【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .................................................................................... 6 課題研究方法 ................................................................................................................ 7 第二章 檢測(cè)裝置的基本原理和總體方案 ..................................................................................... 8 引言 .......................................................................................................................................... 8 檢測(cè)裝置整體系統(tǒng)框圖 ......................................................................................................... 8 電阻應(yīng)變片及扭矩測(cè)量的基本原理： ................................................................................ 8 原理 ................................................................................................ 8 .................................................................................................. 10 各部分功能介紹 ................................................................................................................... 12 方案論證 ................................................................................................................................ 13 第三章 扭矩傳感器的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 14 引言 ........................................................................................................................................ 14 應(yīng)變片的選用 ....................................................................................................................... 14 彈性敏感元件設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 15 扭矩傳感器的硬件結(jié)構(gòu) ...................................................................................................... 15 彈性軸材料的選擇和確定 ......................................................................................... 16 聯(lián)軸器的選用 .............................................................................................................. 17 ...................................................................................... 18 第四章 扭矩檢測(cè)系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計(jì) ................................................................................. 20 引言 ........................................................................................................................................ 20 電橋電路 ................................................................................................................................ 20 ........................................................................................................... 20 電橋電路的精度誤差分析 ......................................................................................... 23 放大電路的設(shè)計(jì)及硬件選用 .............................................................................................. 23 ........................................................................................................... 23 放大電路的誤差分析 ................................................................................................. 26 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 II 低通濾波電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 27 A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 28 單片機(jī)電路及硬件選取 ....................................................................................................... 31 LCD顯示電路及硬件選取 ................................................................................................... 32 4,8 硬件的抗干擾措施 .............................................................................................................. 35 第五章 軟件部分簡(jiǎn)介 .................................................................................................................... 37 引言 ........................................................................................................................................ 37 主程序包含的各部分模塊的定義及功能 .......................................................................... 39 數(shù)據(jù)處理子程序 ................................................................................................................... 39 LCD顯示部分 ........................................................................................................................ 39 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................................................................ 41 致 謝 ................................................................................................................................................ 42 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................... 43 附錄 系統(tǒng)總電路圖 ...................................................................................................................... 45 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 引言 隨著電子化，以及機(jī)械化水平的提高，傳感器技術(shù)已經(jīng)成為了工業(yè)自動(dòng)控制控制領(lǐng)域中重要的一部分。各種工業(yè)產(chǎn)品裝配線(xiàn)上使用的自動(dòng)化緊固工具和裝置，例如電動(dòng)板 旋鑿，都需要扭矩傳感器提供緊固力矩信號(hào)，并按照設(shè)定的擰緊力矩進(jìn)行作業(yè)；在各種自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，例如深孔鉆削作業(yè)中的鉆頭過(guò)載保護(hù)和自動(dòng)提升 排屑，數(shù)控金屬切削機(jī)床的自整定系統(tǒng)等，也都可以通過(guò)工作軸轉(zhuǎn)矩的在線(xiàn)檢測(cè)，達(dá)到工藝過(guò)程的自控目的。隨著汽車(chē)電子化程度的提高，特別是 CPU技術(shù)在汽車(chē)上的大量應(yīng)用，使傳感器技術(shù)成為發(fā)展汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。對(duì)汽車(chē)的各種電控系統(tǒng)而言，其中最重要的兩個(gè)基本參數(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。 目前轉(zhuǎn)速測(cè)量無(wú)論在實(shí)驗(yàn)室中還是汽車(chē)上，都已達(dá)到了實(shí)用的程度，而負(fù)荷測(cè)量方法雖然在實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛應(yīng)用，但由于檢測(cè)儀器本身的體積、成本、可靠性或準(zhǔn)確度等問(wèn)題的存在，加之其它一些條件的限制，使其還沒(méi)有完全適用于車(chē)載實(shí)測(cè)。目前，汽車(chē)上廣泛使 用的負(fù)荷檢測(cè)方法均屬于間接測(cè)量方法，測(cè)量準(zhǔn)確度比較低。扭矩傳感器屬于負(fù)荷的直接檢測(cè)方法，最有希望成為汽車(chē)未來(lái)實(shí)用的、高準(zhǔn)確度的負(fù)荷傳感器。因此，研制出一種高準(zhǔn)確度動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量?jī)x對(duì)自動(dòng)控制及汽車(chē)制造業(yè)等領(lǐng)域具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 課題的研究背景與來(lái)源 課題研究背景 扭矩是旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械的重要工作參數(shù)，而扭矩測(cè)量已經(jīng)成為機(jī)械量測(cè)量中一個(gè)重要組成部分。若能準(zhǔn)確、可靠、方便地測(cè)出受試機(jī)械的平均或瞬時(shí)的扭矩值、轉(zhuǎn)速和功率，這將有利于改進(jìn)和提高其性能。同時(shí)，裝置測(cè)試系統(tǒng)可作旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械日常運(yùn)行的監(jiān)視 裝置，起到故障診斷或可用作自動(dòng)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 2 扭矩測(cè)量是各種機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究、測(cè)試分析、質(zhì)量檢驗(yàn)、型式鑒定和節(jié)能、安全或優(yōu)化控制等工作中必不可少的內(nèi)容。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，扭矩測(cè)量技術(shù)已充分引起人們的重視，成為測(cè)試技術(shù)的一個(gè)新分支。扭矩已成為眾多機(jī)械量測(cè)量中的一個(gè)主要參數(shù)。近年來(lái)，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼探討出許多扭矩測(cè)試新技術(shù)，研制、生產(chǎn)出較多的新穎扭矩測(cè)量?jī)x。改革開(kāi)放