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非接触式扭矩测量系统的设计
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在旋转动力传递系统中，扭矩是众多机械测量中的一个重要的参数。由于在这类系统中的转动部件高速旋转的特点，相比传统的接触式测量方法，使得扭矩测量中的传感器供电和数据传输过程比较困难。目前，传统的扭矩测试从供电方式上可分为接触式和非接触式供电，前者常采用导电滑环来实现，但由于其采用摩擦接触，因此不可避免的产生发热和磨损，影响了转轴的转速及滑环的使用寿命，还有些系统采用电池供电，而电池储能有限，给测量带来不便，因此，非接触式供电成为解决以上问题的有效方法。目前常用的非接触式供电有光电能传输，射频电能传输和感应电能传输等，由于光电能损耗大，射频电能传输受天线影响较大，因此本文选用了感应电能传输方式。
另外，本系统采用无线传输技术来传输传感器输出的测量信号。
1 系统硬件结构
扭矩测量主要有三个环节：信号的拾取，信号的处理（含信号传输）及信号的显示和记录。系统的总体结构如图1 所示，本文采用的扭矩传感器是以金属材料为敏感元件的专用测扭应变片。由物理学可知大多数金属在弹性变形范围内的应变与电阻变化率成线性关系，应用这一金属丝的应变效应，将应变片用应变胶粘在被测的弹性轴上组成应变桥，给应变桥供电，当弹性轴受扭时应变桥输出同扭矩大小成线性关系的电压信号。将所得的电压信号进行滤波放大，使其电压范围符合MCU 片内AD采样要求，进行AD转换后将转换结果送入编码器，在对测量信号进行编码后送入发射模块。接收模块接收到测量信号后经过解码器送入MCU进行处理显示。整个发射部分被固定在被测轴上，由静止端的变压器初级绕组感应供电。
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