UTMⅢ是實現了體積小型・輕量化,非線性0.03%的精度,允許轉數高達25,000rpm,且允許過載500%的旋轉式動態扭矩感測器。
應用廣泛,例如馬達試驗機和感官檢查等自動化設備。
這次量化了徑向力和軸向力對扭矩有效精度的影響。
容許軸端負載的徑向力N、軸向力N是施加這些負載時對扭矩輸出的影響保證在0.03%以下的值。
使用扭矩感測器時,需要將軸與軸連接起來。但是,完全同心且平行地安裝是不可能的,一定會留下偏心、偏角、軸端間隙等軸心的誤差。
聯軸器是一種吸收由於這種不對中引起的徑向力和軸向力的產品。但是聯軸器不能完全吸收因軸偏心而產生的徑向力和軸向力,因為扭矩感測器本身也會受到軸向力和徑向力。
UTMIII以小量程為單軸應變片,中大量程為雙軸應變片設計。
兩者都是用惠斯登電橋檢測出應變量。
例如:當施加向右方向扭矩時,上圖中的應變片1和3會有壓縮應變,而應變片2和4上則會有拉伸應變。 然後,軸的彎曲(徑向力)和壓縮・拉伸(軸向力)的輸出相互抵消。
換句話說,原則上,輸出不應該受徑向力・軸向力的變化而變化。
但是實際上,由於粘貼應變片的位置和角度的微小誤差,徑向力・軸向力的影響仍然存在。
特別是中大量程UTMIII,因為使用了對粘貼角度敏感的雙軸應變片,所以更容易受到徑向力・軸向力的影響。
作為對策重要的是應變片相對於軸的角度與應變片位置之間的對稱性。如果完美對稱的話,此影響就會被相互抵消,不會體現在輸出上。
這次通過新生產製程提高了應變片的粘貼角度的精度。減輕了徑向力和軸向力對精度的影響。
下圖比較了傳統製程和新製程製造出的產品。
此處固定UTMⅢ-2Nm單側的軸,避免軸旋轉。然後,通過軸承對軸的另一軸端施加7N的徑向力。
軸承是為了防止施加了力而產生扭矩。
傳統製程生產的輸出信號的個體差異最好約0.1%,而新製程生產的個體差異在0.01%以下。
設計上有效抑制了軸端允許負載的偏差範圍,所以請放心進行更高精度的扭矩測量。
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