通用转矩测量系统的研究

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1、摘要转矩、转速、功率测量是各种机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全或优化控制等工作中所必不可少的内容。通过测量机械设备的转矩、转速、助率，可以分析和研究零件、机构的受力状况和某些物理现象的机理。因此，它对发展设计理论，保证安全运行及实现自动检测、自动控制都有重要作用。本文首先提出了转矩测量的一种新结构——光栅静态(平均)转矩测量传感器：然后阐述了动态转矩测量的基本原理：接着提出了新的飞轮矩与加速度测量方法，并对其进行了理论推导及实验证明；最后对提出的通用转矩测量系统进行了硬件、软件上的设计。针对提出的通用转矩测量系统，本文主要在以下几个方面做了工作一、转矩测量原理的研究，转

2、矩测量国内外现状的分析二、光栅转矩传感器的设计；三、飞轮矩与加速度测量新方法的提出四、传感器接口板芯片的设计和研制五、转矩测量软件的编程及实现。关键词：转矩，转速，功率，光栅转矩传感器，可编程芯片，虚拟仪器技术单片机，飞轮矩ABS’rRACl’Torque，rotatingspeedandpowermeasurementarefundamentaltothed。signing，testing，qualitycheckingandoptimizationcontrollingofallm。L1

3、1anicalproducts．Withmeasuringthem，wecananalyz

4、estrengthof“)11】ponentandphysicalprincipleofmachine．Theref。re，ItisimportantLo(1evelopadesigntheoryinordertoensurerunningsafeandrealizeLh(、automation．Firstly，Ipresentanewstructureoftorquemeasurement——gratingL。r(Ju。sensor．Secondly，introducethefundamentalprincipleofthe(1vna¨1ictoraue．Andthenbring

5、forwardnewmethodsofmeasuringflywheelIlIomentandacceleration，whichhasbeenprovednotonlybytheory，but“lsobyexperiment．Finallythedesignofthegeneralmeasuringsystemf。lt。rquehasbeenfinished．1nthispaper，IproposeageneralmeasuringsystemfortorqueandintIoduceitwithfivepartsasfollows：1．Researchontheprincipl

6、eoftorquemeasurementandanalysisoftheactualitiesoftraditionalinstrumentsofTorqueathomeandabroad．2．Designofthegratingtorquesensor．3．Bringforwardanewmethodofmeasuringflywheelmomentandacceleration．4．Designanddevelopofaninterfaceelectrotypeoftorquesensor·5．Accomplishthesoftwaredesignofgeneralmeasur

7、ingsystemfortOrque．Keywords：torque，rotatingspeed，power，gratingtorquesensor，prograrⅢnable109icdevice，Virtualinstrument，sin91echip，flywheelmnnlpnt浙江i[．业大学硕士学位论文笫一章绪论第一章绪论1．1引言转矩、转速、功率测量是各种机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全或优化控制等工作中所必不可少的内容。通过测量机械设备的转矩、转速、功率，可以分析和研究零件、机构的受力状况和某些物理现象的机理。因此，它对发展设计理论，保证安全运行及实现自

8、动检测、自动控制都有重要作用。转矩、转速、功率测量装置已成为科研单位、大专院校、工厂实验室或检验部门的必备测试工具，也是电子计算机控制的生产或试验系统中提供转矩信息所必需的组成部分。对于工业传动系统，如大型发电机组、汽车、摩托车、变速箱等，要知悉其功率、传动效率，也必须首先测量转矩等参数。丽目前转矩测量主要用转矩表显示，或通过箱式硬件仪表。把传感器输出的信号通过硬件电路计算后用数码管显示出来。这些方法经过多年的研究和实践，在各拙得到了广泛的应用。其优点是测量稳定，单台