基于圆柱体电容面积变化型扭矩测量的研制

扭矩测量是传动线路中的重要内容之一，通过扭矩的分析，可以获得整个传动系统的性能参数。扭矩测量比其他力学量测量复杂，是一个比较薄弱的环节。目前，高精度、高稳定性的非接触式扭矩测量方法是各国机械量测量研究的热点之一，为此，提出了一种基于圆柱体线位移型结构非接触、高灵敏度的扭矩测量原理。介绍了该测量方法的原理与结构。经实验证实：该测量原理可行，所设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性，重复精度≤0．5％。     

螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器研究

扭矩测量是传动线路中的重要内容之一，高精度、高稳定性的非接触式扭矩测量方法是当今各国机械量测量研究的热点之一，为此，提出了一种基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究。本文系统介绍了该测量方法的原理与结构，并对新研制的传感器进行了加载实验，从实验数据及其拟合方程证实该测量原理可行，所设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性，重复精度≤0．5％。     

微机测量扭矩和转速的方法与应用

论述了一种微机测量扭矩和转速的原理和方法。利用微机的时钟脉冲研制出一种精度达微秒级的时钟,用此时钟测量扭矩的误差小于1％,测量的转速误差小于1‰。在实际应用中提出了解决现场信号不稳定的两种测量方法,即周期计数和定时截取的测量方法。     

基于光纤法布里珀罗干涉的扭矩测量方法研究

在动态条件下,获取准确的传动轴扭矩测量数据是评估传动轴健康状况和运行状态的重要手段之一。传动轴扭矩测量经常伴随着震动、高温高湿以及强电磁等恶劣环境,考虑到电类传感器有漏电、电火花以及难以在强电磁干扰环境下工作等问题,本文提出了一种基于非本征光纤法布里珀罗干涉技术的扭矩测量方法。阐述了光纤传感器的工作原理,给出了传感器的安装方式,搭建了扭矩测量平台并对传感器的性能进行了实验验证。实验结果表明,传感器灵敏度为(0.224±0.06)μm/Nm,与理论具有很好的一致性。本文提出的测量方法在传动轴扭矩测量中具有测量动态范围大、测量精度高和实时快速的优势。     

等精度可变多周期不间断测频方法的研究

本文探求在较大的被测频率信号范围内获得相同的测量精度与响应速度的测量方法及电路。文中以扭矩和转速两个参数为例分析了该测量方法的可行性和实用性。文章详细地讨论了实现上述测量过程的时序及逻辑关系。     

基于FPGA的高精度扭矩传感系统设计

使用电阻式扭矩传感器与FPGA器件实现高精度扭矩传感系统设计.传感器将外界的扭矩信号转化为频率信号,频率信号的范围5～15 kHz.利用QUARTUSⅡ软件与VERILOG语言编写程序,通过FPGA芯片实现出等精度频率测量系统,并对频率信号进行采集,计算出扭矩数值,最后通过LED显示.文中给出了扭矩测量系统的原理图,并对VERIL-OG编写的等精度测量方法模块进行了仿真,并得到很好的效果.     

利用软磁合金实现动态扭矩非接触测量新方法

为提高磁弹性扭矩传感器的测量精度和灵敏度,对一种利用软磁合金间接实现动态扭矩非接触测量的新方法进行了研究.首先,论述了所采用传感器的基本结构与工作原理,然后介绍了常用软磁合金的主要磁特性以及在被测材料表面附着的工艺方法,最后分别在试样转轴表面附着坡莫合金、铁基非晶态合金以及铁基非晶合金情况下进行了扭矩测量试验,并得出了每种情况下传感器的非线性误差、重复度误差以及灵敏度参数.结果表明,这种测量方法不仅简单方便,而且能够提高扭矩测量的精度和灵敏度.     

旋转轴扭矩测量方法研究

分析了多种测量旋转轴扭矩方法的原理和特点，并重点介绍了利用行星齿轮机构的动力分流特点，将旋转轴扭矩的测量问题转化为测量固定轴静态扭矩问题的方法及其扭矩分析和传感器静态特性分析。     

一种高精度扭矩传感器结构的设计与分析

设计了一种微小扭矩高精度测量传感器。采用4片等厚的弹性臂作为弹性件，配合应变片测量微小扭矩作用下的形变。经过有限元分析确定其结构参数，设计出较为合理的截面。经实验，该扭矩传感器的刚度符合设计要求，能够满足微小扭矩高精度测量的需要。     

旋转机械转速80386微机辅助测量

在齿轮传动实验台上，作者ＰＣ３８６ＤＸ／３３微机实现了旋转机械转速和扭矩的计算机辅助测量，本文以周期法测转速为例介绍测量原理，测量系统及其硬件和软件。这些内容对微机辅助其它方法的转速测量和扭矩测量有一定的参考价值。     

基于模糊神经网络开关磁阻电动机转矩观测

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点，出于电机设计和控制的目的，常需要实时在线测量电机的动态转矩，采用转矩传感器的方法既复杂、昂贵，在高速下又不准确。利用一种新型变结构模糊神经网络对开关磁阻电动机转矩特性进行学习，之后把它用于动态转矩的实时在线测量。仿真与试验结果表明此方法能够快速、准确的测量开关磁阻电机动态转矩。     

A novel measurement method for the torque acting on the upper platen in a three-way double-sided lapping/polishing machine

