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導(dǎo)電滑環(huán)在扭矩傳感器上有什么作用？

扭矩傳感器：扭矩傳感器是一種精密測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速和機(jī)械功率的儀器。涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。扭矩傳感器采用應(yīng)變橋?qū)椥泽w受力情況進(jìn)行測(cè)量， 信號(hào)傳遞采用導(dǎo)電滑環(huán)傳遞。

比較成熟的扭矩測(cè)試方法是應(yīng)變電測(cè)量技術(shù)。它具有精度高、頻率響應(yīng)快、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。將特殊扭力規(guī)的應(yīng)變膠粘貼到在被測(cè)的彈性軸上形成應(yīng)變橋。如果應(yīng)變橋提供工作電源，則可測(cè)試彈性軸的電信號(hào)。這是基本扭矩傳感器模式。但是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)棘手的問(wèn)題是應(yīng)變橋在旋轉(zhuǎn)體上的橋梁壓力輸入和檢測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)輸出如何在旋轉(zhuǎn)部分和固定部分之間可靠地傳輸，通常會(huì)使用導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)完成。由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于摩擦接觸，基本扭矩傳感器都會(huì)存在一定的磨損和發(fā)熱，從而限制了轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。及由于不可靠的接觸導(dǎo)致信號(hào)波動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量誤差大，甚至測(cè)量不成功。

滑環(huán)扭矩傳感器和非接觸微型扭矩傳感器的選擇

第壹旋轉(zhuǎn)應(yīng)變儀扭矩傳感器采用滑環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)從殼體到旋轉(zhuǎn)軸的電連接。由于滑環(huán)僅承載來(lái)自應(yīng)變儀的毫伏信號(hào)，因此必須仔細(xì)選擇滑環(huán)和電刷的材料。通常的程序是使用硬幣銀作為滑環(huán)，使用銀石墨作為刷子齒輪。

導(dǎo)電環(huán)隨傳感器一起旋轉(zhuǎn)，并使用一系列彈簧刷接觸環(huán)并傳輸電信號(hào)?；h(huán)是相對(duì)直的，只有很小的缺點(diǎn)，因?yàn)樗⒆雍洼^小程度的環(huán)確實(shí)磨損并且因此具有有限的壽命。因此，它們不適用于長(zhǎng)期測(cè)試，非常高的速度，也不適用于訪(fǎng)問(wèn)傳感器以進(jìn)行維修的應(yīng)用。

在低速時(shí)，環(huán)和電刷之間的電連接相對(duì)無(wú)噪聲，但是在較高速度下，電噪聲終會(huì)降低其性能?；h(huán)的大速度（rpm）由刷子和環(huán)之間界面處的表面速度決定。因此，對(duì)于較大或較高的扭矩容量傳感器，大操作速度將較低，因?yàn)檩^大的滑環(huán)因此在給定的rpm下具有較高的表面速度。對(duì)于中等容量的扭矩傳感器，典型的大轉(zhuǎn)速將在2000rpm的范圍內(nèi)。對(duì)于非常低容量的測(cè)量，刷環(huán)界面可能是“拖曳扭矩”的來(lái)源，這可能是要克服的驅(qū)動(dòng)扭矩的問(wèn)題。

非接觸式微型扭矩傳感器（感應(yīng)回路）

對(duì)于更高速（rpm）扭矩測(cè)量應(yīng)用，可以使用旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)包括兩個(gè)線(xiàn)圈，一個(gè)靜態(tài)線(xiàn)圈連接到換能器外殼，一個(gè)旋轉(zhuǎn)線(xiàn)圈連接到換能器軸。這提供了明顯的優(yōu)點(diǎn)，即轉(zhuǎn)子和定子之間沒(méi)有接觸，并且包括來(lái)自旋轉(zhuǎn)應(yīng)變儀電橋電路的功率傳輸和信號(hào)傳輸。旋轉(zhuǎn)變壓器型扭矩傳感器提供±0.2％的典型誤差，速度可達(dá)18000rpm。

非接觸微型扭矩傳感器

旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)的通用性足以用于特殊的扭矩傳感器和空間有限的傳感器。然而，由于這種設(shè)計(jì)采用了軸承，因此大轉(zhuǎn)速大于滑環(huán)設(shè)計(jì)，但受到軸承大規(guī)定性能的限制。該系統(tǒng)還易受噪聲和誤差的影響，這些噪聲和誤差是由變壓器初級(jí)到次級(jí)線(xiàn)圈的對(duì)準(zhǔn)引起的。由于旋轉(zhuǎn)變壓器的特殊要求，還需要專(zhuān)門(mén)的信號(hào)調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生大多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可接受的信號(hào)。

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