1、扭矩測量說明一、測量原理：由材料力學知，當受扭矩作用時，軸表面有最大剪應力T max。軸表面的單元體為純 剪應力狀態，在與軸線成45度的方向上有最大正應力。1和Q 2 ,其值為|。1 | = |。 2 | = T max。相應的變形為 1和 2 ,當測得應變后，便可算出T max及扭矩（可以使 用BeeData自帶的應變扭矩計算工具，直接計算出扭矩值。測量時應變片沿與軸線成45 的方向粘貼（可以使用扭矩測量45度角專用應變片由于采用無線傳輸技術，測量節點跟隨軸旋轉，不再需要拆軸安裝扭矩傳感器。二、粘貼應變片：正確粘貼應變片是保證扭矩準確測量的關鍵步驟，不合適的粘貼將引起零飄，蠕變等問 題。為了

2、減小電流消耗，推薦使用350歐姆或更大阻值應變片。組橋方式：推薦使用專用扭矩測量應變片（45度角）組成全橋進行扭矩測量。可以使用單片半橋應變 片（比如BE350-5HA）,上下對稱沿軸向貼片，組成全橋，該貼法具有消除彎曲影響的 優點。也可以使用單片全橋應變片，該貼法具有粘貼方便的優點，但是應變片成本較高， 不能消除彎曲影響。圖1上下半橋貼法圖2單片全橋打磨區旋轉軸定位線粘貼應變片2.1電阻應變片的選擇：在應變片靈敏數K相同的一批應變片中，剔除電阻絲柵有形狀缺陷，片內有氣泡、霉 斑、銹點等缺陷的應變片。用數字萬用表的電阻檔測量應變片的電阻值R,將電阻值在350 2Q范圍內的應變片選出待用（應變片

3、靈敏系數由廠家標定，一般為2.00左右）。2.2軸表面的處理：用銼刀和粗砂紙等工具將試件在軸上的貼片位置的油污、漆層、銹跡、電鍍層除去，再用細砂紙打磨成45交叉紋，之后用鑲子夾起丙酮棉球將貼片處擦洗干凈，至棉球潔白 為止。見圖2-1。旋轉軸圖2-1鋼試件應變片粘貼處表面處理示意圖測點定位：應變片必須準確地粘貼在試件的應變測點上，而且粘貼方向必須是要測量的應變方向 （如果使用專用45度角應變片，應變片沿軸向粘貼，為達到上述要求，要在試件上用鋼板 尺和劃針畫一個十字線（一根長，一根短），十字線的交叉點對準測點位置，較長的一根線要 與軸向一致。見圖2-2。應變測量中心點軸向圖2-2應變片定位示意圖2

4、.3應變片粘貼：（1）應變片的粘貼：注意分清應變片的正、反面（有引出線引出的一面為正面），用左手 捏住應變片的引線，右手上膠，在應變片的粘貼面反面）上勻而薄地涂上一層粘結劑（502瞬 間粘結劑）。稍微等待一段時間，當膠水發粘時，校正方向（應變片的定位線與十字線交叉線 對準），再墊上塑料薄膜，用手沿一個方向滾壓12分鐘即可。見圖2-3。應變片（膠基）圖2-3應變片粘貼示意圖粘貼要點：分清正反面，膠水不要涂得太多而影響粘貼效果，方向和位置必須準確， 注意不要把引線粘貼在軸上。（2）應變片粘貼完畢后的檢查：應變片貼好后，先檢查有無氣泡、翹曲、脫膠等現象， 再用數字萬用表的電阻檔檢查應變片有無短路、斷

5、路和阻值發生突變（因應變片粘貼不平整 導致）的現象，如發生上述現象，就會影響測量的準確性，這時要重貼。2.4導線固定：由于應變片的引出線很細特別是引出線與應變片電阻絲的連接強度很低極 易被拉斷，因此需要進行過渡。連接導線是將應變片的感受信息傳遞給測試儀器的過渡線，其一端與應 變片的引出線相連，另一端與扭矩節點相連接。（1）接線柱的粘貼：接線柱（應變片廠家通常可以提供）的作用是將應變片的引線與接 入扭矩節點的導線連接上。用鑲子將接線柱按在要粘貼的位置，然后滴一滴膠水在接線柱邊緣，待一分鐘后，接 線柱就會粘貼在試件上。見圖2-4。（注意：接線柱不要離應變片太遠，否則會使應變片的引 出線與試件接觸而

6、導致應變片與試件短路。若接線柱與應變片相隔較遠時，則要在引線的下 面粘貼一層絕緣透明膠帶，防止引出線與試件接觸。）（a）接線柱距應變片較近（b）接線柱距應變片較遠圖1-4接線柱粘貼示意圖（2）焊接：用電烙鐵將應變片的引出線和導線一起焊接在接線柱上。焊接要點：連接點必須用焊錫焊接，以保證測試線路導電性能的質量要求，焊點大小應均勻，不能過大，不能有虛焊。技巧一：接線柱掛錫。電烙鐵熱了之后，先掛少許松香，再掛少許焊錫，然后將電烙鐵 在接線柱上放置23秒鐘左右拿開即可。通常要求接線柱上基本掛滿焊錫，如果接線柱上未 能掛上焊錫或掛的焊錫較少，可再重復一次。見圖2-5。（注意：焊錫也不可太多，若焊錫太 多

