專利名稱：微機(jī)型磁敏轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對各種動力機(jī)械的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，涉及磁敏元件傳感器，相位差測量技術(shù)，脈沖頻率測量技術(shù)及計算機(jī)數(shù)字處理技術(shù)。
按儀器的變換原理分類，目前主要有應(yīng)變式，光電式，鋼弦式，磁電感應(yīng)式和磁致伸縮式等，經(jīng)檢索現(xiàn)國內(nèi)外查無本發(fā)明的型式，當(dāng)前國內(nèi)外廣泛采用的是磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速儀，如日本小野DTM－405，406數(shù)字扭矩計，DTM－DSTP型扭矩轉(zhuǎn)換器，中國的ZJ型轉(zhuǎn)矩傳感器和ZJYW1微機(jī)型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀等等，它們具有放大整形，應(yīng)用相位差原現(xiàn)，脈沖計數(shù)，數(shù)字直讀處理，測試轉(zhuǎn)速范圍大，精度高，穩(wěn)定可靠，并可測起動和低速扭矩等特點(diǎn)，但傳感器上需要配置電動機(jī)，構(gòu)造復(fù)雜，且不能在實車上應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速傳感器的構(gòu)造缺點(diǎn)，采用新的磁敏傳感元件組裝成微調(diào)固定的探頭，取脈沖信號，通過放大整形，邏輯及相位差處理接口電路，輸入專用的數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)，直接測量轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速，并利用相位差原理測量轉(zhuǎn)矩和算出功率。本發(fā)明的目的還在于將磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭直接安裝在車輛軸上實測轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和功率。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸上固定兩個齒盤，在其外殼上對應(yīng)該對齒盤各自配置磁敏傳感元件探頭，該探頭具有獨(dú)特的微調(diào)裝置，便于作靜動定標(biāo)，磁敏傳感元件檢出轉(zhuǎn)動齒盤的脈沖信號，經(jīng)放大整形，邏輯及相位差處理，輸入數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)，可直接顯示和打印轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和功率的給定短暫時間內(nèi)的平均值。
本發(fā)明附帶有一套專用的靜定標(biāo)加力杠桿裝置，定標(biāo)方法是將彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸的一端鎖住，另一端架杠桿后加力，使彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，隨后將磁敏探頭微調(diào)至零固定，卸去加力杠桿和松開鎖緊器，轉(zhuǎn)動彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸，即可測出該靜加力矩產(chǎn)生的兩齒盤間的相差數(shù)，再在無荷靜態(tài)下將磁敏探頭微調(diào)至零固定后，在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下測出初相差數(shù)，作前數(shù)的修正而定標(biāo)。最后在無荷的轉(zhuǎn)動狀態(tài)下將磁敏探頭微調(diào)校正至零相差數(shù)而固定。
本發(fā)明由于采用新的磁敏傳感元件，為非接觸式，不用滑環(huán)(集電環(huán))，亦不用配置電動機(jī)，構(gòu)造簡單、可靠、成本低。磁敏傳感元件，越零鑒相，時鐘脈沖頻率高，按速分擋，在高低速皆可達(dá)誤差值在1％以下的精度。用磁敏微調(diào)固定探頭，可實現(xiàn)簡單而精確的定標(biāo)，直接將磁敏微調(diào)固定探頭安裝于車輛軸的側(cè)面，可實測轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和功率。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。


圖1為磁敏轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)造示意圖，主要包括一個彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸(1)，兩個固定在軸上的齒盤(2)，一個固定外殼帶轉(zhuǎn)軸鎖緊器(3)和兩個磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭(4)。經(jīng)定標(biāo)的本傳感器插入被測動力機(jī)械的轉(zhuǎn)軸上，兩端用聯(lián)軸節(jié)與動力軸相連，松開鎖緊器，起動動力機(jī)械，磁敏傳感元件探頭的信號經(jīng)接口電路(Ⅰ)輸入給微機(jī)數(shù)字處理系統(tǒng)(Ⅱ)即可測出轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和功率。
