相位式磁栅转矩传感器

本文介绍了一种基于相位转矩测量原理,以磁栅为发讯器的转矩传感器。利用该传感器构成的转矩测量仪可大幅度减少被测传动系统的转速波动对转矩测量的影响,尤其适用于动态转矩的高精度测量。     

高速光电反射式转矩转速传感器及其试验研究

针对目前转矩转速传感器高速工况测量困难的问题, 研究了一种高速光电反射式转矩转速传感器.采用比相测量原理,以激光头和反光条纹为信号发生器.计算了弹性扭轴的结构参数和临界转速, 并进行了样机台架实验.实验表明:该传感器结构简单、性能稳定, 与现有的转矩转速传感器相比, 该传感器可用于速度在105 r/min以上的超高速回转机械(如航天叶轮泵、高速轴承等)转矩转速的测量, 且测量误差小.     

基于AT89S52的智能化转矩转速测试仪的研制

采用AT89S52单片机为核心,外扩采样、显示、保护、通信等电路构与一个高性能转矩转速测试仪,用于测量电机的输出转矩、功率和转速.分析了转矩和转速测量原理,测试仪的转矩测量采用了能量转化法,转速测量采用测速范围较宽的M/T测速法.介绍了其硬件结构和软件设计.经过实验验证,所设计的测试仪不但提高了测量精度,而且简化了硬件结构,降低了成本;测试结果与实际相符.     

高速光电式转矩传感器的测量原理与动态特性分析

基于现有的磁电式、光电式转矩转速传感器的测量原理,提出了一种高速光电反射式转矩传感器,介绍了传感器的基本结构和测量原理,分析了传感器的扭振动态特性.该传感器以激光头和反光条纹为发讯器,结构简单、性能稳定.与现有的转矩传感器相比,该系统可用于速度在105 r/min以上的超高速回转机械(如航天叶轮泵、高速轴承等)转矩的测量.     

基于虚拟仪器的电机测控实验系统

在对比国内外电机特性测控系统的基础上,结合高校相关课程实验的需要,设计了基于虚拟仪器的电机实验系统.该系统利用磁粉制动器实现了对电机的加载,用数据采集卡和定时/计数卡实现对电机的控制,利用数字式转矩转速传感器采集转速与转矩信号;充分利用LabVIEW图形化开发平台的优势,将电机的控制和测试变得智能化;在机械结构的设计上,通过不同尺寸联轴器的拆装使该测试系统能适用于不同电机的控制和特性测量.利用此系统可以方便地对电机的控制性能进行测试.     

汽车ESP和EPS系统的转角转矩组合式传感器

对一种可用于汽车ESP和EPS系统的转角与转矩组合式非接触传感器进行了研究.介绍了该传感器的结构和原理,推导了传感器的输出方程和灵敏度表达式.通过试验分析了传感器激磁磁场强度对转矩测量精度的影响,并得出了最佳激磁磁场强度.在0 ～450 N·m范围对传感器进行扭矩加载,得到了较高的测量灵敏度、线性度、重复度以及较低的迟滞静态误差;在500～3500 r/min范围内,转速最大相对误差为0.80％.试验数据显示:该传感器的精度能够达到1.0％,用于测量汽车方向盘的转矩和转角是可行的.     

压缩机测试技术——转矩转速仪测量轴功率

GB3853《一般用容积式压缩机性能试验方法》规定采用转矩转速仪(误差≤1％)作为测量压缩机轴功率的方法之一。本文就数字转矩转速仪结构原理;联接方式;传感器量程的选择;传感器的误差与校验以及提高测量精度的措施,特别是文中还给出了几种规格的转矩传感器联轴器的具体结构和尺寸,对于转矩转速仪测量压缩机轴功率的应用很有帮助。     

火炮身管内径测量仪的结构设计

文中介绍了再制造数字化平台上火炮身管内径测量仪机械结构的设计,该结构的设计解决了对阴阳线测量的难点,减少了结构的传递误差,提高了测量精度,为利用CCD传感器测量身管内径提供了可靠的结构保障.     

一种基于电脉冲插值细分的角度测量系统

针对普遍使用的高精度光栅角度传感器在机械物理条件上细分角度这一难题,提出了一种新结构的角度测量系统,原理是通过对电光栅的机械角进行高频脉冲线性插值细分,简化了传感器的机械结构和难度。通过实验对测量系统的误差进行了分析测试,提出了对转速均匀性的探讨,特别是针对驱动电机旋转时每周内转速变化的情况进行了研究和探讨,并采用交流异步测速电机对不同种类的电机进行了实际的测量比较。最后经过实验验证,该角度测量系统在理论上可以达到很高的精度,具有很好的应用前景。     

光栅转矩传感器的研究

本文介绍了一种结构简单测量精度高的新型转矩传感器－光栅转矩传感器的基本原理和结构，分析了这种传感器产生误差的原因，并指出了提高精度的思路。     

新型光电式转矩转速测量系统的研究

基于8051单片机,利用光反射原理和光电元件的响应特性,提出了一种在高速运转条件下测量转速转矩的新型光电式测量系统.阐述了其测量原理和主要硬件电路设计,具有结构简单、测量准确、使用方便等特点.     

