TR-1C转矩转速采集仪以磁电相位差式转矩传感器为检测元件，可以采集传动机械的转矩、转速、功率。该仪器以数码管显示采集结果，备有RS232(或定制半双工RS485)标准串行接口，可与计算机通信，或与微型打印机接口。该仪器可选配转矩、转速报警输出单元。

一、技术指标

1、 采样周期： 0.1秒、1秒、2秒、4秒。

2、转矩采集范围：0~50000Nm

3、转速采集范围(转矩传感器齿数为120，外转速传感器齿数为60)：

采样周期为0.1秒：

① 转矩传感器测速：采集范围为 14~50000r/min。

② 外转速传感器测速：采集范围为 28~10000r/min。

采样周期为1秒：

① 转矩传感器测速：采集范围为 3.5~27000r/min。

② 外转速传感器测速：采集范围为 7~10000r/min。

采样周期为2秒：

① 转矩传感器测速：采集范围为 2.3~12000r/min。

② 外转速传感器测速：采集范围为 4.6~10000r/min。

采样周期为4秒：

① 转矩传感器测速：采集范围为 1.2~6000r/min。

② 外转速传感器测速：采集范围为 2.3~10000r/min。

4、转矩采集误差：小于0.1%

5、转速采集误差：小于0.1%

6、 转矩、转速模拟量输出误差：小于0.5%

转矩模拟量(无反向)：0~10V输出，0V对应于0Nm,10V对应于正反向满量程。

转矩模拟量(带反向)：0~10V输出，0Nm对应5V输出；正向满量程输出10V；反向满量程输出0V。

转速模拟量：0~10V输出，0V对应于0r/min，10V对应于正反向满量程。

输出阻抗：100Ω

7、转矩信号幅度：不小于0.2V ，不大于20V 有效值

8、外转速信号幅度：大于4v(脉冲幅度)

9、转矩采集电路输入阻抗：10KΩ

10、外转速采集电路输入阻抗：10KΩ

11、消耗功率：小于10w

12、自动判别并显示正负转矩

13、转矩、转速报警输出信号：电压为5V，每路电流小于50mA。(该单元为选配)

二、前后面板介绍

前面板配置了“参数”、“向上”、“向下”三只按键 ，以实现人机对话。配置了“信号1” 、“信号2” 、“信号3” 、“外转速” 4只发光管用于指示仪器的工作状态。“信号1” 、“信号2” 、“信号3”灯指示对应信号是否输入；“外转速”灯指示测速信号的来源。

三、系统设置

该系统需设置如下参数：

1.转矩量程    2.转速量程    3.传感器系数    4.转速输入选择    5.转矩传感器齿数    6. 外转速传感器齿数    7.采样周期    8. 串口通信地址    9. 转矩清零    10. 转速清零   11.转速补零   12. 串口通信选择   13.定时打印开关   14.定时打印时间   15. 转矩模拟量极性   16.转矩报警阀值(选配)   17.转速报警阀值(选配)

“参数”键为多功能键，用于设置16个系统参数。“向上”键用于转矩补零及修改系统参数；“向下”键用于手动打印及修改系统参数。

仪器上电时，显示两帧信息：第一帧显示仪器型号(tr-1c)和仪器出厂编号(如5801)；第二帧显示“转矩量程”、“ 传感器系数”、“ 串口通信地址”，用于检查关键参数是否正确。

按一下“参数”键，系统进入参数设置状态，此时，在功率显示窗口显示 F1(如下)，

XXXXX (转矩量程值) F1

再按一次“参数”键，显示 F2，…… 一直显示到 F16, F1~F16分别对应于如上16个参数。当显示 F16时，若再按一下“参数”键，此时，在功率位置显示“――”，系统将上面16个参数存储(掉电不丢失)，然后，自动回到工作状态。

