以下是针对不同应用场景和预算的扭矩传感器推荐,涵盖高精度工业级、紧凑型机器人用、性价比型号及特殊场景解决方案:
一、工业级高精度扭矩传感器(精度≤±0.1%)
1. HBM T40B系列(德国)
- 特点:非接触式测量,IP67防护,抗过载200%,支持动态/静态扭矩。
- 量程:0.1Nm~50kNm
- 输出:CANopen、EtherCAT、模拟量(±10V)
- 场景:汽车测试台、航空航天、精密制造
- 优势:长期稳定性极佳,温漂<0.01%/°C
2. Kistler 4503A(瑞士)
- 特点:压电式动态扭矩传感器,带宽10kHz,适合瞬态冲击测量。
- 量程:±5Nm~±20kNm
- 输出:电荷输出(需配放大器如Type 5233A)
- 场景:电机/发动机瞬态扭矩测试、冲击负载分析
二、机器人/协作臂专用(紧凑轻量化)
1. ATI Mini45(美国)
- 特点:六维力/扭矩传感器,集成温度补偿,重量仅190g。
- 量程:±45Nm(扭矩),±330N(力)
- 输出:Ethernet、F/T DAQ模块
- 场景:协作机器人末端力控、精密装配
2. OnRobot HEX-6(丹麦)
- 特点:模块化设计,IP65防护,即插即用。
- 量程:±50Nm(扭矩),±750N(轴向力)
- 输出:RS485、Ethernet/IP
- 优势:支持主流机器人控制器(UR、Fanuc等)
三、高性价比国产型号
1. 中航电测 ZNLG系列
- 特点:应变片式,成本低,静态精度±0.2%。
- 量程:1Nm~10kNm
- 输出:0~5V/4~20mA
- 场景:工业产线监测、泵阀扭矩测试
2. 敏芯微MS-TS05
- 特点:MEMS技术,体积小,支持双向扭矩测量。
- 量程:±0.5Nm~±100Nm
- 输出:I2C/SPI数字接口
- 优势:适合嵌入式系统(如AGV转向扭矩监测)
四、特殊场景解决方案
1. 无线传输:Futek TRS605(美国)
- 特点:蓝牙/Wi-Fi传输,无滑环磨损,采样率1kHz。
- 量程:±5Nm~±500Nm
- 场景:旋转设备在线监测(如风电主轴)
2. 高温环境:Magtrol TMB-315(意大利)
- 特点:耐温250℃,水冷散热,抗振动设计。
- 量程:±100Nm~±5kNm
- 应用:发动机台架、冶金设备
选型关键参数对照表
参数 |
工业级(HBM) |
机器人(ATI) |
性价比(中航) |
无线(Futek) |
精度 |
±0.05% |
±0.5% |
±0.2% |
±0.25% |
带宽 |
5kHz |
1kHz |
100Hz |
500Hz |
防护等级 |
IP67 |
IP65 |
IP54 |
IP60 |
通讯接口 |
EtherCAT |
Ethernet |
4-20mA |
Bluetooth |
典型价格区间 |
$8k~20k |
$5k~15k |
$500~3k |
$3k~10k |
安装与使用建议
- 机械隔离:使用柔性联轴器隔离轴向/径向力,避免传感器受非扭矩载荷。
- 校准:首次安装后需静态标定(如挂砝码),动态校准需搭配标准扭矩源。
- 信号处理:高频噪声场景建议配隔离放大器(如NI 9237模块)。
根据具体需求(精度、空间、预算),可优先选择HBM或Kistler用于实验室级测试,而产线监测可考虑中航电测或敏芯微的性价比方案。 |