一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器，主要由扭力轴（1）、显示仪（6），与显示仪（6）相连接的信号锁相处理系统（5），设置在扭力轴（1）上的集流环（3），粘贴在扭力轴（1）上且与集流环（3）相连接的应变片（2），以及与集流环（3）相连接的振荡器（4）组成；其特征在于：在集流环（3）与信号锁相处理系统（5）之间还设置有逻辑放大电路（7）；本发明专利技术可以把采集到的微弱扭矩信息进行放大，以便于对扭矩信号做处理，这样可以增强扭矩传感器的灵敏度，使其适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器，具体是指一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器。
技术介绍
随着现代科学技术的迅猛发展，扭矩测量技术已经成为测试技术的新分支。扭矩测量的应用领域越来越广泛，大到飞机、般舶、钻井、发电设备和冶金矿山设备等，小到微电机、家用电器和钟表等。扭矩测量是各种机械新产品开发、质量检验、优化控制、工况监测和故障诊断等必不可少的内容。准确的扭矩测量对缩短现代机械设备的研制周期、提高设备性能、降低研制费用具有重要的作用。随着经济实力和技术不平的大幅提升，在民用和国防方面的设备技术越来越先进，这对扭矩传感器的要求则更高。在工作中，被测设备有时只有轻微的扭矩输出，这种情况下传统的扭矩传感器并不能很好的采集到被测设备的扭矩信号，给设备性能评估带来了很大的麻烦。因此提供一种高灵敏度的扭矩传感器则是目前的当务之急。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统的扭矩传感器灵敏度不高的缺陷，提供一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器，主要由扭力轴、显示仪，与显示仪相连接的信号锁相处理系统，设置在扭力轴上的集流环，粘贴在扭力轴上且与集流环相连接的应变片，以及与集流环相连接的振荡器，在集流环与信号锁相处理系统之间还设置有逻辑放大电路；所述的逻辑放大电路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT7，三极管VT8，三极管VT9，三极管VT10，一端与放大器P3的正极相连接、另一端接地的电阻R13，一端与放大器P3的负极相连接、另一端则与三极管VT7的基极相连接的电阻R14，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极则与放大器P3的输出端相连接的二极管D7，一端与放大器P4的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R16，负极经电阻R15后与放大器P2的输出端相连接、正极则经极性电容C7后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C6，与极性电容C7相并联的电阻R17，N极经电阻R18后与三极管VT8的发射极相连接、P极则经电感L5后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D9，N极与三极管VT8的集电极相连接、P极则与放大器P4的输出端相连接的二极管D8，一端与三极管VT8的发射极相连接、另一端与三极管VT9的发射极相连接的电阻R19，正极与三极管VTlO的发射极相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT9的发射极相连接、另一端则经电阻R21后与极性电容C9的负极相连接的电阻R20，以及与电阻R20相并联的极性电容C8组成；所述放大器P2的正极和负极均与放大器P3的正极相连接、其输出端则与放大器P4的负极相连接；所述放大器P3的负极与其正极相连接、其输出端则与三极管VT7的发射极相连接；所述三极管VT8的基极与放大器P4的输出端相连接、其集电极接地、发射极与三极管VTlO的集电极相连接；三极管VT9的基极与二极管D9的N极相连接、集电极与三极管VTlO的发射极相连接；三极管VTlO的基极则与电阻R20和电阻R21的连接点相连接，三极管TH的集电极接地。进一步的，所述信号锁相处理系统由前端输入电路，与前端输入电路相连接的锁相电路，与锁相电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的转换电路组成。所述的前端输入电路包括电阻R1，电阻R2，电感LI，电感L2，二极管D1，二极管D2，二极管D3以及电容Cl ;所述二极管Dl的P极接地、N极则经极性电容Cl后与二极管D2的N极相连接，电阻Rl的一端与二极管Dl的N极相连接、另一端则作为电路的一个输入极，电阻R2的一端与二极管Dl的N极相连接、另一端则与锁相电路相连接，电感L2的一端经电阻R2后与二极管Dl的N极相连接、另一端则与二极管D2的P极相连接，所述二极管D2的N极经电感LI后作为电路的另一输入极、P极与锁相电路相连接，二极管D3的N极与二极管D2的P极相连接、P极则与锁相电路相连接的同时接地。所述的锁相电路由场效应管Q1，三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R3后与三极管VTl的发射极相连接、负极则与三极管VTl的基极相连接的极性电容C2，一端与三极管VTl的集电极相连接、另一端经电感L4后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与信号放大电路相连接的电阻R6，以及一端经电感L3后与三极管VT2的基极相连接、另一端接地的电阻R5组成；所述场效应管Ql的栅极与二极管D3的N极相连接、源极与三极管VT2的基极相连接、其漏极则与三极管VTl的集电极相连接，所述三极管VTl的集电极与电阻R2和电感L2的连接点相连接、其基极则与信号放大电路相连接，所述三极管VT2的集电极分别与二极管D3的P极以及信号放大电路相连接、其发射极接地。