[发明专利]基于两级低通滤波电路的高精度变速器测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器测试系统，具体是指基于两级低通滤波电路的高精度变速器测试系统。

背景技术

变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，可以改变机床、汽车和拖拉机等机器运转速度或牵引力，在工业各个领域的应用广泛。变速器的组成中有许多直径大小不同的齿轮，而且作为一个关键的传动装置，尤其是其机械性能是必须经过严格试验后才能出厂的。

变速器测试系统就是针对变速器的机械性能进行检测的一套试验设备，变速器的齿轮之间的结合度以及长期工作下的变形程度是主要的考察点，主要采集和检测变速器的输入/输出扭矩值和传动系数。

现在，传统的变速器试验设备一般采用水力测功机或者发电机组与能耗电阻相结合的方式，其中扭矩测量采用相位式扭矩传感器，其缺点是长时间运行将造成大量能量消费、运行成本很高；并且扭矩测量采用的相位式扭矩传感器测量精度不够，且经常需要较零，维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的变速器测试系统能耗高、测量精度不够的缺陷，提供一种基于两级低通滤波电路的高精度变速器测试系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于两级低通滤波电路的高精度变速器测试系统，由驱动变频电源，馈电变频电源，电源进线柜与电源进线柜相连接的隔离变压器，与隔离变压器相连接的整流单元，与驱动变频电源相连接的拖动电机，通过第一联轴器与拖动电机相连接的被测变速器，通过第二联轴器与被测变速器相连接的加载电机，设置在拖动电机和被测变速器之间的扭矩传感器，与扭矩传感器相连接的扭矩信号处理单元，与扭矩信号处理单元相连接的监控平台，以及串接在整流单元的输出端和驱动变频电源以及馈电变频电源的输入端之间的两级低通滤波单元组成。

进一步的，所述两级低通滤波单元由放大器P3，放大器P4，三极管VT4，一端与放大器P3的正极相连接、另一端则经电阻R8后形成该两级低通滤波单元的输入端的电阻R9，正极与电阻R8和电阻R9的连接点相连接、负极则与放大器P3的输出端相连接的电容C2，串接在放大器P4的正极和输出端之间的电阻R10，串接在放大器P3的负极和输出端之间的电容C3和电阻R12，以及一端与放大器P3的负极相连接、另一端则与三极管VT4的基极相连接的同时接地的电阻R11组成；所述放大器P4的正极与放大器P3的输出端相连接、其负极则与三极管VT4的基极相连接、其输出端与三极管VT4的集电极相连接；所述三极管VT4的发射极接地、其集电极则形成该两级低通滤波单元的输出端。

所述的监控平台由转矩转速测量仪，与转矩转速测量仪相连接的计算机，以及与计算机相连接的打印机组成；所述的转矩转速测量仪则与扭矩信号处理单元相连接。

所述的扭矩信号处理单元由放大器P1，放大器P2，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极接地的稳压二极管D1，P极经电阻R1后与三极管VT1的发射极相连接、N极则经稳压二极管D3后接地的二极管D2，串接在二极管D2的N极和三极管VT2的基极之间的电阻R2，串接在二极管D2的N极和三极管VT2的集电极之间的电阻R3，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则与放大器P1的负极相连接的同时接地的电阻R4，串接在三极管VT2的基极和三极管VT3的集电极之间的电阻R5，串接在三极管VT2的基极和发射极之间的电容C1，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端接地的电阻R6，以及串接在三极管VT2的发射极和放大器P2的正极之间的电阻R7组成；所述三极管VT1的发射极作为该扭矩信号处理单元的输入端，其集电极则与放大器P1的正极相连接，其基极则与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT3的基极与放大器P1的输出端相连接，其发射极则与放大器P2的负极相连接的同时接地；所述放大器P2的输出端则作为该扭矩信号处理单元的输出端。

为了达到更好的实施效果，所述的扭矩传感器优选为电磁式扭矩传感器，而所述的放大器P3和放大器P4均优先采用OPA603型高速电流反馈运算放大器来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能耗低，运行成本低，更加节能环保。

(2)本实用新采用隔离变压器，其可以隔离变速器测试系统对电网的谐波干扰，从而保护系统外部其它用电设备不被损伤。

(3)本发明采用电磁式扭矩传感器采集被测变速器的扭矩信号，其可提高扭矩测量精度。