时，由外部电源向传感器提供±１５Ｖ电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Ｈｚ的方波，经过ＴＤＡ２００３功率放大即产生交流激磁功率电源，通过能源环形旋转变压器从静止的初级线圈Ｔ１传递至旋转的次级线圈Ｔ２，然后将得到的交流电源通过轴的整流、滤波电路处理后变成±５Ｖ的直流电源。再将该电源作为运算放大器ＡＤ８２２的工作电源，并由基准电源ＡＤ５８９与双运放ＡＤ８２２组成高稳压电源，以产生±４．５Ｖ的直流电源，该电源既可作为应变电桥电源，又可作为仪表放大器及Ｖ／Ｆ转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测到的ｍＶ级应变信号通过仪表放大器ＡＤ６２０将其放大成１．５Ｖ±１Ｖ的强信号，再通过Ｖ／Ｆ转换器ＬＭ３３１变换成频率信号，此信号通过信号环形旋转变压器，从旋转轴传递至静止的次级线圈，再经过传感器外壳的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号输出。