環(huán)型空間陣列扭矩測量系統(tǒng)抗干擾能力的研究.pdf

1、在各種機械設備性能檢測系統(tǒng)中，扭矩是最能反映出機械傳動轉軸性能的典型機械量之一。通過對被測扭矩信號的分析，可迅速獲得反映機械傳動系統(tǒng)的主要特征參量，如扭轉角、轉速、角加速度等。因此，具有精度高、準確性好、抗干擾能力強的扭矩測量新方法及測量系統(tǒng)成為了近年來國內外學者研究的熱點之一。
　　 論文針對目前國內外對高溫、高濕、強腐蝕、強沖擊等極端惡劣環(huán)境下的扭矩測量仍無有效檢測方法的現(xiàn)狀，在國家自然科學基金項目(項目編號：5097530

2、0)和高等學校博士學科點專項科研基金(項目編號：20100191110038)的資助下，根據(jù)球對稱特性和交流電磁感應原理，在提出的一種新型非接觸式環(huán)型空間陣列扭矩傳感器的基礎上，從提高環(huán)型空間陣列扭矩測量系統(tǒng)的信號質量和準確度出發(fā)，以傳感器的測量系統(tǒng)原理研究入手，重點對測量系統(tǒng)的電路抗干擾能力進行了較為深入的分析與研究。
　　 論文首先從環(huán)型空間陣列扭矩測量系統(tǒng)的干擾源分析入手，對測量系統(tǒng)的內部干擾與外部干擾進行了詳細分析與討論

3、，同時對傳感器和測量系統(tǒng)的干擾源、上位機系統(tǒng)的干擾等進行了較為深入的分析研究，并對幾種常見的硬件與軟件抗干擾措施進行了討論。
　　 其次在以上分析、討論、研究的此基礎上，開展了扭矩測量系統(tǒng)的設計與研究，重點對測量系統(tǒng)進行硬件與軟件設計，主要包括信號調理模塊的抗干擾設計、單片機控制模塊的抗干擾設計、通信接口模塊的抗干擾設計，以及軟件部分的抗干擾設計。利用虛擬儀器軟件LabVIEW在上位機中建立扭矩測量系統(tǒng)，采用相位差法對采集到的扭

4、矩信號進行處理，抑制干擾噪聲，將扭矩電信號轉換為扭矩值，以實現(xiàn)極端環(huán)境下機械傳動系統(tǒng)扭矩的在線動態(tài)測量，使測量系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力。
　　 最后，通過搭建扭矩測量平臺，對所設計的傳感器進行數(shù)據(jù)采集。驗證了測量系統(tǒng)設計的合理性及抗干擾能力，實驗結果表明，傳感器能實現(xiàn)將扭矩變化轉換為電信號的變化，從而轉換為扭矩值。論文還對扭矩測量系統(tǒng)的硬件與軟件部分分別進行了抗干擾性實驗驗證，證明該測量系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力。此外，還對測量系