[发明专利]一种智能数显扭矩扳手电路控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种智能数显扭矩扳手电路控制系统及控制方法，该系统包括信号调理模块、角度检测模块、微控制器模块、通讯模块、人机交互模块和控制终端；所述信号调理模块实时采集扳手所受扭矩值，将扭矩值转换成数字信号传输给微控制器模块；所述角度检测模块实时采集扳手拧紧过程中航向角变化值，并传输给微控制器模块；所述微控制器模块根据接收的扳手拧紧过程中航向角变化值，计算得到扳手拧紧角度值，并将扳手拧紧角度值和扭矩值通过通讯模块上传至控制终端，同时微控制器模块将扳手拧紧角度值和扭矩值与设定值进行比较，通过人机交互模块报警提示是否合格。

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种智能数显扭矩扳手电路控制系统及控制方法。

背景技术

随着我国制造业产品质量的提高、智能装配产业的快速发展，制造业尤其是汽车、铁路、航空航天等行业对于装配拧紧过程中的扭矩精度要求越来越高，特别是高精密设备、高强度部件对于扭矩要求非常精确，螺纹紧固件必须控制在设定的扭矩范围内进行装配，同时随着智能装配产业的发展，制造业对于扭矩扳手的需求也不仅仅局限于对于所拧紧固件扭矩精度的控制，更多的也要符合智能装配产业其他功能的需求。

发明人在研发过程中发现，目前常规的手动数显扭矩扳手电路控制系统功耗较大，扳手电池充电方式普遍采用直插式充电方式，直插式充电方式在扳手工业应用领域容易受到磨损导致无法充电或者充电效率下降，且没有单独对扳手使用的可充电电池进行充放电保护；扳手普遍的人机交互性较差，扳手除去声音、震动、灯光警示外，尚未具有操作员信息识别功能，无法实现与操作员的高层次信息交互；实际应用中扳手拧紧数据容易丢失，造成数据紊乱，同时扳手配置参数的读写问题，也会造成扳手初始化失败现象频现。

发明人在研发过程中还发现，目前扳手与PC端或者移动端通讯方式单一，扳手无法兼容室内与室外的数据传输，尤其是随着大数据时代来临，扳手要实现随时随地数据上传功能。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种智能数显扭矩扳手电路控制系统及控制方法，其具有低功耗、人机交互性好、信息交互层次高、无线充电、数据双储存、扭矩与角度精度高、多种通讯接口等特性。

本发明一方面提供的一种智能数显扭矩扳手电路控制系统的技术方案是：

一种智能数显扭矩扳手电路控制系统，该系统包括信号调理模块、角度检测模块、微控制器模块、通讯模块、人机交互模块和控制终端；

所述信号调理模块实时采集扳手所受扭矩值，将扭矩值转换成数字信号传输给微控制器模块；所述角度检测模块实时采集扳手拧紧过程中航向角变化值，并传输给微控制器模块；所述微控制器模块根据接收的扳手拧紧过程中航向角变化值，计算得到扳手拧紧角度值，并将扳手拧紧角度值和扭矩值通过通讯模块上传至控制终端，同时微控制器模块将扳手拧紧角度值和扭矩值与设定值进行比较，通过人机交互模块报警提示是否合格。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块包括无线充电电路、锂电池充放电保护电路、电平转换电路以及锂电池，锂电池充放电保护电路连接无线充电电路和锂电池，无线充电电路和锂电池输出的电能经过锂电池充放电保护电路处理后，输入电平转换电路，由电平转换电路将电能转换成其他模块所需的电压。

进一步的，还包括用于扳手与控制终端进行时钟同步的时钟同步模块。

进一步的，还包括存储模块，所述存储模块包括存储模块I和存储模块II，通过存储模块I和存储模块II对扳手拧紧数据进行储存，微控制器模块通过通讯模块将存储模块I中数据传输至控制终端，当数据上传有误时，检测存储模块I与存储模块II数据是否一致，进行故障判断。

进一步的，所述信号调理模块包括惠斯通全桥电路、信号调理电路和A/D转换电路，所述惠斯通全桥电路实时采集扳手所受扭矩值，并传输给信号调理电路；所述信号调理电路将接收到的扭矩值转化为电压信号，并传输给A/D转换电路；所述A/D转换电路将接到的电压信号转换为数据信号，并传输给微控制器模块。