TR1C轉矩轉速采集儀

      TR-1C轉矩轉速采集儀以磁電相位差式轉矩傳感器為檢測元件，可以采集傳動機械的轉矩、轉速、功率。該儀器以數碼管顯示采集結果，備有RS232（或定制半雙工RS485）標準串行接口，可與計算機通信，或與微型打印機接口。該儀器可選配轉矩、轉速報警輸出單元。

 

一、技術指標

 

      1、 采樣周期： 0.1秒、1秒、2秒、4秒。

      2、轉矩采集范圍：0~50000Nm

      3、轉速采集范圍(轉矩傳感器齒數為120，外轉速傳感器齒數為60)：

采樣周期為0.1秒：
      ① 轉矩傳感器測速：采集范圍為 14~50000r/min。
      ② 外轉速傳感器測速：采集范圍為 28~10000r/min。

采樣周期為1秒：
      ① 轉矩傳感器測速：采集范圍為 3.5~27000r/min。
      ② 外轉速傳感器測速：采集范圍為 7~10000r/min。

采樣周期為2秒：
      ① 轉矩傳感器測速：采集范圍為 2.3~12000r/min。
      ② 外轉速傳感器測速：采集范圍為 4.6~10000r/min。

采樣周期為4秒：
      ① 轉矩傳感器測速：采集范圍為 1.2~6000r/min。
      ② 外轉速傳感器測速：采集范圍為 2.3~10000r/min。

      4、轉矩采集誤差：小于0.1%

      5、轉速采集誤差：小于0.1%

      6、 轉矩、轉速模擬量輸出誤差：小于0.5%

        轉矩模擬量（無反向）：0~10V輸出，0V對應于0Nm,10V對應于正反向滿量程。
        轉矩模擬量（帶反向）：0~10V輸出，0Nm對應5V輸出；正向滿量程輸出10V；反向滿量程輸出0V。
        轉速模擬量：0~10V輸出，0V對應于0r/min，10V對應于正反向滿量程。
        輸出阻抗：100Ω

      7、轉矩信號幅度：不小于0.2V ，不大于20V 有效值

      8、外轉速信號幅度：大于4v（脈沖幅度）

      9、轉矩采集電路輸入阻抗：10KΩ

      10、外轉速采集電路輸入阻抗：10KΩ

      11、消耗功率：小于10w

      12、自動判別并顯示正負轉矩

      13、轉矩、轉速報警輸出信號：電壓為5V，每路電流小于50mA。（該單元為選配）

 

二、前后面板介紹

      前面板配置了“參數”、“向上”、“向下”三只按鍵 ，以實現人機對話。配置了“信號1” 、“信號2” 、“信號3” 、“外轉速” 4只發光管用于指示儀器的工作狀態?！靶盘?” 、“信號2” 、“信號3”燈指示對應信號是否輸入；“外轉速”燈指示測速信號的來源。

 

三、系統設置

 

該系統需設置如下參數：

      1.轉矩量程    2.轉速量程    3.傳感器系數    4.轉速輸入選擇    5.轉矩傳感器齒數    6. 外轉速傳感器齒數    7.采樣周期    8. 串口通信地址    9. 轉矩清零    10. 轉速清零   11.轉速補零   12. 串口通信選擇   13.定時打印開關   14.定時打印時間   15. 轉矩模擬量極性   16.轉矩報警閥值（選配）   17.轉速報警閥值（選配）

      “參數”鍵為多功能鍵，用于設置16個系統參數?！跋蛏稀辨I用于轉矩補零及修改系統參數；“向下”鍵用于手動打印及修改系統參數。
      儀器上電時，顯示兩幀信息：一幀顯示儀器型號（tr-1c）和儀器出廠編號（如5801）；第二幀顯示“轉矩量程”、“ 傳感器系數”、“ 串口通信地址”，用于檢查關鍵參數是否正確。
      按一下“參數”鍵，系統進入參數設置狀態，此時，在功率顯示窗口顯示 F1（如下），
      XXXXX （轉矩量程值） F1
      再按一次“參數”鍵，顯示 F2，…… 一直顯示到 F16, F1~F16分別對應于如上16個參數。當顯示 F16時，若再按一下“參數”鍵，此時，在功率位置顯示“――”，系統將上面16個參數存儲（掉電不丟失），然后，自動回到工作狀態。

 

具體說明：

 