圖2為一個磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭例，主要包括一個磁敏傳感元件(5)，磁鋼磁場(6)，一塊上下為園弧面，兩側(cè)為平面和兩端為斜面并與磁敏元件聯(lián)動的滑塊(7)，一個支撐滑塊的導(dǎo)槽(8)，兩個可微調(diào)和壓緊滑塊的微調(diào)螺釘(9)，以及一個帶接線插座的固定外殼(10)。本探頭的微調(diào)固定裝置用于傳感器的定標(biāo)，定標(biāo)時，按定標(biāo)方法調(diào)正微調(diào)螺釘，使滑塊帶動探頭實現(xiàn)微位移。定標(biāo)后微調(diào)螺釘用火漆封死，并給出定標(biāo)常數(shù)供用戶使用。
圖3為放大整形，邏輯及相位差處理接口電路框圖。A、B(16、17)兩探頭感應(yīng)對應(yīng)轉(zhuǎn)動齒盤上的鋼齒，使磁敏元件產(chǎn)生正負(fù)電壓過零脈沖信號(11)，輸入該接口電路板，該板包括兩個運(yùn)算放大器(12)，經(jīng)三個反相器和四個與門及時鐘分頻的邏輯相差處理(13)以及電壓比較器(14)，經(jīng)處理后的轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)及兩齒盤相差脈沖數(shù)輸入給專用數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)(15)，顯示輸出和打印(18)。
本邏輯及相差處理技術(shù)是將運(yùn)算放大信號反相后，一路為正信號，一路為負(fù)信號，對應(yīng)正信號的前沿和負(fù)信號的后沿由正邏輯鑒相，保證前后沿為陡沿，精度高，且可直接滿足轉(zhuǎn)矩相差范圍的要求。
權(quán)利要求1.微機(jī)型磁敏轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀，其特征在于該轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀包括磁敏轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，帶有磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭，放大整形，邏輯及相差處理接口電路如圖3中(Ⅰ)，和專用數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)如圖3中(Ⅱ)，以及定標(biāo)方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁敏轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征是有一個彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)軸(1)，兩個齒盤(2)，一個固定外殼帶轉(zhuǎn)軸鎖緊器(3)和兩個磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭(4)其特征是磁敏傳感元件探頭帶有微調(diào)固定裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定標(biāo)方法，其特征是利用磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭(4)定標(biāo)和調(diào)零。
5.如權(quán)利要求1所述的接口電路(Ⅰ)，其特征是用兩個運(yùn)算放大器(12)，經(jīng)三個反相器和四個與門及時鐘分頻的邏輯及相差處理(13)及電壓比較器(14)的邏輯及相差處理技術(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的專用數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)(Ⅱ)，其特征在于該系統(tǒng)帶可輸入分檔參數(shù)和執(zhí)行指令的鍵盤和顯示及打印設(shè)備。
7.如權(quán)利要求3所述的磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭，可直接用于車輛等動力機(jī)械上實測。
專利摘要本實用新型是采用新的磁敏傳感元件，組裝成帶微調(diào)固定探頭的傳感器，取脈沖信號，通過放大整形，邏輯及相差處理接口電路，輸入專用的數(shù)字微機(jī)處理系統(tǒng)，直接測量轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速，并利用相位差原理測量轉(zhuǎn)矩和算出功率。本實用新型的磁敏傳感元件微調(diào)固定探頭還可直接安裝在車輛軸的側(cè)面實測轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和功率。
文檔編號G01D21/02GK2038623SQ8820550
公開日1989年5月31日 申請日期1988年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月25日
發(fā)明者朱國璽, 廉昭, 倪元增, 蔡志輝, 原祥禎, 王守忠, 闞玉敏, 儲江偉, 向福林 申請人:東北林業(yè)大學(xué)