디지털 토크 렌치 작동 방식: 센서에서 디스플레이까지

디지털 토크 렌치는 적용된 토크를 전자적으로 측정하고 그 결과를 화면에 표시합니다. 일반적인 변형 기반 설계에서는 렌치를 가하면 감지 요소에 작은 탄성 변형이 발생합니다. 스트레인 게이지는 이러한 변형에 반응하여 전자 장치의 상태를 디지털화하고 토크 판독값으로 변환하는 전기 신호를 생성합니다. 디스플레이는 이 측정 프로세스의 마지막 단계입니다. 목표 설정, 실시간 판독값, 유지된 피크는 서로 다른 내용을 설명할 수 있으므로 각 값의 출처를 이해하면 도구가 실제로 표시하는 내용을 설명하는 데 도움이 됩니다.

적용된 토크가 센서 신호를 생성하는 방법

도구 내부의 탄성 변형

핸들에 힘을 가하면 패스너 축에 대한 토크가 생성됩니다. 렌치 내에서 해당 하중은 이를 운반하는 구조에도 작은 변형을 생성합니다. 감지 요소는 작동 범위 내에서 예측 가능하게 반응하도록 설계되어 기기가 적용된 토크에 대한 반응을 연관시킬 수 있습니다.

이는 탄성 변형입니다. 요소는 하중이 제거되면 원래 모양으로 돌아가는 경향이 있습니다. 이는 렌치가 눈에 띄게 구부러져야 한다는 의미는 아닙니다. 측정에 필요한 움직임은 너무 작아서 볼 수 없습니다.

기계적 배열은 디자인마다 다릅니다. 센서는 도구가 하중을 전달하고 감지하는 방식에 따라 굽힘 또는 비틀림 변형에 반응할 수 있습니다. 감지 요소와 게이지 배치는 ​​해당 기계 설계를 따릅니다.

스트레인 게이지가 변형을 감지하는 방법

결합된 스트레인 게이지는 그 아래 표면이 늘어나거나 압축됨에 따라 전기 저항을 변경합니다. 브리지 회로에 게이지를 배열하면 측정 전자 장치가 작은 저항 변화를 전압 차이로 감지할 수 있습니다.

브리지 출력은 감지 요소의 부하에 따라 변경됩니다. 해당 응답을 측정함으로써 전자 장치는 적용되는 토크를 따를 수 있습니다. 게이지 자체에는 변경 사항을 표시하기 위한 포인터나 눈에 보이는 움직임이 필요하지 않습니다.

이 시점에서 도구는 부하에 대한 전기적 반응을 보입니다. 아직 N·m으로 표현되는 완성 수치는 없습니다.

전자 장치가 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법

브리지 여기, 증폭 및 필터링

브리지 기반 센서에는 저항 변화가 측정 가능한 출력을 생성할 수 있도록 전기 여기가 필요합니다. 결과 신호는 측정 시스템의 다음 단계에 적합해야 합니다.

증폭은 작은 신호를 측정에 유용한 범위로 가져옵니다. 필터링은 결과를 방해할 수 있는 전기적 잡음과 같은 원치 않는 신호 구성 요소를 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. 자극과 함께 이러한 기능은 변환을 위한 센서 출력을 준비합니다.

이는 기능 단계이며 반드시 회로 기판의 구성 요소를 분리할 필요는 없습니다. 일부 장치는 집적 회로 내에서 여러 기능을 결합합니다. 구현에는 응답 속도와 소음에 대한 선택도 포함되므로 명확한 디스플레이만으로는 기본 전자 장치가 변화하는 부하를 처리하는 방법을 알 수 없습니다.

아날로그-디지털 변환

아날로그-디지털 변환기(ADC)는 조정된 전기 신호를 숫자 데이터로 나타냅니다. 그런 다음 프로세서는 해당 데이터를 사용하여 토크 값을 계산하고 디스플레이를 관리할 수 있습니다.

