闭磁路磁电式转速转矩传感器研究套筒

闭磁路磁电式转速转矩传感器研究

闭磁路磁电式转速转矩传感器研究 2012年10月15日 来源： 在磁电式转速转矩传感器的设计中，齿的个数是一个重要的参数而闭磁路式传感器的磁路计算比较复杂，没有很好的确定齿数的公式。针对上述问题，提出了一种基于有限元分析软件Ansoft Maxwell确定闭磁路磁电式传感器齿数的方法，通过使用Ansoft Maxwell建立一种量程为20 N·1：11任意齿数的闭磁路磁电式传感器的三维模型并进行仿真，根据仿真结果计算出其合适的齿数并进一步以得出的齿数建立新模型进行仿真试验确认了该方法的可行性。实验表明这种齿数确定方法具有较强的实用性。 磁电式传感器是基于电磁感应原理、通过磁电相互作用将被测量转换成感应电动势的传感器，它也被称为感应式传感器、电动式传感器。磁电式传感器是一种机一电能量变换型传感器，不需要供电电源，电路简单，性能稳定，输出信号强，输出阻抗小，具有一定的频率响应范围，适合于振动、转速、扭矩等的测量。由于其较大的输出功率，大大简化了配套的二次仪表电路，在工程中具有广泛应用。 由法拉第电磁感应定律可知，线圈在磁场中切割磁感线或线圈所在磁场的磁通发生变化时，线圈中都将产生感应电动势。根据电动势产生原因的不同，可以将磁电感应式传感器分为恒磁通式和变磁通式两类。 恒磁通式磁电感应传感器常用来测量位移和振动。其工作气隙中的磁通恒定不变，永久磁铁与线圈之间的相对运动使线圈切割磁力线产生感应电动势，根据结构的不同可以分为动圈式和动铁式两种传感器。 变磁通式磁电感应传感器又称为变磁阻式或变气隙式磁电传感器，常用来测量转速和扭矩。这类传感器永久磁铁和线圈均不动，由变化的磁通产生感应电动势，其结构有开磁路和闭磁路两种。 开磁路式转速传感器结构比较简单，但输出信号比较小，当被测轴振动比较大时，传感器输出波形失真比较大。在振动强的场合往往采用闭磁路式传感器，因此研究闭磁路传感器具有重要的实际意义。 在转速转矩的测量中，闭磁路磁电式传感器由于其无源、无接触、抗干扰以及输出信号强等特点在实际工程中具有广泛的应用。通过查阅大量文献发现，开磁路磁电式转速转矩传感器的研究已经非常成熟口。l，而闭磁路磁电式转速转矩传感器的相关文献很少。闭磁路和开磁路有相似的地方，但不能主观地由开磁路的特性来推断闭磁路。闭磁路传感器的磁路更为复杂，其内外齿轮齿数的确定没有固定的算法，本文以一种量程为20 N·1／'1的闭磁路式传感器为研究对象，详细介绍一种确定闭磁路传感器齿数的方法。

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