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無人機扭矩與轉速測量的必要性

更新時間:2023-01-11點擊次數:1499

無人機扭矩與轉速測量的必要性

         近年來無人機行業發展迅猛,無人機被廣泛應用于地形圖測繪、土方礦山測量、應急測繪、房地一體,精準農業等各行各業,對于無人機的螺旋槳來說有兩個關鍵性能參數:扭矩和轉速,將扭矩和轉速相乘即可計算得出螺旋槳的機械輸出功率。通過觀察無人機電機和螺旋槳的連接方式,不難發現無人機電機向螺旋槳發送的“指令信息"只有扭矩和轉速。


無人機的原理:

         螺旋槳在空氣中旋轉產生的升力。螺旋槳拉力產生的原理,需要通過空氣動力學相關概念及原理進行闡述。空氣動力學原理相對比較復雜,我們可以簡單的理解為反作用力。螺旋槳在空氣中旋轉使槳葉下面的空氣速度加快,產生向下的氣流,我們可以理解成,螺旋槳推動空氣,使空氣產生向下的運動,同時空氣對螺旋槳產生向上的反作用力,即產生升力(拉力)。


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扭矩定義:

         扭矩是螺旋槳在空氣中旋轉,與空氣之間相互作用產生的與螺旋槳旋轉方向向反的力矩,稱為反扭矩,單位N*m。扭矩代表著螺旋槳旋轉產生的空氣阻力,而電機驅動螺旋槳旋轉所輸出的能量就是用于抵消這部分扭矩,所以這里的扭矩既是螺旋槳產生的空氣阻力,又是電機的輸出扭矩(代表電機的負載)。

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NCTE-數字型輸出轉矩傳感器

扭矩的測量方法:

         扭矩與轉速的測量可以通過動態扭矩傳感器,在我們的測量解決方案中使用的德國生產的NCTE扭矩傳感器,將傳感器連接到螺旋槳的后端,螺旋槳產生的反扭矩,通過電機傳遞到測試臺,作用在測試臺的扭矩傳感器上,扭矩傳感器產生微弱的形變使應變片產生微弱的電壓變化,然后對電壓信號進行處理和校準,得到準確的扭矩值與角度數據,通過測試臺軟件進行轉速與扭矩的實時顯示。


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         隨著扭矩和轉速的增加,設計人員需要測試多種不同的螺旋槳以確定最佳的電機-螺旋槳組合方案。在設計無人機動力系統時扭矩的測量是必·不可少的,它將幫助用戶對電機效率和螺旋槳效率單獨分別測量,從而創建更優性能的無人機產品。獲取更多資訊,請咨詢上海耐創測試技術有限公司客服人員。


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