无线扭矩测试系统

一、概述

扭矩是旋转动力机械的重要工作参数，扭矩测量对于各种机械产品的开发研究、测试分析、质量检验、节能、安全和优化控制至关重要。提高转矩信号测量的准确性、转矩检测和控制的实时性、异常数据分析的可靠性，是保证安全生产、节约能源、提高系统效率的重要手段。

在动力传递过程中，机械设备传动系统的传动轴必须承受扭矩骤变、过载运行、高振幅振动和冲击的不利影响。实现传动轴、半轴的扭矩检测，有利于确保施工和生产设备的安全稳定运行。且在车辆的运行过程中，高速旋转、安装空间狭小、振动冲击较大以及油污高温环境，不适合采用体积较大、在线式传输的扭矩传感器。

无线扭矩测试系统可以实现在旋转工况下转轴扭矩的长时间测量。无线数字信号传输消除了长电缆数据传输带来的噪声干扰，并且可以极大地减轻测试中由于反复布线带来的人力物力。

系统测量架构如图所示，应变片和无线扭矩测试仪安装在转轴上，内部采用电池供电，通过无线信号发射到无线网关，无线网关通过以太网接口与上位机连接。

二、产品特点：

（1）体积小

体积小巧，重量轻，方便安装、携带，空旷无线传输距离100米以上（高功率版本可达500米）。

（2）功耗低

无线传感器休眠期间电流小于10uA，待机时间更长，不工作时可待机半年以上，可无线远程唤醒，持续数据采集状态下可工作5天以上。

（3）内置大容量存储

（4）智能化采集

传感器没有按键，依靠软件控制唤醒或休眠，无需手动操作，使用灵活。同时具有多种采集模式：

倒计时方式：倒计时一定时间后开始采集，倒计时期间处于低功耗状态；

触发方式：采样值达到某设定量级开始采集；

静默模式：开始采集后不发送数据，实现无线电静默，用于某些保密场合或避免对其他设备造成无线干扰；

周期采样：间歇性间隔某固定时间周期后开始某时间长度的数据采集。

（5）同步精度高

无线测试系统同步精度优于10us，适合高同步精度应用领域，如模态试验。存储数据格式以绝对时间命名，可以方便与其他采集设备进行数据同步。

三、产品清单

3.1、无线扭矩测试仪

功能简介：无线扭矩测试仪（单通道无线应变测试仪）集成度极高，体积业内最小，重量仅25g，适用于高速旋转的环境。

应用领域：汽车传动轴扭矩测试、旋转轴扭矩测试、齿轮箱应力测试等安装空间受限环境下载荷、温度测试。

技术指标： 

3.2、ZY-G01无线网关

TQ-GZ01无线网关用于收集、汇总、控制无线智能振动传感器节点，并将数据发送至上位机。

技术指标：

（1）供电电压：DC5V~12V；

（2）通讯接口：以太网；

（3）工作频率：2.4GHz；

（4）传输距离：1km；

（5）无线通讯距离：500米；

（6）尺寸：120mm×85mm×28mm。

3.3、无线测控软件

可以通过上位机软件实现无线传感器节点的唤醒、搜索、参数设置、数据采集、休眠等操作，支持XP、WIN7、WIN10等系统。工作模式支持触发采集、周期采集、延时采集等工作模式。可进行时域频域数据处理。

可提供动态链接库，供其他类型的上位机软件调用。

四、测量原理

通过两个半桥扭矩应变片组成全桥方式，响应的扭矩变化量就转化成了应变片的电阻值变化量，根据结构力学相关内容，即可计算出扭矩。通过无线扭矩测试仪连接应变片，即可实时测试扭矩。