[发明专利]一种频率范围可调的线性驱动式扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体是指一种频率范围可调的线性驱动式扭矩传感器。

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。

传统的扭矩传感器无法对其采集到的信号频率进行调整，因此其所输出的信号频率只固定在一定的范围，这样则不利于外界设备接收，使其适用范围减小。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的扭矩传感器无法对信号频率进行调整的缺陷，提供一种频率范围可调的线性驱动式扭矩传感器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种频率范围可调的线性驱动式扭矩传感器，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，与集流环相连接的振荡器和信号锁相处理系统，与信号锁相处理系统相连接的耦合电路，与耦合电路相连接的线性驱动电路，在线性驱动电路和显示仪之间还设置有调频电路；所述调频电路由三极管VT12，三极管VT13，负极与三极管VT12的基极相连接、正极则作为电路一输入极的极性电容C12，负极与三极管VT13的基极相连接、正极则经电阻R24后与三极管VT12的基极相连接的极性电容C13，负极与三极管VT13的集电极相连接、正极则作为电路另一输入极的极性电容C15，一端与极性电容C13的正极相连接、另一端则与极性电容C15的正极相连接的电阻R23，P极与三极管VT12的集电极相连接、N极则经电阻R25后与极性电容C15的正极相连接的二极管D13，负极与三极管VT12的发射极相连接、正极则经电阻R26后与极性电容C15的正极相连接的极性电容C14，与极性电容C15相并联的可调电容C16，N极与三极管VT13的发射极相连接、P极则与三极管VT12的发射极相连接的二极管D14，以及正极与三极管VT13的发射极相连接、负极则经电感L6后与极性电容C15的正极相连接的可调电容C17组成；所述三极管VT12的发射极与极性电容C12的正极相连接、集电极与极性电容C13的正极相连接。

进一步的，所述线性驱动电路由三极管VT9，三极管VT10，三极管VT11，场效应管Q3，单向晶闸管D10，N极经二极管D12后与三极管VT11的发射极相连接、P极则顺次经极性电容C10、电阻R20、电阻R21后与单向晶闸管D10的P极相连接的稳压二极管D11，一端与三极管VT9的发射极相连接、另一端与稳压二极管D11的N极相连接的电感L5，一端与三极管VT9的发射极相连接、另一端与三极管VT11的基极相连接的电阻R22，以及正极与三极管VT11的集电极相连接、负极则与三极管VT10的集电极相连接的极性电容C11组成；所述三极管VT9的基极与电阻R20和电阻R21的连接点相连接、集电极与单向晶闸管D10的N极相连接、发射极则与电阻R20和极性电容C10的连接点相连接；所述场效应管Q3的漏极与三极管VT9的发射极相连接、其栅极则与单向晶闸管D1的控制极相连接、源极与三极管VT10的发射极相连接；三极管VT10的集电极与单向晶闸管D10的P极相连接、基极则与三极管VT11的基极相连接。

所述的耦合电路由三极管VT7，三极管VT8，单向晶闸管D9，N极经电阻18后与三极管VT8的发射极相连接、P极则经电阻R13后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D7，负极经电阻R14后与二极管D7的N极相连接、正极则作为电路的一个输入极的极性电容C6，负极接地、正极则经电阻R15后与三极管VT7的基极相连接的极性电容C7，P极经电阻R16后接地、N极则与极性电容C6的负极相连接的二极管D8，负极与二极管D8的N极相连接、正极则与三极管VT8的基极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端则经电阻R19后与单向晶闸管D9的控制极相连接的电阻R17，以及与电阻R17相并联的极性电容C8组成；所述三极管VT7的集电极接地，三极管VT8的集电极与单向晶闸管D9的P极相连接的同时接地。

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。