Analogni senzor momenta

Karakteristike senzora

Digitalni senzor obrtnog momenta

Metoda za generiranje koda na izlazu senzora je sljede?a: minimalno trajanje primljenog impulsa odgovara malom momentu na osovini. Potrebno je popuniti trajanje okida?a koji dobije na izlazu, kratkim impulsima ?ije je trajanje 400 puta manje od najkra?eg impulsa na izlazu okida?a, dobijenog pri vrlo malom momentu. Ovo se radi pomo?u logi?ki element"I" i auto multibrator. Kratki impulsi se ?alju sa izlaza kolektora multibratora na drugi ulaz AND gejta. A prvi ulaz prima impulse od okida?a. Broj impulsa multibratora proporcionalan je momentu na osovini. Na izlazu logi?kog elementa formiraju se rafovi logi?kih impulsa. Broja? broji broj impulsa za svaki ulaz. Elektronski broja? za sabiranje izra?unava broj impulsa na svakom paketu; na osnovu izra?unavanja, pojavljuje se digitalni kod koji odgovara momentu na osovini.

2.2 Omjer prijenosa starter-motor.starter sa mjenja?em

Parametar koji odre?uje racionalnu koordinaciju karakteristika snage elektri?nog pokreta?kog ure?aja sa karakteristikama pokretanja motora sa unutra?njim sagorevanjem je prenosni odnos i ds pogona od startera do motora.

Ovaj parametar uti?e na ugao nagiba mehani?kih karakteristika startera. Za svaki motor i date uvjete pokretanja postoje optimalni prijenosni odnosi pri kojima se koriste karakteristike snage pokreta?kog ure?aja. Kod mjenja?a bez zup?anika, omjer prijenosa i dc ne mo?e biti ve?i od 16, ?to je ograni?eno mehani?kom ?vrsto?om pogonskog zup?anika startera.

anotacija

A.S. Gurinov, V.V. Dudnik, V.L. Gaponov, V.V. Kala?njikov

U ovom radu prikazan je ure?aj za mjerenje momenta na rotiraju?im vratilima raznih tehni?ki sistemi. Ure?aj je baziran na digitalnom radio kanalu. Opisana je metoda kalibracije ure?aja i prikazani primjeri mjerenja na vratilima razli?itih mehanizama.
Klju?ne rije?i: mjera? naprezanja, obrtni moment, digitalni radio kanal.

Uvod. Moment na osovinama tehni?ki ure?aji je va?na karakteristika, koji odre?uje granice primenljivosti i efikasnosti kori??enja ure?aja. Njegovo mjerenje, posebno na rotiraju?im vratilima pokretnih ure?aja, slo?en je tehni?ki problem, za koji je u svijetu razvijen zna?ajan broj ure?aja sa razli?itim principima rada. U nekim slu?ajevima, odre?ivanje momenta, a time i snage objekta, provodi se pomo?u indirektnih indikatora. Na primjer, u automobilima se obrtni moment mo?e odrediti dovodom goriva, temperaturom izduvnih plinova i drugim pokazateljima. Ovaj pristup ne dozvoljava da se potrebna snaga odredi sa visokim stepenom pouzdanosti. Precizno merenje moment se provodi pomo?u sistema koji odre?uju torzionu deformaciju osovine, me?utim takvi sistemi mogu biti vrlo slo?eni.
Mjerenje momenta na osovini. Jedna uobi?ajena metoda za mjerenje deformacije osovine je kori?tenje mosta za mjerenje naprezanja. U ovom slu?aju otporni mjera?i naprezanja su zalijepljeni na osovinu pod uglom od 45° u odnosu na os rotacije, elektri?ni spojeni preko mostnog kola. Upotreba ovog kola pove?ava osjetljivost, pobolj?ava linearnost rezultiraju?e karakteristike i zna?ajno smanjuje utjecaj temperature na izlazni signal. Osim toga, prednost mosta je u tome ?to mjeri samo promjenu, a ne ukupni otpor.
Glavna pote?ko?a u ure?aju koji koristi mjera?e naprezanja je prijenos podataka o otporu osjetljivih elemenata od rotiraju?e osovine do potro?a?a. Za dugo vremena U tu svrhu kori?teni su kontaktni, indukcijski, rasvjetni i drugi ure?aji. Savremeni razvoj elektronike omogu?ava da se prijenos podataka u?ini ?to jednostavnijim kori?tenjem digitalnog radio kanala. Radio predajnik male veli?ine mo?e se montirati direktno na rotiraju?u osovinu i prenositi parametre na nerotiraju?i prijemnik. Upotreba minijaturnih oda?ilja?a omogu?ava odre?ivanje momenta na nekoliko osovina odjednom, prenose?i informacije na jedan prijemnik.
Autori su implementirali ure?aj koji koristi ure?aje za mjerenje naprezanja i digitalni radio kanal i testiran na vi?e ure?aja. U razvijenom ure?aju kao predajnik je kori?ten gotov radio modul primopredajnika DP1201A. To je funkcionalno kompletan ure?aj instaliran na plo?i mikrokontrolera. Sa karakteristikama niske potro?nje energije (tipi?na potro?nja struje u stanju pripravnosti je 0,2 µA), predajnik je optimiziran za aplikacije koje zahtijevaju komponente kao ?to su male veli?ine, niske cijene i digitalni interfejs. Radio modul koristi integrisani poludupleks primopredajnik koji radi u frekvencijskom opsegu od 433 MHz. Ugra?eni sinkronizator podataka omogu?ava vam povezivanje jednostavnih mikrokontrolera uz minimalne tro?kove kola. Oda?ilja? je kontrolisan preko serijskog perifernog interfejsa SPI. SPI je sinhroni interfejs u kojem je svaki prenos sinhronizovan sa zajedni?kim taktnim signalom koji generi?e procesor. ADUC7061 je kori?ten kao upravlja?ki procesor. To je zbog ?injenice da ima ugra?en 24-bitni ADC, ?ime se izbjegava ugradnja dodatnog pretvara?a. Isto pozitivna svojstva Ovom mikrokontroleru mo?e se pripisati niski napon napajanja - 2,5 V, ?to ?e smanjiti ukupni napon napajanja i veli?inu baterije na rotiraju?oj osovini.
Radio prijemnik, kao i radio predajnik, uklju?uje radio modul DP1201A konfiguriran za prijem podataka (slika 1). Budu?i da radio prijemnik ne zahtijeva ADC, PIC16F876A je kori?ten kao upravlja?ki procesor. Kao i ADUC7061, ima male dimenzije i serijski periferni SPI interfejs. Podaci primljeni i obra?eni od strane procesora se prenose u mjerni sistem.

