一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置及校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置，包括机械校准装置和电气控制系统，所述机械校准装置包括地基、支撑架、伺服电机、离合器、连接轴、制动器、下耦合器、扭矩传感器、上耦合器、标准惯量盘、气浮轴承、玻璃圆光栅和光栅读数头；所述电气控制系统包括角度信号调理采集装置、扭矩测量仪、制动器控制装置、电机控制装置和计算机。本发明专利技术通过将光栅读数头测量的扭矩幅值曲线与扭矩测量仪测量的扭矩波形进行比对校准，与现有技术相比，本发明专利技术可以有效提高扭矩传感器的校准幅值。

A device and calibration method for dynamic calibration of torque sensor by braking natural frequency method

【技术实现步骤摘要】
一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置及校准方法
本专利技术涉及一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置及校准方法，属于扭矩传感器校准

技术介绍
扭矩传感器广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、石油钻探等众多领域，在机械传动系统中，扭矩既是测算动力系统输出功率的重要参数，也是监测动力系统工作状态和健康状况的重要指标。由于动力系统在转动或摆动的过程中，传递的扭矩值是变化的，故扭矩传感器的动态参数是衡量其是否满足测量需求的重要参考标准，在测量动态扭矩参数的应用场合，动态扭矩应用前，对其动态参数进行校准，是保证测量参数准确可靠的重要保证。到目前为止，动态扭矩参数的溯源仍是行业亟待解决的难题，国内外开展了大量相关研究工作，主要的测试方法包括负阶跃法、冲击法和正弦激励法。负阶跃法是利用砝码施加力矩，在数十微秒内撤掉力矩，并测量传感器的振动参数，以分析其固有频率和阻尼，目前国内可做到的技术指标为：幅值范围（0~5）Nm、频率范围（1~160Hz），随着频率的上升，幅值逐渐降低；冲击法是利用脉冲力对传感器进行激励，通过采集扭矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置，包括机械校准装置和电气控制系统，其特征在于，所述机械校准装置包括：/n支撑架(1)；/n伺服电机(2)，固定于所述支撑架(1)的底部，且所述伺服电机(2)的输出轴竖直向上；/n离合器(3，固定于所述支撑架(1)上，所述伺服电机(2)的输出轴与所述离合器(3)的输入轴相连；/n连接轴(5)，所述离合器(3)的输出轴与所述连接轴(5)的下端相连；/n制动器(4)，固定于所述支撑架(1)上，所述制动器(4)的转子与所述连接轴(5)刚性连接；/n下耦合器(6)，所述连接轴(5)的上端与所述下耦合器(6)的下端刚性连接；/n扭矩传感器(7)，所述下耦合器...

【技术特征摘要】
1.一种制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置，包括机械校准装置和电气控制系统，其特征在于，所述机械校准装置包括：
支撑架(1)；
伺服电机(2)，固定于所述支撑架(1)的底部，且所述伺服电机(2)的输出轴竖直向上；
离合器(3，固定于所述支撑架(1)上，所述伺服电机(2)的输出轴与所述离合器(3)的输入轴相连；
连接轴(5)，所述离合器(3)的输出轴与所述连接轴(5)的下端相连；
制动器(4)，固定于所述支撑架(1)上，所述制动器(4)的转子与所述连接轴(5)刚性连接；
下耦合器(6)，所述连接轴(5)的上端与所述下耦合器(6)的下端刚性连接；
扭矩传感器(7)，所述下耦合器(6)的上端与所述扭矩传感器(7)的下端刚性连接；
上耦合器(8)，所述扭矩传感器(7)的上端与所述下耦合器(6)的上端刚性连接；
标准惯量盘(10)，所述上耦合器(8)的上端与所述标准惯量盘(10)的下端刚性连接；
气浮轴承(9)，套于所述标准惯量盘(10)上，并且所述气浮轴承(9)固定安装在所述支撑架(1)上；
玻璃圆光栅(11)，安装在所述标准惯量盘(10)上；
光栅读数头(12)，固定于所述支撑架(1)上，并且所述光栅读数头(12)与所述玻璃圆光栅(11)配套安装；
所述制动器(4)、连接轴(5)、下耦合器(6)、扭矩传感器(7)、上耦合器(8)、气浮轴承(9)、标准惯量盘(10)和玻璃圆光栅(11)的中轴线位于同一轴线上；
所述电气控制系统包括角度信号调理采集装置(14)、扭矩测量仪(15)、制动器控制装置(16)、电机控制装置(17)和计算机(18)，所述光栅读数头(12)的输出端与所述角度信号调理采集装置(14)的输入端电气连接，所述角度信号调理采集装置(14)的输出端与所述计算机(18)的输入端电气连接，所述扭矩传感器(7)的输出端与所述扭矩测量仪(15)的输入端电气连接所述扭矩测量仪(15)的输出端与所述计算机(18)的输入端电气连接，所述制动器控制装置(16)用于控制制动器(4)的动作，所述制动器控制装置(16)的信号输入端与所述计算机(18)的输出端电气连接，所述电机控制装置(17)用于控制伺服电机(2)的动作，所述电机控制装置(17)的信号输入端与所述计算机(18)的输出端电气连接。


2.根据权利要求1所述的制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置其特征在于，所述机械校准装置还包括：
地基(13)，所述地基(13)呈凹形，所述支撑架(1)的底部固定于所述地基(13)的底部地面上。


3.根据权利要求1所述的制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置其特征在于，所述支撑架(1)还包括悬臂，所述悬臂固定于所述地基(13)的侧面上。


4.根据权利要求1所述的制动式固有频率法动态校准扭矩传感器的装置其特征在于，所述上耦合器(8)的直径为200mm、长度为140mm，材质为50CrVA...

【专利技术属性】
技术研发人员：金冉，陈伟，黎安兵，刘国富，厉巍，朱永晓，张旺，
申请(专利权)人：贵州航天计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：贵州;52