[实用新型]一种接触式动态扭矩传感器

说明书

一种接触式动态扭矩传感器，包括弹性体、光栅码盘、光电编码器、贴片应变电桥和主控电路板；光栅码盘固定在弹性体的一端，光电编码器的光电探头与光栅码盘相对；贴片应变电桥设置在弹性体上；主控电路板包括单片机，单片机通过SPI串口分别连接有AD采集芯片、通信芯片和计数芯片；所述贴片应变电桥通过滑环定子和滑环转子与AD采集芯片电信号连接；所述光电编码器通过光耦隔离芯片与技术芯片电信号连接。光栅码盘和光电解码器，可以获得角度信号；贴片应变电桥可以获得扭矩信号；主控电路板，可以便对角度信号和扭矩信号获得并处理传递给上位机，以此保证扭力扳手在对螺栓施加扭力的过程能够被实时监测，从而保证了扭矩施加的精度。

技术领域

本实用新型属于扭矩测量工具，具体为一种接触式动态扭矩传感器。

背景技术

在各行各业，小到精密仪器大到大型设备都离不开螺栓的紧固。随着科技的高速发展，各种设备仪器对螺栓拧紧力矩的精度要求在不断提高，与之对应的是定扭扳手需要更高精度的扭力输出。

目前扭力扳手通常采用预设扭矩值的方式对螺栓施加扭力，而螺栓在被拧紧的过程中并不能得到有效的监测。这样就会存在实际拧紧精度无法达到预设拧紧精度的要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种接触式动态扭矩传感器，能够实时获得和记录螺栓转动的角度，并将记录的数据及时向上位机输出，以此实现对螺栓拧紧状态的实时监测。

本实用新型所采用的技术方案是：一种接触式动态扭矩传感器，包括设置在壳体内的弹性体、滑环转子和滑环定子，弹性体通过轴承固定在壳体内，其特征在于：还包括光栅码盘、光电编码器、贴片应变电桥以及主控电路板；所述光栅码盘套装固定在弹性体的一端，所述光电编码器固定在壳体内，光电编码器的光电探头与光栅码盘相对；所述贴片应变电桥设置在弹性体上；

所述主控电路板包括单片机，单片机通过SPI串口分别连接有AD采集芯片、通信芯片和计数芯片；所述贴片应变电桥通过滑环定子和滑环转子与AD采集芯片电信号连接；所述光电编码器通过光耦隔离芯片与技术芯片电信号连接；

所述贴片应变电桥用于向主控电路板提供扭矩信号；

所述AD采集芯片用于获得扭矩信号并进行增益放大；

所述光电编码器用于向主控电路板输出角度信号；

所述光耦隔离芯片用于用于稳定角度信号；

所述计数芯片用于对角度脉冲数信号进行统计；

所述单片机用于接收扭矩信号和角度信号并进行数据处理；

所述通信芯片用于向外输出数据信号；

所述主控电路板与上位机信号连接。

进一步，所述单片机的型号为STM32F103RBT6；AD采集芯片的型号为AD7190；通信芯片的型号为RS485；光耦隔离芯片的型号为TLP521-2；计数芯片的型号为HCTL-2032-SC；光电编码器的型号为AS1117。

进一步，所述主控电路板还包括计时芯片和存储芯片，所述单片机通过SPI串口分别与计时芯片和存储芯片连接；

所述计时芯片用于采集的扭矩信息附加时间信息；

所述存储芯片用于存储扭矩信息、附加的时间信息及角度信息。

进一步，所述计时芯片的型号为DS1302，所述存储芯片的型号为W25Q128FVSI。

进一步，所述主控电路板上设有稳压芯片和DC-DC稳压芯片；外部输入12V直流电源经过稳压芯片输出5V电源，分别为AD采集芯片、光电编码器3、光耦隔离芯片以及计数芯片供电，5V电源输入DC-DC稳压芯片后输出3.3V电源，分别为通信芯片、计时芯片以及存储芯片供电。