Rice. 1. Izgled plo?e oda?ilja?a i prijemnika mjera?a obrtnog momenta

Op?ti dijagram rada mera?a obrtnog momenta prikazan je na Sl. 2. Domet digitalnog radio kanala je oko 100 m, ?to je sasvim dovoljno za preuzimanje karakteristika pri postavljanju prijemnika na stacionarnu bazu ili na nerotiraju?i dio vozila.
Kao ?to se vidi sa slike, oda?ilja? je ugra?en direktno na osovinu, a ispod je ugra?ena protivteg u obliku baterije oda?ilja?a, koja kompenzira masu predajnika. Na osovinu je zalijepljen i most za mjerenje naprezanja, koji se sastoji od 4 mjera?a naprezanja spojenih na predajnik. Prilikom lijepljenja mjernih mjera?a potrebno je voditi ra?una da za kvalitetno mjerenje ne smije biti promjena u obliku ili debljini osovine na udaljenosti od 20 mm lijevo i desno od podru?ja lijepljenja mjernih mjera?a.

Rice. 2. Blok dijagram mjera?a obrtnog momenta

Op?enito, mjera? obrtnog momenta ima male dimenzije i te?inu, ?to mu omogu?ava da se ugradi na osovine industrijska oprema, Vozilo i na druge ure?aje.
Za kalibraciju senzora kreiran je program koji, koriste?i nekoliko ta?aka i poznatih optere?enja, gradi odnos za cijeli raspon momenta. Okretni moment se, zauzvrat, mo?e podesiti ili tariranom vagom postavljenom na izmjerenu ruku ili ure?ajem za istezanje (na primjer, vitlom) pomo?u dinamometra. Ako na osovini postoje vla?ne sile, preporu?ljivo je kalibrirati poseban mjera? naprezanja, koji je dizajniran da uzme u obzir samo vla?ne sile. U ovom slu?aju, kalibracija se odvija u dvije faze.

1. Na osovini se stvaraju samo zatezne sile. Koli?ina sile iz linearnog mjernog mjera?a i mosta mjera?a zakretnog momenta unosi se u kontroler oda?ilja?a. Na osnovu dobivenih vrijednosti, ovisnost o?itanja mjernog mjernog mjernog instrumenta o vla?noj mjernom mjernom mjernom trakom je direktno u digitalnim kodovima.
2. Na osovini se stvara obrtni moment. Vrijednost ADC kodova koji dolaze sa mosta za mjerenje naprezanja se ?ita i snima.

