TOHNICHI 東日 BTGE10CN 是 BTGE 系列一體式微型數(shù)顯扭矩檢測儀核心機(jī)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(zhuǎn)件扭矩測試打造，整機(jī)實現(xiàn)傳感單元、數(shù)據(jù)處理主板、翻轉(zhuǎn)顯示屏、三爪夾持工裝一體化集成，區(qū)別于分體式扭矩檢測儀，無需額外搭配外置顯示表頭，整機(jī)手持、臺式兩用，是實驗室、3C 產(chǎn)線質(zhì)檢、計量校驗工位主流基準(zhǔn)儀器。設(shè)備能夠穩(wěn)定實現(xiàn)順時針、逆時針雙向峰值扭矩捕捉，測量精度穩(wěn)定維持 ±2%+1digit，依托東日自研六大核心技術(shù)構(gòu)建完整微小扭矩測量體系，下文從傳感采集、機(jī)械防護(hù)、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)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(shù)，同步說明各項技術(shù)解決的行業(yè)微小扭矩檢測痛點。
一、高靈敏微型應(yīng)變彈性體傳感采集技術(shù)（整機(jī)核心底層技術(shù)）
BTGE10CN 的測量精度、穩(wěn)定性全部依托東日定制化微型應(yīng)變彈性體傳感模塊，這是區(qū)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(qū)間，東日摒棄通用標(biāo)準(zhǔn)彈性軸，獨立開發(fā)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(chǎn)生微米級均勻彈性形變，形變區(qū)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(dǎo)體應(yīng)變片，組成閉環(huán)惠斯通電橋傳感回路，當(dāng)工件施加扭轉(zhuǎn)力矩時，彈性體產(chǎn)生微量扭曲，應(yīng)變片同步發(fā)生拉伸、壓縮形變，電阻值隨形變同步線性變化，電橋?qū)⑽⑷蹼娮璨钷D(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)模擬電壓信號，內(nèi)置低噪聲運算放大器對信號進(jìn)行百萬倍放大，同時搭載硬件級濾波電路，過濾車間電機(jī)、空壓機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾雜波，杜絕數(shù)值跳變、讀數(shù)漂移問題。
原廠出廠階段會完成 - 10℃至 50℃全溫區(qū)溫度補(bǔ)償標(biāo)定，芯片內(nèi)置多組溫度修正算法，車間冬夏溫差波動環(huán)境下，傳感器零點漂移控制在 0.02cN?m 以內(nèi)，解決國產(chǎn)微小扭矩儀低溫、高溫工況精度大幅衰減的行業(yè)通病。整套傳感模塊經(jīng)過十萬次雙向扭轉(zhuǎn)耐久測試，彈性體無塑性變形，長期使用無需頻繁返廠校準(zhǔn)，校準(zhǔn)周期可延長至 6 個月，大幅降低企業(yè)計量運維成本。
同時傳感單元集成物理過載止動防護(hù)結(jié)構(gòu)，機(jī)械限位結(jié)構(gòu)限制彈性體最大扭轉(zhuǎn)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(hù)核心傳感部件，大幅延長儀器整機(jī)使用壽命。
二、一體化集成式微型運算處理芯片技術(shù)
BTGE10CN 采用一體式機(jī)身布局，內(nèi)部搭載東日自研 32 位專用扭矩運算單片機(jī)，替代傳統(tǒng)分體式檢測儀外置數(shù)據(jù)采集器，實現(xiàn)傳感信號采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、峰值鎖定、數(shù)據(jù)存儲、單位換算全流程板載處理，無需外接工控設(shè)備即可獨立完成完整檢測流程。
芯片內(nèi)置多重標(biāo)準(zhǔn)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(xù)采集扭矩實時數(shù)值，自動鎖定測試過程中出現(xiàn)的最大峰值扭矩，松手后數(shù)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(jī)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(nèi)置 cN?m、gf?cm、in?oz、lb?in 四組行業(yè)通用扭矩單位，一鍵切換無需人工換算，適配不同圖紙標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)；第三是批量數(shù)據(jù)統(tǒng)計算法，單次可存儲 999 組完整測量數(shù)據(jù)，自動運算存儲數(shù)據(jù)內(nèi)最大值、最小值、平均值，質(zhì)檢人員無需手動導(dǎo)出數(shù)據(jù)計算，直接讀取統(tǒng)計結(jié)果，大幅提升批量抽檢效率。
芯片內(nèi)置自動零點校準(zhǔn)程序，每次開機(jī)自動完成空載零點復(fù)位，測試間隙靜置 0.5 至 5 秒自動清零，連續(xù)多件工件檢測無需人工反復(fù)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(xù)連續(xù)作業(yè) 10 小時，搭配原廠 BP-C1 外置電池包可延長至 50 小時續(xù)航，滿足全天 8 小時產(chǎn)線不間斷檢測需求。
芯片預(yù)留 Mini-B USB 數(shù)據(jù)輸出通訊接口，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)串口通訊協(xié)議，搭配免費 DtRcv 數(shù)據(jù)接收軟件，可將存儲的上千組檢測數(shù)據(jù)實時傳輸至電腦 Excel 表格自動歸檔，實現(xiàn)扭矩檢測數(shù)據(jù)全流程可追溯，滿足汽車電子、醫(yī)療器械行業(yè) ISO 質(zhì)量體系審核、第三方客戶驗廠的數(shù)據(jù)留存要求。
