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扭矩傳感器的儀器校準(zhǔn)怎么做？標(biāo)定和調(diào)校要如何進(jìn)行？
2022-11-29 10:00
扭矩傳感器儀器校準(zhǔn)的目的
儀器校準(zhǔn)是確定在預(yù)定條件之下輸出測(cè)量值與輸入測(cè)量值（此處為扭矩）間的關(guān)系。與同一儀器單元的參考值進(jìn)行比較。扭矩儀器校準(zhǔn)僅允許具有可恢復(fù)的參考扭矩。事實(shí)證明，僅對(duì)被測(cè)物體施加的力的可追溯性是不夠的，因?yàn)榱κ侨绾卧诟軛U作用之下轉(zhuǎn)化為扭矩的，這是無法用語言表達(dá)的。
預(yù)定條件包括環(huán)境條件，如溫度、相對(duì)空氣濕度以及傳感器安裝和負(fù)載的后果。作為輸入量的扭矩必須是機(jī)械形成的，否則必須是已知量。因此，作為儀器校準(zhǔn)對(duì)象，我們自始至終都在追求高精度。標(biāo)定在輸入量（標(biāo)定方法范圍之內(nèi)的真扭矩）和輸出量間進(jìn)行分類。儀器校準(zhǔn)對(duì)象是扭矩傳感器或測(cè)量鏈，該測(cè)量鏈除了扭矩傳感器之外，還包括測(cè)量放大器和顯示單元。
如何儀器校準(zhǔn)和調(diào)整扭矩傳感器？扭矩傳感器的精度是如何測(cè)量的？
扭矩傳感器在運(yùn)行過程中的安裝情況，與扭矩傳感器在儀器校準(zhǔn)過程中的安裝情況盡可能保持不變。
1、通過寄生負(fù)載（彎矩和橫向力）將扭矩傳感器加載到盡可能小的位置。
2、避免因軸承摩擦而使基準(zhǔn)扭矩發(fā)生扭曲。
3、試驗(yàn)臺(tái)之中必須考慮的位置和安裝情況。
變速器傳感器和基準(zhǔn)傳感器在工業(yè)環(huán)境中的使用
傳遞扭矩傳感器和基準(zhǔn)傳感器的區(qū)別
參考傳感器和傳輸傳感器間的區(qū)別是基于傳感器在其儀器校準(zhǔn)歷史的哪個(gè)階段進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，以及傳感器在傳輸測(cè)量量的應(yīng)用中所扮演的角色。
發(fā)射傳感器將其儀器校準(zhǔn)的特性值發(fā)送到另一個(gè)測(cè)量設(shè)備或應(yīng)用。通常情況之下，測(cè)量扭矩的溯源性或傳遞是通過扭矩傳遞傳感器從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（PTB）傳遞到參考標(biāo)準(zhǔn)（DKD），然后進(jìn)一步傳遞到車間標(biāo)準(zhǔn)（如儀器校準(zhǔn)輔助設(shè)備），最終傳遞到測(cè)試設(shè)備（如功率測(cè)試臺(tái)）。將參考扭矩傳遞到之下一級(jí)儀器校準(zhǔn)裝置也可以這樣進(jìn)行，即變速器傳感器保持在儀器校準(zhǔn)裝置之中。
根據(jù)這一定義，通過保留變速器傳感器作為測(cè)量裝置，也可以在最終應(yīng)用（測(cè)試臺(tái)）之中使用扭矩的變速器。換句話說，扭矩傳感器的儀器校準(zhǔn)只在校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室而不是在試驗(yàn)臺(tái)之上進(jìn)行，每次使用時(shí)它都充當(dāng)傳輸傳感器。
殘留在測(cè)試臺(tái)中的傳感器的傳播可以通過參考傳感器間接進(jìn)行。為此，通常期望使用具有基準(zhǔn)傳感器的儀器校準(zhǔn)設(shè)備。參考傳感器在其預(yù)期的應(yīng)用和安裝情況之下，通過適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)過程進(jìn)行儀器校準(zhǔn)來獲得其參考扭矩。它的任務(wù)是盡可能地重復(fù)這個(gè)參考扭矩。相反，如果集成在測(cè)試臺(tái)之上的傳感器直接由傳輸傳感器校準(zhǔn)，則該傳感器本身在定義的意義之上承擔(dān)參考扭矩傳感器的功能。
測(cè)量量的優(yōu)化傳輸
為了在應(yīng)用之中獲得測(cè)量的可變扭矩的最佳傳輸測(cè)試臺(tái)，一個(gè)自然的基本先決條件是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的可追溯性的封閉鏈接。
在實(shí)踐中，特別有意義的是，在儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用程序間傳輸?shù)逆溨械膫鞲衅鞑粫?huì)由于應(yīng)用于儀器校準(zhǔn)設(shè)備的偏移條件而在測(cè)量屬性之上產(chǎn)生偏差。如果沒有現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，然后由保持在測(cè)試臺(tái)架之上的傳感器制造變速器。
套管形式實(shí)際上是為儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用而優(yōu)化的，使用套管形式的扭矩傳遞傳感器需要特別小心。開放式結(jié)構(gòu)保證了只有在空調(diào)房間內(nèi)的最佳測(cè)量特性。比法蘭形式的扭矩傳感器對(duì)彎矩更敏感。這樣的傳感器提出了額外的彎矩測(cè)量，使這種效果可以被監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)是有意義的，只有當(dāng)機(jī)械安裝的影響是這樣的，彎矩的影響是最小的。配備溫度測(cè)量的選項(xiàng)是相同的。
法蘭形式的扭矩參考傳感器可用于工業(yè)儀器校準(zhǔn)，由于測(cè)量體的幾何形狀，等效于非接觸式測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器。對(duì)測(cè)量性能的影響和與之相關(guān)的補(bǔ)救措施對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器的影響。
扭矩傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定
目前在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試臺(tái)技術(shù)之中使用的扭矩傳感器在廣義之上是純靜態(tài)儀器校準(zhǔn)的，盡管實(shí)際應(yīng)用是動(dòng)態(tài)的，如第4章所示。應(yīng)變片的測(cè)量原理是已知的，它的有效性是相同的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載，所以這些行為必須被證明是一個(gè)很好的近似。而隨著精確度的不斷提高以及對(duì)被測(cè)量的可溯源性的相應(yīng)要求，實(shí)際的動(dòng)態(tài)儀器校準(zhǔn)問題也變得越來越重要。
作為狹義的動(dòng)態(tài)儀器校準(zhǔn)，必須認(rèn)識(shí)到在儀器校準(zhǔn)過程之中獲得的扭矩會(huì)隨著時(shí)間的推移而迅速變化，這在其動(dòng)態(tài)性之上對(duì)應(yīng)于可能的操作時(shí)間變化。
扭矩傳感器精度的調(diào)整和測(cè)量方法
這需要確定參考扭矩和測(cè)量扭矩傳感器傳感器的輸出被儀器校準(zhǔn)，而扭矩是不斷變化的。這就需要特別注意測(cè)量的同時(shí)性。此外，如果放大器類型不完全相同的參考和儀器校準(zhǔn)對(duì)象，放大器的信號(hào)傳播時(shí)間有快速變化的扭矩的影響。不同的信號(hào)傳播時(shí)間也可能是濾波器的不同調(diào)整和不同特性的結(jié)果。
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