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无人机扭矩与转速测量的必要性

更新时间:2023-01-11      点击次数:944

无人机扭矩与转速测量的必要性

         近年来无人机行业发展迅猛,无人机被广泛应用于地形图测绘、土方矿山测量、应急测绘、房地一体,精准农业等各行各业,对于无人机的螺旋桨来说有两个关键性能参数:扭矩和转速,将扭矩和转速相乘即可计算得出螺旋桨的机械输出功率。通过观察无人机电机和螺旋桨的连接方式,不难发现无人机电机向螺旋桨发送的“指令信息"只有扭矩和转速。


无人机的原理:

         螺旋桨在空气中旋转产生的升力。螺旋桨拉力产生的原理,需要通过空气动力学相关概念及原理进行阐述。空气动力学原理相对比较复杂,我们可以简单的理解为反作用力。螺旋桨在空气中旋转使桨叶下面的空气速度加快,产生向下的气流,我们可以理解成,螺旋桨推动空气,使空气产生向下的运动,同时空气对螺旋桨产生向上的反作用力,即产生升力(拉力)。


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扭矩定义:

         扭矩是螺旋桨在空气中旋转,与空气之间相互作用产生的与螺旋桨旋转方向向反的力矩,称为反扭矩,单位N*m。扭矩代表着螺旋桨旋转产生的空气阻力,而电机驱动螺旋桨旋转所输出的能量就是用于抵消这部分扭矩,所以这里的扭矩既是螺旋桨产生的空气阻力,又是电机的输出扭矩(代表电机的负载)。

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NCTE-数字型输出转矩传感器

扭矩的测量方法:

         扭矩与转速的测量可以通过动态扭矩传感器,在我们的测量解决方案中使用的德国生产的NCTE扭矩传感器,将传感器连接到螺旋桨的后端,螺旋桨产生的反扭矩,通过电机传递到测试台,作用在测试台的扭矩传感器上,扭矩传感器产生微弱的形变使应变片产生微弱的电压变化,然后对电压信号进行处理和校准,得到准确的扭矩值与角度数据,通过测试台软件进行转速与扭矩的实时显示。


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         随着扭矩和转速的增加,设计人员需要测试多种不同的螺旋桨以确定最佳的电机-螺旋桨组合方案。在设计无人机动力系统时扭矩的测量是必·不可少的,它将帮助用户对电机效率和螺旋桨效率单独分别测量,从而创建更优性能的无人机产品。获取更多资讯,请咨询上海耐创测试技术有限公司客服人员。


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