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扭矩測量 | 傳動系統測量扭矩的方法
在很多應用中,扭矩是一個非常重要的機械量。精確測量扭矩,尤其是旋轉部件上的扭矩,對試驗臺制造商和用戶提出了很高要求。
目前有兩種方法可以進行扭矩測量: 直接測量法和間接測量法。
直接測量法
通過直接對傳動系統進行扭矩測量,獲得扭矩信號。通常,扭矩法蘭為非接觸式信號傳輸, 例如T12數字扭矩傳感器,或T40B扭矩傳感器。
直接測量法具有很多技術優勢:
HBK研發的法蘭技術,以極短的設計為特點,可輕松將高品質扭矩傳感器集成到試驗臺中。
其他的優勢包括高精度扭矩測量,以及能夠測量極高的轉速。
間接測量法
通過測量傳動系統中的電機功率,或是通過測量反作用力來間接測定扭矩。
現代測試測量設備可輕松測定電機的電功率和轉速。然而,在計算扭矩時,由于功率損耗和設備的操作狀態也被包含在計算過程中,會引起較大的誤差和測量不確定性,且標定非常困難。
圖1 采用力傳感器進行反作用扭矩測量
反作用力測量也可用于扭矩的間接測定。施加到杠桿臂端的力可以采用力傳感器測量。通過對驅動系中一些輔助量的測量即可計算出扭矩,例如,通過軸扭轉產生的應變或是軸扭轉的角度的測定也可計算出扭矩。
圖2 反作用扭矩測量/測功機
間接測定的缺點
基于力傳感器的扭矩測量
通過力傳感器(如自校準制動,圖1)利用反作用力扭矩測量來確定扭矩,需要復雜的機械結構。需考慮以下干擾效應,否則可能導致測量誤差:
自校準制動隨時間產生的性能波動。
溫度變化導致杠桿臂膨脹。
此外,由于涉及較大質量(實際上相當于 “機械低通濾波器”,圖2),該方法不適合動態測試。
展開 免費網絡課程 | 8月25日HBM扭矩測量技術——扭矩測量鏈
培訓內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。扭矩測量鏈涉及到被測機構、傳感器、導線、放大器、數據采集器和采集控制分析軟件。本課程力求理論與實踐相結合,從傳感器和數據采集角度闡述扭矩測量的相關注意事項。內容概要包括:
扭矩測量
扭矩測量鏈之傳感器
扭矩測量鏈之信號采集
扭矩標定
培訓時間
8月25日(周三)下午14:00-15:00
課程對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員;各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員;大中專院校相關專業師生。
費用:免費
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培訓將通過網絡授課的方式進行,請自備具備上網條件的電腦或手機。
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展開 網絡課程 | 11月23日HBM扭矩測量技術之扭矩測量鏈
培訓內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。扭矩測量鏈涉及到被測機構、傳感器、導線、放大器、數據采集器和采集控制分析軟件。
本課程力求理論與實踐相結合,從傳感器和數據采集角度闡述扭矩測量的相關注意事項。
扭矩測量
扭矩測量鏈之傳感器
扭矩測量鏈之信號采集
扭矩標定
培訓時間
11月23日(周三)下午14:00-15:00
課程對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員;各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員;大中專院校相關專業師生。
講師簡介
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展開 高轉速扭矩測量的挑戰與未來
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高轉速扭矩測量的前景
自從內燃機以及電機問世以來,機動性概念發生了巨大的變化。這些創新反過來影響了試驗臺和扭矩測量技術。扭矩傳感器經典應用領域中兩個關鍵趨勢包括每分鐘轉數(RPM)和動態扭矩測量。
在本文中,HBM探討了高轉速扭矩測量的前景,同時對一些挑戰和未來產生的變化進行了概述。
高轉速扭矩測量:汽車
需要高轉速扭矩測量的三個領域是汽車、航空航天和工業加工部門(部件測試、渦輪機監測等)。
在汽車領域,扭矩是衡量車輛性能的一個重要指標,包括功率重量比以及發動機、變速箱功能性等。典型的柴油發動機轉速為3500 - 5000 rpm,而汽油發動機可能高達6500轉。這些發動機目標市場通常為家用或商用汽車。
高端跑車發動機轉速高達9,000 RPM, 而一級方程式賽車轉速需要高達18,000 RPM。高轉速扭矩測量已成為汽車扭矩測量的一個先決條件,例如發動機內置渦輪增壓器對扭矩測量有更高的轉速要求。典型的渦輪增壓器的標準轉速會超過100,000 RPM 。
因此,高性能發動機、變速箱、傳動系統、變速箱和部件測試對扭矩測試有著更高的轉速要求。
高轉速扭矩測量: 飛機
