[发明专利]一种高精度扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体是指一种高精度扭矩传感器。

背景技术

随着现代科学技术的迅猛发展，扭矩测量技术已经成为测试技术的新分支。扭矩测量的应用领域越来越广泛，大到飞机、般舶、钻井、发电设备和冶金矿山设备等，小到微电机、家用电器和钟表等。扭矩测量是各种机械新产品开发、质量检验、优化控制、工况监测和故障诊断等必不可少的内容。准确的扭矩测量对缩短现代机械设备的研制周期、提高设备性能、降低研制费用具有重要的作用。

随着经济实力和技术不平的大幅提升，在民用和国防方面的设备技术越来越先进，这对扭矩传感器的要求则更高。目前传统的扭矩传感器其扭矩测量精度并不高，达不到生产需求。因此，提供一种高精度的扭矩传感器则是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服传统扭矩传感器其扭矩测量精度低的缺陷，提供一种高精度扭矩传感器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高精度扭矩传感器，主要由扭力轴、显示仪，设置在扭力轴上的集流环，粘贴在扭力轴上且与集流环相连接的应变片，以及与集流环相连接的振荡器和信号锁相处理系统，在信号锁相处理系统与显示仪之间还设置有低通滤波电路；所述的低通滤波电路由处理芯片U1，三极管VT7，N极经极性电容C7后与处理芯片U1的IN-管脚相连接、P极则经极性电容C6后接地的二极管D7，一端经电阻R14后与处理芯片U1的IN-管脚相连接、另一端则与二极管D7的N极一起作为电路的输入端的电阻R13，一端与处理芯片U1的IN+管脚相连接、另一端接地的电阻R15，负极与处理芯片U1的VS-管脚相连接、正极接地的极性电容C8，与极性电容C8相并联的极性电容C9，P极与处理芯片U1的NC管脚相连接、N极经电阻R16后与三极管VT7的发射极一起作为电路输出端的二极管D8，正极与处理芯片U1的DIS管脚相连接、负极接地的极性电容C11，以及与极性电容C11相并联的极性电容C10组成；所述处理芯片U1的NC管脚接地，OUT管脚与三极管VT7的基极相连接；所述三极管VT7的集电极与二极管D8的N极相连接，而二极管D7的P极还与电阻R13和电阻R14的连接点相连接。

进一步的，所述信号锁相处理系统由前端输入电路，与前端输入电路相连接的锁相电路，与锁相电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的转换电路组成。

所述的前端输入电路包括电阻R1，电阻R2，电感L1，电感L2，二极管D1，二极管D2，二极管D3以及电容C1；所述二极管D1的P极接地、N极则经极性电容C1后与二极管D2的N极相连接，电阻R1的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则作为电路的一个输入极，电阻R2的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则与锁相电路相连接，电感L2的一端经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、另一端则与二极管D2的p极相连接，所述二极管D2的N极经电感L1后作为电路的另一输入极、P极与锁相电路相连接，二极管D3的N极与二极管D2的P极相连接、P极则与锁相电路相连接的同时接地。

所述的锁相电路由场效应管Q1，三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经电感L4后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与信号放大电路相连接的电阻R6，以及一端经电感L3后与三极管VT2的基极相连接、另一端接地的电阻R5组成；所述场效应管Q1的栅极与二极管D3的N极相连接、源极与三极管VT2的基极相连接、其漏极则与三极管VT1的集电极相连接，所述三极管VT1的集电极与电阻R2和电感L2的连接点相连接、其基极则与信号放大电路相连接，所述三极管VT2的集电极分别与二极管D3的P极以及信号放大电路相连接、其发射极接地。