      用“參數”鍵選擇參數，用“向上” 、“向下” 鍵改變設定值。

    (1) 轉矩量程 F1
      用于設定轉矩的量程，該值為轉矩傳感器的量程值。
      其值為1、2、5……10000、20000、50000。

    (2) 轉速量程 F2
      用于設定轉速的量程，為轉速模擬電壓輸出定標，該值為所測轉速信號的Zui大值。其值為1、2、5……10000、20000、50000。

    (3) 傳感器系數 F3
      用于設置轉矩傳感器的系數。
      當轉矩傳感器的標定系數為“1＊＊＊”時，將該標定系數乘以5，再將所得值作為“轉矩傳感器系數”輸入。當轉矩傳感器的標定系數為“7＊＊＊”、“8＊＊＊”、“9＊＊＊”時，將此標定系數直接輸入。

    (4) 轉速輸入選擇 F4
      用于選擇采集轉速的信號源。
      當顯示“in”時，表示采集轉速的信號來源于轉矩傳感器；當顯示“out”時，表示信號來源于外部的光電傳感器，此時“外轉速”燈點亮。

    （5） 轉矩傳感器齒數 F5
      用于設定轉矩傳感器齒數。范圍：1~250。

    （6）外轉速傳感器齒數 F6
      用于設定外轉速傳感器齒數，當不需用外轉速傳感器采集轉速時，可不輸入此參數。范圍：1~250。

    （7）采樣周期選擇 F7
      可選值為0.1秒、1秒、2秒、4秒。

    （8） 串口通信地址 F8
      用于設置本機的通信地址，范圍為0～30。當沒有通信時，可不設置此參數。

    （9）轉矩清零 F9
      在F9狀態，用“向上”或“向下” 鍵進行轉矩清零（清除初始轉矩補零值）。當顯示“0”時，表示系統的初始轉矩補零值為零；當顯示為空時，表示系統的初始轉矩補零值不為零。對轉矩補零值進行清零，可用于采集轉矩傳感器的相位（設置量程為100，系數為7200），儀器顯示的轉矩值即為傳感器的相位。

    （10）轉速清零 F10
      在F10狀態，用 “向上”或“向下” 鍵進行轉速清零（清除扣除的初始轉速值）。當顯示“0”時，表示系統的初始轉速扣除值為零；當顯示為空時，表示系統的初始轉速扣除值不為零。

    （11）轉速補零 F11
      在F11狀態，用 “向上”或“向下” 鍵操作。在轉速窗口顯示扣除的轉速值。此操作用于扣除傳感器的初始相對轉速值。如果啟動了傳感器的小電機而主軸上又沒有另裝外轉速傳感器，這時可以將內轉速減去小電機轉速來得到主軸實際轉速 。具體方法是：不啟動被測對象，使主軸轉速為0， 啟動小電機 ，按“向上”或“向下”鍵，系統自動進行轉速補零，并將補零值存儲，不需每次使用時都進行此操作。

    （12）串口通信選擇 F12
      儀器的通信端口為多功能口，可與計算機或微型打印機接口。
      在F12狀態，用 “向上”或“向下” 鍵操作。有“Con”、“Pri”兩種狀態。
      “Con”：表示與計算機通信；“Pri”：表示與打印機接口。

    （13）定時打印開關 F13
      在F13狀態，用 “向上”或“向下” 鍵操作。有“on”、“OFF”兩種狀態。

    （14）定時打印時間 F14
      在F14狀態，用 “向上”或“向下” 鍵改變定時打印時間。

      1. 在采樣周期為0.1秒時，定時打印時間間隔為（單位：秒）：顯示值×0.1；
      2. 在采樣周期為1秒時，定時打印時間間隔為（單位：秒）：顯示值；
      3. 在采樣周期為2秒時，定時打印時間間隔為（單位：秒）：顯示值×2
      4. 在采樣周期為4秒時，定時打印時間間隔為（單位：秒）：顯示值×4

    （15）轉矩模擬量輸出極性選擇 F15
      在F15狀態，用 “向上”或“向下” 鍵改變轉矩模擬量輸出極性。
      當顯示“POL”時，轉矩模擬量帶方向，0Nm對應5V輸出；正向滿量程輸出10V；反向滿量程輸出0V。
      當顯示“no” 時，轉矩模擬量不帶方向，0Nm對應0V輸出；正反向滿量程輸出10V。

    （16）轉矩報警輸出閥值 F16（選配）
      在F16狀態，用 “向上”或“向下” 鍵改變轉矩報警輸出閥值。

    （17）轉速報警輸出閥值 F17（選配）
      在F17狀態，用 “向上”或“向下” 鍵改變轉速報警輸出閥值。

 