Program kalibracije priprema podatke za odre?ivanje momenta. Self softver pru?a dva algoritma za dalje ponovno izra?unavanje podataka. U skladu sa prvim, konstrui?e se linearna zavisnost kalibracionog koeficijenta:
, (1)
Gdje M— vrijednost navedenih momenata,
m- ADC kodovi koji dolaze sa mosta za mjerenje naprezanja,
— vrijednost korekcije momenta, odre?ena iz podataka kalibracije deformacijskog mosta, ovisno o linearnoj deformaciji.
U skladu sa drugom metodom, konstrui?e se nelinearni odnos. U ovom slu?aju, preporu?ljivo je aproksimirati eksperimentalne vrijednosti metodom najmanjih kvadrata reziduala. Ovisnost momenta o koeficijentima kalibracije A 0, A 1 odre?en je polinomom prvog stepena:
(2)
Zadatak je odrediti takve vrijednosti koeficijenata A 0, A 1, u kojoj bi kriva prolazila ?to je mogu?e bli?e svima n ta?ke odre?ene tokom kalibracije (M1,m 1); (M2,m 2);… (Mn,m n); prona?eno eksperimentalno.
U ovom slu?aju nemogu?e je prona?i krivu koja bi prolazila kroz sve date ta?ke. ?tavi?e, nijedna od razmatranih ta?aka ne zadovoljava ta?no jedna?inu, a ako u nju zamenimo koordinate ovih ta?aka, dobi?emo slede?i sistem:
, (3)
Gdje d 1 , d 2 , …, d n- ostatke.
Po principu najmanjih kvadrata, najbolje vrednosti koeficijenti A 0, A 1 postoja?e oni kod kojih je zbir reziduala na kvadrat najmanji, tj. minimum je bitan.
Dakle, vrijednost
, (4)
?to se smatra funkcijom koeficijenata A 0, A 1, mora imati minimum. Preduvjet Minimum funkcije mnogih varijabli je da svi njeni parcijalni derivati moraju biti jednaki nuli. Diferenciranje obe strane jedna?ine dovodi do sistema jedna?ina:
, (5)
Shodno tome, umesto originalnog sistema, koji je nekompatibilan sistem, po?to jeste n jednad?be sa 2 nepoznate ( n>1), rezultuju?i sistem linearne jedna?ine sa kvotama A 0, A 1,. Budu?i da je sistem (5) prona?en diferenciranjem izraza (4) s obzirom na nepoznate koeficijente A 0, A 1, zatim u njemu za bilo koji n>1 broj jedna?ina je ta?no jednak broju nepoznanica.
Transformiraju?i sistem (5) u oblik pogodniji za njegovo rje?avanje, koriste?i umjesto notacije notacije koje je uveo Gauss, dobijamo:
(6)
Tada sistem (5), nakon smanjenja svih jedna?ina za 2 i preure?ivanja ?lanova, poprima oblik:
(7)
Zbog A0, A1, u odnosu na razmatrane sume postoje konstantne veli?ine, tada se, prema svojstvu suma, iz prve jedna?ine sistema (5) dobija slede?i izraz:
, (8)
one. prva jedna?ina sistema (7). Sve ostale jedna?ine sistema (5) se transformi?u na sli?an na?in. Koeficijenti ovih jedna?ina se izra?unavaju kori?tenjem poznatih koordinata date bodove
Za rje?avanje ovog sistema jedna?ina kori?tena je Gaussova metoda, koja je najpogodnija za ma?inski prora?un. Prilikom izvo?enja prora?una koriste?i uzastopni izuzeci nepoznato ovaj sistem pretvara u sistem koraka. Na osnovu sistema (7) sastavlja se pro?irena sistemska matrica sljede?eg oblika:
(9)
Ta?no rje?enje za nesingularnu matricu se odre?uje u vrlo specifi?nom broju operacija. U ovom slu?aju, prvo se izvodi pomak naprijed - pro?irena matrica se svodi na trouglasti pogled:
. (10)
Neophodan uslov je odsustvo nultih elemenata na dijagonali matrice. Zatim se izvodi obrnuti potez - kada se prona?u svi nepoznati vektori M, po?ev?i od posljednjeg. U kretanju naprijed, prvi red pro?irene matrice je podijeljen sa n:
. (11)
Naknadno oduzimanje iz drugog reda pro?irene matrice proizvoda na modificirani prvi red matrice:
(12)
vodi do sljede?e matrice:
. (13)
Dijeljenje drugog reda sa [ m 2], matrica se svodi na gornji trouglasti oblik:
. (14)
Nakon toga dobija se slede?i sistem jedna?ina, ekvivalentan prvobitnom:
. (15)
Korijeni se nalaze uzastopno A 0, A 1:
(16)
S obzirom da se deformacija po pravilu de?ava u linearnoj zoni, aproksimacija prema prvoj opciji, tj. linearni se mo?e prihvatiti kao sasvim adekvatan. Me?utim, postoje gre?ke povezane s utjecajem ljepila za mjerenje naprezanja i neprecizno??u naljepnice. Ove gre?ke se mogu uzeti u obzir kalibracijom.
Kao rezultat toga, preporu?ljivo je koristiti sljede?u proceduru za kori?tenje senzora. Ako su tokom kalibracije vrijednosti obrtnog momenta postavljene u granicama koje prelaze momente koji se mogu pojaviti na vratilu tokom rada, tada je preporu?ljivo koristiti drugu, nelinearnu opciju prora?una. Ako vrijednosti momenta mogu prema?iti vrijednosti kalibracije, potrebno je koristiti opciju linearnog prora?una. Preciznost ?e biti ne?to ni?a.
Predlo?ena tehnika omogu?ava uspje?no kalibriranje mostova za mjerenje deformacija ne samo za mjerenje momenta, ve? i naprezanja savijanja i zatezanja. U ovom slu?aju, mjera?i naprezanja su zalijepljeni du? linije zatezanja i kompresije.
Na temelju ovih algoritama kreiran je program za rad sa senzorom momenta koji vam omogu?ava da odaberete jednu ili drugu metodu ponovnog izra?unavanja podataka. Tokom rada, podaci se mogu prenijeti direktno na monitor ili na ugra?eni ure?aj za pohranu.
Proizvedeno je nekoliko testnih setova ure?aja za testiranje mjera?a obrtnog momenta na razli?itim lokacijama.
Jedan primjerak ugra?en je na prijenosno vratilo automobila VAZ sa pogonom na stra?nje kota?e. Paralelno sa obrtnim momentom, snimana je brzina rotacije i koordinate satelitskog navigacionog sistema. Mjerenja obavljena u Rostovu na Donu i van grada pokazala su ne samo visoku efikasnost mjerenja karakteristika prijenosa, ve? su omogu?ila i procjenu potrebne snage automobila koji se kre?e u saobra?aju u na?em gradu. Dakle, u urbanim sredinama potrebna snaga prakti?ki nije prelazila 20 KS. Primjer snimanja snage osovine u funkciji vremena na Ulici 40. godi?njice pobjede prikazan je na sl. 3.

