環(huán)型空間陣列扭矩測(cè)量系統(tǒng)抗干擾能力的研究.pdf

1、在各種機(jī)械設(shè)備性能檢測(cè)系統(tǒng)中，扭矩是最能反映出機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸性能的典型機(jī)械量之一。通過對(duì)被測(cè)扭矩信號(hào)的分析，可迅速獲得反映機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要特征參量，如扭轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、角加速度等。因此，具有精度高、準(zhǔn)確性好、抗干擾能力強(qiáng)的扭矩測(cè)量新方法及測(cè)量系統(tǒng)成為了近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。
　　 論文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)沖擊等極端惡劣環(huán)境下的扭矩測(cè)量仍無有效檢測(cè)方法的現(xiàn)狀，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：5097530

2、0)和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(項(xiàng)目編號(hào)：20100191110038)的資助下，根據(jù)球?qū)ΨQ特性和交流電磁感應(yīng)原理，在提出的一種新型非接觸式環(huán)型空間陣列扭矩傳感器的基礎(chǔ)上，從提高環(huán)型空間陣列扭矩測(cè)量系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量和準(zhǔn)確度出發(fā)，以傳感器的測(cè)量系統(tǒng)原理研究入手，重點(diǎn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的電路抗干擾能力進(jìn)行了較為深入的分析與研究。
　　 論文首先從環(huán)型空間陣列扭矩測(cè)量系統(tǒng)的干擾源分析入手，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的內(nèi)部干擾與外部干擾進(jìn)行了詳細(xì)分析與討論

3、，同時(shí)對(duì)傳感器和測(cè)量系統(tǒng)的干擾源、上位機(jī)系統(tǒng)的干擾等進(jìn)行了較為深入的分析研究，并對(duì)幾種常見的硬件與軟件抗干擾措施進(jìn)行了討論。
　　 其次在以上分析、討論、研究的此基礎(chǔ)上，開展了扭矩測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，重點(diǎn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行硬件與軟件設(shè)計(jì)，主要包括信號(hào)調(diào)理模塊的抗干擾設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制模塊的抗干擾設(shè)計(jì)、通信接口模塊的抗干擾設(shè)計(jì)，以及軟件部分的抗干擾設(shè)計(jì)。利用虛擬儀器軟件LabVIEW在上位機(jī)中建立扭矩測(cè)量系統(tǒng)，采用相位差法對(duì)采集到的扭

4、矩信號(hào)進(jìn)行處理，抑制干擾噪聲，將扭矩電信號(hào)轉(zhuǎn)換為扭矩值，以實(shí)現(xiàn)極端環(huán)境下機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩的在線動(dòng)態(tài)測(cè)量，使測(cè)量系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
　　 最后，通過搭建扭矩測(cè)量平臺(tái)，對(duì)所設(shè)計(jì)的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。驗(yàn)證了測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性及抗干擾能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，傳感器能實(shí)現(xiàn)將扭矩變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化，從而轉(zhuǎn)換為扭矩值。論文還對(duì)扭矩測(cè)量系統(tǒng)的硬件與軟件部分分別進(jìn)行了抗干擾性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明該測(cè)量系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。此外，還對(duì)測(cè)量系