具体说明：

用“参数”键选择参数，用“向上” 、“向下” 键改变设定值。

(1) 转矩量程 F1

用于设定转矩的量程，该值为转矩传感器的量程值。

其值为1、2、5……10000、20000、50000。

(2) 转速量程 F2

用于设定转速的量程，为转速模拟电压输出定标，该值为所测转速信号的Zui大值。其值为1、2、5……10000、20000、50000。

(3) 传感器系数 F3

用于设置转矩传感器的系数。

当转矩传感器的标定系数为“1＊＊＊”时，将该标定系数乘以5，再将所得值作为“转矩传感器系数”输入。当转矩传感器的标定系数为“7＊＊＊”、“8＊＊＊”、“9＊＊＊”时，将此标定系数直接输入。

(4) 转速输入选择 F4

用于选择采集转速的信号源。

当显示“in”时，表示采集转速的信号来源于转矩传感器；当显示“out”时，表示信号来源于外部的光电传感器，此时“外转速”灯点亮。

(5) 转矩传感器齿数 F5

用于设定转矩传感器齿数。范围：1~250。

(6)外转速传感器齿数 F6

用于设定外转速传感器齿数，当不需用外转速传感器采集转速时，可不输入此参数。范围：1~250。

(7)采样周期选择 F7

可选值为0.1秒、1秒、2秒、4秒。

(8) 串口通信地址 F8

用于设置本机的通信地址，范围为0～30。当没有通信时，可不设置此参数。

(9)转矩清零 F9

在F9状态，用“向上”或“向下” 键进行转矩清零(清除初始转矩补零值)。当显示“0”时，表示系统的初始转矩补零值为零；当显示为空时，表示系统的初始转矩补零值不为零。对转矩补零值进行清零，可用于采集转矩传感器的相位(设置量程为100，系数为7200)，仪器显示的转矩值即为传感器的相位。

(10)转速清零 F10

在F10状态，用 “向上”或“向下” 键进行转速清零(清除扣除的初始转速值)。当显示“0”时，表示系统的初始转速扣除值为零；当显示为空时，表示系统的初始转速扣除值不为零。

(11)转速补零 F11

在F11状态，用 “向上”或“向下” 键操作。在转速窗口显示扣除的转速值。此操作用于扣除传感器的初始相对转速值。如果启动了传感器的小电机而主轴上又没有另装外转速传感器，这时可以将内转速减去小电机转速来得到主轴实际转速 。具体方法是：不启动被测对象，使主轴转速为0， 启动小电机 ，按“向上”或“向下”键，系统自动进行转速补零，并将补零值存储，不需每次使用时都进行此操作。

(12)串口通信选择 F12

仪器的通信端口为多功能口，可与计算机或微型打印机接口。

在F12状态，用 “向上”或“向下” 键操作。有“Con”、“Pri”两种状态。

“Con”：表示与计算机通信；“Pri”：表示与打印机接口。

(13)定时打印开关 F13

在F13状态，用 “向上”或“向下” 键操作。有“on”、“OFF”两种状态。

(14)定时打印时间 F14

在F14状态，用 “向上”或“向下” 键改变定时打印时间。

1. 在采样周期为0.1秒时，定时打印时间间隔为(单位：秒)：显示值×0.1；

2. 在采样周期为1秒时，定时打印时间间隔为(单位：秒)：显示值；

3. 在采样周期为2秒时，定时打印时间间隔为(单位：秒)：显示值×2

4. 在采样周期为4秒时，定时打印时间间隔为(单位：秒)：显示值×4

(15)转矩模拟量输出极性选择 F15

在F15状态，用 “向上”或“向下” 键改变转矩模拟量输出极性。

当显示“POL”时，转矩模拟量带方向，0Nm对应5V输出；正向满量程输出10V；反向满量程输出0V。

当显示“no” 时，转矩模拟量不带方向，0Nm对应0V输出；正反向满量程输出10V。

(16)转矩报警输出阀值 F16(选配)

在F16状态，用 “向上”或“向下” 键改变转矩报警输出阀值。

(17)转速报警输出阀值 F17(选配)

