环形空间阵列扭矩传感器信号处理

环形空间阵列扭矩传感器是一种基于交流电磁感应技术,应用于极端恶劣环境下扭矩动态测量的非接触式传感器.针对环形空间阵列扭矩传感器的特点,设计和实现了控制和信号处理系统.着重对传感器的信号处理部分进行分析和研究,设计了相应的信号处理电路,采用数字移相技术提高信号相位差测量结果的精度,通过在FPGA芯片上配置NiosII软核...     

环型空间阵列扭矩传感测量系统研究

针对恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量的难题,利用交流电磁感应原理,采用环型空间阵列和专用的磁电式检测器,构建一种新型的非接触式扭矩传感器.分析了传感器的测量原理,建立了动态扭矩测量的数学模型,设计相应的测量系统.利用ANSYS有限元分析软件对传感器进行了建模和磁力分析,并进行了初步的扭矩测量实验,结果表明:系统的可测量最小扭转角≤±0.01°,可满足极端环境下机械转轴扭矩的动态测量,并具有较高的精度.     

环空间阵列扭矩传感器设计与原理分析

针对恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量问题,利用交流电磁感应原理,采用环型空间阵列封装磁性钢球和专门的磁电式检测器,构造一种新型的非接触扭矩测量传感器.本文设计了传感器的结构并对测量原理进行了分析,建立了其动态扭矩测量的数学模型.通过环空间阵列作切割磁力线运动,引起磁通量的周期性变化,得到感应信号的周期性变化,从而实现了位...     

基于STM32的高精度扭矩测量系统设计

为提高测控应用中扭矩测量精度,提出了一种基于STM32的高精度扭矩测量设计方案。首先,扭矩传感器输出信号经过低通滤波后,送入内置PGA的24位高精度Σ-ΔA/D转换器ADS1255。然后,主控制器STM32通过SPI读取A/D转换结果,通过移动加权平均滤波算法消除随机干扰噪声,进而计算扭矩值,将测量结果存储在外部FLASH并送LCD实时显示。现场测试结果表明：系统精度达到0.6%F. S.。     

基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统

扭矩测量装置的研制是建立机械传动系统保障体系的关键技术之一,设计了一种基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统.系统由感应移相式扭矩传感器和基于FPGA的信号处理器两部分组成,扭矩传感器由励磁绕组建立脉振磁通,通过电磁耦合和外接输出电路参数的合理匹配,将负载扭矩转化成励磁电压和输出电压的相位差;FPGA对两路信号进行采集,并采用高频脉冲对两路信号的相位差进行插值,将其转化成脉冲数,处理后即可得到精确的相位差.最后采用高精度扭力扳手对传感器进行了标定,实验结果表明测量系统的相对误差约为0.51%,迟滞误差约为0.6%,线性误差约为0.57%,重复性误差约为0.84%.     

基于JCZ型传感器的扭矩和转速测量方法

讨论了基于JCZ型扭矩转速传感器的扭矩和转速测量方法;介绍了相位差检测电路,对相位差检测电路中各结点的信号波形和检测电路输出波形进行了分析;提出了基于P89LPC932单片机的等精度测量的信号处理方法,该方法有效地消除转速对扭矩检测的影响,提高了测量精度。     

基于多重相关法的涡流阵列传感器信号处理研究

分析了多重相关法的基本原理,搭建了用于测试一种平面涡流阵列传感器提离效应的实验平台,并采用多重相关法对其多通道含噪声输出信号进行消噪处理,提取出多通道输出信号同激励输入信号幅值比和相位差信息,并分析了提离距离对输出信号的影响。研究结果表明:将多重相关法应用于该平面涡流阵列传感器的多通道含噪声输出信号的消噪处理效果明显,该算法大大提高弱强度、强背景噪声信号的信噪比;随提离距离的增加,阵列传感器各通道输出信号同激励输入信号的幅值比单调递增,而相位差基本保持不变,这些规律为该传感器的进一步研究与应用提供了参考。     

数字化细分方法在EPS扭矩传感器中的应用

根据所设计的一种磁电式相位差式EPS扭矩传感器的结构以及EPS扭矩传感器的工作环境,提出将数字化细分方法应用与此扭矩传感器;通过数字化细分方法测量传感器扭杆弹簧两端的角度间接地测量相位差;最后搭建了一个测量角度的原趔机对此方法进行测试,测试结果表明角度的测量精度可达0.1°,从而其扭矩测量精度也可达到0.64nm,能够满足EPS系统的控制精度要求.     

