Pöördemomendi andurite omadused ja tööpõhimõte

pöördemomendi andurite omadused ja tööpõhimõte

 

pöördemomendi andurid on kiiresti muutunud oluliseks komponendiks erinevates tööstusharudes, luues end anduri perekonna asendamatuks osaks.

 

I. Tormendi andurite omadused:

 

1. Mõõtmisvõime: nad saavad mõõta nii staatilist kui ka dünaamilist pöördemomenti, samuti nii statsionaarset kui ka pöördemomenti.

2. Kõrge täpsus ja stabiilsus: need pakuvad suurt tuvastamise täpsust ja head stabiilsust ning on mõeldud häirete vältimiseks.

3. Kompaktsed ja kerged: need andurid on väikesed, kerged ja need on erinevates paigalduskonstruktsioonides, muutes need hõlpsasti paigaldatavate ja kasutamise jaoks. Nad saavad pidevalt mõõta positiivset ja negatiivset pöördemomenti, ilma et oleks vaja lähtestada null.

4. Vastupidavus: ilma kulumisosadeta nagu juhtivad rõngad, saavad need pikema aja jooksul töötada suurel kiirusel.

5. Otsesignaali väljund: andurid väljutavad kõrgetasemelisi sagedussignaale, mida saab otse arvutites töödelda.

6. Kõrge ülekoormuse maht: nendes andurites kasutatav elastne element talub väga suurt ülekoormust.

 

ii. Pöördemomendi andurite mõõtmispõhimõte:

 

mõõdetava elastse võlli külge kinnitatakse spetsiaalsed väändemõõtmed, moodustades tüvesilla. Sellele sillale toidet tarnitakse, see saab mõõta elastse võlli väändelähedast elektrilist signaali. See deformatsioonisignaal amplifitseeritakse ja teisendatakse sagedussignaaliks, mis on võrdeline väändereaktsiooniga rõhu/sageduse muundamise kaudu. Selle süsteemi energiasisendit ja signaali väljundit haldavad kaks spetsiaalse rõngakujulise trafo komplekti, mis hõlbustavad kontaktivaba energia ja signaali edastamist.

 

iii. Pöördemomendi andurite struktuuripõhimõte:

 

moodustatakse põhiandur, kinnitades spetsiaalsed väände mõõteribad spetsiaalse elastse võlli külge, luues muutuva elektrisilla. Järgmised komponendid on fikseeritud võlli külge:

1. Energiarõnga trafo sekundaarne mähis,

2. Signaalrõnga trafo primaarne mähis,

3. Võllil olev trükitud vooluahela, mis hõlmab rektifitseerimise ja stabiliseerimise toiteallikat, mõõteriistade võimendusahelat, V/F (pinge-sagedusele) muundamise vooluahel ja signaali väljund vooluahel.

 

iv. Pöördemomendi andurite tööprotsess:

 

andurile antakse 15 V toiteallikas. Kristallostsillaator magnetskeemis genereerib 400Hz ruutlaine, mida võimendab TDA2030 toitevõimendi abil, et saada vahelduvvoolu magnet toiteallikas. See võimsus edastatakse statsionaarsest primaarmähisest pöörleva sekundaarse mähiseni läbi energiarõnga trafo T1. Saadud vahelduvvoolu võimsus parandatakse ja filtreeritakse võlli vooluahela abil, et saada 5 V alalisvoolu toiteallikas, mis annab töövõimendi AD822. Silla, võimendi ja V/F muunduri toiteallikaks kasutatakse ülitäpset 4,5 V alalisvoolu toiteallikat, mille toodetakse võrdlusvõimsuse AD589 ja kahekordse operatiivvõimendi AD822.

 

Kui elastne võll läbib väände, amplifitseeritakse deformatsioonisilla abil tuvastatud MV-taseme deformatsioonisignaal tugeva signaaliga 1,5 V kuni 1 V mõõteriista võimendi AD620 abil. Seejärel teisendatakse see signaal sagedussignaaliks V/F muunduri LM131 abil. Sagedussignaal edastatakse pöörlevast primaarmähisest signaalrõnga trafo T2 kaudu statsionaarsesse sekundaarse mähise. Pärast signaalitöötluse vooluahela filtreerimist ja kujundamist anduri korpuses saadakse sagedussignaal, mis on võrdeline elastsele võllile rakendatava pöördemomendiga. Kuna liikuvate ja staatiliste rõngaste vahel on vaid väikese millimeetri lõhe ning osa anduri võllist on suletud metallkorpusesse, saavutatakse tõhus varjestus, mille tulemuseks on tugev sekkumisvastane võime.