次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與極性電容C3的正極相連接的極性電容C6，一端與極性電容C4的負(fù)極相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接的電阻R8，負(fù)極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)電阻Rll后與信號調(diào)整電路53相連接的極性電容C5組成；三極管VTl的集電極還與電阻R9和電阻RlO的連接點相連接、其發(fā)射極則同時與電位器R7以及信號調(diào)整電路53相連接。
[0022]所述的信號調(diào)整電路53由放大器P3，三極管VT2，N極與極性電容C3的正極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D3，一端與極性電容C3的正極相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接的電阻R13，一端與放大器P3的負(fù)極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R12，正極與極性電容C5的負(fù)極相連接、負(fù)極則與比較電路54相連接的極性電容C7組成。所述放大器P3的正極與極性電容C6的負(fù)極相連接、負(fù)極與電阻Rll相連接、輸出極與比較電路54相連接，三極管VT2的集電極與比較電路54相連接。
[0023]所述的比較電路54由比較芯片U, 二極管D4，或非門Q組成。連接時，二極管D4的P極與或非門Q的反相輸入端相連接、其N極則與比較芯片U的IN+管腳相連接，或非門Q的正相輸入端與三極管VT2的集電極相連接、其輸出端則與信號轉(zhuǎn)換電路55相連接，比較芯片U的IN+管腳還與放大器P3的輸出極連接、其IN-管腳與極性電容C7的負(fù)極相連接、GND管腳接地、OUT管腳與信號轉(zhuǎn)換電路55相連接、VCC管腳則接外部的5V電壓。為了更好的實施本發(fā)明，該比較芯片U優(yōu)選為LM393N集成芯片。
[0024]該信號轉(zhuǎn)換電路55用于把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸出給顯示儀6，操作者則可以通過顯示儀6直觀的得出被測設(shè)備的扭矩。該信號轉(zhuǎn)換電路55由轉(zhuǎn)換芯片U1，二極管D5，電阻R14，極性電容C8組成。連接時，二極管D5的P極與或非門Q的輸出端相連接、其N極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的IN+管腳相連接，電阻R14的一端與轉(zhuǎn)換芯片Ul的CLK管腳相連接、另一端則作為系統(tǒng)的一輸出端，極性電容C8的正極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的DO管腳相連接、負(fù)極則作為系統(tǒng)的另一輸出端，兩輸出端則與顯示儀6相連接。同時，轉(zhuǎn)換芯片Ul的VCC管腳與比較芯片U的OUT管腳相連接、IN-管腳與其GND管腳相連接、GND管腳和REF管腳均接地、CS管腳與其CLK管腳相連接。為了提高轉(zhuǎn)換效率，該轉(zhuǎn)換芯片Ul優(yōu)選為TLC0831集成芯片。
[0025]如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:主要由扭力軸(1)，設(shè)置在扭力軸(I)上的集流環(huán)(3)，粘貼在扭力軸(I)上且與集流環(huán)(3)相連接的應(yīng)變片(2)，與集流環(huán)(3)相連接的振蕩器(4)和多功能信號調(diào)理系統(tǒng)(5)，以及與多功能信號調(diào)理系統(tǒng)(5)相連接的顯示儀(6)組成；所述的多功能信號調(diào)理系統(tǒng)(5)由信號放大電路(51)，與信號放大電路(51)相連接的低通濾波電路(52 )，與低通濾波電路(52 )相連接的信號調(diào)整電路(53)，與信號調(diào)整電路(53)相連接的比較電路(54)，以及與比較電路(54)相連接的信號轉(zhuǎn)換電路(55)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的信號放大電路(51)由放大器Pl，放大器P2，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端則作為系統(tǒng)一輸入端的電阻R1，P極與放大器Pl的輸出極相連接、N極則作為系統(tǒng)的另一輸入端的二極管D2，一端與二極管D2的N極相連接、另一端接地的電阻R2，N極與二極管D2的P極相連接、P極則經(jīng)電阻R3后與二極管D2的N極相連接的二極管D1，一端與二極管D2的N極相連接、另一端則經(jīng)電阻R5后與放大器P2的正極相連接的電阻R4，正極與電阻R4和電阻R5的連接點相連接、負(fù)極接地的極性電容Cl，正極與放大器P2的正極相連接、負(fù)極接地的極性電容C2，一端與放大器P2的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R6，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端與低通濾波電路(52)相連接的電位器R7組