【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及傳感器，特別是一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、測量方法及測試系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有的相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器為普通相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，如圖1和圖2所示，其主要由機(jī)座、蓋板、蓋板螺栓、軸承蓋螺栓、密封圈、測量軸、鍵、軸承蓋、軸承、左測量齒輪螺栓、左測量齒輪、左霍爾傳感器、右霍爾傳感器、右測量齒輪、右測量齒輪螺栓和定位銷組成；在測量軸的兩端分別設(shè)置有鍵，測量軸通過軸承支承在蓋板上，蓋板螺栓將蓋板固定在機(jī)座上，軸承蓋通過軸承蓋螺栓固定在蓋板上，軸承蓋與蓋板之間有密封圈，蓋板與機(jī)座通過兩個(gè)定位銷定位；左測量齒輪通過左測量齒輪螺栓固定在測量軸的測量軸段l的左側(cè)，左霍爾傳感器固定在機(jī)座的左測量齒輪的上方，左霍爾傳感器與左測量齒輪之間有間隙；右測量齒輪通過右測量齒輪螺栓固定在測量軸的測量軸段l的右側(cè)，右霍爾傳感器固定在機(jī)座的右測量齒輪的上方，右霍爾傳感器與右測量齒輪之間有間隙。
2、普通相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器用于測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率；在測量時(shí)，測量軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力通過左邊的鍵從測量軸的左端輸入，再通過右邊的鍵從測量軸的右端輸出，左測量齒輪和右測量齒輪隨測量軸轉(zhuǎn)動(dòng)，左霍爾傳感器通過左測量齒輪測量出測量軸的轉(zhuǎn)速，由于測量軸受轉(zhuǎn)矩的作用產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使右測量齒輪相對左測量齒輪產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角，右霍爾傳感器通過右測量齒輪測出右測量齒輪相對左測量齒輪的相對扭轉(zhuǎn)角，而獲得測量軸段l的相對扭轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)軸徑d、軸的材料性質(zhì)，求出測量軸傳遞的轉(zhuǎn)矩；再由測量所得的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速和乘積計(jì)算得到轉(zhuǎn)軸的功率。普通相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)是非
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
2、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是如何提高相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測量精度的問題。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其包括機(jī)座、蓋板、蓋板螺栓、測量軸、軸承、軸承蓋螺栓、軸承蓋、左測量齒輪螺栓、左測量齒輪、左霍爾傳感器、右測量齒輪螺栓、增速機(jī)構(gòu)、輸出齒輪、右測量齒盆和右霍爾傳感器，所述蓋板通過所述蓋板螺栓設(shè)置于所述機(jī)座上，所述測量軸通過所述軸承設(shè)置于所述蓋板上，所述測量軸的兩端均設(shè)置有鍵，用于測量軸的連接，所述軸承蓋通過所述軸承蓋螺栓設(shè)置于所述蓋板上，所述左測量齒輪通過所述左測量齒輪螺栓設(shè)置于所述測量軸的測量段l的左側(cè)，所述左霍爾傳感器設(shè)置于所述機(jī)座的左測量齒輪的上方，所述增速機(jī)構(gòu)通過所述右測量齒輪螺栓設(shè)置于所述測量軸的測量段l的右側(cè)，用于放大測量軸的測量段l的扭轉(zhuǎn)角，所述輸出齒輪設(shè)置于所述增速機(jī)構(gòu)上，所述右測量齒盆設(shè)置于所述輸出齒輪上，所述右霍爾傳感器設(shè)置于所述機(jī)座的右測量齒盆的上方。
4、作為本專利技術(shù)所述放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的一種優(yōu)選方案，其中：所述增速機(jī)構(gòu)為定軸齒輪機(jī)構(gòu)，其包括定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓、兩根定軸雙聯(lián)齒輪軸、兩個(gè)定軸雙聯(lián)齒輪和主動(dòng)齒輪，兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸通過所述定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓對稱設(shè)置于所述左測量齒輪的上下兩側(cè)，兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪分別設(shè)置于兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸上，所述主動(dòng)齒輪通過所述右測量齒輪螺栓設(shè)置于所述測量軸的測量段l的右側(cè)，所述輸出齒輪套設(shè)于主動(dòng)齒輪上，所述主動(dòng)齒輪分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪的大齒輪相嚙合，以實(shí)現(xiàn)放大測量軸的測量段l的相對轉(zhuǎn)角，增大測量軸的轉(zhuǎn)矩和功率的測量范圍，從而提高相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測量精度精度。