7、流到試件上，則會引起應變片與試件發生短路現象。）技巧二：導線掛錫。電烙鐵熱了之后，先掛少許松香，再掛少許焊錫，然后將電烙鐵與 導線的裸露線芯的四周都接觸上，整個導線掛錫就完成了。（注意：導線掛錫一端的裸露線 芯不能過長，以 31mm 為宜。）技巧三：引出線及導線的焊接。先用導線掛錫的一端將應變片的引出線壓在接線柱上， 再把電烙鐵放到接線柱上，當焊錫熔化之后立即將電烙鐵移走，拿導線的手此時不能移動， 35秒之后，焊錫重新凝固，整個的焊接就完成了。（注意：引出線不要拉得太緊，以免試 件受到拉力作用后，接線柱與應變片之間距離增加，使引出線先被拉斷，造成斷路；也不能 過松，以避免兩引出線互碰或引出線與

8、試件接觸造成短路。焊接完成后將引出線的多余部分 剪掉。）圖2-5接線柱焊接示意圖2.5制作防潮層：應變片在潮濕環境或長期中必須具有足夠的絕緣度，一旦應變片受潮，其阻值就會不 穩定，從而導致無法準確地測量應變，因此，在應變片貼好后，須制作防潮層。防潮層可以 用環氧樹脂一份CH31A與一份CH31B混合而成，然后將配置好的防潮劑涂在應變片上（包 括引線的裸露部分），也可以用硅橡膠涂在應變片上（防潮要求不高時采用），再用萬用表和兆 歐表檢查一遍。防潮劑一般需固化24小時。3.全橋組橋接線如果使用上下半橋組成全橋，請按如下方式接線。請注意接線，否則 可能導致測到的數值 不是扭矩應力。注:使用 SG40

9、1/402 時用 Sx+/Sx-圖3上下半橋應變片接線圖4.連接扭矩節點將應變片引線連接到扭矩測量節點TQ201的相應接線柱。使用3M專用膠帶（轉速低時，可以使用結實的透明膠帶替代），將9V電池及扭矩節點對 稱捆綁在軸上，務必保證旋轉時，膠帶足夠結實，電池及節點不會因為離心力甩出。5,檢查應變片正確連接完成之后，可以開始采集，檢查應變片粘貼及接線。在正常情況下，采集1-5分鐘 之后，進行清零，在不加載的情況下，應變值應該恒定為零（或者非常小范圍內波動，波動 范圍不大于2微應變如果清零之前，應變初始測量值大于650微應變（全橋），超過了標 準的測量范圍，很大可能是接線，短路或軟件設置問題。如果清

10、零后，應變值波動較大，或 者持續增加（減小），請檢查連線或重新貼片。三、設置參數：1.計算橋路系數如圖4，使用BeeData工具欄內用戶系數計算公式，計算用戶系數值Eii3：i 司臼園 Bi rilorfbmilij, Ct-j titWIlSiVCltllXiV BX廈心頑司面兒 5丁航E. iMapi ：ii時匹:聞崩珂 K蘭印-日羽itLVr=L.站mbaiiilVn”.叫圖5扭矩轉換系數采集通道配置在BeeData設置欄內，打開采集通道配置，在K值欄目填入K值（K值=橋路系數x扭矩轉換系數），同時設置使用單位N.m。胡胡0L1LBM用間辛點+iSJ歐1T 45 1U2003向制硝童由.

11、由我魯2D07-3-E41T:A5：O2QD3赫勵ft*2007-3-2111 * i j網監節點色:弟羊20：|-1-2417 45 113J&3.S.tt京本特世童由.2D07-E17：4S：20D3節點JE車瑚5蘭國.度行代強成8*枕巷*帥L颼?F一 9 H愜迪謹用g日困 1 doe Mj smtoi .L| j Bi-bdatkB i+B? *.* ；- * 或 LT IT圖6通道配置四、轉速測量：1 .使用TQ201內部霍爾開關測量轉速TQ201頭部設計有霍爾開關，在霍爾開關附近放置磁鐵（當磁鐵處于有效位置時，磁鐵有 效指示燈點亮），當軸旋轉時，TQ201將輸出轉速信號。霜爾開美磁鐵有效指示燈圖7磁鐵放置圖2 .使用光電轉速傳感器測量轉速將激光轉速傳感器輸出的脈沖信號接入無線轉速節 點xxx，無線發射到網關，由網關同時將扭矩和轉速值同時送入BeeData顯示存儲。3.功率計算打開BeeData的功率顯示窗體，可以直接顯示功率值。五、校準：shunt down 校準TQ201內部設計有校準電阻，當應變片連接好，開始采集的時候，可以使用內部校準電阻 對整個系統進行校準，詳細見TQ201說明書。材料扭矩系數靜態校準如上所述，應變-扭矩轉換系數可通過工具計算得到。參數輸入軸的彈性模量通常采用材料