本实用新型专利技术公开了一种高速转轴应变力测量装置，包括：转轴应变力发射组件，设置在转轴上，其包括恒压源激励单元、信号调理单元、数据采集单元、数据处理与射频发射单元和射频发射天线；转轴应变力采集组件，设置在舱体内，其包括射频接收天线、射频信号接收单元、射频信号解调单元、主控单元、时间码解调单元和数据输出单元；射频接收天线接收射频发射天线发送的信号。本实用新型专利技术解决了因电缆线容易产生绞绕而无法实时测量的问题，从而能够实时掌握转轴在运行过程中转轴扭矩的情况，便于实时数据的处理和分析，也便于事后处理和分析，有效满足了监测转动部件实时状态的要求。了监测转动部件实时状态的要求。了监测转动部件实时状态的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种高速转轴应变力测量装置
[0001]本技术涉及机载数据采集
，具体涉及一种高速转轴应变力测量装置。
技术介绍
[0002]当前，高速旋转的转轴的载荷测试逐渐成为了热点，受制于供电、无线数据传输、结构等特性，获取转轴在转动状态下产生的扭矩用来对转轴的工作状态进一步分析已经成为急需解决的问题。
[0003]在对转轴扭矩进行测试时，需要获取转轴在高速转动下的应变力参数数据。现有的测量方法是采用在转轴上贴装电阻应变片或者在在转轴部件上串联电阻应变式传感器，用电缆线引到应变测量仪器上进行数据处理，由于存在电缆线容易产生绞绕问题而无法实时测量的问题，同时也存在对转轴上的贴装传感器如何实时发送激励的问题，如果对电池的安全性要求较高的场所如何进行无电池供电的问题。
[0004]需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
[0005]本技术实施例提供一种高速转轴应变力测量装置，以解决现有技术中对转轴扭矩进行测试时存在的电缆线容易产生绞绕而无法实时测量以及对转轴上的贴装传感器如何实时发送激励的问题。
[0006]本技术实施例提供一种高速转轴应变力测量装置，包括：
[0007]转轴应变力发射组件，设置在转轴上，其包括恒压源激励单元、信号调理单元、数据采集单元、数据处理与射频发射单元和射频发射天线；所述信号调理单元、所述数据采集单元、所述数据处理与射频发射单元和所述射频发射天线依次连接，所述恒压源激励单元和所述信号调理单元还分别与外部的应变传感器连接；
[0008]转轴应变力采集组件，设置在舱体内，其包括射频接收天线、射频信号接收单元、射频信号解调单元、主控单元、时间码解调单元和数据输出单元；所述射频接收天线、所述射频信号接收单元、所述射频信号解调单元和所述主控单元依次连接，所述主控单元分别与所述时间码解调单元和所述数据输出单元连接，所述主控单元还与外部的上位机连接，所述时码解调单元还与外部的授时系统连接，所述数据输出单元还与外部的监控管理系统连接；
[0009]所述射频接收天线接收所述射频发射天线发送的信号。
[0010]作为本技术的优选方式，所述转轴应变力采集组件还包括电源单元和感应供电发射单元；
[0011]所述电源单元分别为所述射频信号接收单元、所述射频信号解调单元、所述主控单元、所述时间码解调单元、所述数据输出单元和所述感应供电发射单元供电，所述电源单
元还与外部的供电电源连接。
[0012]作为本技术的优选方式，所述感应供电发射单元包括PWM产生模块、PWM驱动模块、全桥逆变模块和发射线圈模块；
[0013]所述PWM产生模块、所述PWM驱动模块、所述全桥逆变模块和所述发射线圈模块依次连接，所述PWM产生模块、所述PWM驱动模块、所述全桥逆变模块和所述发射线圈模块还分别与所述电源单元连接。
[0014]作为本技术的优选方式，所述转轴应变力发射组件还包括感应供电接收单元，所述感应供电接收单元分别为所述恒压源激励单元、所述信号调理单元、所述数据采集单元和所述数据处理与所述射频发射单元供电；
[0015]所述感应供电接收单元包括接收线圈模块、AC/DC整流模块、保护滤波模块和DC/DC转换模块，所述接收线圈模块、所述AC/DC整流模块、所述保护滤波模块和所述DC/DC转换模块依次连接，所述接收线圈模块和所述发射线圈模块相对设置。
[0016]作为本技术的优选方式，所述发射线圈模块包括C型铁芯以及绕制在所述C型铁芯的中间段上的发射线圈，所述C型铁芯的开口朝向转轴，且与转轴存在间隙；
[0017]所述接收线圈模块包括包覆在转轴上的导磁材料和绕制于所述导磁材料上的接收线圈，所述接收线圈与所述发射线圈相对。
[0018]作为本技术的优选方式，所述AC/DC整流模块、所述保护滤波模块和所述DC/DC转换模块设置在柔性PCB电路板上，所述柔性PCB电路板包覆在转轴上。
[0019]作为本技术的优选方式，所述恒压源激励单元、所述信号调理单元、所述数据采集单元和所述数据处理与射频发射单元也设置在所述柔性PCB电路板上；
[0020]所述射频发射天线设置在环氧树脂板上，所述环氧树脂板包覆在转轴上。
[0021]作为本技术的优选方式，所述电源单元设置在第一嵌入式板卡上，所述感应供电发射单元设置在第二嵌入式板卡上，所述射频信号接收单元、所述射频信号解调单元、所述主控单元、所述时间码解调单元和所述数据输出单元设置在第三嵌入式板卡上；