디지털화를 통해 측정값을 수치 처리에 사용할 수 있습니다. 장비는 연속 측정을 사용하여 실시간 디스플레이를 업데이트하고, 측정된 피크를 유지하거나 판독값을 선택한 목표와 비교할 수 있습니다. 변환기는 데이터를 제공합니다. 처리에 따라 해당 데이터가 사용되는 방식이 결정됩니다.

디지털 데이터가 토크 판독값이 되는 방법

센서 출력을 알려진 토크와 연관시키기

변환기의 출력은 본질적으로 뉴턴미터 단위의 값이 아닙니다. 조립된 측정 시스템에는 전기적 반응과 알려진 토크 간의 관계가 필요합니다.

이러한 관계를 통해 계측기는 센서 출력의 변화를 표시된 토크의 변화로 변환할 수 있습니다. 교정은 지정된 조건에서 기기의 표시를 기준 값과 비교합니다. 조정이 필요한 경우 별도의 조치를 취합니다. 단순히 교정을 수행한다고 해서 기기가 자동으로 교정되는 것은 아닙니다.

변환에는 저장된 계수나 설계에 적합한 기타 처리가 사용될 수 있습니다. 구현이 무엇이든 관계는 로드된 요소부터 표시까지 전체 측정 시스템에 적용됩니다. 원시 변환기 수는 측정되는 수량과 관련된 경우에만 유용합니다.

제로 오프셋 및 엔지니어링 단위

측정 시스템에는 오프셋이 있을 수 있습니다. 즉 의도한 적용 하중이 0인 경우에도 0이 아닌 출력이 있을 수 있습니다. 영점 조정 기능은 도구의 지침에 따라 후속 판독에 사용되는 기준을 설정합니다.

영점 조정과 교정은 다양한 질문을 해결합니다. 무부하 영점을 설정한다고 해서 장비가 토크 범위 전체에서 올바르게 판독되는 것은 아닙니다. 오프셋은 시작점 오류를 설명합니다. 이득은 응답의 규모를 나타냅니다. 시작점 수정만으로는 측정 범위 전체에 걸쳐 관계가 설정되지 않습니다.

장비가 토크를 결정하면 해당 수량을 N·m 또는 ft·lb와 같은 지원 단위로 표현할 수 있습니다. 단위를 변경하면 수량의 수치 표현이 변경됩니다. 조인트에서 다른 물리적 토크를 생성하지 않습니다.

조이는 중과 조인 후에 디스플레이에 표시되는 내용

실시간 토크, 피크 토크 및 목표 설정

목표 설정은 작업을 위해 입력된 값입니다. 실시간 판독값은 부하 변화에 따라 측정된 토크를 나타냅니다. 피크 판독값은 기기의 정의된 측정 주기 동안 캡처된 가장 높은 측정 값을 유지합니다.

이러한 값은 다른 용도로 사용됩니다. 대상은 선택된 값이 무엇인지 운영자에게 알려줍니다. 이 토크가 이미 적용되었다는 증거는 아닙니다. 유지된 피크는 힘이 감소한 후에도 계속 표시될 수 있는 반면, 추적 디스플레이는 변화하는 측정값을 따릅니다.

YouBar의 래칫 디지털 토크 렌치 PEAK 및 TRACK 모드, P0-P9 토크 사전 설정, 청각 및 시각적 표적 경고가 나열되어 있습니다. 이러한 기능은 도구가 측정 정보를 표시하고 사용하는 방법을 설명합니다. 경고는 적용된 힘의 자동 정지로 해석되어서는 안 됩니다.

YouBar를 리뷰할 때 디지털 토크 렌치 제품군, 해당 디스플레이 기능을 작업에 필요한 정보와 일치시키십시오. 게시된 사양을 넘어서는 요구사항의 경우 측정 및 디스플레이 요구 사항 논의 특정 모델의 경우.