任務需求
使用轉矩轉速傳感器測量轉矩和轉速
轉矩轉速傳感器測量原理
轉矩測量基本原理
傳感器扭矩數值的測量采用應變電測原理，當應變軸受扭力影響產生微小變形後，粘貼在應變軸上的應變計阻值發生相應變化，我們將具有相同應變特性的應變計組成測量電橋，應變電阻的變化即可轉變為電壓信號的變化進行測量。下面為扭矩測量的主要原理框圖，由於采用瞭能源與信號的無接觸耦合，完美解決瞭旋轉狀態下扭矩（轉矩）數值的測量。
1．輸入能源耦合器 2．穩壓電路 3．應變橋 4．放大器 5.V/F變換器 6．輸出信號耦合器 7．信號輸出電路
電源經過處理後送 1 ，經耦合將能源送到應變軸上，由 2 變成穩定電壓供給應變軸上各電子器件。3 將應變軸的微小變形轉換成電信號，經過 4 放大送到 5 ，經 6 輸出，通過 7 整形後輸出方波頻率信號。
轉矩測量計算公式
Mp：正向轉矩 Mr：反向轉矩 N：轉矩滿量程 f0：轉矩零點輸出頻率值（kHz） fP：正向滿量程輸出頻率值（kHz） fr：反向滿量程輸出頻率值（kHz） f：實測轉矩輸出頻率值（kHz）
轉速測量基本原理
當測速碼盤連續旋轉時，通過光電開關輸出具有一定周期寬度的脈沖信號，根據碼盤的齒數和輸出信號的頻率，即可計算出相應的轉速。（與光電編碼器工作原理類似）
轉速測量計算公式
n：轉速（r/min） f：實測轉速輸出頻率值（Hz）Z：傳感器測速盤齒數
轉矩轉速傳感接線
轉矩傳感器信號輸出接頭
通常傳感器采用五引腳航空插頭，如圖所示。不同的引腳根據不同的廠傢定義會有區別，可以看說明書。
常規傳感器的引腳定義：
- 1號引腳：信號地
- 2號引腳：輸入供電電源正端 eg.+12V 有的是+15V
- 3號引腳：輸入供電電源負段 eg.-12V 有的是-15V
- 4號引腳：轉速信號輸出
- 1號引腳：轉矩信號輸出
舉例：一臺型號為AKC-215動態扭矩傳感器電氣連接方式
不要選用為隻有一種輸出電壓等級的開關電源如下：
扭矩傳感器主要技術指標
舉例：一臺型號為AKC-215動態扭矩傳感器主要技術指標
傳感器銘牌：
參數說明
- 轉矩測量范圍：最大測量轉矩
- 轉矩量程：最大轉矩為10+5kHz 最大負轉矩為10-5kHz
- 齒數：編碼器齒數
轉矩傳感器安裝方式
轉矩傳感器與示波器連接方式
- 信號端連接轉矩或者轉速信號輸出口
- 地端連接傳感器連接的COM端
轉矩轉速傳感器輸出信號測試
轉矩轉速傳感器實物圖
轉矩信號測試
- 輸出結果：0N·m轉矩輸出對應輸出頻率：9997.413Hz （正常為10KHz，出廠存在偏差，需要進行校正）。
- 實驗現象：當用手給轉矩後，輸出頻率發生改變。正轉矩大於0轉矩輸出頻率，負轉矩小於0轉矩輸出頻率。
轉速信號測試
- 實驗結果：0rpm轉速輸出對應輸出頻率：0Hz。
- 實驗現象：當改變轉速是，對應的輸出頻率增加。
dSPACE轉矩測量測試
程序輸出轉矩轉速
例如：一臺最大300N·m的傳感器，測試0轉矩的輸出為9998.2Hz,滿載最大輸出頻率為14997Hz，齒數為60
正向轉矩輸出為：
300*（測量頻率-9998.2）/(14997-9998.2)
負向轉矩輸出為：
300*（9998.2-測量頻率）/(9998.2-14997)
轉速輸出為：
n=60*測量頻率/齒數
如何利用轉矩轉速傳感器dSPACE篇更新
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