在F17状态，用 “向上”或“向下” 键改变转速报警输出阀值。

四、转矩补零

此操作用于补偿传感器的初始相位以及转动器件的附加转矩，有2种方法。

(1)开启转矩传感器的辅助电机，产生初始相位信号，进行补零。补零结束后，关闭辅助电机。该方法用于采集动力器件，如电机等。

(2)脱开负载，开启主电机，进行补零。该方法用于采集传动器件，如减速机等。

方法为：在非参数设置状态，按住“向上”键不松开，直到显示的转矩值近似为零(约3秒)，系统自动进行转矩补零，并将补零值存储，不需每次使用时都进行此操作。

五、手动打印

在非参数设置状态，按 “向下”键。

六、传感器的连接

(1)将转矩传感器的两根信号线接至仪表的“信号1”、“信号2”插座，二者无方向性。

(2)将转速传感器的信号线接至仪表的“信号3”插座，当不需用外转速传感器采集转速时，不接此信号。该端子引脚配置为：

1脚：+12v 2脚：信号 3脚：地

当传感器运转时，“信号1”、“信号2”、“信号3”指示灯亮，表示对应的信号连接是否正确。

七、模拟量输出

“模拟量”输出端子输出2路模拟电压，分别对应于转矩和转速的采集值，当转矩(或转速)采集值达到量程时，输出10V的直流电压。该端子引脚配置为：

1脚：转矩模拟量 2脚：地 3脚：转速模拟量

八、转矩、转速报警信号输出(选配)

当转矩、转速值大于阀值时，仪器输出开关信号，驱动外部器件，如：固态继电器。

1、2脚：转矩报警输出 1(+)，2(-)

3、4脚：转速报警输出 3(+)，4(-)

九、计算机通信连接

该仪器提供RS232(或RS485)串行接口，可与其他设备进行通信。串行通信端口(DB9)引脚如下：

RS232接口： 2脚：TXD 3脚：RXD 5脚：地

RS485接口： 2脚：A 3脚：B 5脚：地

提供TR.dll动态链接库供用户直接调用。TR.dll 动态链接库中，包括TR_DATA过程，用于读取电流值。

DELPHI语言过程申明如下：

procedure TR_DATA(port,addr_mcu:integer;var NM,RPM:real); stdcall;

VB语言过程申明如下：

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: 计算机COM口值。其值为1、2、3等。“1”表示COM1口，“2”表示COM2口

addr_mcu： 转矩转速仪的通信地址。其值为0、1、2...255， 须与转矩转速仪的通信地址相同。

NM：转矩值

RPM：转速值

NM、RPM返回值说明：

1．当NM或RPM 值为 -100000时，表示通信联络失败。可能的原因有：计算机 COM口值(port)设置错误；addr_mcu的值与转矩转速仪的通信地址不同；

2．当NM或RPM 值为 -200000时，表示数据传输时出错。可将该次通信数据舍去。

3．当NM或RPM 值为 -300000时，表示转矩转速仪发出的数据溢出，可将该次通信数据舍去。

十、微型打印机接口

该仪器通过RS232(或RS485)串行接口与打印机连接，输出ASCII码。

串行口通信格式： 波特率为9600，无奇偶校验位。

打印样式： 0.00000Nm 0.0000r/min 0.0000kW

十一、注意事项

(1)正确设置“转矩量程 F1”、 “传感器系数 F3” 、“转速输入选择 F4” 、“转矩传感器齿数 F5”，否则采集结果将会错误。

(2) 用正确的方法补零。

(3) 当转矩传感器的转速较低时(约低于50r/min)，转矩传感器的输出信号幅度很小，可能使仪器不能正确采集，出现转矩、转速值不稳定现象，此时，宜开启转矩传感器的辅助电机，提高传感器的相对转速。

(4) 采样周期的选择

通常，采用1S的采样时间进行采样，但是如果工况不太稳定，或者存在周期性地波动，而又希望得到一个稳定的平均采集值，可将采样周期设为2s或4s。当需要采集较快工况的变化过程时，则可选择0.1s 的采样周期。如果信号频率不够高，提高采样速率是没有意义的。