磁電式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 　轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)示意圖
11 內(nèi)齒輪21 永久磁鋼31 轉(zhuǎn)筒41 感應(yīng)線圈51 外齒輪61 扭力抽

圖1 是磁電式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。其中,內(nèi)、外齒輪并不嚙合,齒頂留有工作氣隙。齒頂相對(duì)時(shí),氣隙最大,齒頂與齒槽相對(duì)時(shí),氣隙最小。在內(nèi)外齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒位時(shí),工作氣隙發(fā)生一個(gè)周期的變化。永久磁鋼、內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路,當(dāng)工作氣隙發(fā)生
一個(gè)周期的變化時(shí),磁路的磁阻和磁通隨之作周期變化,感應(yīng)線圈感應(yīng)出一個(gè)周期的近似
正弦波的電壓信號(hào),信號(hào)的電壓瞬時(shí)值的變化與內(nèi)外齒輪相對(duì)位置的變化是一致的。如
果安裝時(shí)的兩組內(nèi)外齒輪的投影是重合的,那么,感應(yīng)出的兩路電壓信號(hào)的相位差為零。
考慮到正反加載,讓外齒輪錯(cuò)半齒安裝,即初始相位差為180°。
當(dāng)扭力軸受到扭矩時(shí)產(chǎn)生扭角,扭角的大小和扭矩成正比,信號(hào)變化與扭角成正比,
因此,輸出兩路信號(hào)的相位差的變化Δ 和轉(zhuǎn)矩M 成正比,關(guān)系式為:
Δ = KM 　　其中, K = Z ×32 L / (πd4 G0)
式中:Z —齒輪齒數(shù);L —扭力軸長(zhǎng)度;d —扭力軸直徑; G0 —扭力軸材料剪切彈性模數(shù)。從上式可知,如果測(cè)得相位差Δ ,即可得到扭矩M。轉(zhuǎn)速采用周期測(cè)量法,因?yàn)檗D(zhuǎn)速不很高,所以,測(cè)得信號(hào)周期,通過(guò)運(yùn)算求得轉(zhuǎn)速。