高速轉(zhuǎn)軸扭矩測(cè)量光電系統(tǒng)的研究.pdf

1、高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備承受的扭矩大小是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)安全、高效生產(chǎn)的決定性因素。而經(jīng)過(guò)對(duì)目前扭矩儀的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)已有的產(chǎn)品不能適應(yīng)于高速轉(zhuǎn)軸的扭矩測(cè)量。
　　本文對(duì)高速轉(zhuǎn)軸的扭矩測(cè)量進(jìn)行了深入研究,包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:扭矩測(cè)量的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及常用原理;光電式扭矩傳感器的測(cè)量原理,本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì);扭矩測(cè)量的硬件電路的研究與開(kāi)發(fā);系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì);處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析誤差來(lái)源,提出系統(tǒng)改進(jìn)建議。測(cè)量原理方面,本文采用光電式扭矩測(cè)量

2、法。
　　實(shí)驗(yàn)室條件下,在被測(cè)軸兩端安裝齒式轉(zhuǎn)盤(pán),通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)之間的相對(duì)角位移測(cè)量扭矩。具體設(shè)計(jì)中,采用時(shí)間平均法,可避免測(cè)量轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速,減少誤差來(lái)源。測(cè)量電路方面,采用FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列)作為數(shù)據(jù)處理的主控芯片,提高了測(cè)量速度、精度、可靠性,減小了系統(tǒng)體積。針對(duì)不同的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速范圍、量程和測(cè)量速度要求,可修改FPGA程序和電路板預(yù)留的可變時(shí)鐘,增加了系統(tǒng)的靈活性。在微機(jī)軟件方面,以VisualC++為開(kāi)發(fā)平臺(tái),對(duì)測(cè)量結(jié)果