成；放大器Pl的負(fù)極接地、其輸出極則與低通濾波電路(52)相連接，電位器R7的滑動端與放大器P2的輸出極相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的低通濾波電路(52)由三極管VT1，負(fù)極與三極管VTl的基極相連接、正極與放大器Pl的輸出極相連接的極性電容C4，正極同時與放大器Pl的輸出極以及信號調(diào)整電路(53)相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，負(fù)極與信號調(diào)整電路(53)相連接、正極則順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與極性電容C3的正極相連接的極性電容C6，一端與極性電容C4的負(fù)極相連接、另一端與三極管VTl的集電極相連接的電阻R8，負(fù)極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)電阻Rll后與信號調(diào)整電路(53)相連接的極性電容C5組成；三極管VTl的集電極還與電阻R9和電阻RlO的連接點相連接、其發(fā)射極則同時與電位器R7以及信號調(diào)整電路(53)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的信號調(diào)整電路(53)由放大器P3，三極管VT2，N極與極性電容C3的正極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D3，一端與極性電容C3的正極相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接的電阻R13，一端與放大器P3的負(fù)極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R12，正極與極性電容C5的負(fù)極相連接、負(fù)極則與比較電路(54)相連接的極性電容C7組成；所述放大器P3的正極與極性電容C6的負(fù)極相連接、負(fù)極與電阻Rll相連接、輸出極與比較電路(54)相連接，三極管VT2的集電極與比較電路(54)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的比較電路(54)由比較芯片U，二極管D4，或非門Q組成；二極管D4的P極與或非門Q的反相輸入端相連接、其N極則與比較芯片U的IN+管腳相連接，或非門Q的正相輸入端與三極管VT2的集電極相連接、其輸出端則與信號轉(zhuǎn)換電路(55)相連接，比較芯片U的IN+管腳還與放大器P3的輸出極連接、其IN-管腳與極性電容C7的負(fù)極相連接、GND管腳接地、OUT管腳與信號轉(zhuǎn)換電路(55)相連接、VCC管腳與外部電源相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的信號轉(zhuǎn)換電路(55)由轉(zhuǎn)換芯片Ul，二極管D5，電阻R14，極性電容C8組成；二極管D5的P極與或非門Q的輸出端相連接、其N極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的IN+管腳相連接，電阻R14的一端與轉(zhuǎn)換芯片Ul的CLK管腳相連接、另一端則作為系統(tǒng)的一輸出端，極性電容CS的正極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的DO管腳相連接、負(fù)極則作為系統(tǒng)的另一輸出端，轉(zhuǎn)換芯片Ul的VCC管腳與比較芯片U的OUT管腳相連接、IN-管腳與其GND管腳相連接、GND管腳和REF管腳均接地、CS管腳與其CLK管腳相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的比較芯片U為LM393型集成芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)換芯片Ul為TLC0831型集成芯片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多功能信號調(diào)理系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)變式扭矩傳感器，主要由扭力軸（1），設(shè)置在扭力軸（1）上的集流環(huán)（3），粘貼在扭力軸（1）上且與集流環(huán)（3）相連接的應(yīng)變片（2），與集流環(huán)（3）相連接的振蕩器（4）和多功能信號調(diào)理系統(tǒng)（5），以及與多功能信號調(diào)理系統(tǒng)（5）相連接的顯示儀（6）組成；多功能信號調(diào)理系統(tǒng)（5）由信號放大電路（51），與信號放大電路（51）相連接的低通濾波電路（52），與低通濾波電路（52）相連接的信號調(diào)整電路（53）等組成。發(fā)明通過多功能信號調(diào)理系統(tǒng)對扭矩信號進行處理，從而使傳感器的量測精度更高。
【IPC分類】G01L3-00
【公開號】CN104568261
【申請?zhí)枴緾N201510048064
【發(fā)明人】程社林, 曹誠軍, 余仁偉, 程振寰, 程浩然, 劉陳
【申請人】四川誠邦測控技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日