TOHNICHI 東日 BTGE10CN 是 BTGE 系列一體式微型數顯扭矩檢測儀核心機型,測量量程覆蓋 2cN?m 至 10cN?m,專為電子精密零件、微型扭力螺絲刀校驗、微小旋轉件扭矩測試打造,整機實現傳感單元、數據處理主板、翻轉顯示屏、三爪夾持工裝一體化集成,區別于分體式扭矩檢測儀,無需額外搭配外置顯示表頭,整機手持、臺式兩用,是實驗室、3C 產線質檢、計量校驗工位主流基準儀器。設備能夠穩定實現順時針、逆時針雙向峰值扭矩捕捉,測量精度穩定維持 ±2%+1digit,依托東日自研六大核心技術構建完整微小扭矩測量體系,下文從傳感采集、機械防護、人機交互、數據運算、供電適配、工裝夾持六大維度完整拆解 BTGE10CN 底層核心技術,同步說明各項技術解決的行業微小扭矩檢測痛點。
一、高靈敏微型應變彈性體傳感采集技術(整機核心底層技術)
BTGE10CN 的測量精度、穩定性全部依托東日定制化微型應變彈性體傳感模塊,這是區別于市面普通簡易扭力計的核心壁壘。針對 0.1cN?m 至 10cN?m 極微小扭矩區間,東日摒棄通用標準彈性軸,獨立開發超薄型高韌性合金彈性體,軸體直徑僅 4mm,在微小扭力作用下可產生微米級均勻彈性形變,形變區間完全線性,無遲滯、無蠕變誤差。
彈性體表面以 45° 正交角度粘貼四片高精度半導體應變片,組成閉環惠斯通電橋傳感回路,當工件施加扭轉力矩時,彈性體產生微量扭曲,應變片同步發生拉伸、壓縮形變,電阻值隨形變同步線性變化,電橋將微弱電阻差轉化為標準模擬電壓信號,內置低噪聲運算放大器對信號進行百萬倍放大,同時搭載硬件級濾波電路,過濾車間電機、空壓機產生的電磁干擾雜波,杜絕數值跳變、讀數漂移問題。
原廠出廠階段會完成 - 10℃至 50℃全溫區溫度補償標定,芯片內置多組溫度修正算法,車間冬夏溫差波動環境下,傳感器零點漂移控制在 0.02cN?m 以內,解決國產微小扭矩儀低溫、高溫工況精度大幅衰減的行業通病。整套傳感模塊經過十萬次雙向扭轉耐久測試,彈性體無塑性變形,長期使用無需頻繁返廠校準,校準周期可延長至 6 個月,大幅降低企業計量運維成本。
同時傳感單元集成物理過載止動防護結構,機械限位結構限制彈性體最大扭轉角度,一旦扭矩超出 10cN?m 量程,限位塊直接鎖死夾持軸,避免彈性體超量程形變永久失效,從硬件層面保護核心傳感部件,大幅延長儀器整機使用壽命。
二、一體化集成式微型運算處理芯片技術
BTGE10CN 采用一體式機身布局,內部搭載東日自研 32 位專用扭矩運算單片機,替代傳統分體式檢測儀外置數據采集器,實現傳感信號采集、模數轉換、峰值鎖定、數據存儲、單位換算全流程板載處理,無需外接工控設備即可獨立完成完整檢測流程。
芯片內置多重標準化運算算法,第一是雙向峰值自動捕捉算法,測試過程中實時持續采集扭矩實時數值,自動鎖定測試過程中出現的最大峰值扭矩,松手后數值自動保持鎖定,無需人工記錄,適配瓶蓋開啟扭力、螺絲鎖緊峰值扭矩、電機啟動扭矩等峰值類檢測場景;第二是多單位實時換算算法,內置 cN?m、gf?cm、in?oz、lb?in 四組行業通用扭矩單位,一鍵切換無需人工換算,適配不同圖紙標注標準;第三是批量數據統計算法,單次可存儲 999 組完整測量數據,自動運算存儲數據內最大值、最小值、平均值,質檢人員無需手動導出數據計算,直接讀取統計結果,大幅提升批量抽檢效率。
芯片內置自動零點校準程序,每次開機自動完成空載零點復位,測試間隙靜置 0.5 至 5 秒自動清零,連續多件工件檢測無需人工反復歸零,適配流水線高頻抽檢工況;同時搭載低功耗休眠控制邏輯,3 分鐘無操作自動切斷顯示與傳感采集電源,降低紐扣電池電量消耗,單顆 CR2450 紐扣電池可持續連續作業 10 小時,搭配原廠 BP-C1 外置電池包可延長至 50 小時續航,滿足全天 8 小時產線不間斷檢測需求。
芯片預留 Mini-B USB 數據輸出通訊接口,內置標準串口通訊協議,搭配免費 DtRcv 數據接收軟件,可將存儲的上千組檢測數據實時傳輸至電腦 Excel 表格自動歸檔,實現扭矩檢測數據全流程可追溯,滿足汽車電子、醫療器械行業 ISO 質量體系審核、第三方客戶驗廠的數據留存要求。