Rice. 3. Rezultati mjerenja snage pomo?u senzora momenta montiranog na osovinu prijenosa putni?ki automobil kre?u?i se u toku saobra?aja ulicom Let Pobeda 40, Rostov na Donu

Jo? jedan test senzora obavljen je na ultralakom koaksijalnom helikopteru Rotorfly. Mjera? obrtnog momenta, u kombinaciji sa mjernim sistemom na brodu, omogu?io je procjenu energetskih karakteristika aviona u razli?itim re?imima. Primjer snimanja obrtnog momenta gornjeg rotora sa frekvencijom uzorkovanja od 32 Hz, pretvorenog u potrebnu snagu vratila za jedan od re?ima leta prikazan je na Sl. 4.

Rice. 4. Snimanje snage na osovini gornjeg glavnog rotora helikoptera u jednom od modova (let horizontalnom brzinom od 70 km/h uz vertikalno spu?tanje od 2 m/s)

Trenutno su u toku pripreme za kori?tenje predlo?enog senzora momenta za optimizaciju rada malih vjetroelektrana (slika 5).
Eksperimenti pokazuju da kori?tenje mosta za mjerenje naprezanja za mjerenje momenta u kombinaciji sa visoko-bitnim ADC-om i radio kanalom male veli?ine omogu?ava mjerenje gotovo neograni?enog raspona momenta na rotiraju?im vratilima. On detektuje najmanju promjenu momenta na osovini i nastavlja ga mjeriti do trenutka kada bi primjena uni?tila osovinu.

Rice. 5. Spolja?nji izgled vjetroturbine s dvije lopatice (lijevo) i mjera?a obrtnog momenta ugra?enog unutar gondole (desno).

Zaklju?ak. Dakle, kori?tenje predlo?enog mjera?a okretnog momenta mo?e omogu?iti odre?ivanje potrebne snage i optere?enja na rotiraju?im vratilima, ?ak i na pokretnim objektima. U ovom slu?aju, optere?enja mogu i?i izvan zone kalibracije, ?to se mo?e uraditi pomo?u algoritama linearne aproksimacije. Odre?ivanje optere?enja unutar kalibracijskih vrijednosti nelinearnim algoritmima omogu?ava vam da uzmete u obzir utjecaj razni faktori na gre?ku i pove?anje ta?nosti mjerenja.

knji?evnost:
1. Mikheev R.A., Losev V.S., Bubnov A.V. Ispitivanje snage helikoptera. - M.: Ma?instvo, 1987. - 126 str.
2. Filchakov P.F. Grafi?ke i numeri?ke metode primijenjene matematike. - Kijev: Naukova dumka, 1970. - 770 str.

1. Princip aktivnog radara.
2. Pulsni radar. Princip rada.
3. Osnovni vremenski odnosi rada pulsnog radara.
4.Vrste radarske orijentacije.
5. Formiranje sweep na PPI radaru.
6. Princip rada indukcionog zaostajanja.
7.Vrste apsolutnih zaostajanja. Hidroakusti?ni Dopler log.
8. Snima? podataka o letu. Opis rada.
9. Namjena i princip rada AIS-a.
10. Prenesene i primljene AIS informacije.
11.Organizacija radio komunikacija u AIS-u.
12. Sastav brodske AIS opreme.
13. Strukturni dijagram brodskog AIS-a.
14. Princip rada SNS GPS-a.
15. Su?tina diferencijalnog GPS na?ina rada.
16. Izvori gre?aka u GNSS-u.
17. Blok dijagram GPS prijemnika.
18. Koncept ECDIS-a.
19.Klasifikacija ENC-a.
20.Namjena i svojstva ?iroskopa.
21. Princip rada ?irokompasa.
22. Princip rada magnetnog kompasa.

Elektronski termometri se ?iroko koriste kao mjera?i temperature. Kontaktne i beskontaktne digitalne termometre mo?ete pogledati na web stranici http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Ovi ure?aji uglavnom omogu?avaju mjerenje temperature u tehnolo?kim instalacijama zbog visoke preciznosti mjerenja i velike brzine snimanja.

Elektronski potenciometri, koji pokazuju i snimaju, koriste automatsku stabilizaciju struje u krugu potenciometra i kontinuiranu kompenzaciju termoelementa.

Spajanje strujnih provodnika- Dio tehnolo?ki proces kablovske veze. Vi?e?i?ni provodnici s povr?inom popre?nog presjeka od 0,35 do 1,5 mm 2 spajaju se lemljenjem nakon uvijanja pojedinih ?ica (slika 1). Ako se obnavljaju pomo?u izolacijskih cijevi 3, tada se prije uvijanja ?ica moraju staviti na jezgru i premjestiti na rez omota?a 4.

Rice. 1. Spajanje ?ila uvijanjem: 1 - provodno jezgro; 2 - izolacija jezgra; 3 — izolaciona cijev; 4 - omota? kabla; 5 - kalajisane ?ice; 6 - lemljena povr?ina

?vrste ?ice Preklapaju se, pri?vr??uju se prije lemljenja sa dvije trake od po dva ili tri zavoja kalajisane bakarne ?ice promjera 0,3 mm (slika 2). Mo?ete koristiti i posebne wago 222 415 terminale, koji su danas postali vrlo popularni zbog svoje jednostavnosti kori?tenja i pouzdanosti rada.

