[发明专利]一种耦合式扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体是指一种耦合式扭矩传感器。

背景技术

随着现代科学技术的迅猛发展，扭矩测量技术已经成为测试技术的新分支。扭矩测量的应用领域越来越广泛，大到飞机、般舶、钻井、发电设备和冶金矿山设备等，小到微电机、家用电器和钟表等。扭矩测量是各种机械新产品开发、质量检验、优化控制、工况监测和故障诊断等必不可少的内容。准确的扭矩测量对缩短现代机械设备的研制周期、提高设备性能、降低研制费用具有重要的作用。

随着经济实力和技术不平的大幅提升，在民用和国防方面的设备技术越来越先进，这对扭矩传感器的要求则更高。目前传统的扭矩传感器在对扭矩信号进行处理的过程中通常会出现信号衰减的情况，导致扭矩传感器所输送出来的信号很弱且不稳定，影响扭矩量测的结果。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的扭矩传感器在对扭矩信号处理的过程中会出现信号衰减的缺陷，提供一种耦合式扭矩传感器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耦合式扭矩传感器，主要由扭力轴、显示仪，设置在扭力轴上的集流环，粘贴在扭力轴上且与集流环相连接的应变片，以及与集流环相连接的振荡器和信号锁相处理系统，在信号锁相处理系统与显示仪之间还设置有耦合电路；所述的耦合电路由三极管VT7，三极管VT8，单向晶闸管D9，N极经电阻18后与三极管VT8的发射极相连接、P极则经电阻R13后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D7，负极经电阻R14后与二极管D7的N极相连接、正极则作为电路的一个输入极的极性电容C6，负极接地、正极则经电阻R15后与三极管VT7的基极相连接的极性电容C7，P极经电阻R16后接地、N极则与极性电容C6的负极相连接的二极管D8，负极与二极管D8的N极相连接、正极则与三极管VT8的基极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端则经电阻R19后与单向晶闸管D9的控制极相连接的电阻R17，以及与电阻R17相并联的极性电容C8组成；所述三极管VT7的集电极接地，三极管VT8的集电极与单向晶闸管D9的P极相连接的同时接地。

进一步的，所述信号锁相处理系统由前端输入电路，与前端输入电路相连接的锁相电路，与锁相电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的转换电路组成。

所述的前端输入电路包括电阻R1，电阻R2，电感L1，电感L2，二极管D1，二极管D2，二极管D3以及电容C1；所述二极管D1的P极接地、N极则经极性电容C1后与二极管D2的N极相连接，电阻R1的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则作为电路的一个输入极，电阻R2的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则与锁相电路相连接，电感L2的一端经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、另一端则与二极管D2的p极相连接，所述二极管D2的N极经电感L1后作为电路的另一输入极、P极与锁相电路相连接，二极管D3的N极与二极管D2的P极相连接、P极则与锁相电路相连接的同时接地。

所述的锁相电路由场效应管Q1，三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经电感L4后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与信号放大电路相连接的电阻R6，以及一端经电感L3后与三极管VT2的基极相连接、另一端接地的电阻R5组成；所述场效应管Q1的栅极与二极管D3的N极相连接、源极与三极管VT2的基极相连接、其漏极则与三极管VT1的集电极相连接，所述三极管VT1的集电极与电阻R2和电感L2的连接点相连接、其基极则与信号放大电路相连接，所述三极管VT2的集电极分别与二极管D3的P极以及信号放大电路相连接、其发射极接地。