環(huán)型空間陣列扭矩傳感器測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、扭矩是最能反映機械傳動系統(tǒng)動態(tài)性能的典型機械量之一。通過對扭矩的分析，可提取有效反映機械傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的轉角、振角、角加速度等主要特征參量。為此，扭矩測量對傳動軸載荷的確定和控制，對傳動系統(tǒng)各工作部件的強度設計和原動機容量的選擇都有著重要的指導意義，是目前國內外學者關注的研究熱點之一。
　　 論文首先針對目前國內外對強沖擊、高溫、腐蝕、強振動等極端惡劣環(huán)境下機械傳動系統(tǒng)的扭矩測量仍無有效檢測方法的現(xiàn)狀，在重慶市科委自然科學基金

2、計劃資助項目(項目編號：CSTC，2007BB3201)“極端環(huán)境下機械傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究”的資助下，提出一種基于球對稱特性和交流電磁感應原理的扭矩測量方法，采用環(huán)型空間陣列和磁電式檢測器組成新型的非接觸式扭矩傳感器，并利用虛擬儀器軟件LabVIEW建立同頻正弦信號相位差測量系統(tǒng)，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。
　　 其次重點研究了球對稱特性以及由磁性小球組成的環(huán)型空間陣列對電磁感應現(xiàn)象的影響，及在機械轉軸工

3、作過程中磁電式檢測器采集線圈感應電壓的變化規(guī)律；研究檢測器中采集線圈的排列方式，把感應電壓轉換成便于相位差測量的調相信號，建立環(huán)型空間陣列傳感器測量原理的數(shù)學模型；利用ANSYS有限元分析軟件對環(huán)型空間陣列傳感器進行實體建模和電磁分析，對其工作機理進行動態(tài)模擬，并通過具體實驗來驗證其理論模型的可行性和正確性。
　　 最后在實驗研究的基礎上進行了深入分析，分析和實驗結果表明，由磁性小球組成的環(huán)型空間陣列作為電感線圈中的磁介質，其磁