In double-sided lapping and polishing processes, the friction coefficients between the workpiece and platens or pads are important parameters for understanding or improving the lapping and polishing processes. However, the friction coefficients have not been investigated in detail owing to insufficient measurement methods for the torques acting on the upper and lower platens, which are necessary to evaluate the friction coefficients. Thus, a novel measurement method for the torque acting on the upper platen in a three-way double-sided machine was proposed in this study. In the method, the torque is measured based on the forces acting on the holders supporting the upper platen rotation. The torques were measured with the method in double-sided lapping experiments, and they were confirmed to agree with the theoretical torque variation. Furthermore, the friction coefficient between the workpiece and upper pad identified with the proposed method was also verified by comparing with the friction coefficient measured in the single-sided lapping experiment. In addition, the estimation method of the lower platen torque based on the motor torque was investigated by utilizing the proposed method, and we found the lower platen torque was estimated accurately by taking a sufficient warm-up time or by modeling the torque loss in transmission path. Therefore, accurate measurement of the torques acting on the upper and lower platens, which is an effective tool for understanding or improving the process, was realized.     

基于工业摄像技术的动态轴功率测量

基于工业摄像技术提出一种非接触测量传动轴动态轴功率的方法。首先设计了轴功率测量系统,提出了测量轴转速和轴转矩的方法。通过数字散斑的相关搜索和亚像素计算等手段,测得轴转速和转矩值,最终计算得出轴功率。为验证本文方法的测量精度,搭建了车载试验系统,并在底盘测功机上对其进行了实际测量试验。试验结果表明:提出的轴功率测量方法得到的结果与底盘测功机测量结果变化趋势一致,其相对误差平均值为9.37%。其中轴转速的测量范围可以覆盖整个过程,测量值波动较小,与底盘测功机测量结果基本一致,其相对误差平均值为0.73%,抗噪能力强;轴转矩的测量范围可覆盖部分高转矩,测量值波动较大,两者测量结果趋势一致,其相对误差平均值为15.15%,抗噪能力较弱。本文方法克服了一些传统测量方法的不足,为解决轴功率动态测量提供了一种新思路。     

基于扭矩法和超声法检测螺栓预紧力的误差分析

文中分析了螺栓预紧力测量中的扭矩法和超声法的检测精度。基于扭矩法和超声法的检测原理,设计出检测装置,采用这2种方法对同类型紧固螺栓的预紧力进行了测量分析,并根据测量结果,分析了采用扭矩法和超声法测量紧固螺栓预紧力的测量误差。结果表明,在实验室环境下,与扭矩法相比,采用超声法测量螺栓预紧力的误差更小。     

非接触法在微电机力矩测试中的应用

为解决温度、振动、摩擦力、空气流动等因素对微电机力矩测试精度影响大的问题,提出了利用非接触法对微牛·米级微电机输出力矩进行测试的测量方法。对自行研制的测试设备——微力矩测试仪的工作原理及测试精度进行了详细分析。用所提出的测试方法和设备对电磁式微电机的力矩特性进行了测量,测试结果表明:该测试方法测量精度高,能够满足微牛·米级微电机力矩特性测试的要求。     

电机转矩转速测量方法的分析

电机的转矩和转速是最重要的两个参数,对它们的测量必须准确.根据用户提出的测量航空电机具体要求,本文分析了转矩和转速的测量原理,指出了采用应变式和光电式传感器构成测量仪更适合测量大转矩、高转速电机.虽然与传统的测量方法一致,但经过理论分析,得出了这种测量方式机械结构影响测量稳定性的原因,即传动轴受减速器齿轮啮合力作用产生的弯曲应变和结构谐振对测量精度影响最大.本文通过精确的计算,充分地考虑了机械结构对测量稳定性的影响,提出了选择转矩传感器及转速传感器的基本原理与方法.据此,在所研制的电机测量仪中,大大地提高了测量精度,并有效地减小了测量仪的体积和重量,适合航空工业应用.     

Novel non-contact torque measurement using the magnetomechanical effect

With the recent developments in science and technology, torque measurements have been widely used in many fields. However, present torque measurement methods have limitations for long-term applications. Therefore, a new method of non-contact torque measurement based on the magnetomachanical effect is reported that may be used in reducing fatigue for long-term measurements. The theory of the changes in magnetization with torque are analyzed to construct a model. Hence, an experiment platform was constructed that includes an excitation coils, shaft, and Gauss meter. The relationship between the magnetic induction and the torque was measured using this apparatus. The results show that the experimental measurements are in agreement with mathematical models obtained using magnetomechanical concepts. The results also show that the maximum nonlinearity error of the system is 0.6% and the maximum repetitive error is 3.125%. Additionally, this proposed method meets the requirements for long-term torque measurements and may also be used for the non-contact characterization of the torque of watercraft and airplanes.     

小型力矩电机波动力矩的测量

综合考虑现有无刷直流力矩电机波动力矩动静态测量方法的不足,提出了一种精确测量力矩电机波动力矩的方法。分析了力矩电机波动力矩经典测量方法的误差来源,根据力矩电机分体式的结构特点和可以长期堵转的性能特点,提出了采用电机定子相对转子旋转测量波动力矩的方法。在力矩电机转子堵转的状态下,通过外力旋转定子,测量电机堵转力矩的波动值,从而有效减少测量过程中惯性力矩和摩擦力矩引入的误差。根据提出的测量方法搭建了一套波动力矩测量装置,使用蜗轮蜗杆机构实现了定转子的相对旋转,并对测量装置进行了校准实验。实验结果表明,对于量程为0~1Nm的装置,其测量准确度可达0.3%,线性度为0.1%,基本满足无刷直流力矩电机对波动力矩测量的精度要求。