数字动态扭矩传感器制造技术

本实用新型专利技术给出了一种数字动态扭矩传感器；包括应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环、电源调节模块，应变式扭矩梁包括输入轴、输出轴、应变电桥电阻和弹性轴，输入轴上有花键，输出轴上有键槽，输入轴和输出轴分别与弹性轴配合，应变电桥电阻设置在弹性轴上，应变电桥电阻检测得到的应变信号，模拟量转数字量模块将应变信号变换成频率信号，导电滑环包括初级线圈和次级线圈，频率信号通过导电滑环从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈且向外输出。采用这样的结构后，本数字动态扭矩传感器通过在内部埋入模拟量转数字量模块，将模拟信号转换成数字信号，增加了信号的抗干扰能力以及精度。以及精度。以及精度。

【技术实现步骤摘要】
数字动态扭矩传感器


[0001]本技术涉及石油开采和提炼过程控制和监测中使用的传感器
，特别涉及一种数字动态扭矩传感器。

技术介绍

[0002]在石油开采、风力发电、铁路铺设等领域中对扭矩传感器的精度、好坏检测要求有着重要的意义，扭矩传感器对确保安全生产有重大的意义。由于现场环境复杂恶劣，对于设备的抗干扰能力、耐冲击、携带轻便、安装简单要求较高。
[0003]以往的动态扭矩测量采用模拟量输出，应变式扭力传感器输出信号小（20mv以内），现场环境复杂，电磁干扰比较多，造成现场测试数据波动较大，得不到准确的扭矩数据。分体式安装结构复杂，不利于现场使用。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种结构轻便、运行稳定的数字动态扭矩传感器。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供了一种数字动态扭矩传感器；
[0006]包括应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环、电源调节模块，应变式扭矩梁包括输入轴、输出轴、应变电桥电阻和弹性轴，输入轴上有花键，输出轴上有键槽，输入轴和输出轴分别与弹性轴配合，应变电桥电阻设置在弹性轴上，应变电桥电阻检测得到的应变信号，模拟量转数字量模块将应变信号变换成频率信号，导电滑环包括初级线圈和次级线圈，频率信号通过导电滑环从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈且向外输出。
[0007]作为优选，本数字动态扭矩传感器还包括信号处理电路，信号处理电路将模拟量转数字量模块转换后的频率信号进行滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的最终频率信号。
[0008]作为优选，本数字动态扭矩传感器还包括485驱动器，485驱动器将信号处理电路输出的最终频率信号换成485信号。
[0009]作为优选，本数字动态扭矩传感器还包括外壳，所述的应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环、电源调节模块都安装在外壳内，应变式扭矩梁的输入轴和输出轴分别伸出外壳外。
[0010]作为优选，本数字动态扭矩传感器的应变电桥电阻检测得到的应变信号通过放大器放大成强信号，强信号再通过模拟量转数字量模块变换成频率信号。
[0011]采用这样的结构后，本数字动态扭矩传感器通过在内部埋入模拟量转数字量模块，将模拟信号转换成数字信号，增加了信号的抗干扰能力以及精度。
[0012]本数字动态扭矩传感器的有益技术效果为：结构轻便、使用安装方便、精度高、重复性好等优点，克服了传统的动态扭矩传感器分体结构在使用中体积庞大、安装繁琐、抗干扰能力差的缺点。
附图说明
[0013]图1是本数字动态扭矩传感器实施例的左视图的剖视图。
[0014]图2是本数字动态扭矩传感器实施例信号处理的原理框图。
具体实施方式
[0015]如图1至2所示
[0016]本数字动态扭矩传感器包括外壳、应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环2、电源调节模块、信号处理电路和485驱动器。
[0017]外壳包括壳体31和盖板32，壳体31与盖板32之间组成空腔，应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环2、电源调节模块都安装在外壳的空腔内。
[0018]应变式扭矩梁包括输入轴11、输出轴12、应变电桥电阻和弹性轴13，输入轴11上有花键，输出轴12上有键槽，输入轴11和输出轴12分别与弹性轴13配合，应变电桥电阻设置在弹性轴13上，应变式扭矩梁的输入轴11和输出轴12分别伸出盖板32及壳体31外。
[0019]当弹性轴13受扭时，应变电桥电阻检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v
±
1v的强信号，强信号再通过模拟量转数字量模块变换成频率信号，通过导电滑环2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴13承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,最后通过485驱动器转换成485信号，既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理，外壳侧壁设有出线接头4，485驱动器设置在出线接头4内。
[0020]采用精密的导电滑环2是一个空间小、走线相当密集的部件，各种信号都在滑环内集中，因此各信号间的互感、互容效应较大。因为导电滑环2的滑刷和环道接触处无法屏蔽，其电容耦合尤其严重。本数字动态扭矩传感器中从滑环结构设计和滑环内部布线设计上综合考虑，增加模拟量转数字量模块，完全能避免动力和信号间，信号与信号间的干扰问题，并且能防止外界对滑环内部的电磁干扰，外部电源通过电源调节模块向导电滑环2供电。
[0021]由于导电滑环2从初级线圈至次级线圈之间只有零点几毫米的间隙，加之应变式扭矩梁上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。
[0022]以上所述的仅是本技术的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字动态扭矩传感器，其特征为：包括应变式扭矩梁、模拟量转数字量模块、导电滑环、电源调节模块，应变式扭矩梁包括输入轴、输出轴、应变电桥电阻和弹性轴，输入轴上有花键，输出轴上有键槽，输入轴和输出轴分别与弹性轴配合，应变电桥电阻设置在弹性轴上，应变电桥电阻检测得到的应变信号，模拟量转数字量模块将应变信号变换成频率信号，导电滑环包括初级线圈和次级线圈，频率信号通过导电滑环从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈且向外输出。2.根据权利要求1所述的数字动态扭矩传感器，其特征是：还包括信号处理电路，信号处理电路将模拟量转数字量模块转换后的频率信号进行滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡巍，
申请(专利权)人：蚌埠赛英电子科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：