高速轉(zhuǎn)軸扭矩測量光電系統(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)系到整個系統(tǒng)安全、高效生產(chǎn)的決定性因素。而經(jīng)過對目前扭矩儀的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)已有的產(chǎn)品不能適應(yīng)于高速轉(zhuǎn)軸的扭矩測量。
　　本文對高速轉(zhuǎn)軸的扭矩測量進(jìn)行了深入研究,包括以下幾個方面的內(nèi)容:扭矩測量的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及常用原理;光電式扭矩傳感器的測量原理,本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計;扭矩測量的硬件電路的研究與開發(fā);系統(tǒng)軟件的設(shè)計;處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析誤差來源,提出系統(tǒng)改進(jìn)建議。測量原理方面,本文采用光電式扭矩測量

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