在航空航天領域,高轉速扭矩測量是必不可少的。渦輪測試大約是22,000 RPM,而高速齒輪箱則需要30,000 RPM。齒輪、軸承、燃油泵和密封件等標準部件都需要進行扭矩測量。需要高轉速扭矩測量的典型航空航天應用包括:
航空發動機輔機(交流發電機、起動機等)
壓縮機和渦輪機軸試驗
直升機傳動試驗
高轉速扭矩測量的未來挑戰
在電氣傳動領域,對轉速范圍的要求也是類似的。目前,一些同步電機的轉速高達25,000RPM。
展開 
扭矩決定性能 | HBK T100 系列如何重塑扭矩測量新未來
從汽車電動化升級到工業智能化轉型,從機器人精密作業到前沿科研探索,測量技術作為核心支撐,正迎來顛覆性重構。其中,扭矩測量是決定設備性能與運行精度的關鍵環節。在這場變革中,HBK正以下一代創新戰略,重新定義扭矩測量的可能。
行業格局演變:從模擬數據到集成智能
在快節奏的產業升級背景下,單純的數據采集已無法滿足市場需求。客戶真正需要的,是可落地的決策洞察力、無縫的系統集成,以及能驅動高效運營的智能測量解決方案。這也意味著,扭矩測量正從「單一數據采集」向「智能互聯分析」的轉型。
我們在各行各業都能看到這種轉型:
在汽車行業,電氣化推動下的先進傳動系統、電動軸測試,對扭矩測量的速度與精度提出了更高要求。
在工業領域,從純模擬傳感器向集成EtherCAT、Profinet、IO-Link等數字接口的智能傳感器遷移。這已成為不可逆的趨勢,即便在中低端市場,這一變革也在加速滲透。
HBK創新藍圖:四大核心方向
面對產業升級帶來的新需求,HBK不止于順應趨勢,更致力于引領扭矩測量技術的創新方向。我們的創新戰略主要集中在如下四個領域:
高帶寬、高速測量:提供動態測試臺和先進電動動力系統所需的性能
智能自診斷傳感器:將健康監測和預測性維護分析直接集成到我們的傳感器中,以確保信號完整性,并減少停機時間
微型化設計:微型化為機器人和協作機器人等行業開發體積更小、結構更緊湊的扭矩傳感器,在這些行業中,外形尺寸是一個關鍵的設計限制因素
集成式多測量單元:將扭矩、速度、功率、溫度和振動整合到一個高效的單元中,提供更全面的系統性能視圖
T100系列,重新定義扭矩測量基準
HBK的創新愿景,從不局限于理念,更落地于每一款產品。
展開 官方免費 | HBM扭矩測量技術——扭矩應用場景與實踐精髓
直播簡介
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。
但在實際應用中有不少人混淆反映測量精度的指標準確度和不確定度,對扭矩傳感器的原理、結構、選型、安裝調試維護、標定、相關適用場合等不甚了解,測量結果不準確及傳感器錯誤應用造成不可挽回的戰略、財務、個人損失。
本課程力求理論與實踐相結合,全面剖析傳感器各項性能對于實際應用的意義,結合實際應用闡述扭矩測量的相關注意事項。
課程大綱:
1.扭矩測量基礎
2.傳感器參數的實踐意義
3.扭矩傳感器結構特點及應用
4.試驗臺架結構布置
5.傳感器標定方法
6.定制扭矩測量方案(定制飛輪、半軸、高速、通孔、旋轉多分量、船級社認證等)
7.扭矩測量鏈
適宜人群
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員;各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員;院校相關專業師生。
展開 免費網絡課程 | 3月3日HBM扭矩測量技術 - 扭矩應用場景與實踐精髓
培訓內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。
但在實際應用中有不少人混淆反映測量精度的指標準確度和不確定度,對扭矩傳感器的原理、結構、選型、安裝調試維護、標定、相關適用場合等不甚了解,測量結果不準確及傳感器錯誤應用造成不可挽回的戰略、財務、個人損失。
本課程力求理論與實踐相結合,全面剖析傳感器各項性能對于實際應用的意義,結合實際應用闡述扭矩測量的相關注意事項。
扭矩測量基礎
傳感器參數的實踐意義
扭矩傳感器結構特點及應用
試驗臺架結構布置
傳感器標定方法
定制扭矩測量方案(定制飛輪、半軸、高速、通孔、旋轉多分量、船級社認證等)
扭矩測量鏈
課程對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員;各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員;院校相關專業師生。
培訓時長
1.5小時
培訓時間
3月3日(周二)上午10:00-11:30AM
主講講師簡介
金智煒
Manager - China IMS & SI
工科背景管理學碩士,IPMA認證IPMP,十余年傳感器儀器儀表行業技術和營銷經驗。
展開 網絡研討會 | 1月8日HBK扭矩測量技術
n=2824-28838
會議內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。
本次研討會我們將介紹扭矩傳感器的原理、結構、選型、安裝調試維護、標定、應用,數據采集器和采集控制分析軟件。力求理論與實踐相結合,全面剖析扭矩測量應用場景與實踐精髓,結合實際工程應用闡述扭矩測量的相關注意事項。
內容概要:
扭矩測量基礎
傳感器參數的實踐意義
扭矩傳感器結構特點及應用
試驗臺架結構布置
傳感器標定方法
定制扭矩測量方案
扭矩測量鏈
