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智能化转矩测量系统的研制

冯桂兰  
【摘要】: 转矩是旋转动力机械的重要工作参数,而转矩测量已成为机械量测量中一个重要组成部分。转矩测量应用范围很广泛,它渗透到工业、农业、交通运输、航天航空、国防、能源、化工等各个领域。若能准确、可靠、方便地测出受试机械的平均或瞬时的转矩、转速和功率,这对改进和提高旋转动力机械的性能大有裨益。同时,在受试机械中,转矩测量系统可作为日常运行的监视装置,起到故障诊断的作用或可用做自动控制系统中的检测装置。 转矩测量技术的发展取决于传感器、信号传输和测量仪的研究。传感器从介入式发展成不介入式。信号传输由接触式滑环传输发展成无接触式传输。目前,由于微机的应用,转矩测量仪性能大大提高。本文研究的磁弹性转矩测量仪由磁弹性转矩传感器和后续测量电路组成,它是利用铁磁材料的磁弹性效应(压磁效应)测量转矩的仪表。由于测量元件不与转轴接触,不随转轴运动,因此信号的引出较方便,不需要导电滑环,可靠性高,坚固耐用,且对温度和干扰不敏感。通过实验证明,输出电压与转矩呈线性关系。 本文详细地介绍了磁弹性转矩测量仪的各个组成部分,重点研究了如何准确地、可靠地实现转矩的测量。实现了磁弹性转矩传感器的制作及标定,并采用单片微型机对转矩值进行处理并实现复杂的控制。


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