ما هو مستشعر عزم الدوران؟

2024-05-23

ما هو مستشعر عزم الدوران؟

مستشعر عزم الدوران هو جهاز يستخدم للكشف عن عزم الدوران في مختلف الأجزاء الميكانيكية الدوارة أو غير الدوارة. فهو يحول التغيرات الفيزيائية في عزم الدوران إلى إشارات كهربائية دقيقة. يمكن تطبيق مستشعرات عزم الدوران في تصنيع أجهزة قياس اللزوجة، ومفاتيح عزم الدوران الكهربائية (الهوائية، الهيدروليكية)، وأكثر من ذلك، مما يوفر دقة عالية، واستجابة سريعة، وموثوقية جيدة، وعمر افتراضي طويل.

 

أنواع حساسات عزم الدوران

يتم تصنيف أجهزة استشعار عزم الدوران إلى فئات ديناميكية وثابتة. يمكن أيضًا الإشارة إلى مستشعرات عزم الدوران الديناميكي على أنها مستشعرات عزم الدوران، وأجهزة استشعار سرعة عزم الدوران، وأجهزة استشعار عزم الدوران غير المتصلة، وأجهزة استشعار عزم الدوران الدوارة، وما إلى ذلك.

 

مستشعرات عزم الدوران الديناميكي

غالبًا ما تستخدم مستشعرات عزم الدوران الديناميكي في أنظمة الطاقة الدوارة. للكشف عن عزم الدوران، يتم استخدام أجهزة استشعار فرق طور الزاوية الالتوائية بشكل شائع. تقوم هذه المستشعرات بتثبيت مجموعتين من التروس بنفس عدد الأسنان والشكل وزاوية التثبيت على طرفي عمود مرن، ويتم تركيب مستشعرات القرب (المغناطيسية أو الضوئية) خارج هذه التروس. عندما يدور العمود المرن، تقوم هاتان المجموعتان من أجهزة الاستشعار بقياس مجموعتين من موجات النبض. ومن خلال مقارنة فرق الطور بين موجات النبض هذه، يمكن حساب عزم الدوران على العمود المرن.

 

المزايا:

- نقل إشارات عزم الدوران بدون تلامس.

- إشارات الكشف الرقمي.

 

العيوب:

- حجم كبير.

- صعب التثبيت.

- ضعف الأداء عند السرعات المنخفضة بسبب بطء حواف الموجة النبضية.

 

تقنية قياس الضغط

 

الطريقة الناضجة لاختبار عزم الدوران هي تقنية قياس الضغط. تتميز هذه الطريقة بالدقة العالية، الاستجابة السريعة، الاستقرار الجيد، والعمر الطويل. يتم لصق مقياس إجهاد الالتواء الخاص بالعمود المرن المراد قياسه، مما يشكل جسر إجهاد. من خلال توفير الطاقة لجسر الضغط، يمكن قياس الإشارة الكهربائية الالتوائية للعمود المرن، وهو الوضع الافتراضي لأجهزة استشعار عزم الدوران.

 

ومع ذلك، في أنظمة نقل الطاقة الدوارة، يكمن التحدي في كيفية نقل مدخلات الطاقة بشكل موثوق إلى وإخراج الإشارة المكتشفة من الجزء الدوار إلى الجزء الثابت. إحدى الطرق الشائعة هي استخدام حلقات الانزلاق الموصلة.

 

حلقات الانزلاق الموصلة

 

تشتمل حلقات الانزلاق الموصلة على احتكاك، مما يؤدي حتمًا إلى التآكل والحرارة، مما يحد من سرعة الدوران وعمر حلقات الانزلاق. علاوة على ذلك، يمكن أن يسبب الاتصال غير الموثوق به تقلبات في الإشارة، مما يؤدي إلى أخطاء أو فشل في القياس.

 

طريقة القياس عن بعد اللاسلكية

 

للتغلب على عيوب حلقات الانزلاق الموصلة، يمكن استخدام طريقة القياس عن بعد اللاسلكية. في هذا النهج، يتم تضخيم إشارة تشوه عزم الدوران على العمود الدوار وتحويلها إلى إشارة تردد (تحويل V/F). يتم بعد ذلك نقل هذه الإشارة لاسلكيًا باستخدام طرق تعديل الموجة الحاملة من العمود الدوار إلى الخارج. يتم استقبال الإشارة الالتوائية للعمود الدوار باستخدام جهاز استقبال لاسلكي. يتم توفير الطاقة للعمود الدوار بواسطة بطاريات مثبتة على العمود الدوار. تُعرف هذه الطريقة بمقياس عزم الدوران عن بعد.

RELATED NEWS