四、轉矩補零

      此操作用于補償傳感器的初始相位以及轉動器件的附加轉矩，有2種方法。
      （1）開啟轉矩傳感器的輔助電機，產生初始相位信號，進行補零。補零結束后，關閉輔助電機。該方法用于采集動力器件，如電機等。
      （2）脫開負載，開啟主電機，進行補零。該方法用于采集傳動器件，如減速機等。
      方法為：在非參數設置狀態，按住“向上”鍵不松開，直到顯示的轉矩值近似為零（約3秒），系統自動進行轉矩補零，并將補零值存儲，不需每次使用時都進行此操作。

 

五、手動打印

      在非參數設置狀態，按 “向下”鍵。

 

六、傳感器的連接

      （1）將轉矩傳感器的兩根信號線接至儀表的“信號1”、“信號2”插座，二者無方向性。
      （2）將轉速傳感器的信號線接至儀表的“信號3”插座，當不需用外轉速傳感器采集轉速時，不接此信號。該端子引腳配置為：
      1腳：+12v 2腳：信號 3腳：地
      當傳感器運轉時，“信號1”、“信號2”、“信號3”指示燈亮，表示對應的信號連接是否正確。

 

七、模擬量輸出

      “模擬量”輸出端子輸出2路模擬電壓，分別對應于轉矩和轉速的采集值，當轉矩（或轉速）采集值達到量程時，輸出10V的直流電壓。該端子引腳配置為：
      1腳：轉矩模擬量 2腳：地 3腳：轉速模擬量

 

八、轉矩、轉速報警信號輸出（選配）

      當轉矩、轉速值大于閥值時，儀器輸出開關信號，驅動外部器件，如：固態繼電器。
      1、2腳：轉矩報警輸出 1（+），2（-）
      3、4腳：轉速報警輸出 3（+），4（-）

 

九、計算機通信連接

      該儀器提供RS232（或RS485）串行接口，可與其他設備進行通信。串行通信端口（DB9）引腳如下：
      RS232接口： 2腳：TXD 3腳：RXD 5腳：地
      RS485接口： 2腳：A 3腳：B 5腳：地
      提供TR.dll動態鏈接庫供用戶直接調用。TR.dll 動態鏈接庫中，包括TR_DATA過程，用于讀取電流值。

DELPHI語言過程申明如下：
      procedure TR_DATA(port,addr_mcu:integer;var NM,RPM:real); stdcall;

VB語言過程申明如下：
      Private Declare Sub TR_DATA Lib "TR.dll" (ByVal Port As Integer, ByVal addr_mcu As Integer, NM As Double, rpm As Double);

其中：
      port: 計算機COM口值。其值為1、2、3等?！?”表示COM1口，“2”表示COM2口
      addr_mcu： 轉矩轉速儀的通信地址。其值為0、1、2...255， 須與轉矩轉速儀的通信地址相同。
      NM：轉矩值
      RPM：轉速值

NM、RPM返回值說明：
      1．當NM或RPM 值為 -100000時，表示通信聯絡失敗?？赡艿脑蛴校河嬎銠C COM口值(port)設置錯誤；addr_mcu的值與轉矩轉速儀的通信地址不同；
      2．當NM或RPM 值為 -200000時，表示數據傳輸時出錯?？蓪⒃摯瓮ㄐ艛祿崛?。
      3．當NM或RPM 值為 -300000時，表示轉矩轉速儀發出的數據溢出，可將該次通信數據舍去。

 

十、微型打印機接口

      該儀器通過RS232（或RS485）串行接口與打印機連接，輸出ASCII碼。
      串行口通信格式： 波特率為9600，無奇偶校驗位。
      打印樣式： 0.00000Nm 0.0000r/min 0.0000kW

 

十一、注意事項

      （1）正確設置“轉矩量程 F1”、 “傳感器系數 F3” 、“轉速輸入選擇 F4” 、“轉矩傳感器齒數 F5”，否則采集結果將會錯誤。
      （2） 用正確的方法補零。
      （3） 當轉矩傳感器的轉速較低時(約低于50r/min)，轉矩傳感器的輸出信號幅度很小，可能使儀器不能正確采集，出現轉矩、轉速值不穩定現象，此時，宜開啟轉矩傳感器的輔助電機，提高傳感器的相對轉速。
      （4） 采樣周期的選擇
      通常，采用1S的采樣時間進行采樣，但是如果工況不太穩定，或者存在周期性地波動，而又希望得到一個穩定的平均采集值，可將采樣周期設為2s或4s。當需要采集較快工況的變化過程時，則可選擇0.1s 的采樣周期。如果信號頻率不夠高，提高采樣速率是沒有意義的。