5、作為本專利技術(shù)所述放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的一種優(yōu)選方案，其中：所述增速機(jī)構(gòu)為行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括內(nèi)齒輪螺栓、內(nèi)齒輪、系桿、兩個(gè)行星雙聯(lián)齒輪、兩個(gè)系桿蓋和系桿蓋螺栓，所述內(nèi)齒輪通過所述內(nèi)齒輪螺栓設(shè)置于所述左測量齒輪上，所述系桿通過所述右測量齒輪螺栓設(shè)置于所述測量軸的測量段l的右側(cè)，兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪分別支承于所述系桿的上下兩端，兩個(gè)所述系桿蓋通過所述系桿蓋螺栓設(shè)置于所述系桿上，所述輸出齒輪套設(shè)于所述系桿上，所述內(nèi)齒輪分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪的大齒輪相嚙合，以實(shí)現(xiàn)放大測量軸的測量段l的相對轉(zhuǎn)角，增大測量軸的轉(zhuǎn)矩和功率的測量范圍，從而提高相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測量精度精度。
6、作為本專利技術(shù)所述放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的一種優(yōu)選方案，其中：所述蓋板上設(shè)置有定位銷，起到定位的作用，以便于蓋板的安裝，所述軸承蓋與蓋板之間設(shè)置有密封圈，起到一定的密封作用，避免灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入到軸承腔內(nèi)而影響軸承的正常工作。
7、作為本專利技術(shù)所述放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的一種優(yōu)選方案，其中：所述右測量齒盆的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈性擋圈，起到限位的作用，以避免右測量齒盆在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中發(fā)生相對移動(dòng)。
8、作為本專利技術(shù)所述放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的一種優(yōu)選方案，其中：所述左霍爾傳感器與左測量齒輪之間的間隙為1～2mm，避免左霍爾傳感器與左測量齒輪之間產(chǎn)生干涉，且左霍爾傳感器產(chǎn)生的電信號變化大，利于測量，所述右霍爾傳感器與右測量齒盆的齒圈之間的間隙為1～2mm，避免右霍爾傳感器與右測量齒盆之間產(chǎn)生干涉，且右霍爾傳感器產(chǎn)生的電信號變化大，利于測量。
9、一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測量方法，采用所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，包括如下步驟：
10、步驟1：通過增速機(jī)構(gòu)將測量軸的測量段l的扭轉(zhuǎn)角放大；
11、步驟2：通過左霍爾傳感器和右霍爾傳感器測得的電壓信號的相位差，由相位差與右測量齒盆和左測量齒輪之間相對扭轉(zhuǎn)角的標(biāo)定關(guān)系，得右測量齒盆與左測量齒輪之間的相對扭轉(zhuǎn)角為φ/i，其中φ為扭轉(zhuǎn)角，i為增速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；
12、步驟3：計(jì)算增速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i，獲得測量軸的測量軸段l的右端的扭轉(zhuǎn)角φ，也即獲得測量軸的測量軸段l的右端相對左端的扭轉(zhuǎn)角；
13、步驟4：由測量軸的測量段l的右端相對左端的扭轉(zhuǎn)角φ計(jì)算得到測量軸的測量段l傳遞的轉(zhuǎn)矩t，也即獲得放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量的轉(zhuǎn)矩；
14、步驟5：由左霍爾傳感器的電壓信號的頻率計(jì)算得左測量齒輪的轉(zhuǎn)速n，也即獲得測量軸的測量段l的左端的轉(zhuǎn)速，也即獲得放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量的轉(zhuǎn)速；
15、步驟6：再由測量軸的測量段l傳遞的轉(zhuǎn)矩t和測量軸的測量段l的左端的轉(zhuǎn)速n計(jì)算得到測量軸的測量段l傳遞的功率p，也即獲得放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量的功率。
