[发明专利]一种基于力矩器的微力矩测量装置

说明书

本发明公开一种基于力矩器的微力矩测量装置，包括力矩器和由上面板、下面板、左面板、右面板、前面板、后面板构成的立方体机箱，前面板上设置有压力表和气压调节阀孔，右面板上设置有气压快速接头和航空插头，上面板中部设置有测量台，测量台用于固定待测电机的输出轴；上面板上表面还设置有水平泡，上面板的下表面安装有套筒和空气静压轴承，空气静压轴承位于套筒内部，空气静压轴承的上端面与测量台连接，空气静压轴承的下端面连接有角度传感器；力矩器安装于套筒底部的下表面，力矩器由力矩器定子法兰、力矩器定子、力矩器转子法兰和力矩器转子组成。

技术领域

本发明属于力矩测量领域，特别是一种基于力矩器的微力矩测量装置。

背景技术

陀螺仪电机反作用力矩、电机干扰力矩、波动力矩等动态性能参数是衡量电机性能的重要指标，目前，传统的微小力矩测量装置主要是依据应变式测量法和力平衡测量法。应变式测量法即被测力矩加载于力矩传感器测量轴上，由相应系统测量力矩产生的剪应变或剪应力，采集传感器输出电压可以测得被测力矩；力平衡测量法即被测力矩加载于传动轴上，力矩器根据角度传感器产生的角度变化对传动轴施加反力矩使其平衡，力矩器的输出力矩与驱动电流成比例关系，测得驱动电流即可得到被测力矩，该方法受力矩器最大输出力矩影响，绝对精度更高的力矩器最大输出力矩较小，会减小力矩仪的测量范围，角度传感器与力矩器装配时极小的零位误差对机械件加工和设计装配提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于力矩器的微力矩测量装置，用于实现陀螺仪电机反作用力矩、电机干扰力矩、波动力矩的测量，可以实现x、y、z方向的力矩测量。测量台上配有自标定力臂杆，简化对力矩测量的标定过程；采用空气静压轴承减小外界干扰对力矩测量带来的影响，提高测量精度及系统的稳定性；通过设计解决现有传统力矩器和角度传感器测量装置装卡困难、零位误差大、测量精度不高等问题，提供一种高精度、低成本、易操作的微力矩测量装置，可推广用于多种电机微力矩测量场合。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于力矩器的微力矩测量装置，包括力矩器和由上面板、下面板、左面板、右面板、前面板、后面板构成的立方体机箱，所述前面板上设置有压力表和气压调节阀孔，所述右面板上设置有气压快速接头和航空插头，所述上面板中部设置有测量台，所述测量台用于固定待测电机的输出轴；所述上面板上表面还设置有水平泡，所述上面板的下表面安装有套筒和空气静压轴承，所述空气静压轴承位于套筒内部，空气静压轴承的上端面与测量台连接，空气静压轴承的下端面连接有角度传感器，所述角度传感器由角度传感器法兰、角度传感器坡莫合金、角度传感器短路匝和角度传感器绕组线圈组成，所述角度传感器法兰固定在空气静压轴承下端面上；角度传感器短路匝粘合在角度传感器法兰面上，角度传感器坡莫合金与角度传感器绕组线圈粘合在套筒底部的上表面；所述力矩器安装于所述套筒底部的下表面，所述力矩器由力矩器定子法兰、力矩器定子、力矩器转子法兰和力矩器转子组成，所述力矩器定子法兰通过铜柱固定在套筒上；力矩器定子法兰内粘合力矩器定子；所述力矩器转子粘合在力矩器转子法兰上，力矩器转子法兰固定在角度传感器法兰上；所述铜柱下端连接有前置处理电路板；所述空气静压轴承通过所述气压快速接头与外部气源连接，所述角度传感器和力矩器通过线缆和所述航空插头与位于机箱外的电控机箱连接，所述电控机箱与计算机连接。

进一步的，上面板、下面板与左面板、右面板通过螺丝固定，所述前面板和后面板采用滑入方式安装形成所述机箱。

进一步的，所述测量台活动连接有用于标定微力矩测量装置的自标定力臂杆。

进一步的，所述空气静压轴承上设有用于与所述上面板下表面连接的法兰盘。

进一步的，所述机箱内设有调压器，气压调节阀采用伸出旋钮式结构伸出所述气压调节阀孔，从外部实现对空气静压轴承气压的控制。

进一步的，所述左面板和右面板上还设有把手。