Miniatur-Drehmomentsensor

Zusammenfassung: Ziel der Arbeit war die Entwicklung und Realisation eines hochdynamischen Drehmomentmeßsystems für Kleinantriebe. Es eignet sich für die Messung in Antriebssystemen, bei denen das Drehmomentverhalten im Normalbetrieb eines Gerätes untersucht werden soll. Insbesondere will man damit Schrittfehler bei Schrittmotoren erfassen, um deren Ursachen zu analysieren. Nach einer umfangreichen Prinzipiensammlung habe ich mich für ein Meßverfahren entschieden, bei dem durch die Torsion eine zu messende Veränderung von Wirbelstromverlusten hervorgrufen wird. Aus der detaillierten Prinzipiensammlung wurde im Anhang ein tabellarisches Nachschlagewerk gestaltet. Das Meßverfahren hat den Vorteil, daß keine Signalübertragung von der rotierenden Welle auf das Umfeld erforderlich ist. Die Sensorik verwendet Koaxialspulen, die nicht wie bei vielen anderen Systemen, als Übertrager verwendet werden. Die Berechnung des Torsionskörpers, der für einen Drehmomentaufnehmer notwendig ist, hat sich zu einem Schwerpunkt der Arbeit herausgebildet. Für dieses mehrdimensionale Problem wurde ein Berechnungsprogramm erstellt. Die wichtigsten technischen Daten: Bezeichnung.......................Wert...............Bemerkung * Momentenbereich:............±200mNm.......Meßwert, * Ausgangsspannung:..........±5V................proportional zum Drehmoment * Meßgenauigkeit:................3%.................größter Anteil: Winkelfehler * Massenträgheitsmoment:..16,5e-7Nms²...insgesam