在博文 ZNNT-5NM 扭矩测量模块 中对于该侧力矩模块进行初步的测试。对于模块的读出数据的具体物理量纲需要通过实验进一步确认。

00标定方式

使用一个敷铜PCB板通过螺钉和铁丝固定在ZNNT-5NM传感器中心轴上。通过在远端增加 200克砝码 ，然后从ZNNT-5NM 扭矩测量模块的输出电压变化来给出扭矩测量传感器的比例常数。

^{▲ 标定测量框架}

01测量数据

1.传感器电压变化

工作电压 Uw=11.98V
空载时输出：U0=0.251mV
施加200g砝码之后电压输出：U1=0.301mV

^{▲ 增加200g砝码}

2.力臂长度

使用钢尺测量力臂长度：L=280mmL = 280mmL=280mm

02计算系数

传感器输出电压变化值为：

因此：

根据前面测量数据：

那么：

03结果分析

在ZNNT-5NM传感器的铭牌上表明它的常数为： 1.836mV/V。

1.问题

那么问题来了：传感器铭牌上的灵敏度与上面实际标定测量出的数据之间是什么关系？

^{▲ 扭矩模块}

2.猜测

如果定义传感器铭牌上的灵敏度是指：

工作电压：24V；
施加力矩： 10N.M

那么根据前面测量得到的η=7.605μV/V\eta = 7.605\,\,\mu V/Vη=7.605μV/V可以计算出：

这就与传感器铭牌的灵敏度相近了。

但问题是：
这究竟是为什么呢？

03补充实验

再使用一块约500g的金属圆盘，来测试一下扭矩传感器的量程。

作电压：Uw=11.98VU_w = 11.98VUw=11.98V
初始测量电压：U0=0.249mVU_0 = 0.249mVU0=0.249mV
加载之后点啥：U1=0.404mVU_1 {\rm{ = }}0.404mVU1=0.404mV
加载重量：W=491.3gW = 491.3gW=491.3g

^{▲ 加载重量块}

电压变化：
ΔU=U1−U0=0.404−0.249=0.155mV\Delta U = U_1 - U_0 = 0.404 - 0.249 = 0.155 mVΔU=U1−U0=0.404−0.249=0.155mV

计算出力矩：

T=L⋅W⋅g=0.28×0.4913×9.8=1.348N⋅mT = L \cdot W \cdot g = 0.28 \times 0.4913 \times 9.8 = 1.348\,\,\,N \cdot mT=L⋅W⋅g=0.28×0.4913×9.8=1.348N⋅m

根据前面计算出的η\etaη，可以得到对应的ΔU\Delta UΔU:

ΔU=η⋅Uw⋅T=7.605×10−6×11.98×1.348=0.123mV\Delta U = \eta \cdot U_w \cdot T = 7.605{\kern 1pt} \times 10^{ - 6} \times 11.98 \times 1.348 = 0.123mVΔU=η⋅Uw⋅T=7.605×10−6×11.98×1.348=0.123mV

对比一下实际的电压变化值与新测量出的电压值， 它们之间怎么相差这么大呢？

■ 相关文献链接:

ZNNT-5NM 扭矩测量模块
200克悬挂砝码

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