三、160° 可翻轉防眩光高清數顯交互技術
作為一體式機型核心人機交互技術,BTGE10CN 搭載可 0-160° 自由翻轉液晶顯示屏,解決手持測量、臺式固定測量兩種工況下讀數遮擋、視角受限的痛點,是市面同規格微小扭矩儀少見的一體化翻轉屏設計。
顯示屏采用寬視角段碼液晶,搭配防眩光漫反射面板,車間強光、倉庫弱光環境下數值清晰無反光,無需額外照明輔助讀數;屏幕分區顯示扭矩實時數值、測量計數、電池剩余電量、扭矩正負方向標識(順時針 +、逆時針 -)、當前單位五大核心信息,分區布局邏輯清晰,操作人員無需反復切換界面即可完整讀取全部檢測信息。
翻轉轉軸采用不銹鋼阻尼結構,任意角度翻轉后可自動鎖止固定,手持檢測時向上翻轉屏幕正對人眼,臺式固定檢測時向下翻轉適配俯視讀數,自動化工裝配套使用時可調整至側面視角,適配各類定制治具安裝角度。屏幕面板按鍵采用硅膠防水防塵觸點,車間粉塵、輕微油污環境下按鍵無卡頓、無失靈,整機 IP54 防塵防護等級,普通電子車間無需額外防護套即可長期穩定使用。
四、一體式三爪推鎖夾持工裝機械結構技術
BTGE10CN 前端夾持機構與機身一體化鑄造成型,配套原廠精密三爪夾頭,內置推鎖快夾機械結構,是提升檢測效率、降低夾持誤差的關鍵機械技術,區別于簡易旋轉式夾頭,操作步驟簡化一半,同時夾持同心度誤差控制在 0.01mm 以內。
夾頭配套推鎖按鈕,按下機身側面推桿后,三爪夾頭自動松開擴張,放入微型螺絲、電機軸、瓶蓋、扭力螺絲刀批頭等被測工件后松開推桿,夾頭自動同步定心夾緊,工件自動居中無偏心,避免夾持偏移產生額外側向力矩,造成檢測數值偏大、離散度升高的問題。三爪采用高硬度淬火合金鋼材質,夾持接觸面加工防滑細密齒紋,光滑塑膠、金屬微型軸類工件夾持不打滑,最小可夾持直徑 0.5mm 微型軸,最大夾持直徑 6mm,覆蓋絕大多數 3C、精密儀器微小扭矩檢測工件規格。
夾頭內部同步集成微型緩沖彈簧,夾緊力度柔和,針對塑膠、光學鏡片等易碎精密工件不會產生擠壓形變,不會損傷被測樣品外觀與結構;夾頭整體可獨立拆卸更換,出現齒紋磨損后無需整機返廠,單獨采購原廠夾頭配件即可現場更換,降低設備維保停機時間。
五、緊湊型輕量化一體機身結構工藝技術
BTGE10CN 整機采用一體化鋁合金壓鑄成型機身,外殼硬質陽極氧化防銹耐磨處理,整機重量僅 650g,兼顧結構強度與手持輕量化需求,長時間手持質檢作業手腕無負重疲勞。機身采用多面體防滑輪廓設計,手持握持區域加工細密滾花紋理,佩戴無塵薄手套、油污手套操作均不易打滑,適配電子無塵車間、五金加工油污車間兩類主流工況。
機身內部元器件采用分層隔離布局,傳感彈性體、運算主板、電池倉分獨立腔體,腔體之間設置防震緩沖泡棉,設備搬運、跌落震動時,隔離結構緩沖沖擊力,避免傳感彈性體、電路板元器件移位損壞,設備具備 1 米高度跌落無損防護能力,適配產線頻繁移動、實驗室轉運場景。
機身底部預留標準臺式固定螺紋孔,可搭配原廠 809 測量支架、AMRD 工裝底座完成臺式固定安裝,手持、臺式兩種模式快速切換,無需額外改裝設備,一套儀器同時滿足線上抽檢、實驗室精密測試兩類需求,降低企業多設備采購成本。
六、多重安全防護集成技術
整機集成多層次硬件防護技術,全方位規避誤操作、惡劣工況帶來的設備損壞風險。第一重為前文所述的機械過載止動防護,超量程扭矩直接鎖死彈性軸,杜絕傳感核心部件塑性變形;第二重為電路過壓、過流、短路防護,供電回路內置保險絲與穩壓芯片,紐扣電池正負極裝反、USB 短路不會燒毀主板;第三重為低溫、高溫工況防護,內部線路、密封件選用寬溫區氟橡膠材質,-10℃至 50℃環境均可穩定工作,北方冬季無供暖車間、夏季高溫密閉產線均可正常使用;第四重為電磁干擾屏蔽,機身鋁合金外殼形成屏蔽腔體,隔絕空壓機、電機、變頻器產生的電磁雜波,檢測數值無跳變,批量檢測數據離散度極低。
整套六大核心技術相互協同,讓 BTGE10CN 實現微小扭矩一體化精準測量,兼顧精度、便攜性、數據追溯、耐用性,完美適配微型精密制造全流程扭矩質量管控,也是該機型成為國內 3C、光學、醫療器械行業微小扭矩基準檢測儀的核心技術支撐。