Prilikom ugradnje el aktuatori njihovo ku?i?te mora biti uzemljeno ?icom popre?nog presjeka od najmanje 4 mm 2 kroz vijak za uzemljenje. Priklju?na to?ka uzemljiva?a se temeljito o?isti, a nakon spajanja na nju se nanosi sloj CIATIM-201 masti kako bi se za?titio od korozije. Po zavr?etku instalacije provjerite vrijednost koja treba da bude najmanje 20 MOhm i ure?aj za uzemljenje, koja ne smije prelaziti 10 Ohm.

Rice. 1. ?ema elektri?ni priklju?ci blok senzora sa jednim okretom elektri?ni mehanizam. A - blok poja?ala BU-2, B - blok magnetnog senzora, B - elektri?ni aktuator

Instalacija senzorskog bloka jednookretnih elektri?nih aktuatora vr?i se prema dijagramu elektri?nog povezivanja prikazanom na sl. 1, sa ?icom popre?nog presjeka od najmanje 0,75 mm 2. Prije ugradnje senzora potrebno je provjeriti njegovu funkcionalnost prema dijagramu prikazanom na sl. 2.

21.03.2019

Vrste gasnih analizatora

Kori??enje gasa u pe?ima, razni ure?aji i instalacije, potrebno je kontrolisati proces sagorevanja kako bi se osiguralo siguran rad I efikasan rad oprema. U ovom slu?aju, kvalitativni i kvantitativni sastav gasnog okru?enja odre?uje se pomo?u instrumenata tzv

Snaga i obrtni moment - dva klju?ni parametri, prema kojem se biraju motori velike brzine. Nekoga zanima kako je to mogu?e velika koli?ina konjskih snaga u srcu automobila. Nekima je va?niji maksimalni obrtni moment.

Po kojim od ovih karakteristika profesionalci biraju automobile? Da li jedno zavisi od drugog? ?ta ako je obrtni moment nizak, ali je snaga prili?no velika? Ne?e svi iskusni voza?i mo?i sveobuhvatno odgovoriti na sva ova pitanja. I mi ?emo poku?ati.

Od ?ega zavisi snaga motora?

"Koliko konja ima??" – jedno od naj?e??e postavljanih pitanja me?u auto-entuzijastima. Tradicionalno, ?to je vi?e takozvanih konjskih snaga u motoru, to se automobil smatra br?im i sna?nijim. Ali malo ljudi zna da koli?ina koja se zove konjska snaga nije zvani?na i nije ?ak ni uklju?ena u me?unarodni sistem mjerenja (sje?ate li se SI sistema iz ?kole?).

Ova mjerna jedinica pojavila se u eri industrijske revolucije. Jedna konjska snaga bila je jednaka snazi koja je mogla podi?i 75 kg 1 m u 1 s. To je zbog ?injenice da u to vrijeme nije bila mnogo va?nija brzina automobila, ve? brzina va?enja uglja.

Danas svi znaju „l. Sa." smatra "ilegalnim". Me?unarodna metrolo?ka organizacija zahtijeva da se povu?e ?to je prije mogu?e. A zvani?na zakonodavna direktiva od 2010. dozvoljava da se koristi samo kao pomo?na mjerna jedinica.

Me?utim, jo? uvijek nije zamijenjen slu?benim kilovatima. Postoji nekoliko razloga za to:

• 1. Banalni, ali istiniti izraz “navika je druga priroda”;
• 2.Marketing automobilskih kompanija;
• 3. Izbjegavanje zabune.

?ta je marketing automobilskih kompanija? ?injenica je da ako barem jedan od njih pre?e na slu?benu mjernu jedinicu kW, izgubit ?e zna?ajan postotak kupaca zbog banalne zabune. Uostalom, ako uzmete, na primjer, popularni crossover Kia Sportage, tada su mu konjske snage 136 i 184 u dvije verzije. U kilovatima – 100, odnosno 135. Da li razumije?? Kako da pre?u na me?unarodnu mjernu jedinicu ako njihovi konkurenti imaju broj 184, a oni samo 135? Nije ni ?udo ?to u Americi ka?u: "Snaga poma?e u prodaji automobila."

Kako se mjeri obrtni moment?

Trenutak nastaje kada se radilica ko?i na jedan od sljede?ih na?ina:

• hidrauli?na ko?nica;
• generator;
• na bilo koji drugi na?in koji mo?e natjerati automobil da "vu?e".

Da, da, upravo se tako mjeri: motor ili kota?i su usporeni. U ovom slu?aju karakteristike ukazuju maksimalni obrtni moment, koju motor mo?e razviti samo kada je papu?ica ko?nice pritisnuta do kraja. U po?etku je ovaj pokazatelj mali, zatim raste do vrhunca, a zatim pada.

?ta je obrtni moment?

Ve?ina modernih voza?a, na?alost, nemaju potpuno razumijevanje ?ta je obrtni moment. Mjeri se u njutn metrima (N?m) i veli?ina je koja je direktno povezana sa snagom. Sve ?to automobilski entuzijasti znaju o obrtnom momentu je da on treba da bude ?to ve?i. Ali kako se onda razlikuje od mo?i?

