应用于轴系扭矩测量的单C形/双C形聚焦磁场激励装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于轴系扭矩测量的单C形/双C形聚焦磁场激励装置，其中，单C形聚焦磁场激励装置包括：激励组件、聚焦磁场控制电路和激励装置固定支座，其中，激励组件呈C形，且两端呈180

【技术实现步骤摘要】
应用于轴系扭矩测量的单C形/双C形聚焦磁场激励装置


[0001]本专利技术涉及旋转轴系扭矩测量
，特别涉及一种应用于轴系扭矩测量的单C形/双C形聚焦磁场激励装置。

技术介绍

[0002]旋转轴系运转过程中的载荷可用扭矩这个指标来表示；并且可以通过对轴系扭矩的实时监测来判断轴系的工作状态，及时对轴系可能出现的各种异常做出判断与处理，所以设计出有效、便捷的旋转轴系扭矩测量方法极为重要。
[0003]相关技术中，旋转轴系扭矩的方式可分为串联式测量与并联式测量；其中并联式测量又可分为接触式测量与非接触式测量。磁电式扭矩传感器属于并联非接触式扭矩传感器，此种传感器通过测量输入、输出端接收线圈因通过激励磁场区域而产生的感应电压的相位差来得出扭矩值。此种类型的传感器安装时不需要断开轴系且传感器定子部分与转子部分不需要直接接触，对被测轴系运动的影响很小；并且此种传感器能够适应灰尘油污等恶劣的工作环境且对环境温度的变化不敏感，但磁电式扭矩传感器存在漏磁严重、激励磁场发散严重、精度和灵敏度较低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提出一种应用于轴系扭矩测量的双C形聚焦磁场激励装置。
[0007]为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，包括以下步骤：第一激励组件、第一聚焦磁场控制电路和第一激励装置固定支座，其中，所述第一激励组件呈C形，且C形两端为双锥头，彼此呈180
°
对角，所述第一激励组件包括铁磁芯、铜制励磁线圈和屏蔽罩，所述铜制励磁线圈缠绕在所述铁磁芯上，所述屏蔽罩包裹所述铁磁芯和所述铜制励磁线圈；所述第一聚焦磁场控制电路包括四个晶闸管和一个检测电阻，其中，所述四个晶闸管构成驱动桥，所述驱动桥与所述检测电阻电连接，所述检测电阻和所述铜制励磁线圈连接；所述第一激励装置固定支座呈倒7型，其底座上安装所述第一聚焦磁场控制电路，第一激励装置可以搭配差分滤波电路，差分滤波电路能够滤除感应信号中90％的杂波，并且差分滤波电路与传统滤波电路相比具有结构简单、滤波效果好的优点。
[0008]本专利技术实施例的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，可搭配差分滤波电路的单C形聚焦磁场激励装置来代替传统磁电式扭矩传感器中无法产生高强度聚焦磁场并且存在严重漏磁现象的磁场激励装置；且其基于聚焦磁场技术的激励装置产生的聚焦磁场聚焦性及强度远优于传统磁电式扭矩传感器使用的激励装置产生的磁场，因此若使用
该激励装置的传感器转子接收线圈能够产生大得多的感应电压，还可以根据轴的转速调节磁场强度，避免了因磁饱和导致的能量浪费并使传感器转子接收线圈产生的电压信号始终保持易于被采集与处理的范围之内，这在很大程度上提高了扭矩传感器的测量精度；另外其使用的具有双锥头的C形激励组件可以在一定程度上引导外界磁场磁力线以垂直于接收线圈的形式分布，降低了外磁场对接收线圈产生感应电压的干涉；除此之外，该激励装置搭配的差分滤波电路相对于传统的滤波电路具有结构简单，滤波效果好的优点，能够进一步优化传感器的精度和灵敏度。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置还可以具有以下附加的技术特征：
[0010]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽罩分为三层，第一层材料为铁，第二层材料为铝，第三层材料为铁，且三层材料厚度均为1mm。
[0011]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽罩的三层材料依次和所述铁磁芯贴合在一起，且使用石墨碳素填充两者之间的间隙。
[0012]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过控制所述四个晶闸管的导通与否来控制所述铜制励磁线圈中的电流方向。
[0013]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述检测电阻为1Ω，用于检测电流大小及方向。
[0014]为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了应用于轴系扭矩测量的双C形聚焦磁场激励装置，包括：第二激励组件、第二聚焦磁场控制电路和第二激励装置固定支座，其中，所述第二激励组件包括两个呈C形的激励组件，且每个激励组件的C形两端为双锥头，彼此呈90
