扭矩测量仪设计说明书

1

目录

一、设计背景??????????????????3 二、设计题目与设计要求?????????????3 三、扭矩测量及应变片的原理???????????3

1、扭矩测量的原理?????????????4 2、应变片的原理??????????????4 四、总体方案确定????????????????5 五、具体方案设计????????????????5 1、扭矩传感器的设计???????????????6 2、信号的中间变换与传输?????????????7 3、试验数据采集系统设计?????????????10 六、测量误差分析及数据处理????????????11 七、参考文献???????????????????12 八、附件 1、CAD图 2、感想

2

一、设计背景

不久前，市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出，2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下，预计2010年将跌破2美元。Darnell表示，随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。

现在，中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外，监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献，特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。

扭矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。 扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。

二、设计题目与设计要求

1、设计题目：设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求：

1）精度高，频响快，可靠性好，寿命长； 2）体积小、质量轻，便于安装使用；

4）没有导电环等磨损件，可以高速长时间运行； 3、使用条件：

由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上，振动大，灰尘、油雾、水污比较多，故要求传感器封闭，只留下两个轴端在外面，工作温度在0~60度。

三、扭矩测量及应变片的原理

1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。（P145~146） 扭矩测量的基本原理如下：

电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

3