球轴承摩擦力矩测量仪的设计与应用

为测量在不同载荷、转速等条件下球轴承的摩擦力矩特性,设计制造了球轴承摩擦力矩测量仪。介绍了测量仪的测量原理与技术方案。该测量仪模拟了轴承的载荷、转速、偏转力矩等工况,测量了轴承的摩擦力矩。对测量数据分析表明,该摩擦力矩测量仪能满足预定的设计要求,具有良好的稳定性,测量数据准确可靠,可为各种轴承摩擦力矩的测量提供准确的数据支持。     

虚拟转矩、转速仪的研制

分析转矩、转速测量原理，提出一种基于虚拟仪器的虚拟转矩、转速仪，通过它可方便、精确地测量转矩、转速。介绍这种虚拟转矩、转速仪的设计方法，并应用于电流变实验。实验表明：虚拟转矩、转速仪精度高、抗干扰能力强、操作简单，具有实际应用的意义。     

CPM康复器中的直流电机PID调速控制

采用梯形法和微分先行算法对传统的数字PID算法进行改进,提高了直流电机的PID调速稳定性和精度。基于调节电枢电压的调速方法和PWM原理,给出了通过测量电枢电流实现电机输出扭矩测量的方法。在LabVIEW软件开发环境和NIELVISⅡ＋实验平台基础上,构建直流电机调速系统,通过实验验证了对PID算法改进的有效性,以及在CPM康复器中不用扭矩传感器而实现电机扭矩测量的可行性。     

基于纳米晶软磁合金的转矩、转速和转角多功能传感器研究

为提高传感器的多功能性,对一种可同时测量转角、转速和转矩的非接触式传感器进行了研究。首先,论述了传感器的结构和基于纳米晶软磁合金压磁效应的测量原理,然后推导出传感器的输出数学模型与灵敏度表达式。最后,在25～100℃温度范围、0～450N·m转矩范围及500～3525r/min范围内进行试验,得出相对于25℃的零点温度漂移为0.002 03%/℃(满量程),满量程最大线性度、重复度及迟滞静态误差分别为0.81%、0.50%、0.85%,转速最大相对误差为0.70%。试验数据还显示,该传感器的测量灵敏度为1.26mV/N·m,精度达到1.0%,对于一般工程应用是可行的。     

基于铁基非晶态合金的非接触半套环式扭矩传感器的研究

对一种基于铁基非晶态合金压磁效应的非接触动态扭矩传感器进行研究。介绍传感器的结构和原理,推导出传感器的输出方程。通过动态扭矩测量试验,分析传感器探头与轴表面的间隙及转速对测试精度和灵敏度的影响,得出传感器输出电压随间隙的变化曲线U0-δ和最佳间隙范围以及三种转速时传感器的动态输出曲线。试验显示,当间隙为0.5 mm时,传感器最大重复性误差为1.71%,最大非线性误差为2.48%,灵敏度为1.385 2 mV/(N.m)。设计的传感器是可行的,尤其适合于一些需要固定非接触监测扭矩的重载低速传动轴。     

基于旋转法的发动机润滑油黏度检测技术研究

在传统旋转法基础上,提出一种新型的旋转式黏度在线测量方法。该方法利用流体力学相关理论对转子旋转时的黏滞力矩进行分析,通过建立传感器直流电机电流和油液黏滞力矩的关系来仿真计算油液黏度。研发一种发动机润滑油黏度在线检测传感器,通过高低温试验测试传感器对润滑油黏度的响应,并对传感器进行标定。结果表明,该传感器对油液黏度变化具有较快的响应与较高的灵敏度,结构简单,稳定可靠,克服了传统黏度计测量时间长、对环境要求苛刻、尺寸较大且价格昂贵的缺点。     

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。     

Performance of a newly developed torque-sensor motor

A new type of induction motor with a built-in torque sensor (called a ‘torque-sensor motor’) has been developed in order to monitor grinding torque. Its rotor shaft consists of a hollow shaft and torsion bar, each of which has a disc with equiangularly located magnets. The torque output is calculated by microcomputer from the time delay of pulses generated in detecting coils. This toque sensor has good linearity. Torque ripple and zero-point drift caused by rotational speed change are estimated to be less than 1 Nm. It is so sensitive that it can detect torque ripple from rotational error of the driving belts on the grinding machine. Further, it can accurately monitoring grinding torque by using a low pass filter to remove such torque ripple. It can also be used to estimated the time constant of the grinding wheel and workpiece system in the transient torque situation of a grinding cycle. The performance of the grinding wheel motor is as good as that of a conventional motor.