會議時間
2025年1月8日(周三)14:00-15:00
會議對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員;各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員;大中專院校相關專業師生。
講師簡介
費用:免費
備注
會議將通過網絡進行,請自備具備上網條件的電腦或手機。
點擊這里,即可報名
https://app.ma.scrmtech.com/m/A/N?
展開 霍家教程 | 傳動系統的扭矩測量方法
正常情況下,我們評價汽車的發動機是不是強大,會用到馬力和扭矩這兩個名詞。扭矩是使物體發生轉動的一種特殊的力矩,發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。對于家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對于越野車,扭矩越大其爬坡能力越強;對于貨車而言,扭矩越大,車載重能力越大。
在很多應用中,扭矩是一個非常重要的機械量。需要精確地進行扭矩測量,尤其是旋轉部件,很多測試臺架和用戶都對其有極高的要求。
關于傳動系統的扭矩測量方法,小霍今天會介紹兩種:直接法和間接法。
直接測量法
直接對驅動系統進行扭矩測量,獲得扭矩信號。一般來說,
扭矩法蘭用于非接觸式測量, 例如
T12數字扭矩傳感器或
T40B扭矩傳感器。
扭矩直接測量法提供很多技術優勢。采用極短的設計,HBM開發的扭矩法蘭非常
容易集成到測試臺中。其他的優勢包括
高精度扭矩測量,并能夠測量
轉速。
間接測量法
扭矩可以通過電機的功率,或是通過測量反作用力來間接測定。
通過現代測試設備,
電機功率和轉速很容易測量,這樣,就可以通過計算的方式獲得扭矩。然而,在計算扭矩時,由于
功率損耗和
設備的操作狀態也被包含在計算過程中,會引起
較大的誤差和測量不確定性,另外
標定非常困難。
反作用力測量也可用于扭矩的間接測定。施加到杠桿臂端的力可以采用 力傳感器測量。通過對驅動系中一些輔助量的測量,即可計算出扭矩,例如,通過軸扭轉產生的應變或是軸扭轉角度的測定也可計算出扭矩。
展開 金工聊測量 | 如何更好地測量扭矩
主要挑戰是在</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">測量精度</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">和</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">誤差容限</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">之間實現平衡。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">比如制動測試,出現的</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">峰值</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">扭矩遠遠高于平均測量扭矩。傳感器的標稱(額定)測量范圍大小適當,以確保傳感器不會因峰值扭矩而過載、損壞甚至毀壞。峰值扭矩代表應用中的最大扭矩。然而,如果將傳感器調到最大扭矩,它可能會在測量測試期間出現的其他扭矩時尺寸過大。</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">尺寸過大的傳感器有一個缺點</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">:必須用于評估誤差的重要數據表信息是指標稱(額定)測量范圍,而不是平均測量扭矩。
展開 金工課程筆記 | 扭矩測量的三種方法
點擊這里,即可查看課程資料&回放視頻↓
《HBM扭矩測量技術——扭矩測量鏈》
微信
「甜蜜」事業 | 巧克力包裝系統高速動態稱重的核心
“霍家”秘籍 | 讓你的傳感器具備更高性能與成本優勢
案例分享 | 讓屹立90年的海上大橋煥發青春
案例分享 | 采用HBM設備進行復雜的直升機測試
您還可以通過如下方式聯系我們,了解更多產品與應用詳情:
郵箱:hbmchina@hbm.com.cn
官網:https://www.hbm.com/cn/
電話:400-900-3165(周一至周五9:00-18:00)

綠色航運 | 通過精確的扭矩測量節省燃油
</p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">通過扭矩測量產生負載信號</strong></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/0dOps7rIddoMSCc9NG6IyicXXw9GLbaukLC6AicxkqJ6X62Yf3vfGhrGuODMtwbPOmZ6SZzm1sicJZkcSohiaZicickA/640?wx_fmt=jpeg"></strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">我們必須測量扭矩和轉速 ,才能產生負載信號。目前為止,大型船用發動機的扭矩都是</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">間接測量</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">的, 通過測量一些輔助量,然后計算扭矩。這樣做的缺點是具有非常高的測量不確定性,并且難以驗證。
