扭矩测量是各种机械产品开发、质量检测、优化控制、过程监测和故障诊断等必不可少的内容,也是传动线路中的重要内容之一,通过对扭矩的分析,可以获得整个传动系统的性能参数。随着当今工业生产自动化和智能化程度的日益提高,人们需要获取的信息越来越多,这就要求测量系统具备实时在线检测、动态数据处理的功能。动态扭矩的测量方法由接触式测量向非接触式测量发展,测量系统向着实时监测的方向发展。
主要的研究内容包括:(1)介绍了双偏心动态扭矩传感器的结构和测量原理,分析了该扭矩传感器对信号采集系统的要求。(2)提出来一种基于霍尔传感器的信号采集方法,分析了该采集原理的可行性,设计了基于霍尔元件的信号采集头。并对该采集头进行了可行性试验。(3)设计了两种信息采集系统方案,对方案的原理、可行性进行了分析。按选定方案设计了信号调理电路和基于STC12C5A60S2单片机系统。对霍尔传感器输出的正弦信号进行滤波、隔直流、比较、逻辑等处理。(4)采用单片机C语言编程,完成信号的采集、计算、显示等功能。(5)在动态扭矩传感器试验台上对信息处理系统进行了调试。安装和调试了信息采集头,对信号调理电路进行了调试和修改;对软件进行了验证,对出现的噪声信号采用了屏蔽等方法进行了试验。通过实验分析,该动态扭矩传感器信号采集头的原理是可行的,易于实现信号采集。如何实现抗干扰,提高可靠性还需进一步试验。