[发明专利]用于微小扭矩校准装置的被动式电磁阻尼器

说明书

本发明涉及一种用于微小扭矩校准装置的被动式电磁阻尼器，被动式电磁阻尼器装在标准扭矩梁另一边梁臂上，被动式电磁阻尼器由定圈和动圈两部分组成，定圈与装置基座固定连接，动圈与标准扭矩梁梁臂连接，定圈中线圈在动圈的磁路中产生相对运动，线圈电信号送入测量电路进行放大，放大后的电信号与位移传感器的输出信号共同作用于电磁力矩器控制电磁力矩器使标准扭矩梁快速恢复平衡。不同于主动式电磁阻尼器，不需要电源供电，不需要位移传感器等外部控制系统，具有结构简单、成本低、安全可靠、稳定性高的优点，与测量电路相结合可对装置起到快速抑振增稳的效果，因而适于微小扭矩校准装置对高稳定性、快速读数的测量要求。

技术领域

本发明涉及一种阻尼器，特别涉及一种用于微小扭矩校准装置的被动式电磁阻尼器。

背景技术

微小扭矩校准装置具有实时校准和自动测量功能，实时校准是通过加载标准砝码对装置的执行部件电磁力矩器产生的电磁力进行校准，建立标准扭矩和电磁力的唯一对应关系，在此基础上，利用电磁力对被测对象产生的微小扭矩进行自动测量。校准时砝码加卸载、对被测件进行微小扭矩测量时被测件上、断电瞬间电流突变等引起的冲击都会使装置机构产生振荡，进而影响装置的稳定性和系统的测量精度。为使得装置校准、测量时能减小机构的震荡、使装置快速恢复稳定状态，便于装置快速读数，需要研究一种阻尼器使其具有良好的抑振增稳效果。

电磁阻尼器具有无摩擦、无接触、响应快、便于控制等优点，被广泛应用于旋转机械转子的振动控制中。电磁阻尼器根据控制方式的不同，可以分为主动式与被动式，主动式电磁阻尼器通过微电脑对电磁阻尼器的反馈控制达到全工况的控制，其结构复杂且成本高。被动式电磁阻尼器无需外界的控制，结构简单、成本低、耗能少，由于不需要位移传感器等外部控制系统，被动式电磁阻尼器具有安全可靠、稳定性高的优点。因此本发明提出一种基于电磁感应原理的被动式电磁阻尼器，应用于微小扭矩校准装置中，实现装置的快速稳定、快速测量。

经对现有技术的文献检索发现，目前有关被动式电磁阻尼器的研究，国内以浙江大学的研究成果最具代表性，如浙江大学硕士论文《被动式电磁阻尼器的理论与实验研究》、郑水英等人发表的论文《被动式电磁阻尼器特性研究》、《改进式被动电磁阻尼器及其应用》等，研究的被动式电磁阻尼器均用于旋转机械转子系统振动控制的抑制。本发明提出的被动式电磁阻尼器，不需要电源激励、结构形式采用音圈电机的形式，用于微小扭矩校准装置机械结构振荡的抑制，其工作原理、结构形式、适用对象均不同于上述提到的应用于转子振动抑制的被动式电磁阻尼器。

发明内容

本发明是针对微小扭矩校准装置高稳定性、快速读数测试要求的问题，提出了一种用于微小扭矩校准装置的被动式电磁阻尼器，能减小装置校准、测量时机构的振荡、使装置快速进入稳定、收敛状态，便于装置快速读数，应用于微小扭矩校准装置。

本发明的技术方案为：一种用于微小扭矩校准装置的被动式电磁阻尼器，微小扭矩校准装置包括标准扭矩梁、高精度位移传感器、砝码盘、测量电路及电磁力矩器；标准扭矩梁固定在平衡支杆上，平衡支杆底部固定在装置基座上；电磁力矩器底部与装置基座固定连接，电磁力矩器力矩输出端装在标准扭矩梁的一边梁臂上；标准扭矩梁两端接砝码盘或被测扭矩，高精度位移传感器正对着标准扭矩梁测试标准扭矩梁偏转引起的位置变化，高精度位移传感器将位移量转为电信号送入测量电路经过放大后，输出电流信号到执行部件电磁力矩器驱动电磁力矩器工作；被动式电磁阻尼器装在标准扭矩梁另一边梁臂上，被动式电磁阻尼器由定圈和动圈两部分组成，定圈与装置基座固定连接，动圈与标准扭矩梁梁臂连接，定圈中线圈在动圈的磁路中产生相对运动，线圈电信号送入测量电路进行放大，放大后的电信号与位移传感器的输出信号共同作用于电磁力矩器控制电磁力矩器使标准扭矩梁快速恢复平衡。