Zapamtite: snaga, obrtni moment, broj obrtaja motora - me?uzavisne veli?ine. Postoji niz formula pomo?u kojih, znaju?i dva od ovih parametara, mo?ete izra?unati tre?i.

U tehni?kom smislu, snaga je veli?ina koja predstavlja koliki rad motor mo?e obaviti u odre?enom vremenskom periodu. Obrtni moment pokazuje potencijal motora da obavi upravo ovaj posao. Drugim rije?ima, ?to je ve?i obrtni moment, ve?i otpor motor mo?e savladati.

Zamislimo situaciju: vozite automobil snage 100 KS. With. Pred vama je kamion i morate ga ?to prije presti?i i vratiti se u ?eljenu traku. Da biste to u?inili, va? automobil ?e morati iskoristiti svu svoju snagu. U ovom slu?aju, obrtni moment je upravo takozvani lider konjskih snaga, koji ih sve skuplja u jedno stado.

?elite jo? jednostavnije obja?njenje? Napravimo analogiju s osobom: njegova snaga se mo?e mjeriti u njutn metrima, a izdr?ljivost - u konjskim snagama. Zato se pravim diza?ima tegova smatraju „niskobrzi“ dizel motori, koji polako, ali odlu?no prenose te?ke terete na „le?ima“. Benzinski automobili su zauzvrat br?i, ali te?ka optere?enja ne za njih.

Kada birate izme?u dva motora sa pribli?no istom koli?inom konjskih snaga, uvijek dajte prednost motoru sa ve?im obrtnim momentom. Pogotovo ako je mjenja? ru?ni. Ako vi?e volite da vozite „na granici“, znajte da je u ovom slu?aju bolje uzeti motor ne sa njim velika brzina, ali sa maksimalnim obrtnim momentom.

Zaklju?ak

Pa, nadamo se da ste dobili odgovore na svoja pitanja. Sada vjerovatno znate koji motor bi vam najvi?e odgovarao? I svaki naredni put, kada sjednete za volan, pitate o karakteristikama automobila ili odgovorite na pitanja kolega auto-entuzijasta, bit ?ete svjesniji detalja. tehni?ki parametri automobili. Sretno na putevima!

1. Tehnologija mjerenja deformacije

Istorijski razvoj tehnologije mjerenja momenta po?inje 1678. godine. Ove godine je engleski nau?nik Robert Hooke opisao proporcionalnu vezu izme?u deformacije materijala i naprezanja materijala u ?uvenom Hookeovom zakonu.

Dalji krug razvoja dogodio se 1833. Tada je engleski nau?nik Hunter Christie opisao mosnu struju kojom mo?ete mjeriti i najmanje promjene napona. Unato? ?injenici da je shema naknadno nazvana u ?ast drugog izumitelja, Charlesa Wheatstonea, prava slava i dalje pripada Hunteru Christieju.

Wheatstone Bridge Circuit

William Thomson, koji je kasnije postao Lord Kelvin (temperaturna skala je nazvana po njemu), otkrio je 1856. odnos izme?u rastezanja provodnika i njegovog elektri?nog otpora.

Nakon toga, eksperimenti s provodnicima su izvedeni vi?e puta. Na primjer, Nernst je eksperimentirao s njima 1937. kako bi izmjerio pritisak u motoru sa unutra?njim sagorevanjem. Me?utim, prvi model labavo zalijepljenog mjera?a naprezanja morao je ?ekati do 1938. godine. Tada je profesor Ruge razvio prvi mjera? naprezanja. Tri godine kasnije pojavili su se prvi industrijski proizvedeni ?i?ani mjera?i naprezanja, koji su vrlo brzo prona?eni prakti?na upotreba. Filmski mjera?i naprezanja, koji su se pojavili na tr?i?tu 1952. godine, postali su pravi proboj za industrijski proizvedene mjerne trake. Urezane su na film oblo?en provodljivim materijalom. Na ovaj na?in se i danas izra?uju mjera?i naprezanja. Jo? iste godine predlo?eni su filmski mjerni mjera?i za mjerenje momenta. Tako su proizvedene prve nerotiraju?e ?elije za optere?enje. Ovi senzori su pomogli u rje?avanju mnogih problema u razvoju i testiranju mjerenjem momenta odziva. Ali va?nije i ?esta upotreba Senzori momenta su mjerenja na rotiraju?oj osovini. Ovdje se razvoj nastavio jo? nekoliko godina kako bi se na tr?i?tu ponudili spremni za kori?tenje senzori zakretnog momenta.

2. Prvi senzori obrtnog momenta

Kada je osovina optere?ena aksijalnim momentom, ona se uvija pod uglom proporcionalnim momentu. Ovaj ugao se mo?e meriti kori??enjem ugla merni sistem. Senzori obrtnog momenta sa induktivnim mjernim sistemom koji rade na ovom principu ve? su se nudili na tr?i?tu nakon 1945. godine. Za napajanje senzora kori?tene su nose?e frekvencije od nekoliko stotina kHz. Tako je bilo mogu?e smanjiti dimenzije induktora sistema. Amplituda promjenljivog mjernog signala bila je proporcionalna kutu uvrtanja mjernog vratila senzora momenta i imala je istu frekvenciju kao i napon napajanja.

