トルクセンサーとは何ですか?

トルクセンサーとは何ですか?

トルク センサーは、さまざまな回転または非回転の機械部品のトルクを検出するために使用されるデバイスです。トルクの物理的変化を正確な電気信号に変換します。トルク センサーは、粘度計や電動 (空圧、油圧) トルク レンチなどの製造に応用でき、高精度、高速応答、優れた信頼性、長寿命を実現します。

 

トルク センサーの種類

トルク センサーは動的カテゴリーと静的カテゴリーに分類されます。動的トルク センサーは、トルク センサー、トルク速度センサー、非接触トルク センサー、回転トルク センサーなどとも呼ばれます。

 

ダイナミック トルク センサー

動的トルク センサーは、回転動力システムでよく使用されます。回転トルクの検出には、ねじり角位相差センサが一般的に使用されます。弾性シャフトの両端に歯数、形状、取り付け角度が同じ2組のギアを取り付け、その外側に近接（磁気または光学）センサーを取り付けたセンサーです。弾性シャフトが回転すると、これら 2 組のセンサーが 2 組の脈波を測定します。これらのパルス波の位相差を比較することで、弾性シャフトにかかるトルクを算出することができる。

 

利点:

- トルク信号の非接触伝送。

- デジタル検出信号。

 

欠点:

- 大きいサイズ。

- 取り付けが難しい。

- パルス波のエッジが遅いため、低速でのパフォーマンスが低下します。

 

ひずみゲージ技術

 

トルク試験の成熟した方法はひずみゲージ技術です。この方式は、高精度、高速応答、良好な安定性、長寿命を特徴としています。特殊なねじりひずみゲージを測定対象の弾性シャフトに貼り付け、ひずみブリッジを形成します。ひずみブリッジに電力を供給することにより、弾性シャフトのねじり電気信号を測定できます。これは、トルク センサーのデフォルト モードです。

 

しかし、回転動力伝達システムでは、回転部に入力される動力と回転部から出力される検出信号をいかに確実に静止部に伝達するかが課題となります。一般的な方法は、導電性スリップ リングを使用することです。

 

導電性スリップ リング

 

導電性スリップ リングには摩擦接触が含まれるため、必然的に摩耗と熱が発生し、スリップ リングの回転速度と寿命が制限されます。また、接触不良により信号が変動し、測定誤差や故障の原因となる場合があります。

 

無線テレメトリー方法

 

導電性スリップ リングの欠点を克服するには、無線テレメトリ方法を使用できます。回転軸のトルク変形信号を増幅して周波数信号に変換（V/F変換）する方式です。この信号は搬送波変調方式を用いて回転軸から外部に無線伝送されます。回転軸のねじり信号を無線受信機で受信します。回転シャフトのエネルギー供給は、回転シャフトに固定されたバッテリーによって提供されます。この方法はテレメトリートルクメーターとして知られています。