三、160° 可翻轉(zhuǎn)防眩光高清數(shù)顯交互技術(shù)
作為一體式機(jī)型核心人機(jī)交互技術(shù)，BTGE10CN 搭載可 0-160° 自由翻轉(zhuǎn)液晶顯示屏，解決手持測量、臺式固定測量兩種工況下讀數(shù)遮擋、視角受限的痛點，是市面同規(guī)格微小扭矩儀少見的一體化翻轉(zhuǎn)屏設(shè)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(qiáng)光、倉庫弱光環(huán)境下數(shù)值清晰無反光，無需額外照明輔助讀數(shù)；屏幕分區(qū)顯示扭矩實時數(shù)值、測量計數(shù)、電池剩余電量、扭矩正負(fù)方向標(biāo)識（順時針 +、逆時針 -）、當(dāng)前單位五大核心信息，分區(qū)布局邏輯清晰，操作人員無需反復(fù)切換界面即可完整讀取全部檢測信息。
翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸采用不銹鋼阻尼結(jié)構(gòu)，任意角度翻轉(zhuǎn)后可自動鎖止固定，手持檢測時向上翻轉(zhuǎn)屏幕正對人眼，臺式固定檢測時向下翻轉(zhuǎn)適配俯視讀數(shù)，自動化工裝配套使用時可調(diào)整至側(cè)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(huán)境下按鍵無卡頓、無失靈，整機(jī) IP54 防塵防護(hù)等級，普通電子車間無需額外防護(hù)套即可長期穩(wěn)定使用。
四、一體式三爪推鎖夾持工裝機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)
BTGE10CN 前端夾持機(jī)構(gòu)與機(jī)身一體化鑄造成型，配套原廠精密三爪夾頭，內(nèi)置推鎖快夾機(jī)械結(jié)構(gòu)，是提升檢測效率、降低夾持誤差的關(guān)鍵機(jī)械技術(shù)，區(qū)別于簡易旋轉(zhuǎn)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(nèi)。
夾頭配套推鎖按鈕，按下機(jī)身側(cè)面推桿后，三爪夾頭自動松開擴(kuò)張，放入微型螺絲、電機(jī)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(chǎn)生額外側(cè)向力矩，造成檢測數(shù)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(zhì)，夾持接觸面加工防滑細(xì)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(shù) 3C、精密儀器微小扭矩檢測工件規(guī)格。
夾頭內(nèi)部同步集成微型緩沖彈簧，夾緊力度柔和，針對塑膠、光學(xué)鏡片等易碎精密工件不會產(chǎn)生擠壓形變，不會損傷被測樣品外觀與結(jié)構(gòu)；夾頭整體可獨立拆卸更換，出現(xiàn)齒紋磨損后無需整機(jī)返廠，單獨采購原廠夾頭配件即可現(xiàn)場更換，降低設(shè)備維保停機(jī)時間。
五、緊湊型輕量化一體機(jī)身結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)
BTGE10CN 整機(jī)采用一體化鋁合金壓鑄成型機(jī)身，外殼硬質(zhì)陽極氧化防銹耐磨處理，整機(jī)重量僅 650g，兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與手持輕量化需求，長時間手持質(zhì)檢作業(yè)手腕無負(fù)重疲勞。機(jī)身采用多面體防滑輪廓設(shè)計，手持握持區(qū)域加工細(xì)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(jī)身內(nèi)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(shè)置防震緩沖泡棉，設(shè)備搬運、跌落震動時，隔離結(jié)構(gòu)緩沖沖擊力，避免傳感彈性體、電路板元器件移位損壞，設(shè)備具備 1 米高度跌落無損防護(hù)能力，適配產(chǎn)線頻繁移動、實驗室轉(zhuǎn)運場景。
機(jī)身底部預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(yè)多設(shè)備采購成本。
六、多重安全防護(hù)集成技術(shù)
整機(jī)集成多層次硬件防護(hù)技術(shù)，全方位規(guī)避誤操作、惡劣工況帶來的設(shè)備損壞風(fēng)險。第一重為前文所述的機(jī)械過載止動防護(hù)，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(hù)，供電回路內(nèi)置保險絲與穩(wěn)壓芯片，紐扣電池正負(fù)極裝反、USB 短路不會燒毀主板；第三重為低溫、高溫工況防護(hù)，內(nèi)部線路、密封件選用寬溫區(qū)氟橡膠材質(zhì)，-10℃至 50℃環(huán)境均可穩(wěn)定工作，北方冬季無供暖車間、夏季高溫密閉產(chǎn)線均可正常使用；第四重為電磁干擾屏蔽，機(jī)身鋁合金外殼形成屏蔽腔體，隔絕空壓機(jī)、電機(jī)、變頻器產(chǎn)生的電磁雜波，檢測數(shù)值無跳變，批量檢測數(shù)據(jù)離散度極低。
整套六大核心技術(shù)相互協(xié)同，讓 BTGE10CN 實現(xiàn)微小扭矩一體化精準(zhǔn)測量，兼顧精度、便攜性、數(shù)據(jù)追溯、耐用性，完美適配微型精密制造全流程扭矩質(zhì)量管控，也是該機(jī)型成為國內(nèi) 3C、光學(xué)、醫(yī)療器械行業(yè)微小扭矩基準(zhǔn)檢測儀的核心技術(shù)支撐。
