両軸型回転式トルクセンサーTS シリーズ

両軸型回転式トルクセンサー TSシリーズ - 表示計不要でPCと直結してトルク・回転数の計測が可能 - 2023年2月よりTS112(200N･m)からTS113(500N･m)を販売開始！ 2023年7月よりTS199(0.02mN･m)を販売開始！ 概要・装置構成 ・・・2 動作原理 ・・・3 仕様 ・・・4 寸法 ・・・6 ケーブル・ソフト ・・・8

概要 ■ 定格 0.02N･m ～500 N・m スイスMagtrol SA社製の両軸回転式トルクセンサーです。 12-32VDCの電源を供給し、アナログのトルク電圧と ■ 保証精度±0.1% (実力値 ±0.05%以内) 回転パルス出力、およびUSB経由でのデータ収集が可能です。 ■ 最大回転数 15,000rpm (10N・m以下のモデル) 表示計無しでトルク・回転数計測が可能なため、 ■ A/B/Z相エンコーダ内蔵で角度計測が可能 安価な試験システムの構築が可能です。 ■ 低イナーシャ 約2x10-6 kg・m2 (10N・m以下のモデル) ■ 動作温度範囲：-25 ℃～+80 ℃ 標準モデルはメーカ在庫あり、納期1か月以内が可能です。 装置構成 1. USBでPCと直結、Torque10ソフト または自作ソフトで計測 （Torque10ソフト・ケーブルは標準添付品) ER120 バラ線ケーブル USBケーブル 12-32V DC電源 TSシリーズ パソコン ・ Torque10ソフト ※ TSセンサー用電源ケーブル オプション ⇒ カタログp.8 2. アナログ信号をDSP7000コントローラまたは3411表示計に入力 (電源はDSP7000または3411から供給) ER121ケーブル 3411 USBケーブル TSシリーズ パソコン ・ Torque10ソフト(3411用) DSP7000 または M-Test7ソフト(DSP7000用) 3. アナログ信号を外部データロガーに入力 ER120 12-32V バラ線ケーブル DC電源 TSシリーズ データロガー 2 ※ TSセンサー用電源・BNC信号出力 オプション ⇒ カタログp.8

動作原理 ローター部の歪みゲージで軸のねじれを検出し、デジタル変換したデータを光学式通信でステータへ送ります。ステーター部では受信 したデジタルデータからUSB通信用のデータを生成します。また、アナログ出力用のD/A変換も同時に行います。 回転数の検出は、ロータ部の360パルス/回転のA/B/Z相エンコーダを用いています。 ロータ―部 アンプ・ 歪みゲージ フィルタ・ コントローラ A/D変換 エンコーダ 6 p r 整流器 光学通信回路 3 0 p ステータ―部 光学通信回路 エンコーダ回路 8ピンコネクタ 変圧器 12-32VDC トルク信号 エンコーダ信号 D/A変換 EMC/ アンプ・フィルタ EMI 保護 コントローラ 回路 USBコネクタ USB回路 USB通信線 5V電源線 ■ ステータス表示LED ■ アナログ信号入出力 トルク計の動作状態を示す3色のLED(黄、緑、赤)が付いています。 計測動作中、調整中、過負荷状態などがわかります。 電源供給 (12-32VDC) BITE (動作確認) TARE (ゼロ点調整) トルク信号 ±5V (最大±10V) A相 B相 Z相 3

仕様 モデル 定格トルク 回転軸径 最大回転数 パルス数 剛性 定格時 イナーシャ 重量 [N・m] [mm] [rpm] [PPR] [N・m/rad] ねじれ角度 [kg・m2] [kg] TS199 0.02 150 5000 3.5 0.32 1.79x10-6 TS100 0.05 0.12 24 1.96x10-6 TS101 0.1 6 0.24 0.50 TS102 0.2 58 0.20 1.97x10-6 TS103 0.5 160 0.18 15,000 360 TS104 1 0.17 330 2.19x10-6 TS105 2 8 0.34 0.65 TS106 5 665 0.42 2.23x10-6 TS107 10 9 1,020 0.56 2.34x10-6 0.70 TS109 20 3,600 0.32 3.14x10-5 1.25 18 TS110 50 8,000 400 7,400 0.39 3.38x10-5 1.30 TS111 100 19 9,600 0.60 3.54x10-5 1.35 TS112 200 38,700 0.30 4.67x10-4 30 6,000 720 5.00 TS113 500 62,800 0.46 4.81x10-4 トルク計測の仕様 最大トルク計測ピーク値 定格の200% 負荷トルク限界 定格の300% 分解能 11,000点 サンプリング 16ビット、 10kサンプル/秒 トルクの保証精度 ※2 定格の0.1%以内 (線形とヒステリシスの総合精度、 実力値は0.05%以内) ノイズ ※2 1kHz以下の帯域で定格の0.05%以下のノイズピーク幅 ゼロトルクのスピード影響 ※3 1000rpmあたり 0.015%以下 入力DC電源の変動影響 1Vあたり 定格の0.005%以下 ※2 TS119(20mN･m)とTS100(50mN･mモデル)は2倍に低下します。 ※3 TS100(50mN･mモデル)とTS101(100mN･mモデル)は2倍に低下します。 回転数と角度計測の仕様 TS100 ～ TS107 TS109 ～ TS111 TS112 ～ TS113 360 パルス/回転※4 400 パルス/回転※4 720 パルス/回転 回転数・角度の計測 位相差90°の2系列 (AB相)、 1パルス/回転 (Z相) 回転数の精度 ±0.05%以下 (USBのデジタル出力、360° 移動平均時) 角度の分解能 0.25° 0.225° 0.125° 角度の精度 ±0.25° ±0.225° ±0.125° 温度ドリフト 動作温度の範囲内で50ppm以下 (USBのデジタル出力) ※4 オプションで5000パルス(回転数上限 1000rpm) と 1000パルス(回転数上限 5000rpm) が可能 4

