軋制力矩傳感器及其遙測系統(tǒng)的研究.pdf

1、軋鋼機是鋼鐵冶金企業(yè)的關鍵生產(chǎn)設備。在軋鋼機生產(chǎn)過程中，軋制力矩信息對保證安全生產(chǎn)、優(yōu)化軋制規(guī)程、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和最優(yōu)控制等都具有重要意義。能測取軋制力矩的傳感器種類很多，其中電阻應變式扭矩傳感器的可靠性、穩(wěn)定性、準確性以及安裝的便利性都比較好，能較好地適應工作環(huán)境比較惡劣的軋鋼現(xiàn)場。但使用該類傳感器測取軋制力矩時，傳感器隨軸旋轉，因此需要解決傳感器的供電及信號傳送問題；又由于比較惡劣的安裝/工作條件，傳感器信號漂移比較嚴重，因此還

2、需要解決傳感器的實時補償/校準等問題。 為解決傳感器的供電問題，將非晶硅光電池板纏繞/固定在轉軸上，將人工光源提供的光能轉換為電能。根據(jù)非晶硅光電池板的光譜特性，選擇適用的光源，并沿轉軸圓周均布，使光電池能接收到持續(xù)穩(wěn)定的光能，并設計了專用的電源管理電路，用以協(xié)調備用電源(鋰電池)的充/放電。 為解決傳感器的信號漂移問題，并進一步實現(xiàn)傳感器系統(tǒng)的即裝即用和信號發(fā)送，在傳感器上集成了由X9241、AD623和基于SoC技術

3、的MCU等組成的智能信號調理電路，對傳感器輸出信號進行放大、濾波、A/D變換，并利用MCU分析傳感器信號特征，實時反饋補償漂移信號，對獲取的數(shù)字化扭矩信息進行修正、校準并轉換為串行的基帶信號，調制由MCU生成的38kHz的載波脈沖，用生成的已調波驅動紅外LED發(fā)射相應的脈動光。 為將傳動軸上的扭矩信息可靠地傳送到地面，使一組紅外LED沿傳動軸圓周均布，均布角小于紅外LED的散射角，同步發(fā)射脈動光，從而使地面的信號接收處理系統(tǒng)可連