展開 金工聊測量 | 如何選擇旋轉扭矩傳感器(上)
金工說
扭矩是旋轉動力機械的重要參數,扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域,正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證,扭矩傳感器作為扭矩測量的主要方式和核心部件,其正確選擇顯得尤為重要。
今天就先和大家聊一聊扭矩傳感器的選型。
為何說選擇正確的旋轉扭矩傳感器很重要
花時間認真選擇扭矩傳感器有兩個關鍵的原因:防止損壞和確保精度。
防止損壞——扭矩傳感器是高精度測量的關鍵器件,設計后可以起到類似于機械保險的作用。由于扭矩傳感器是驅動系中最脆弱的部分,因此正確選擇對避免機械故障非常重要。這是由于準確測量扭矩,必須測量某個點的應變值,而應變計必須放在該點上,通常是傳感器結構最薄弱的點。
確保精度——限制轉矩數據的不確定度非常重要。通過確保滿足扭矩傳感器的所有電氣要求,可以獲得更準確的數據,使其在特定應用中更為有用。
展開 扭矩測量在高速應用中的挑戰
<p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">高速應用中扭矩測量技術面臨的挑戰</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">在汽車行業,從</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">內燃機</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">向</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">電機</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">的逐漸轉變對試驗臺測量技術產生了深遠的影響,這種影響在不久的將來將變得更加明顯。與傳統的內燃機相比,電驅動系統具有更小的尺寸和更低的重量,因而具有更高的功率密度。電機的熱損失已降低到10%左右,90%以上的電能轉化為機械能。此外,車輛中的電驅動裝置需要以相當高的轉速運行,這也給電動汽車試驗臺的扭矩測量技術帶來了挑戰。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">2004年T11扭矩傳感器為高轉速扭矩測量設立了新標準。T11長期以來一直被用于賽車運動,由于其較小的轉子質量和較低的質量慣性矩,因此轉速可高達30000rpm。該傳感器于2016年被</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">T40系列</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">取代。下表概述了 HBM 扭矩傳感器以及可以達到的轉速,在某些應用中,T40HS系列的最高轉速可以提高到60000 rpm。
展開 HBM@電驅動 | 如何應對電驅動對扭矩測量技術提出的挑戰?
電動汽車的扭矩測量技術
對于汽車工業來說,電動汽車對測試臺測量技術產生了深遠的影響。與傳統的內燃機相比,電驅動系統尺寸小、重量輕,電池功率密度要大得多。電機熱損失已降至10%左右,超過90%的電能被轉換成機械能。除此之外,車輛中的電驅動裝置需要以相當高的轉速運行,這對試驗臺的扭矩測量技術帶來了新的挑戰。
更高的轉速和更多接口
HBM T11扭矩傳感器為高額定轉速制定了新的標準。長久以來,T11一直按照賽車標準設計,由于其轉子質量小,質量慣性矩小,轉速高達30000轉/分。該傳感器于2016年被T40系列替代。
最新一代傳感器額定轉速提高到45000轉/分,并帶有EtherCAT和Profinet接口。因此,不僅非常適合動態應用,并可將扭矩和轉速測量集成到更高級別的自動化和控制系統中。
除了更高轉速外,電驅動的高動態特性對試驗臺提出了更高的要求。質量慣性矩和重量的進一步減少首當其沖。另外,與內燃機相比,電驅動系統的能量轉換效率超過90%,因此必然對測量設備精度提出更高的要求,以便能測定各個變量之間的差異。
T40 系列產品轉速可高達 45,000 rpm,并帶有多種接口
新挑戰: 高精度和自由切換量程
T12HP 高精度扭矩傳感器專門面向此類測試進行了優化。其轉速高達 22,000 , 精度等級高達 0.02。內置的 FlexRange? 功能可使其在 10 kNm 量程范圍內自由切換。
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