[发明专利]一种舵面负载扭矩加载与舵偏角测量扭矩标校装置

权利要求书

1.一种舵面负载扭矩加载装置的扭矩-舵偏角标校装置，其特征在于包括：舵夹负载(1)、轴承支架(2)、静扭矩传感器(3)、轴承支架(4)、步进电机(5)、电机驱动及编码器(6)、上位机(7)、信号处理电路(8)和供电电源(12)；其中信号处理电路(8)又包括：运放(9)、AD转换电路(10)和DSP(11)；

所述舵夹负载(1)和静扭矩传感器(3)通过轴承支架(2)进行同轴连接，所述静扭矩传感器(3)和步进电机(5)通过轴承支架(4)进行同轴连接，舵夹负载(1)舵偏角随步进电机(5)步进角的变化相应变化；舵夹负载(1)用于安装杆簧扭矩器；

舵夹负载(1)由紧固螺钉固定于轴承支架(2)内嵌的轴承一端，轴承支架(2)内嵌的轴承另一端通过键销配合的方式与静扭矩传感器(3)一侧的转轴进行固定连接，静扭矩传感器(3)转轴另一侧与步进电机(5)轴内嵌的轴承通过键销配合的方式进行固定连接并且由轴承支架(4)支撑，静扭矩传感器(3)输出信号端与信号处理电路(8)中的运放(9)双向连接，电机驱动及编码器(6)的控制信号端口与信号处理电路(8)中的DSP(11)双向连接，电机驱动及编码器(6)的输出端与步进电机(5)的输入端相连，上位机(7)通过串口与信号处理电路(8)中的DSP(11)进行双向连接，通过上位机(7)设置角度指令对信号处理电路(8)中DSP(11)进行操作，并且将DSP(11)采集的舵偏角以及与舵偏角相对应的静扭矩传感器(3)输出扭矩进行显示保存，并根据采集的数据计算得到杆簧扭矩器的扭矩转角比及其线性度；所述DSP(11)采集电机驱动及编码器(6)发送反馈的步进电机(5)转动角度即舵偏角；所述供电电源(12)与信号处理电路(8)的输入端相连，在信号处理电路(8)内部，运放(9)的输出端与AD转换电路(10)的输入端相连，AD转换电路(10)的输出端与DSP(11)的另一输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种舵面负载扭矩加载装置的扭矩-舵偏角标校装置，其特征在于，舵面负载扭矩加载装置的扭矩-舵偏角标校装置的工作过程为：将被测杆簧扭矩器安装在舵面负载扭矩加载装置的扭矩-舵偏角标校装置上，按照上述连接方式将整个装置连接好后，借助上位机(7)以串口发送方式将控制指令通过DSP(11)发送给电机驱动及编码器(6)，从而控制步进电机(5)转动，电机驱动及编码器(6)实现电机转角驱动及转动角度测量，通过轴的转动，此时静扭矩传感器(3)会输出与角度相对应的扭矩电压信号，静扭矩传感器(3)输出的模拟量电压信号需通过信号处理电路(8)中的运放(9)进行有效放大，然后经过AD转换电路(10)转换为数字量电压信号、再经DSP(11)处理，同时DSP(11)采集电机驱动及编码器(6)反馈的电机转动角度即舵偏角，同时将静扭矩传感器(3)输出的模拟量对应扭矩与相应的舵偏角Ф输出到上位机(7)显示并保存，其中扭矩单位为N·m；统计舵偏角范围内对应的输出扭矩并进行拟合计算，从而得到被测产品的扭矩转角比及其线性度。

3.根据权利要求2所述的一种舵面负载扭矩加载与舵偏角测量扭矩标校装置，其特征在于，所述舵偏角统计范围包括：1°～20°和-1°～-20°。