所述的信号放大电路由放大器P1，三极管VT3，三极管VT4，正极经电阻R7后与三极管VTl的基极相连接、负极则与放大器Pl的正极相连接的极性电容C4，正极经电阻R8后与放大器Pl的负极相连接、负极则经电阻R6后与三极管VT2的基极相连接的极性电容C3，正极与极性电容C3的负极相连接、负极与转换电路相连接的电极电容C5，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与放大器Pl的负极相连接的电阻R9，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端与三极管VTl的基极相连接的电阻R10，以及N极与三极管VTl的基极相连接、P极接地的稳压二极管D4组成；所述三极管VT3的基极与三极管VT2的集电极相连接、其发射极与极性电容C3的负极相连接、集电极与三极管VTl的基极相连接，所述三极管VT4的集电极和放大器Pl的输出端分别与转换电路相连接。所述的转换电路由转换芯片U，场效应管Q2，三极管VT5，三极管VT6，或非门A，P极与或非门A的负极相连接、N极与转换芯片U的IN+管脚相连接的二极管D5，N极与场效应管Q2的漏极相连接、P极则经电阻R12后与转换芯片U的OUT管脚相连接的二极管D6，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端则与场效应管Q2的源极相连接的电阻Rll组成；所述或非门A的正极与三极管VT4的集电极相连接、输出端则与三极管VT5的发射极相连接，所述转换芯片U的IN+管脚与放大器Pl的输出端相连接、其IN-管脚则与极性电容C5的负极相连接、GND管脚接地、OUT管脚还与场效应管Q2的栅极相连接、VCC管脚接15V电压，所述三极管VT5的基极与或非门A的输出端相连接、集电极与三极管VT6的基极相连接，三极管VT6的集电极与三极管VT5的发射极相连接、其发射极则与二极管D6的P极相连接。所述的转换芯片U为LM393型集成芯片。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果: (I)本专利技术可以把信号频率抑制在一定的频率范围，从而可以提高扭矩传感器的测量精度。(2)本专利技术可以把采集到的微弱扭矩信息进行放大，以便于对扭矩信号做处理，这样可以提高扭矩传感器的灵敏度，使其适用范围更广。【附图说明】图1为本专利技术的整体结构示意图； 图2为本专利技术的信号锁相处理系统电路结构示意图；...

【技术保护点】
一种基于逻辑放大处理的扭矩传感器，主要由扭力轴（1）、显示仪（6），与显示仪（6）相连接的信号锁相处理系统（5），设置在扭力轴（1）上的集流环（3），粘贴在扭力轴（1）上且与集流环（3）相连接的应变片（2），以及与集流环（3）相连接的振荡器（4）组成；其特征在于：在集流环（3）与信号锁相处理系统（5）之间还设置有逻辑放大电路（7）；所述的逻辑放大电路（7）由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT7，三极管VT8，三极管VT9，三极管VT10，一端与放大器P3的正极相连接、另一端接地的电阻R13，一端与放大器P3的负极相连接、另一端则与三极管VT7的基极相连接的电阻R14，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极则与放大器P3的输出端相连接的二极管D7，一端与放大器P4的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R16，负极经电阻R15后与放大器P2的输出端相连接、正极则经极性电容C7后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C6，与极性电容C7相并联的电阻R17，N极经电阻R18后与三极管VT8的发射极相连接、P极则经电感L5后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D9，N极与三极管VT8的集电极相连接、P极则与放大器P4的输出端相连接的二极管D8，一端与三极管VT8的发射极相连接、另一端与三极管VT9的发射极相连接的电阻R19，正极与三极管VT10的发射极相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT9的发射极相连接、另一端则经电阻R21后与极性电容C9的负极相连接的电阻R20，以及与电阻R20相并联的极性电容C8组成；所述放大器P2的正极和负极均与放大器P3的正极相连接、其输出端则与放大器P4的负极相连接；所述放大器P3的负极与其正极相连接、其输出端则与三极管VT7的发射极相连接；所述三极管VT8的基极与放大器P4的输出端相连接、其集电极接地、发射极与三极管VT10的集电极相连接；三极管VT9的基极与二极管D9的N极相连接、集电极与三极管VT10的发射极相连接；三极管VT10的基极则与电阻R20和电阻R21的连接点相连接，三极管VT7的集电极接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程社林，余仁伟，曹诚军，徐海川，
申请(专利权)人：成都诚邦动力测试仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51