16、一種測試系統(tǒng)，包括調(diào)速電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、輸入傳感器、機(jī)械式變速器、輸出傳感器和測功機(jī)，所述輸入傳感器本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：包括機(jī)座(1)、蓋板(2)、蓋板螺栓(3)、測量軸(6)、軸承(9)、軸承蓋螺栓(4)、軸承蓋(8)、左測量齒輪螺栓(10)、左測量齒輪(11)、左霍爾傳感器(12)、右測量齒輪螺栓(15)、增速機(jī)構(gòu)、輸出齒輪(21)、右測量齒盆(18)和右霍爾傳感器(13)，所述蓋板(2)通過所述蓋板螺栓(3)設(shè)置于所述機(jī)座(1)上，所述測量軸(6)通過所述軸承(9)設(shè)置于所述蓋板(2)上，所述測量軸(6)的兩端均設(shè)置有鍵(7)，用于測量軸的連接，所述軸承蓋(8)通過所述軸承蓋螺栓(4)設(shè)置于所述蓋板(2)上，所述左測量齒輪(11)通過所述左測量齒輪螺栓(10)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段L的左側(cè)，所述左霍爾傳感器(12)設(shè)置于所述機(jī)座(1)的左測量齒輪(11)的上方，所述增速機(jī)構(gòu)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段L的右側(cè)，用于放大測量軸的測量段L的扭轉(zhuǎn)角，所述輸出齒輪(21)設(shè)置于所述增速機(jī)構(gòu)上，所述右測量齒盆(18)設(shè)置于所述輸出齒輪(21)上，所述右霍爾傳感器(13)設(shè)置于所述機(jī)座(1)的右測量齒盆(18)的上方
2.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述增速機(jī)構(gòu)為定軸齒輪機(jī)構(gòu)，其包括定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓(16)、兩根定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)、兩個(gè)定軸雙聯(lián)齒輪(19)和主動(dòng)齒輪(20)，兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)通過所述定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓(16)對稱設(shè)置于所述左測量齒輪(11)的上下兩側(cè)，兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)分別設(shè)置于兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)上，所述主動(dòng)齒輪(20)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段L的右側(cè)，所述輸出齒輪(21)套設(shè)于主動(dòng)齒輪(20)上，所述主動(dòng)齒輪(20)分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪(21)分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)的大齒輪相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述增速機(jī)構(gòu)為行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括內(nèi)齒輪螺栓(24)、內(nèi)齒輪(25)、系桿(28)、兩個(gè)行星雙聯(lián)齒輪(26)、兩個(gè)系桿蓋(27)和系桿蓋螺栓(29)，所述內(nèi)齒輪(25)通過所述內(nèi)齒輪螺栓(24)設(shè)置于所述左測量齒輪(11)上，所述系桿(28)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段L的右側(cè)，兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)分別支承于所述系桿(28)的上下兩端，兩個(gè)所述系桿蓋(27)通過所述系桿蓋螺栓(29)設(shè)置于所述系桿(28)上，所述輸出齒輪(21)套設(shè)于所述系桿(28)上，所述內(nèi)齒輪(25)分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪(21)分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)的大齒輪相嚙合。
4.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述蓋板上設(shè)置有定位銷(23)，所述軸承蓋與蓋板之間設(shè)置有密封圈(5)。
5.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述右測量齒盆的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈性擋圈(22)。
6.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述左霍爾傳感器(12)與左測量齒輪之間的間隙為1～2mm，所述右霍爾傳感器(13)與右測量齒盆的齒圈之間的間隙為1～2mm。
7.一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的測量方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，包括如下步驟：
8.一種測試系統(tǒng)，其特征在于：包括調(diào)速電動(dòng)機(jī)(30)、聯(lián)軸器(31)、輸入傳感器(32)、機(jī)械式變速器(33)、輸出傳感器(34)和測功機(jī)(35)，所述輸入傳感器(32)的輸入端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述調(diào)速電動(dòng)機(jī)(30)相連接，所述輸入傳感器(32)的輸出端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述機(jī)械式變速器(33)的輸入端相連接，所述機(jī)械式變速器(33)的輸出端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述輸出傳感器(34)的輸入端相連接，所述輸出傳感器(34)的輸出端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述測功機(jī)(35)相連接，所述輸入傳感器(32)和輸出傳感器(34)均為權(quán)利要求1、2、4、5和6任一項(xiàng)所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
