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無(wú)人機扭矩與轉速測量的必要性
近年來(lái)無(wú)人機行業(yè)發(fā)展迅猛,無(wú)人機被廣泛應用于地形圖測繪、土方礦山測量、應急測繪、房地一體,精準農業(yè)等各行各業(yè),對于無(wú)人機的螺旋槳來(lái)說(shuō)有兩個(gè)關(guān)鍵性能參數:扭矩和轉速,將扭矩和轉速相乘即可計算得出螺旋槳的機械輸出功率。通過(guò)觀(guān)察無(wú)人機電機和螺旋槳的連接方式,不難發(fā)現無(wú)人機電機向螺旋槳發(fā)送的“指令信息”只有扭矩和轉速。
無(wú)人機的原理:
螺旋槳在空氣中旋轉產(chǎn)生的升力。螺旋槳拉力產(chǎn)生的原理,需要通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)概念及原理進(jìn)行闡述??諝鈩?dòng)力學(xué)原理相對比較復雜,我們可以簡(jiǎn)單的理解為反作用力。螺旋槳在空氣中旋轉使槳葉下面的空氣速度加快,產(chǎn)生向下的氣流,我們可以理解成,螺旋槳推動(dòng)空氣,使空氣產(chǎn)生向下的運動(dòng),同時(shí)空氣對螺旋槳產(chǎn)生向上的反作用力,即產(chǎn)生升力(拉力)。
扭矩定義:
扭矩是螺旋槳在空氣中旋轉,與空氣之間相互作用產(chǎn)生的與螺旋槳旋轉方向向反的力矩,稱(chēng)為反扭矩,單位N*m。扭矩代表著(zhù)螺旋槳旋轉產(chǎn)生的空氣阻力,而電機驅動(dòng)螺旋槳旋轉所輸出的能量就是用于抵消這部分扭矩,所以這里的扭矩既是螺旋槳產(chǎn)生的空氣阻力,又是電機的輸出扭矩(代表電機的負載)。
NCTE-數字型輸出轉矩傳感器
扭矩的測量方法:
扭矩與轉速的測量可以通過(guò)動(dòng)態(tài)扭矩傳感器,在我們的測量解決方案中使用的德國生產(chǎn)的NCTE扭矩傳感器,將傳感器連接到螺旋槳的后端,螺旋槳產(chǎn)生的反扭矩,通過(guò)電機傳遞到測試臺,作用在測試臺的扭矩傳感器上,扭矩傳感器產(chǎn)生微弱的形變使應變片產(chǎn)生微弱的電壓變化,然后對電壓信號進(jìn)行處理和校準,得到準確的扭矩值與角度數據,通過(guò)測試臺軟件進(jìn)行轉速與扭矩的實(shí)時(shí)顯示。
隨著(zhù)扭矩和轉速的增加,設計人員需要測試多種不同的螺旋槳以確定最佳的電機-螺旋槳組合方案。在設計無(wú)人機動(dòng)力系統時(shí)扭矩的測量是必不可少的,它將幫助用戶(hù)對電機效率和螺旋槳效率單獨分別測量,從而創(chuàng )建更優(yōu)性能的無(wú)人機產(chǎn)品。獲取更多資訊,請咨詢(xún)上海耐創(chuàng )測試技術(shù)有限公司銷(xiāo)售人員或技術(shù)支持,電話(huà):021-39197548。