为何电机扭矩测量结果和传感器精度对不上？

对于测试系统每每说到测试精度，人们一定会问系统精度能做到多少，因为大家都知道测试系统的精度受多种因素影响，绝非是简单的测量仪器精度所能保证的。今天就说说电机测试系统中的扭矩测量精度如何保证。

在电机测试系统当中，扭矩的测量往往是通过扭矩传感器来实现的。下图是典型的电机扭矩测试方式：

被测电机通过联轴器连接扭矩传感器，扭矩传感器另外一端通过联轴器连接负载电机。系统工作时，被测电机工作在速度环（或扭矩环），负载电机工作在扭矩环（或速度环），扭矩传感器测量扭矩大小并将扭矩值通过信号传送给测量仪器。

了解了扭矩测试过程，我们就可以找到扭矩测试的关键因素点：

1、扭矩传感器的测量精度；

2、测试仪器的测量精度；

3、电机（被测和负载）的扭矩加载精度；

4、系统的机械安装精度。

接下来我们针对每一个因素点进行分析。

首先是扭矩传感器的测量精度。有人说扭矩传感器的很简单，每一个传感器都有标称精度，直接查看其手册资料就可以知道。确实无论国内还是国外的扭矩传感器，都有其标称的测量精度，但是扭矩传感器都有其测量量程，如何选择合适的量程也是至关重要的因素。

这里给大家推荐一个“三五原则”，所谓的“三五原则”就是当测试扭矩在1N.m以内时，为保证测量精度，建议测量范围不小于量程的三分之一，比如量程为1N.m的传感器，建议最小测到0.33N.m；当测量扭矩在1N.m以上时，为保证测量精度，建议测量范围不小于量程的五分之一，比如量程为10N.m的传感器，建议最小测到2N.m。只有这样才能保证扭矩传感器的测量精度。

第二测试仪器的测量精度，传统的电机测试系统是采用电参数表、扭矩仪等分立仪器对电参数和扭矩转速参数分别测试进行测量，在稳态下测量精度可以保证，一旦进行瞬态参数的测量将大大影响测量精度。因此在瞬态测试情况下必须使用功率分析仪此类高精度测量仪器，同步对电参数和扭矩转速测试进行测量，保持测量数据的准确。

第三扭矩加载精度，当我们能保证测量精度时，必须考虑系统的加载精度。比如系统在测试过程中，我们想测试5N.m力矩点时，通过控制器发送指令，控制电机进行加载，此时系统必须要能同步监测实际扭矩量，并实时通过PID进行调节，保证输出力矩在5N.m（误差大小视PID控制优化程度而定）。

第四系统的机械安装精度，机械安装精度低，意味着测试台架的机械对中角度偏差大，电机测试系统在长期运行时将会出现测试台架变形、异常振动、螺丝脱落、联轴器断裂等问题。因此必须保证对中精度，否则之前所做的一切都将化为虚有。

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