Translatori izgra?eni na principu rotacionog transformatora kori?teni su za napajanje mjernog sistema smje?tenog na rotiraju?oj osovini i za prijenos amplitudno moduliranog mjernog signala. Jedan namot transformatora pri?vr??en je na stator, drugi je koncentri?no na prvi na rotoru. Prilikom prijenosa amplitudno moduliranog mjernog signala preko translatora izgra?enog prema takvoj shemi, koeficijent prijenosa se uklju?uje direktno u mjerni signal. Zbog aksijalnih i radijalnih pomaka, ekscentri?ne rotacije, promjene magnetnih karakteristika materijala i magnetnog curenja, mo?e do?i do gre?aka u mjerenjima.

Prvi prijenos mjernog signala sa mjernog mosta zalijepljenog na rotiraju?u osovinu izveden je pomo?u kliznih prstenova 1952. godine.
Prijenos napajanja i izlaznog napona kroz klizne prstenove zahtijeva odre?enu pa?nju. Klizni prstenovi moraju biti izolovani od osovine i jedan od drugog. ?ak i najmanje gre?ke u izolaciji mogu dovesti do zna?ajnih gre?aka u mjerenju. Sila pritiska kliznog kontakta mora biti odabrana tako da, s jedne strane, kontaktni otpor bude ?to manji, pouzdanost kontakta od kidanja uslijed udaraca i ekscentri?nosti kliznih prstenova mora biti dovoljno visoka, a na s druge strane, ne smije se dozvoliti prekomjerno zagrijavanje i tro?enje kontaktnih parova. Pored izbora materijala, odlu?uju?u ulogu ima i pa?ljiva obrada povr?ine.
Posebne pote?ko?e nastaju pri velikim brzinama rotacije. Neki senzori su opremljeni ure?ajima za podizanje ?etkica koji se spu?taju samo radi mjerenja. Nedostatak ove tehnologije je ?to se klizni prstenovi i karbonske ?etkice vremenom tro?e i zahtijevaju zamjenu.

Za stvaranje senzora koji je stabilan i ne zahtijeva Odr?avanje prijenosa signala, razvijena je tehnologija koja omogu?ava beskontaktni prijenos mjernog signala sa deformacijskog mosta. Napajanjem mosta naizmjeni?nim naponom, njegov izlaz proizvodi amplitudno moduliran naizmjeni?ni napon proporcionalan momentu. I naizmjeni?ni napon potreban za napajanje mosta za mjerenje naprezanja i mjerni signal mogu se prenijeti pomo?u transformatora.
Nakon toga, trijumfalni mar? rotiraju?ih senzora momenta zasnovanih na mjera?ima naprezanja vi?e se nije mogao zaustaviti.
Zahvaljuju?i sve manjoj veli?ini elektronike, 1972. godine postalo je mogu?e postaviti mjerno poja?alo na rotiraju?u osovinu, koje je slu?ilo za napajanje mosta za mjerenje naprezanja i pripremu mjernog signala. Jedan transformatorski translator slu?io je za napajanje senzora, a drugi za frekventno moduliran prijenos mjernog signala.

U me?uvremenu, tehnologija mjera?a naprezanja se dalje razvijala. Danas su senzori obrtnog momenta dostupni sa oba temperaturnu kompenzaciju, i sa kompenzacijom odstupanja signala. Velika prednost Tehnologija mjerenja naprezanja je da je kompenzacija smetnji mogu?a direktno na mjestu mjerenja. Temperaturna zavisnost Modul elasti?nosti kori?tenih materijala je, na primjer, oko 3% za ?elik po promjeni temperature od 100 K. Budu?i da ova koli?ina smetnji direktno doprinosi faktoru osjetljivosti senzora, ona se mora kompenzirati u skladu s tim.
Za senzore sa sistemom za mjerenje ugla, ako se vr?i kompenzacija, ona se vr?i u poja?alu. Stoga se ovdje mora uzeti u obzir utjecaj temperature. Senzori ugla imaju jo? jedan problem u tome ?to im je potreban relativno veliki ugao zaokreta za mjerenje momenta. To dovodi do mekih torzijskih dizajna koji dozvoljavaju samo spore procese mjerenja.
Sve manja veli?ina elektronike i odgovaraju?e pobolj?ane mogu?nosti mjerenja prijenosa signala doveli su do promjene na tr?i?tu senzora momenta u smjeru u kojem se oni sada isporu?uju s integriranim poja?alima.

3. Moderni rotiraju?i senzori momenta

Prvi senzori obrtnog momenta su obi?no imali analogni izlazni signal. S takvim su?eljima nemogu?e je isklju?iti smetnje koje dolaze od susjednih pogonskih jedinica i pogona, posebno kod dugih linija i visoke dinamike. Zbog toga je nivo signala senzora u pro?losti bio pove?an. Uobi?ajeni nivoi signala su ±5 V i ±10 V. Me?utim, za mnoge aplikacije otpornost na buku nije dovoljno visoka. Rje?enje ovog problema le?i u digitalnoj elektronici na dodir. Dijagram njegovog osnovnog mehani?kog dizajna prikazan je na sljede?oj slici.