基于DSP的相位差测量系统设计

设计一个采用DSP技术和数字相关法测量两路正弦信号相位差的检测系统.讨论了相关法测量正弦信号相位差的原理.分析了检测精度和影响精度的因素.仿真计算和试验结果验证了其可行性和有效性.     

基于冗余测量的空间机械臂关节扭矩传感器研究

由于航天环境下的振动容易使传感器发生过载破坏,航天扭矩传感器需要具有抗过载和容错能力。本文利用空间机械臂关节零件设计了一款一体化的扭矩传感器,从传感器扭转刚度和应变的解析模型出发,根据传感器的特殊使用需求对传感器进优化设计和有限元仿真,同时对传感器电路采用冗余设计。经实验标定,该传感器冗余线性度误差为0.77%,灵敏度高,具有一定的轴向抗干扰能力,满足航天扭矩传感器量程大,体积小,精度高,抗过载能力强和具有一定容错能力的特殊需求。     

基于光电多码道技术的嵌入式扭矩测量系统

利用光电转换和传递型扭矩测量原理,设计了一种基于光电多码道技术的嵌入式扭矩测量系统,该系统采用多圈分相位式光孔码盘来增加测量点的数量,提高了扭矩测量精度,同时,该嵌入式结构使硬件电路和软件程序更加简单和智能化,实现了对扭矩的实时测量,并传输到上位机进行显示、存储及数据处理。实验结果证明：本系统成本较低,精度较高,可靠性较好。     

基于比色传感器阵列的农残检测系统设计

针对传统农残检测方法需使用大型分析仪器、操作复杂等不足之处,根据比色传感器阵列与待测样品交叉响应产生颜色变化的基本原理,设计了一种新型的农残检测系统.系统的下位机为PIC16F877A微控制器,辅助上位机完成对检测温度和检测流程的控制;上位机完成对比色传感器阵列的图像采集和图像处理,获得检测结果.最后应用该系统对浓度为0.1mg/L的3种农药溶液进行检测,结果表明:该系统能准确检测识别这3种农药溶液.     

基于相控阵天线的RFID系统设计

设计了一种可扩展阅读范围的相控阵天线RFID系统。采用Intel R1000阅读器开发平台、MASWSS0204开关芯片,研制了功率分配器、移相器、天线阵,搭建了符合ISO 18000-6C和EPC globalGen 2标准、中心频率为915 MHz RFID阅读器系统。系统引入相控阵原理,并对阅读器进行了简单改动,设计了相控阵RFID系统的硬件组成结构和软件工作流程。设计的相控天线阵列由2×2个微带天线单元、3个功率分配器和1个移相器组成,使用FR4介质板材料制作。实验结果表明,该系统增大了RFID信号的覆盖范围。     

基于平面阵列电极传感器的ECT系统设计

设计了基于平面阵列电极传感器的电容层析成像(ECT)系统.由平面阵列电极传感器ECT系统和计算机成像界面组成,采用电容的边缘效应测量原理,对复合材料的损伤、缺陷进行检测.结果表明:在介电常数ε=3.5的玻璃块材料为被测对象的条件下,得到的ECT图像分辨率高、伪影少.由此表明:该系统是一种简单有效、图像重建效果优良的无损检测(NDT)系统.     

基于WSNs与LabVIEW的扭矩测试系统设计

针对目前扭矩扳手应用过程中人为因素影响大,可控性差等问题,应用无线通信技术、微信号处理技术、单片机技术、虚拟仿真技术,设计了一种将WiFi无线传感器网络（ WSNs）与虚拟仪器相结合的扭矩测试系统。该系统集扭矩测量、采集、校准、分析、存储、显示及预警于一体,实现了多路扭矩参数的实时准确监测和有效控制。仿真和实测结果表明：该系统测量精度可达0.4%FS,功耗低,体积小,实时性好,操作简单,长时间运行稳定可靠,适用于铁路机务、车辆检修线、厂矿等对扭矩参数的实时监控。     

基于弹性联轴器形变量检测的电机扭矩测试系统

针对电机的动态扭矩和静态扭矩的实时测量问题,以开关磁阻电机为研究对象,提出了一种用于测量电机动、静态扭矩的实时测量方案,并设计了电机扭矩测试系统.该方案利用两个旋转变压器检测弹性联轴器因受扭矩作用产生形变量的原理,设计FPGA+ ARM控制架构,达到实时、准确检测电机的动态扭矩和静态扭矩的要求.静态扭矩按JJG 2047-2006《扭矩计量器具检定系统表》方法测试,静态扭矩最大相对误差为0.73％.动态扭矩由精密动态扭矩装置进行验证,动态扭矩最大相对误差为0.68％.