9.一種測試系統(tǒng)，其特征在于：包括調(diào)速電動(dòng)機(jī)(30)、聯(lián)軸器(31)、輸入傳感器(32)、機(jī)械式變速器(33)、輸出傳感器(34)和測功機(jī)(35)，所述輸入傳感器(32)的輸入端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述調(diào)速電動(dòng)機(jī)(30)相連接，所述輸入傳感器(32)的輸出端通過所述聯(lián)軸器(31)與所述機(jī)械式變速器(33)的輸入端相連接，所述機(jī)械式變速器(33)的輸出端通過所述聯(lián)軸器(3...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：包括機(jī)座(1)、蓋板(2)、蓋板螺栓(3)、測量軸(6)、軸承(9)、軸承蓋螺栓(4)、軸承蓋(8)、左測量齒輪螺栓(10)、左測量齒輪(11)、左霍爾傳感器(12)、右測量齒輪螺栓(15)、增速機(jī)構(gòu)、輸出齒輪(21)、右測量齒盆(18)和右霍爾傳感器(13)，所述蓋板(2)通過所述蓋板螺栓(3)設(shè)置于所述機(jī)座(1)上，所述測量軸(6)通過所述軸承(9)設(shè)置于所述蓋板(2)上，所述測量軸(6)的兩端均設(shè)置有鍵(7)，用于測量軸的連接，所述軸承蓋(8)通過所述軸承蓋螺栓(4)設(shè)置于所述蓋板(2)上，所述左測量齒輪(11)通過所述左測量齒輪螺栓(10)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段l的左側(cè)，所述左霍爾傳感器(12)設(shè)置于所述機(jī)座(1)的左測量齒輪(11)的上方，所述增速機(jī)構(gòu)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段l的右側(cè)，用于放大測量軸的測量段l的扭轉(zhuǎn)角，所述輸出齒輪(21)設(shè)置于所述增速機(jī)構(gòu)上，所述右測量齒盆(18)設(shè)置于所述輸出齒輪(21)上，所述右霍爾傳感器(13)設(shè)置于所述機(jī)座(1)的右測量齒盆(18)的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述增速機(jī)構(gòu)為定軸齒輪機(jī)構(gòu)，其包括定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓(16)、兩根定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)、兩個(gè)定軸雙聯(lián)齒輪(19)和主動(dòng)齒輪(20)，兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)通過所述定軸雙聯(lián)齒輪軸螺栓(16)對稱設(shè)置于所述左測量齒輪(11)的上下兩側(cè)，兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)分別設(shè)置于兩根所述定軸雙聯(lián)齒輪軸(17)上，所述主動(dòng)齒輪(20)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段l的右側(cè)，所述輸出齒輪(21)套設(shè)于主動(dòng)齒輪(20)上，所述主動(dòng)齒輪(20)分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪(21)分別與兩個(gè)所述定軸雙聯(lián)齒輪(19)的大齒輪相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述增速機(jī)構(gòu)為行星齒輪機(jī)構(gòu)，其包括內(nèi)齒輪螺栓(24)、內(nèi)齒輪(25)、系桿(28)、兩個(gè)行星雙聯(lián)齒輪(26)、兩個(gè)系桿蓋(27)和系桿蓋螺栓(29)，所述內(nèi)齒輪(25)通過所述內(nèi)齒輪螺栓(24)設(shè)置于所述左測量齒輪(11)上，所述系桿(28)通過所述右測量齒輪螺栓(15)設(shè)置于所述測量軸(6)的測量段l的右側(cè)，兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)分別支承于所述系桿(28)的上下兩端，兩個(gè)所述系桿蓋(27)通過所述系桿蓋螺栓(29)設(shè)置于所述系桿(28)上，所述輸出齒輪(21)套設(shè)于所述系桿(28)上，所述內(nèi)齒輪(25)分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)的小齒輪相嚙合，所述輸出齒輪(21)分別與兩個(gè)所述行星雙聯(lián)齒輪(26)的大齒輪相嚙合。
4.如權(quán)利要求1所述的放大相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：所述蓋板上設(shè)置有定位銷(23)，所述軸承蓋...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許兆棠，祁杰，張洋洋，姜浩浪，段浩宇，
申請(專利權(quán))人：三江學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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