[实用新型]应变式数字显示套筒力矩扳手

说明书

本实用新型是关于一种紧固工具，更具体地说是一种应变式数字显示套筒力矩扳手。

中国专利CN2100289U公开了一种自动显示测力扳手，虽然该扳手能测量并显示施加在扳手上的力矩，但它存在着功能简单，不能解决零漂问题，而且其精确度也不能达到很高。

本实用新型的目的就是解决上述问题，提供一种应变式数字显示套筒力矩扳手。他不仅具有零位补偿，并且还有多种显示功能和报警功能。

按照本实用新型的应变式数字显示套筒力矩扳手，它由扳手头（1）、连接杆（2）、扳手杆（4）、扳手柄盒（5）    等组成，其特征在于：应变片（3）粘贴着连接杆（2）的两侧，电路扳（6）和电池（7）装在扳手柄盒（5）之中，由应变片（3）检测到力矩信号，经放大器、A／D变换器再送到单片微处理芯片CPU进行处理，最后送到数字液晶显示器（9）显示。下面将结合附图对本实用新型应变式数字显示套筒力矩扳手的具体实施例加以详细说明。

图1A是本实用新型应变式数字显示套筒力矩扳手的俯视图。

图1B是图1A中Ⅰ－Ⅰ’的剖面图。

图2是说明应变测量原理的示意图。

图3是本实用新型应变式数字显示套筒力矩扳手的电路部分的具体线路。

图4A、4B是本实用新型应变式数字显示套筒力矩扳手的软件流程图。

首先参见图1A和图1B，本实用新型应变式数字显示套筒力矩扳手，包括扳手头1、扳手杆4、手柄盒5。扳手头1通过连接杆2与扳手杆4连接，连接杆2与扳手头1连成一体，并插在扳手杆4之中，在连接杆2的两侧粘接有应变片3（其工作原理后面将详细描述）。手柄盒5可以分成上壳和下壳，在手柄盒5前上部装有线路扳6，在手柄盒5的后部装有电池7，在手柄盒5的前部还装有发声器8、数字液晶显示器9以及各种功能控制键10。当扳手使用时应变片3检测到扳手上的力矩，并通过电线将该信号送到线路扳6，经过线路扳上各种电路处理后再送到发声器8以及数字液晶显示器9，从而完成各种功能。

下面结合图2以及图3说明本实用新型中的应变测量原理。当向扳手施力时，连接杆2要发生变形，这时贴在连接杆2上面的应变片3发生变形，从而改变其电阻值，应变片一共有4个，它们分别相应于图3中的应变电阻YR_1－4，R₁、YR₃贴在连接杆2的同一侧，YR₂、YR₄则都贴在连接杆2的另一侧，它们构成了一个桥路。当杆受力矩时，杆会弯曲如虚线所示，于是YR_1、3伸长阻值加大，YR_2、4缩短阻值减小，则电桥失去平衡，产生输出信号并送到放大器。

在图3中，稳压器由ICE（MC1403）构成，1端输入电源V_DD，2端输出稳压的电压给电桥，保持应变测理稳定性。放大器由IC2（ICL7650）及其附属电路组成，输入端4和5接电桥输出，输出端10送IC2。电W1改变放大倍数，用于校准扳手的比例。IC3及其附属电路组成了6通道单量程模数转换器，它把输入模拟电压信号转换为时间区间，送给CPU（IC4），由CPU在这个区间内计数测量区间长度，这表示了输入电压，CPU给IC3的3点发信号（RAMP start）表示时间区间开始。IC3的7点（COMP OUT）是比较器输出的时间区间方波，送给CPU计时，IC3的4点外接电容用于产生斜波电压的充电电容。IC3的8点外接基准电压，6点外接基准电流。IC3的1、2、16点是三位选通地址，CPU送出这个地址，选通6个输入之一，六个输入通道如下：10点输入IC2输入的待测电压，11点输入电压，12点输入基准电压，13点输入一个电位器输出电压，根据这个输入改变正向施加力矩的增益（由CPU改变之），以此补偿正反加力矩的增益之差，15点输入另一个电位器输出电压，根据此电压确定使用四种力矩量程之一，9点输入电源V_DD分压后的电压，用于发现电源电压过低，以便显示报警。

LCD为专用液晶显示片：显示内容如图所示。其中包括8组文字：DIRECT、MEMORY、SIGNAL、LOBAT、FILb、INLb、NM、和MKG。还有4个数字和3个小数点在数字之间。它有22个插脚。