سنسور گشتاور چیست؟

سنسور گشتاور چیست؟

سنسور گشتاور وسیله‌ای است که برای تشخیص گشتاور در قسمت‌های مختلف مکانیکی دوار یا غیر چرخنده استفاده می‌شود. تغییرات فیزیکی در گشتاور را به سیگنال های الکتریکی دقیق تبدیل می کند. سنسورهای گشتاور را می توان در ساخت ویسکومترها، آچارهای گشتاور الکتریکی (پنوماتیک، هیدرولیک) و موارد دیگر استفاده کرد که دقت بالا، پاسخ سریع، قابلیت اطمینان خوب و طول عمر طولانی را ارائه می دهد.

 

انواع سنسورهای گشتاور

حسگرهای گشتاور به دو دسته پویا و استاتیک طبقه بندی می شوند. سنسورهای گشتاور دینامیکی را می توان به عنوان سنسورهای گشتاور، سنسورهای سرعت گشتاور، سنسورهای گشتاور غیر تماسی، سنسورهای گشتاور چرخشی و غیره نیز نام برد.

 

سنسورهای گشتاور دینامیکی

سنسورهای گشتاور دینامیکی اغلب در سیستم‌های قدرت دوار استفاده می‌شوند. برای تشخیص گشتاور چرخشی معمولاً از سنسورهای اختلاف فاز زاویه پیچشی استفاده می شود. این سنسورها دو مجموعه چرخ دنده با تعداد دندانه، شکل و زاویه نصب یکسان را در دو سر یک محور الاستیک نصب می کنند و سنسورهای مجاورت (مغناطیسی یا نوری) در خارج از این چرخ دنده ها نصب می شوند. هنگامی که شفت الاستیک می چرخد، این دو مجموعه حسگر دو مجموعه از امواج پالس را اندازه گیری می کنند. با مقایسه اختلاف فاز بین این امواج پالس می توان گشتاور روی شفت الاستیک را محاسبه کرد.

 

مزایا:

- انتقال غیر تماسی سیگنال‌های گشتاور.

- سیگنال‌های تشخیص دیجیتال.

 

معایب:

- سایز بزرگ.

- نصب مشکل است.

- عملکرد ضعیف در سرعت‌های پایین به دلیل لبه‌های موج پالس آهسته.

 

فناوری فشارسنج

 

یک روش بالغ برای آزمایش گشتاور، فناوری کرنش سنج است. این روش دارای دقت بالا، پاسخ سریع، پایداری خوب و طول عمر طولانی است. یک کرنش سنج پیچشی مخصوص به شفت الاستیکی که باید اندازه گیری شود چسبیده است و یک پل کرنش را تشکیل می دهد. با تامین برق پل کرنش، سیگنال الکتریکی پیچشی شفت الاستیک را می توان اندازه گیری کرد که حالت پیش فرض سنسورهای گشتاور است.

 

با این حال، در سیستم‌های انتقال قدرت دوار، چالش در نحوه انتقال مطمئن برق ورودی به و سیگنال خروجی شناسایی شده از قسمت چرخان به قسمت ثابت نهفته است. یک روش رایج استفاده از حلقه های لغزش رسانا است.

 

حلقه‌های لغزنده رسانا

 

حلقه‌های لغزشی رسانا شامل تماس اصطکاکی هستند که به ناچار منجر به سایش و گرما می‌شود و سرعت چرخش و طول عمر حلقه‌های لغزنده را محدود می‌کند. علاوه بر این، تماس نامطمئن می تواند باعث نوسانات سیگنال شود که منجر به خطا یا خرابی در اندازه گیری می شود.

 

روش تله متری بی سیم

 

برای غلبه بر معایب حلقه های لغزشی رسانا، می توان از روش تله متری بی سیم استفاده کرد. در این روش، سیگنال تغییر شکل گشتاور روی شفت دوار تقویت شده و به سیگنال فرکانس (تبدیل V/F) تبدیل می‌شود. سپس این سیگنال به صورت بی سیم با استفاده از روش های مدولاسیون حامل از شفت چرخان به خارج منتقل می شود. سیگنال پیچشی شفت دوار با استفاده از گیرنده رادیویی دریافت می شود. منبع انرژی شفت دوار توسط باتری هایی که روی شفت چرخان ثابت شده اند تامین می شود. این روش به عنوان گشتاور سنج تله متری شناخته می شود.