A signal detection method based on torque sensor with magnetic force effect is implemented in a torque measurement system based on fiber grating. It includes: the excitation coil is fed into the frame of the excitation coil, and the elastic shaft is magnetized axially, so that the magnetic moment inside the elastic shaft rotates axially; and the torque measurement system is used. The torque loading device in the system applies torque to the elastic shaft, fixes the Hall detection circuit on the surface of the elastic shaft, detects the direction change of the magnetization vector of the elastic shaft, and converts the direction change of the magnetization vector into the voltage change, so as to obtain the torque and the direction change of the magnetization vector of the elastic shaft. Mathematical models. By establishing a mathematical model between the direction change of magnetization vector and the torque, the measurement value of the torque is finally obtained. The invention can break through the limitation of the existing torque measurement technology, and can be used for measuring in harsh environment, and is suitable for the fields of ship, aerospace and so on.
【技术实现步骤摘要】
基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法
本专利技术涉及一种信号检测方法。特别是涉及一种基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法。
技术介绍
随着现代科学技术的迅猛发展,扭矩测量技术已充分引起人们的重视,成为测试技术的一个新分支。扭矩是一个可以综合反映机械特征的机械量,是机械工程中的重要参数,也是传动轴的基本载荷形式之一。现有的扭矩测量方法主要包括应变式、压电式、力磁式与光弹式等,各个方法都有其特有的优势,但也存在各自的缺点,适合的应用领域也各有不同。因此,研究一种适合在恶劣环境下使用且精度高的测量方法是十分有必要的。基于磁弹式的扭矩传感装置作为工业生产现场的扭矩测量装置,其输出功率大、安装维修简单、抗干扰能力强、耐用性好、能够实现非接触测量,容易向小型化发展、特别适合于扭矩的在线检测。因而比较适合应用于船舶、钢铁、石油钻机数控等领域。此前,所采用磁弹式测量扭矩的方法都是线圈检测铁磁材料磁导率的方法,具有以下缺点:1、线圈检测磁导率的方法需要在弾性轴外围安装检测线圈且其检测的是±45°方向上的磁导率变化,不具有对称性;2、利用线圈检测磁导率的方法,其线圈的互感现象,影响测量效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种能够实现恶劣环境下的扭矩测量的基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法。本专利技术所采用的技术方案是:一种基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法,是在扭矩测量系统上实现,包括如下步骤:1)对励磁线圈骨架上的励磁线圈通入电流,对弹性轴进行轴向磁化,使得弹性轴的轴体内部的磁矩朝着轴向转动;2)通过扭矩测量系统中的扭矩加载装置对弹性轴施加扭矩;3)将 ...
【技术保护点】
1.一种基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法,是在扭矩测量系统上实现,其特征在于,包括如下步骤:1)对励磁线圈骨架上的励磁线圈(3)通入电流,对弹性轴(5)进行轴向磁化,使得弹性轴(5)的轴体内部的磁矩朝着轴向转动;2)通过扭矩测量系统中的扭矩加载装置对弹性轴(5)施加扭矩;3)将霍尔检测电路固定在弹性轴(5)的表面,检测弹性轴(5)的磁化强度矢量方向改变量,将所述的磁化强度矢量方向改变量换成电压的变化量,从而得到弹性轴(5)的扭矩与磁化强度矢量方向改变量数学模型:M=1.46527T+1071.9379式中,M为磁化强度矢量方向改变量,T为扭矩。
【技术特征摘要】
1.一种基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法,是在扭矩测量系统上实现,其特征在于,包括如下步骤:1)对励磁线圈骨架上的励磁线圈(3)通入电流,对弹性轴(5)进行轴向磁化,使得弹性轴(5)的轴体内部的磁矩朝着轴向转动;2)通过扭矩测量系统中的扭矩加载装置对弹性轴(5)施加扭矩;3)将霍尔检测电路固定在弹性轴(5)的表面,检测弹性轴(5)的磁化强度矢量方向改变量,将所述的磁化强度矢量方向改变量换成电压的变化量,从而得到弹性轴(5)的扭矩与磁化强度矢量方向改变量数学模型:M=1.46527T+1071.9379式中,M为磁化强度矢量方向改变量,T为扭矩。2.根据权利要求1所述的基于磁力效应扭矩传感器的信号检测方法,其特征在于,步骤1)所述的利用励磁线圈骨架包括有:用于装入弹性轴(5)的弹性轴套筒(2)、分别对称的一体连接在...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵美蓉,张晓梅,黄银国,郑叶龙,孙国铭,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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