【文章內(nèi)容簡介】 .................................................................................... 6 課題研究方法 ................................................................................................................ 7 第二章 檢測裝置的基本原理和總體方案 ..................................................................................... 8 引言 .......................................................................................................................................... 8 檢測裝置整體系統(tǒng)框圖 ......................................................................................................... 8 電阻應(yīng)變片及扭矩測量的基本原理： ................................................................................ 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 .......................................................................................................... 14 引言 ........................................................................................................................................ 14 應(yīng)變片的選用 ....................................................................................................................... 14 彈性敏感元件設(shè)計 ............................................................................................................... 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 扭矩檢測系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計 ................................................................................. 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 ........................................................................................................... 27 A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 ........................................................................................................... 28 單片機電路及硬件選取 ....................................................................................................... 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 ................................................................................................................................................ 41 致 謝 ................................................................................................................................................ 42 參考文獻 ........................................................................................................................................... 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，以及機械化水平的提高，傳感器技術(shù)已經(jīng)成為了工業(yè)自動控制控制領(lǐng)域中重要的一部分。各種工業(yè)產(chǎn)品裝配線上使用的自動化緊固工具和裝置，例如電動板 旋鑿，都需要扭矩傳感器提供緊固力矩信號，并按照設(shè)定的擰緊力矩進行作業(yè)；在各種自動化生產(chǎn)過程中，例如深孔鉆削作業(yè)中的鉆頭過載保護和自動提升 排屑，數(shù)控金屬切削機床的自整定系統(tǒng)等，也都可以通過工作軸轉(zhuǎn)矩的在線檢測，達到工藝過程的自控目的。隨著汽車電子化程度的提高，特別是 CPU技術(shù)在汽車上的大量應(yīng)用，使傳感器技術(shù)成為發(fā)展汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。對汽車的各種電控系統(tǒng)而言，其中最重要的兩個基本參數(shù)是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷。 目前轉(zhuǎn)速測量無論在實驗室中還是汽車上，都已達到了實用的程度，而負荷測量方法雖然在實驗室中得到了廣泛應(yīng)用，但由于檢測儀器本身的體積、成本、可靠性或準確度等問題的存在，加之其它一些條件的限制，使其還沒有完全適用于車載實測。目前，汽車上廣泛使 用的負荷檢測方法均屬于間接測量方法，測量準確度比較低。扭矩傳感器屬于負荷的直接檢測方法，最有希望成為汽車未來實用的、高準確度的負荷傳感器。因此，研制出一種高準確度動態(tài)扭矩測量儀對自動控制及汽車制造業(yè)等領(lǐng)域具有非常重要的現(xiàn)實意義。 課題的研究背景與來源 課題研究背景 扭矩是旋轉(zhuǎn)動力機械的重要工作參數(shù)，而扭矩測量已經(jīng)成為機械量測量中一個重要組成部分。若能準確、可靠、方便地測出受試機械的平均或瞬時的扭矩值、轉(zhuǎn)速和功率，這將有利于改進和提高其性能。同時，裝置測試系統(tǒng)可作旋轉(zhuǎn)動力機械日常運行的監(jiān)視 裝置，起到故障診斷或可用作自動控制系統(tǒng)的檢測裝置。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 2 扭矩測量是各種機械產(chǎn)品的開發(fā)研究、測試分析、質(zhì)量檢驗、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，扭矩測量技術(shù)已充分引起人們的重視，成為測試技術(shù)的一個新分支。扭矩已成為眾多機械量測量中的一個主要參數(shù)。近年來，世界各工業(yè)發(fā)達國家相繼探討出許多扭矩測試新技術(shù)，研制、生產(chǎn)出較多的新穎扭矩測量儀。改革開放