轉(zhuǎn)速傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。
轉(zhuǎn)速傳感器主要由扭力軸、磁檢測器，轉(zhuǎn)筒及殼體等四部分組成。磁檢測器包括配對的兩組內(nèi)、外齒輪，磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪安裝載扭力軸測量段的兩端；內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)筒內(nèi),和外齒輪相對，磁鋼緊接內(nèi)齒輪安裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)。內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路，感應(yīng)線圈固定在殼體的兩端蓋內(nèi)。在驅(qū)動電機(jī)帶動下，內(nèi)齒輪隨同轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)外齒輪是變位齒輪，并不齒合，齒頂六由工作氣隙，內(nèi)外齒輪的齒頂相對時氣隙zui窄，齒頂和齒槽相對時，氣隙zui寬。內(nèi)外齒輪在相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，齒頂和齒槽交替對，相對轉(zhuǎn)動一個齒位時,工作氣隙發(fā)生一個周期的變化，磁路的磁阻和磁通隨之相應(yīng)作周期變化，因此線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號,訊號電壓瞬時值的變化和內(nèi)外齒輪的相對位置的變化是一致的。
如果兩組檢測器的齒輪的投影互相重合時、兩組電壓訊號的相位差為零。安裝時，兩只內(nèi)齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯動半個齒安裝的。因此，兩個電壓訊號具有半個周期的相位差，即初始相位差為0=180。若齒輪為120齒，分度角為3，相位差為180時，相應(yīng)外齒輪錯動1.5。
當(dāng)扭力軸受到扭矩作用時，產(chǎn)生扭角，兩只外齒輪的錯位角變?yōu)?.5兩個電壓訊號的相差角相應(yīng)變?yōu)椋?120（1.5）=180120。扭角和扭矩是成正比例的，因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化=-0=120=120K1M=KM式中K1為相位差角和扭矩的比例系數(shù)，K=120K1，另表示轉(zhuǎn)動方向。設(shè)扭力軸測量段的直徑為d，長度為L，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則K1=32L/dG。
將轉(zhuǎn)速傳感器的兩個電壓訊號輸入TR-1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀，經(jīng)過儀表將電壓訊號進(jìn)行放大、整形、檢相、變換成計數(shù)脈沖，然后計數(shù)和顯示，便可直接讀出扭矩和轉(zhuǎn)速的測量結(jié)果。由于采用磁電轉(zhuǎn)換、相位差原理和數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量方法,因此能進(jìn)行穩(wěn)定、可靠、快速、靈敏的高精度測量。