°
对角，所述两个呈C形的激励组件以被测轴轴线为旋转中心间隔180
°
布置，并处于同一个与所述被测轴轴线垂直的平面内，所述每个激励组件包括铁磁芯、铜制励磁线圈和屏蔽罩，所述铜制励磁线圈缠绕在所述铁磁芯上，所述屏蔽罩包裹所述铁磁芯和所述铜制励磁线圈；所述第二聚焦磁场控制电路包括四个晶闸管和一个检测电阻，其中，所述四个晶闸管构成驱动桥，所述驱动桥与所述检测电阻电连接，所述检测电阻分别与两个铜制励磁线圈连接；所述第二激励装置固定支座呈倒π型，其底座的中间位置上安装所述第二聚焦磁场控制电路，第二激励装置可以搭配桥式滤波电路，桥式滤波电路能够滤除感应信号中98％的杂波，并且桥式滤波电路与传统滤波电路相比具有结构简单、滤波效果好的优点。
[0015]本专利技术实施例的应用于轴系扭矩测量的双C形聚焦磁场激励装置，可搭配桥式滤波电路的双C形聚焦磁场激励装置来代替传统磁电式扭矩传感器中无法产生高强度聚焦磁场并且存在严重漏磁现象的磁场激励装置；且其基于聚焦磁场技术的激励装置产生的聚焦磁场聚焦性及强度远优于传统磁电式扭矩传感器使用的激励装置产生的磁场，因此若使用该激励装置的传感器转子接收线圈能够产生大得多的感应电压，还可以根据轴的转速调节磁场强度，避免了因磁饱和导致的能量浪费并使传感器转子接收线圈产生的电压信号始终保持易于被采集与处理的范围之内，这在很大程度上提高了扭矩传感器的测量精度；另外其使用的具有双锥头的C形激励组件可以在一定程度上引导外界磁场磁力线以垂直于接收线圈的形式分布，降低了外磁场对接收线圈产生感应电压的干涉；除此之外，该激励装置搭配的桥式滤波电路相对于传统的滤波电路具有结构简单，滤波效果好的优点，能够进一步优化传感器的精度和灵敏度。
[0016]另外，根据本专利技术上述实施例的应用于轴系扭矩测量的双C形聚焦磁场激励装置还可以具有以下附加的技术特征：
[0017]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽罩分为三层，第一层材料为铁，第二层材料为铝，第三层材料为铁，且三层材料厚度均为1mm。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽罩的三层材料依次和所述铁磁芯贴合在一起，且使用石墨碳素填充两者之间的间隙。
[0019]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过控制所述四个晶闸管的导通与否来控制所述第二激励组件中的两个铜制励磁线圈中的电流方向，其中，两个铜制励磁线圈为串联。
[0020]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述检测电阻为1Ω，用于检测电流大小及方向。
[0021]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，包括：第一激励组件、第一聚焦磁场控制电路和第一激励装置固定支座，其中，所述第一激励组件呈C形，且C形两端为双锥头，彼此呈180
°
对角，所述第一激励组件包括铁磁芯、铜制励磁线圈和屏蔽罩，所述铜制励磁线圈缠绕在所述铁磁芯上，所述屏蔽罩包裹所述铁磁芯和所述铜制励磁线圈；所述第一聚焦磁场控制电路包括四个晶闸管和一个检测电阻，其中，所述四个晶闸管构成驱动桥，所述驱动桥与所述检测电阻电连接，所述检测电阻和所述铜制励磁线圈连接；所述第一激励装置固定支座呈倒7型，其底座上安装所述第一聚焦磁场控制电路。2.根据权利要求1所述的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，所述屏蔽罩分为三层，第一层材料为铁，第二层材料为铝，第三层材料为铁，且三层材料厚度均为1mm。3.根据权利要求2所述的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，所述屏蔽罩的三层材料依次和所述铁磁芯贴合在一起，且使用石墨碳素填充两者之间的间隙。4.根据权利要求1所述的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，通过控制所述四个晶闸管的导通与否来控制所述铜制励磁线圈中的电流方向。5.根据权利要求1所述的应用于轴系扭矩测量的单C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，所述检测电阻为1Ω，用于检测电流大小及方向。6.一种应用于轴系扭矩测量的双C形聚焦磁场激励装置，其特征在于，包括：第二激励组件、第二聚焦磁场控制电路和第二激励装置固定支座，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，朱世宁，郭艳玲，刘杰，
申请(专利权)人：哈尔滨磁策矩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：