[0022]所述第一嵌入式板卡、所述第二嵌入式板卡和所述第三嵌入式板卡组合后通过长螺杆安装形成插接结构，并通过各自底部设置的底板总线连接器实现信号传输。
[0023]作为本技术的优选方式，所述转轴应变力发射组件还包括调零单元，所述调零单元分别与所述信号调理单元和所述数据处理与射频发射单元连接。
[0024]本技术实施例提供的高速转轴应变力测量装置，通过在转轴上设置转轴应变力发射组件采集转轴在高速转动下的应变力数据并通过无线方式向外传输，而在相对于转轴静止的舱体内设置转轴应变力采集组件来通过无线方式接收该应变力数据，并在经过处理后再将这些数据传输至舱体内的其他系统中，解决了因电缆线容易产生绞绕而无法实时测量的问题，从而能够实时掌握转轴在运行过程中转轴扭矩的情况，便于实时数据的处理和分析，也便于事后处理和分析，有效满足了监测转动部件实时状态的要求。
[0025]此外，转轴应变力发射组件中还设置了恒压源激励单元，能够对转轴上的贴装传感器实时发送激励。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本技术实施例提供的一种高速转轴应变力测量装置的结构框图；
[0028]图2为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中恒压源激励单元的电路原理图；
[0029]图3为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中信号调理单元的电路原理图；
[0030]图4为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中数据采集单元的电路原理图；
[0031]图5为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中时间码解调单元的电路原理框图；
[0032]图6为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中感应供电发射单元的电路原理图；
[0033]图7为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中感应供电接收单元的电路原理图；
[0034]图8为图1所示的一种高速转轴应变力测量装置中感应供电发射单元与感应供电接收单元的结构示意图。
具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速转轴应变力测量装置，其特征在于，包括：转轴应变力发射组件，设置在转轴上，其包括恒压源激励单元、信号调理单元、数据采集单元、数据处理与射频发射单元和射频发射天线；所述信号调理单元、所述数据采集单元、所述数据处理与射频发射单元和所述射频发射天线依次连接，所述恒压源激励单元和所述信号调理单元还分别与外部的应变传感器连接；转轴应变力采集组件，设置在舱体内，其包括射频接收天线、射频信号接收单元、射频信号解调单元、主控单元、时间码解调单元和数据输出单元；所述射频接收天线、所述射频信号接收单元、所述射频信号解调单元和所述主控单元依次连接，所述主控单元分别与所述时间码解调单元和所述数据输出单元连接，所述主控单元还与外部的上位机连接，所述时码解调单元还与外部的授时系统连接，所述数据输出单元还与外部的监控管理系统连接；所述射频接收天线接收所述射频发射天线发送的信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轴应变力采集组件还包括电源单元和感应供电发射单元；所述电源单元分别为所述射频信号接收单元、所述射频信号解调单元、所述主控单元、所述时间码解调单元、所述数据输出单元和所述感应供电发射单元供电，所述电源单元还与外部的供电电源连接。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述感应供电发射单元包括PWM产生模块、PWM驱动模块、全桥逆变模块和发射线圈模块；所述PWM产生模块、所述PWM驱动模块、所述全桥逆变模块和所述发射线圈模块依次连接，所述PWM产生模块、所述PWM驱动模块、所述全桥逆变模块和所述发射线圈模块还分别与所述电源单元连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述转轴应变力发射组件还包括感应供电接收单元，所述感应供电接收单元分别为所述恒压源激励单元、所述信号调理...
【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，史强强，薛亚洲，周雪纯，王爽，罗霄，单文军，张宇，
申请(专利权)人：西安远方航空技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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