非接觸式扭矩測量系統的設計

2474220 2017-10-31 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　在旋轉動力傳遞系統中，扭矩是眾多機械測量中的一個重要的參數。由于在這類系統中的轉動部件高速旋轉的特點，相比傳統的接觸式測量方法，使得扭矩測量中的傳感器供電和數據傳輸過程比較困難。目前，傳統的扭矩測試從供電方式上可分為接觸式和非接觸式供電，前者常采用導電滑環來實現，但由于其采用摩擦接觸，因此不可避免的產生發熱和磨損，影響了轉軸的轉速及滑環的使用壽命，還有些系統采用電池供電，而電池儲能有限，給測量帶來不便，因此，非接觸式供電成為解決以上問題的有效方法。目前常用的非接觸式供電有光電能傳輸，射頻電能傳輸和感應電能傳輸等，由于光電能損耗大，射頻電能傳輸受天線影響較大，因此本文選用了感應電能傳輸方式。

　　另外，本系統采用無線傳輸技術來傳輸傳感器輸出的測量信號。

　1 系統硬件結構

　　扭矩測量主要有三個環節：信號的拾取，信號的處理（含信號傳輸）及信號的顯示和記錄。系統的總體結構如圖1 所示，本文采用的扭矩傳感器是以金屬材料為敏感元件的專用測扭應變片。由物理學可知大多數金屬在彈性變形范圍內的應變與電阻變化率成線性關系，應用這一金屬絲的應變效應，將應變片用應變膠粘在被測的彈性軸上組成應變橋，給應變橋供電，當彈性軸受扭時應變橋輸出同扭矩大小成線性關系的電壓信號。將所得的電壓信號進行濾波放大，使其電壓范圍符合MCU 片內AD采樣要求，進行AD轉換后將轉換結果送入編碼器，在對測量信號進行編碼后送入發射模塊。接收模塊接收到測量信號后經過解碼器送入MCU進行處理顯示。整個發射部分被固定在被測軸上，由靜止端的變壓器初級繞組感應供電。

非接觸式扭矩測量系統的設計