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磁弹性霍尔扭矩测量系统的研究与应用

武延鹏  
【摘要】: 表征生产过程的重要参数之一就是由机器和机构输出的扭矩,可以用 它来推测机器的效率及判断事故状态的发生。在很多应用场合中,都希 望能够对转轴扭矩进行非接触测量,并且工作环境比较繁重恶劣,比如 轧钢机、船舶螺旋桨、数控机床等。 在本文中,为实现扭矩的非接触测量,利用铁磁材料的磁弹性效应, 设计制作传感器的机械结构和磁路结构,并采用霍尔元件测量磁场变化, 设计制作了霍尔元件的恒流源供电电路和输出信号放大调理电路,编写 了工控机数据采集软件来实现扭矩的实时采集和显示。 特别是为了减小磁路气隙变动的干扰,设计调试了恒定磁通励磁控制 电路,并结合PC机实现对传感器输出的乘积电流补偿。实验证明,其 补偿效果良好。 整个系统通过最后的综合调试、实验,结果表明,系统实现了转轴扭 矩的非接触测量,并且响应快,稳定可靠,线性度和灵敏度高,基本达 到系统的设计目标。


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