Na osovini se nalazi mjesto su?enog pre?nika gdje je zalijepljen deformacijski most. Osovina tako?er sadr?i rotiraju?i dio translatora transformatora i rotiraju?u elektroniku. Ku?i?te sadr?i stacionarni dio prevoditelja i ostalu elektroniku. Za spajanje senzora nalazi se utika? na ku?i?tu.
Integrirana elektronika u statoru i rotoru sadr?i mikroprocesor s pripadaju?om memorijom. Mjerni signal se generira na rotoru pomo?u mjera?a naprezanja, odmah se poja?ava i digitalizira. Digitalni signal ulazi u procesor, koji ga priprema za prijenos na stator u obliku serijskog signala sa kontrolnim zbrojem. U statoru se signal podataka priprema i kona?no generi?e u procesoru za RS 485 serijski interfejs.
Zahvaljuju?i kori?tenju procesora, podaci kao ?to su serijski broj, vrijednosti kalibracije, mjerni opseg, datum kalibracije itd. mogu se pohraniti i na rotor i na stator i mogu se o?itati ako je potrebno.
Senzor se napaja preko izvora kontrolisanog procesorom, koji mo?e povezati kontrolu kalibracije za testiranje senzora. Zahvaljuju?i digitalizaciji mjernog signala direktno na mjestu akvizicije i pohranjivanja, kao i ?itanju podataka senzora, osigurana je vrlo visoka operativna pouzdanost mjerni ure?aj.

Blok dijagram digitalnog prijenosa mjernog signala sa integriranim mikroprocesorima:

4. Primjena senzora momenta danas

Neke grane nauke i tehnologije danas se vi?e ne mogu zamisliti bez senzora momenta. U nastavku su samo neke od njihovih aplikacija:

Obrazovanje	Nau?no istra?ivanje, razvoj proizvoda, testiranje	Proizvodnja, kontrola kvaliteta, pra?enje proizvoda	Ostale aplikacije
Elektri?ni motori Karakteristi?ne krive Snaga Obrtni moment Snaga Obrtni moment	Test stands Stalci za testiranje na valjcima Elektri?ni motori Motori sa unutra?njim sagorevanjem Mjenja?i Generatori Fans Pumpe Reologija Reometar Senzori obrtnog momenta ugra?eni u automobil	Sistemi upravljanja i regulacije Moment zatezanja za vij?ane veze Niveliranje, balansiranje Predoptere?enje le?aja Predoptere?enje opruge Gap Vij?ana tehnologija Moment zatezanja Trenutak opu?tanja Funkcionalna provjera Moment ru?ice Generatori Kompresori Pumpe Fans Transportna traka Elektri?ni motori Reologija Reometar Ozna?ava dugotrajno testiranje Ru?ni alat Aparati Automobile Motori sa unutra?njim sagorevanjem	Vjetrogeneratori Snaga Obrtni moment Oprema za bu?enje Moment u bu?a?oj koloni Pozicioni pogon Karakteristike zatvaranja ventila Poljoprivreda Ma?ine sa obrtnim momentom Brodogradnja Propelerna osovina broda

Kao ?to se vidi iz tabele, senzori momenta se koriste u mnogim oblastima: od obrazovanja, preko razvoja proizvoda, proizvodnje, kontrole kvaliteta do pra?enja gotovih proizvoda. ?ak i unutra poljoprivreda Senzori obrtnog momenta se mogu na?i u ma?inskom parku. Kako bi se dokazala sljedivost mjernih instrumenata, referentni senzori momenta se sve vi?e koriste za verifikaciju proizvodnih alata na mjestu upotrebe.

4.1 Podru?je primjene - Ispitni stol za elektromotore

Za provjeru motora i ru?ni alati Za pogon su potrebni senzor momenta i jedinica optere?enja. Tokom testiranja, podaci o optere?enju se snimaju tokom kontinuiranog rada. Ovi podaci pru?aju informacije o ispravnom funkcionisanju komponenti proizvoda, kao ?to je ispravno povezivanje polova motora. Koriste?i dinami?ko optere?enje, tako?er mo?ete dobiti informacije o kvaliteti kontrole pogona.

4.1.1 Obim – Ispitni sto za motore sa unutra?njim sagorevanjem

Ovdje je senzor spojen direktno na ko?nicu. Motor sa unutra?njim sagorevanjem je povezan preko radilice. Ovo uvelike pojednostavljuje poravnanje testnog objekta. Osim toga, vibracije motora se ne prenose toliko na senzor. Kao ?to se vidi na fotografiji, iz sigurnosnih razloga predvi?ena je za?titna ograda oko senzora i radilice, koja je tako?er zatvorena odozgo tokom rada postolja.

5. Budu?nost senzora momenta

Tehnologija mjera?a naprezanja bit ?e glavna podr?ka senzorima momenta u budu?nosti. Zahvaljuju?i sve manjim dimenzijama i pobolj?anoj stabilnosti elektronike, mogu?e je dizajnirati senzore za sve ve?e faktore krutosti, ?to dovodi do pobolj?ane dinamike mjerenja. Ovo se posti?e ?injenicom da, sa istom precizno??u merenja, merni signal postaje sve manji i manji, zbog visoke elektri?ne stabilnosti mernog poja?ala.

S druge strane, pobolj?ana obrada mjernog signala mo?e se koristiti za pove?anje ta?nosti mjernog ure?aja. Budu?nost pripada i pametnim senzorima sa mjernim i tehni?kim pohranjivanjem podataka, tako da mjerenja postaju sve pouzdanija, a podaci za kontrolu kvaliteta mogu se ?itati direktno sa senzora.