文档介绍：摘要
近年来,随着科学技术的进步和测试技术的发展,对扭矩传感器提出了更高的要求。工程和实际中,许多情况下必须控制和知道扭矩的大小。本文是在对比多种传感器的基础上针对其他扭矩传感器的缺点,研制开发了一种结构简单,工作稳定的新型高精度应变式扭矩测量仪。
本文对扭矩传感器的发展现状进行了分析,并明确了研究内容和工作步骤。在扭矩传感器主体的设计过程中,首先介绍了应变式扭矩传感器的测量原理,介绍了一种高精度智能控制扭矩测试仪的设计,描述了该仪器的主要机械结构、电路结构和工作原理,给出了软件程序流程。
采用高精度应变式传感器,数据采集分析技术设计小量程的静态及低转速动态扭矩。检测装置达到了预期设计目标要求,相对于其他检测方式精度高而且操作方便。
关键词:应变式传感器扭矩测量电桥
目录
摘要 1
第一章绪论 1
引言 1
课题的研究背景与来源 1
课题研究背景 1
课题研究来源 2
扭矩测量发展现状及扭矩检测的几种方法 2
扭矩测量的发展现状 2
4
6
课题研究的内容和方法 6
课题研究内容 6
课题研究方法 7
第二章检测装置的基本原理和总体方案 8
8
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: 8
8
10
12
13
第三章扭矩传感器的设计 14
14
应变片的选用 14
15
扭矩传感器的硬件结构 15
弹性轴材料的选择和确定 16
联轴器的选用 17
18
第四章扭矩检测系统各部分电路的设计 20
20
20
20
电桥电路的精度误差分析 23
23
23
放大电路的误差分析 26
27
A/D转换电路的设计 28
31
LCD显示电路及硬件选取 32
4,8 硬件的抗干扰措施 35
第五章软件部分简介 37
37
39
数据处理子程序 39
LCD显示部分 39
结束语 41
致谢 42
参考文献 43
附录系统总电路图 44
第一章绪论
引言
随着电子化,以及机械化水平的提高,传感器技术已经成为了工业自动控制控制领域中重要的一部分。各种工业产品装配线上使用的自动化紧固工具和装置,例如电动板
旋凿,都需要扭矩传感器提供紧固力矩信号,并按照设定的拧紧力矩进行作业;在各种自动化生产过程中,例如深孔钻削作业中的钻头过载保护和自动提升排屑,数控金属切削机床的自整定系统等,也都可以通过工作轴转矩的在线检测,达到工艺过程的自控目的。随着汽车电子化程度的提高,特别是CPU技术在汽车上的大量应用,使传感器技术成为发展汽车电子控制系统的关键。对汽车的各种电控系统而言,其中最重要的两个基本参数是发动机的转速和负荷。
目前转速测量无论在实验室中还是汽车上,都已达到了实用的程度,而负荷测量方法虽然在实验室中得到了广泛应用,但由于检测仪器本身的体积、成本、可靠性或准确度等问题的存在,加之其它一些条件的限制,使其还没有完全适用于车载实测。目前,汽车上广泛使用的负荷检测方法均属于间接测量方法,测量准确度比较低。扭矩传感器属于负荷的直接检测方法,最有希望成为汽车未来实用的、高准确度的负荷传感器。因此,研制出一种高准确度动态扭矩测量仪对自动控制及汽车制造业等领域具有非常重要的现实意义。
课题的研究背景与来源
课题研究背景
扭矩是旋转动力机械的重要工作参数,而扭矩测量已经成为机械量测量中一个重要组成部分。若能准确、可靠、方便地测出受试机械的平均或瞬时的扭矩值、转速和功率,这将有利于改进和提高其性能。同时,装置测试系统可作旋转动力机械日常运行的监视装置,起到故障诊断或可用作自动控制系统的检测装置。
扭矩测量是各种机械产品的开发研究、测试分析、质量检验、型式鉴定和节能、安全或优化控制等工作中必不可少的内容。随着现代科学技术的迅猛发展,扭矩测量技术已充分引起人们的重视,成为测试技术的一个新分支。扭矩已成为众多机械量测量中的一个主要参数。近年来,