光電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)計

1、傳感器與測控電路 傳感器與測控電路 傳感器與測控電路 傳感器與測控電路課程設(shè)計 課程設(shè)計 課程設(shè)計 課程設(shè)計說明書 說明書 說明書 說明書 設(shè)計題目 設(shè)計題目 光電式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)計 專業(yè)班級 專業(yè)班級 測控技術(shù)與儀器一班 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師

2、 一、引言 一、引言隨著計算機輔助設(shè)計技術(shù)( CAD )、微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)、光纖技術(shù)、信息理論以及數(shù)據(jù)分析算法不斷邁上新的臺階, 傳感器系統(tǒng)正朝著微型化、智能化和多功能化的方向發(fā)展。轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量是機械產(chǎn)品的研究開發(fā)、測試分析、質(zhì)量檢驗、安全或優(yōu)化控制等工作中所必不可少的內(nèi)容。轉(zhuǎn)矩是各種工作傳動軸的基本載荷形式, 是旋轉(zhuǎn)機械動力輸出的重要指標(biāo), 是檢驗產(chǎn)品是否合格的標(biāo)志之一, 是計算機械功率和效率的必需參數(shù)。

3、通過測量機械設(shè)備的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速, 可以分析和研究零件、機構(gòu)的受力狀況和某些物理現(xiàn)象的機理。傳感器作為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀器的核心部分, 決定著儀器的主要性能指標(biāo)。轉(zhuǎn)矩傳感器從最初的光學(xué)機械變形類發(fā)展到電磁感應(yīng)類、相位差類, 到現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的應(yīng)變測量類。隨著低功耗微電子技術(shù)的發(fā)展, 各類轉(zhuǎn)矩傳感器被賦予了新的生命, 其性能也越來越好, 可測的精度與轉(zhuǎn)速也越來越高。按測量原理, 轉(zhuǎn)矩傳感器可分為傳遞法(扭軸法)、平衡力法(反力法)及能量轉(zhuǎn)換法

4、 3類。傳遞類轉(zhuǎn)矩傳感器應(yīng)用十分廣泛, 該類傳感器按轉(zhuǎn)矩信號的產(chǎn)生方式可分為光學(xué)式、光電式、磁電式、應(yīng)變式、電容式、鋼弦式及機械式。同時還可根據(jù)信號傳輸方法的不同而分為接觸型和非接觸型兩種。一般每分鐘幾百轉(zhuǎn)以下的低轉(zhuǎn)速場合采用接觸式。每分鐘幾百轉(zhuǎn)至 1 萬轉(zhuǎn)甚至更高的轉(zhuǎn)速場合采用非接觸式。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳感器通常采用電阻應(yīng)變橋來檢測轉(zhuǎn)矩信號, 并采用導(dǎo)電滑環(huán)來耦合橋壓輸入及應(yīng)變信號輸出, 但由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸, 因此不可避免的存在