HBM傳感器性能介紹

 

T10F扭矩傳感器可測量扭矩和轉速，是第一款扭矩法蘭，采用測量剪應力替代扭矩應力對扭矩進行測量。這種技術是HBM公司的專利。它設計緊湊，占有非常小的空間；高側向的防護允許連接軸直接與法蘭連接，無須其他支撐軸，并且可以承受更高的動態(tài)負載；其極高的抗扭剛性消除了扭矩的共振。由于扭矩測量法蘭的工作不依靠軸承和滑環(huán)，因此是完全免維護的。它采用了模塊化的設計結構，其額定扭矩分別為50 N-m、100N·m、200N·m、500N·m、1kN·m、2kN·m、3 kN·m、5 kN·m和10 kN·m，精度可達0．1％，額定轉速可達8 000—15 000 r／min，最低可測2 r／min的轉速。測量值通過電壓和頻率信號輸出，配以HBM的放大器可直接與計算機相連，進而使后續(xù)數(shù)據處理，分析工作更方便。

 

HBM傳感器的安裝-機械聯(lián)接

 

圖1是HBM公司推薦的安裝方式。為了避免傳感器變形而產生的附加彎矩，安裝時必須使被測電機、傳感器、負載三者有較好的同軸度，兩個半聯(lián)軸器間應留有一定的間距(見表1)。

 

 

鑒于表1中的安裝要求較高，為降低安裝難度又不影響傳感器的正常使用，在聯(lián)軸器和傳感器之間安裝了膜片結構。膜片一般需2片成對使用，以吸收由于安裝誤差而引起的徑向力。該傳感器是一臺精密儀器，在安裝時法蘭螺栓要用力矩扳手按照表1中的值設定擰緊力矩，否則對傳傳感器的精度有較大的影響；其次，被測電機、傳感器、負載三者應該處于一個穩(wěn)定的剛性基礎上，必須避免各部件發(fā)生振動。

 

 

電氣連接

 

圖2是T10F系列傳感器的電氣連接圖。傳感器插頭1端接MP60甲(7芯線)，用以顯示扭矩；傳感器插頭2端接MP60乙(5芯線)，用以顯示轉速。

 

 

MP60是HBM傳感器配套使用的放大器，可將傳感器發(fā)出的電壓或頻率信號轉換成標準信號在放大器上顯示；也可通過放大器上的D.Sub口與計算機相連直接將測試數(shù)據采集到計算機上，再進行數(shù)據的后續(xù)處理。MP60甲和MP60乙的接線分別如圖3和圖4所示。

 

 

信號線在連接時要注意接頭方向。連好后擰上鎖緊螺絲，以達到更好的屏蔽效果，使測量信號免受干擾。在傳感器和測量放大器之間的連接線推薦使用HBM的低電容屏蔽電纜。如果要將電纜線延長，要保證接頭處的接觸電阻較低，對外有良好的絕緣和屏蔽。不要將測量電纜電機的電源線、控制線平行放置(若達不到這個要求，那必須保證它們之間的距離不得小于50 cm)。

 

配套使用的放大器MP60的設置

 

確認機械聯(lián)接和電氣連接之后，就可以打開DC 24 V的傳感器供電電源，對傳感器進行參數(shù)設定。參數(shù)設定主要分以下幾步：

 

(1)進入設置模式，先在“PARAM.SET”的次級目錄“Load”的參數(shù)設為“Factset”，再按使用說明書設置參數(shù)；

 

(2)傳感器的扭矩系數(shù)應按最近校準證書給出的值設置；

 

(3)顯示值的小數(shù)位數(shù)見表2，修改目錄為DecPoint(DISPLAY)。

 

 

參數(shù)設定完成后，就可以按照檢測方法進行相應的電機檢測了。根據需要，可使用HBM公司的相應軟件對測量數(shù)據采集和分析。

 

使用建議

 

按HBM公司推薦的圖1安裝方式，在實際使用中發(fā)現(xiàn)了一些問題。其主要原因是：傳感器懸空無支撐，兩端與被試電機和負載剛性聯(lián)接，在更換被試電機時由于傳感器自重和聯(lián)軸器重量，加上彈性膜片的變形，傳感器被試電機端下垂。久而久之，會影響傳感器的精度；此外，由于安裝了彈性膜片，被試電機、負載、傳感器的中心高無法對齊，電機旋轉后在膜片的作用下會產生擾度。傳感器的懸空使之與被試電機、負載在安裝對中時極易碰撞損壞。經過不斷技術改進，建議使用圖5的安裝方式；傳感器負載端的軸稍長并用兩個軸承支撐；軸承采用單列球軸承，以減少軸向間隙，最大限度地減少另一端的下垂，使整個系統(tǒng)保隙，最大限度地減少另一端的下垂，使整個系統(tǒng)保持水平。

 

 

軸承的損耗可在起動被試電機傳感器調零時去掉。傳感器兩端均采用軟繩聯(lián)接，起膜片作用，降低安裝難度。另外，傳感器法蘭上的緊固螺栓建議使用高強度螺栓或每次更換新螺栓，以防螺栓滑牙而損壞傳感器。

 

 

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