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传感器的相关原理及知识 |
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在旋转的应用中，对传感器做电气连接显然是一个问题，测量反扭矩就可以避免电气连接；但是，这样做也有缺陷。反。扭矩传感器常常需要支撑重要的无关负载，如电动机的重量或至少驱动轴的部分（重量）。这些负载可能引起耦合误差（传感器除了对已确定待测的反扭矩作出响应之外，还对其它力引起的反扭矩也作出了响应），有时侯会降低灵敏度，因为不得不加大传感器以支撑无关的负载。对静态扭矩测量，采用联机和反扭矩这两种方法将得到相同的测量结果。
传感器的连接
在旋转应用中做联机测量，对用户来说，把传感器从旋转的零件连接到固定的零件将永远是一个要面对的挑战。传感器的连接有几种方法，每一种都有其优缺点。
在旋转的传感器和固定的电子部件之间建立连接，最常见的方法是采用滑环（slipring）。它由一组跟传感器一起旋转的导电环、一连串与导电环接触的导电刷和发送传感器信号的（电极）构成。
滑环是一种在各种应用中获得广泛应用、性能良好和经济的解决方案。相对而言，这种直截了当的测量方法缺点很少，是一种在大多数应用中经受了时间考验的方案。但是，导电刷和不太宽的导电环是消耗品，寿命有限，不适用于长期测试之用，也不适用于要定期保养的应用（改写）。
在中低速（旋转的情形下），导电环和导电刷之间的电气连接相对而言没有噪声，然而，在较高速（旋转引起）的噪声将严重降低它们的性能。滑环的最大旋转速度（rpm）由导电刷/导电环接触表面的速度决定。因此，对于较大的、典型的（具有）较高扭矩力的传感器，由于滑环的直径较大，因而在给定的rpm条件下表面速度就较高，从而导致最大工作速度较低。
对于力的大小为中等的扭矩传感器，典型的最大速度在5,000 rpm范围内。导电刷/导电环界面的拖曳力矩可能引起问题，特别是对非常小的扭矩力进行测量或应用，驱动扭矩遇到的麻烦可能是无法克服导电刷的拖曳力矩。
旋转变压器
为了克服滑环的一些缺点，人们设计出了旋转变压器系统。它利用旋转变压器，把电能传输给正在旋转的传感器。外部仪器通过激励变压器把一个交流激励电压提供给应变计桥。传感器的应变计桥然后驱动次级旋转变压器线圈，以便从旋转的传感器取出扭矩信号。通过取消滑环的导电刷和导电环，易于磨损的问题消失了，使旋转变压器系统适合于长期测试应用。 |
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