仕様 環境および対応規格 保管温度範囲 -40 ～ +85 ℃ 動作温度範囲 -25 ～ +80 ℃ ゼロトルクと感度の温度影響 10℃あたり ±0.1%以下 ※5 衝撃 IEC 60068-2-27 : 2008 / Class C3 正弦波振動 IEC 60068-2-6 : 2007 / Class C3 保護等級 IP 44 (DIN EN 60529) EMC / EMI IEC 61326-1 / IEC 61321-2-3 バランス等級 G2.5 (ISO 1940) 安全規格 ISO 13849 / EN 62061 低電圧規格 IEC 61010-1 ※5 TS199(20mN･m)とTS100(50mN･mモデル)は2倍に低下します。(アナログ信号とUSBデータの両方) 電気的仕様 入力 12 ～ 32 VDC (24VDC推奨)、 2.2W以下 トルク電圧出力 定格±5V、 最大±10V、 電流 2mA以下 トルク電圧帯域 (-3dB) 1000 / 100 / 50 / 20 / 10 / 5 / 2 Hz (初期値50Hz、USB通信で設定可) アナログ信号結線 USB信号結線 回転パルス出力 A/B/Z相 5VTTL信号、電流5mA以下、最大出力周波数 100kHz 5

寸法 ■ TS199 から TS107 ■ TS109 から TS113 モデル 定格トルク ΦA B C D E [N・m] TS199 0.02 TS100 0.05 TS101 0.1 6 g6 80.8 16.1 15.7 15.0 TS102 0.2 TS103 0.5 TS104 1 85.0 18.2 17.8 17.1 TS105 2 8 g6 TS106 5 90.8 21.1 20.7 20 TS107 10 9 g6 定格トルク モデル ΦA B C D E F G H [N・m] TS109 20 27.0 27.0 25 18 g6 TS110 50 37.0 37.0 80 35 60 96.3 75 TS111 100 19 g6 42.0 42.0 40 TS112 200 30 g6 46.7 47.3 110 45 95 144.0 125 TS113 500 30 g6 モデル J ΦK L M N P AA BB X Y Z TS109 134 47.5 45 TS110 60 9 3.3 8 H9 10 11 (0, -0.1) (0, -0.1) 154 1 95 TS111 34 164 TS112 75.0 75 80 11 4.1 10 H9 20 204 159 150 TS113 (0, -0.1) (0, -0.1) 6

PMSMのベクトル制御パラメータの測定 概要 PMSM(永久磁石同期モータ)は、EVやエアコンなど多くの製品に使用されており、 低消費電力、高効率という特長を持っております。PMSMを制御する際には、 ロータの位置角度を検知して、ステータコイルへの電流をフィードバックするベクトル 制御が使用されております。TSBシリーズに使用されているTSトルクセンサーは、 角度の測定が可能なABZ相のエンコーダが搭載されており、ベクトル制御の パラメータが解析可能な電力計と組み合わせて使用することで、 駆動中のid、iq、Ld、Lqといったベクトル制御のパラメータを測定することが可能です。 接続図 TSトルクセンサ―からのアナログ出力及びエンコーダの信号を、電力計に 出力します。電力計のユーザー演算機能で計算式を入力して、解析した値 をTMTソフトウェアにて取得します。 7 参考文献 森本 茂雄、真田 雅之共著:省エネモータの原理と設計法～永久磁石同期モータの基礎から設計・制御まで～、科学情報出版株式会社刊

ケーブル ・ 電源オプション TSシリーズ本体には、標準で長さ3mのアナログケーブルER120/04(片側バラ線)と長さ2mのUSBケーブルが付属します。 14ピンコネクタ (オプション) ER121 USBケーブル (標準：長さ2m、 オプション：長さ5m) M12ネジ、USB mini-Bコネクタ USB2.0-Aコネクタ M12ネジ、8ピンコネクタ バラ線 (標準：長さ3m) ER120/04 TS-24VDC-Cable TSセンサー用電源ケーブル TS-24VDC-OutBox TSセンサー用電源＋BNC信号出力ボックス 付属のER120ケーブルに、 付属のER120ケーブルに、24V出力のDC電源(100V入力)と 24V出力のACアダプタ(100V入力)を接続 BNC出力 (トルク、A相、B相、Z相)を加えたボックス製作 ボックス寸法：W110×H70×D140 前面 全体図 Torque10 ソフトウェア Magtrol社からダウンロードできる無償のソフトウェアです。 パソコンからTSセンサーの設定やデータの収集ができます。 機器設定画面 5軸グラフ画面 8 株式会社 東陽テクニカ 機械計測部 Magtrol担当 〒103-8284 東京都中央区八重洲 1-1-6 TEL. 03-3279-0771 FAX. 03-3246-0645 Email: magtrol@toyo.co.jp https://www.toyo.co.jp/mecha/maker/magtrol/ 大阪支店 〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原1-6-1 (新大阪ブリックビル) TEL. 06-6399-9771 FAX. 06-6399-9781 名古屋支店 〒460-0008 愛知県名古屋市中区栄2-3-1（名古屋広小路ビルヂング）TEL.052-253-6271 FAX.052-253-6448 宇都宮営業所 〒321-0953 栃木県宇都宮市東宿郷2-4-3 (宇都宮大塚ビル) TEL. 028-678-9117 FAX. 028-638-5380 本書に記載された商品の機能・性能は断りなく変更されることがあります。 JQA-EM4908 JQA-QM8795 電子技術センター