電機(jī)轉(zhuǎn)矩測(cè)試與扭矩傳感器精度 

       在電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中，扭矩測(cè)量通常由扭矩傳感器實(shí)現(xiàn)。下圖是典型的電機(jī)扭矩測(cè)試方法：被測(cè)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與扭矩傳感器相連，扭矩傳感器的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與負(fù)載電機(jī)相連。系統(tǒng)工作時(shí)，被測(cè)電機(jī)工作在速度回路(或轉(zhuǎn)矩回路)，負(fù)載電機(jī)工作在轉(zhuǎn)矩回路(或速度回路)。扭矩傳感器測(cè)量扭矩，并通過(guò)信號(hào)將扭矩值傳輸至測(cè)量?jī)x器。通過(guò)了解扭矩測(cè)試過(guò)程，可以找到扭矩測(cè)試的關(guān)鍵因素。

        一是扭矩傳感器的測(cè)量精度；二是測(cè)試儀器的測(cè)量精度；第三：電機(jī)扭矩加載精度(實(shí)測(cè)和加載)；第四，系統(tǒng)的機(jī)械安裝精度。接下來(lái)，我們分析每個(gè)因素點(diǎn)。首先是扭矩傳感器的測(cè)量精度。有人說(shuō)扭矩傳感器很簡(jiǎn)單，每個(gè)傳感器都有一個(gè)標(biāo)稱精度，直接看它的手動(dòng)數(shù)據(jù)就知道了。誠(chéng)然，國(guó)內(nèi)外扭矩傳感器都有其標(biāo)稱測(cè)量精度，但扭矩傳感器有其測(cè)量范圍，如何選擇合適的范圍也是一個(gè)至關(guān)重要的因素。在這里，我推薦一個(gè)“三五原則"。所謂“三五原則"，是指當(dāng)試驗(yàn)扭矩在1N.m以內(nèi)時(shí)，為了保證測(cè)量精度，建議測(cè)量范圍不小于測(cè)量范圍的三分之一。   

       比如測(cè)量范圍1N.m的傳感器，建議測(cè)量至少0.33N.m；當(dāng)測(cè)量扭矩在1N.m以上時(shí)，為了保證測(cè)量精度，建議測(cè)量范圍不小于測(cè)量范圍的五分之一。例如，對(duì)于測(cè)量范圍為10N.m的傳感器，建議最小測(cè)量范圍為2N.m.只有這樣才能保證扭矩傳感器的測(cè)量精度。第二種測(cè)試儀器的測(cè)量精度，傳統(tǒng)的電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)使用電氣參數(shù)表、扭矩儀等分立儀器分別對(duì)電氣參數(shù)和扭矩、轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和測(cè)量，穩(wěn)態(tài)時(shí)可以保證測(cè)量精度，但一旦測(cè)量到瞬態(tài)參數(shù)，測(cè)量精度會(huì)受到很大影響。因此，在瞬態(tài)測(cè)試中，必須使用功率分析儀等高精度測(cè)量?jī)x器同步測(cè)量電氣參數(shù)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試，以保持測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。     

       第三，在能夠保證測(cè)量精度的情況下，必須考慮系統(tǒng)的加載精度。例如，在系統(tǒng)的測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)我們想測(cè)試5N.m的扭矩點(diǎn)時(shí)，控制器發(fā)出指令控制電機(jī)加載。此時(shí)，系統(tǒng)必須能夠同步監(jiān)測(cè)實(shí)際扭矩，并通過(guò)PID實(shí)時(shí)調(diào)整，以保證輸出扭矩為5N.m(誤差取決于PID控制的優(yōu)化程度)。  

       第四，系統(tǒng)機(jī)械安裝精度低，意味著試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械對(duì)中角度偏差大。當(dāng)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)變形、異常振動(dòng)、螺釘脫落、聯(lián)軸器斷裂等問(wèn)題。所以對(duì)準(zhǔn)精度一定要保證，不然之前做的一切都化為烏有。

       上海耐創(chuàng)測(cè)試有限公司的NCTE扭矩傳感器內(nèi)部自帶信號(hào)放大器，可將傳感器輸出的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)部放大器放大之標(biāo)準(zhǔn)模擬量電壓，方便查看，而且我司的NCTE扭矩傳感器采用新型磁技術(shù)，基本上可以實(shí)現(xiàn)*非接觸式測(cè)量、無(wú)磨損測(cè)量以及精準(zhǔn)測(cè)量。