用直流類電機的電動執行器的力矩測量裝置的製作方法
2023-09-20 08:57:00 1
專利名稱：用直流類電機的電動執行器的力矩測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種力矩測量裝置，具體地說是一種用來測量使用直流類電機的執行器運轉時的輸出力矩的電動執行機構的力矩測量裝置。
背景技術：
目前在電動執行機構的力矩測量中大都是採用機械傳感器形變的方法來測量輸出力矩，將機械傳感器形變的量測量出並轉化成輸出力矩的數據。採用機械形變來測試輸出力矩的方法對機械的加工、製造、組裝的要求較高，並且形變傳感器在使用次數多的情況下會出現磨損、老化，造成測量的數據偏移而不準確。
發明內容為了克服現有技術中機械傳感器方式測量存在的問題，本實用新型的目的是提供一種使用直流類電機的電動執行機構的力矩測量裝置，該測量裝置安裝簡單、測量方便且測量結果準確。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種使用直流類電機的電動執行機構的力矩測量裝置，其特徵在於該測量裝置包括電流取樣器、信號調理單元、AD採樣單元和力矩計算校準單元，與直流類電機驅動器連接的電流取樣器將得到的電流信號傳送給信號調理單元；AD採樣單元採集信號調理單元調理後的電流信號並將得到的數位訊號由力矩計算校準單元轉換成實際輸出軸的力矩值。本實用新型中，力矩計算校準單元中，執行器電流為M處所對應的X處的力矩計算公式為X= (a_b)* (M-L)/(H-L)+b ；式中，執行器的額定力矩為a，在額定力矩的b處和額定力矩處，兩處進行力矩標定，標定的模數值為L和H，AD採樣單元測出的執行器電流為M。本實用新型採用純電子線路和處理器計算來得出輸出轉動力矩，與傳統的測量方法相比，本實用新型安裝和調試簡單、測量方便且測量結果準確，保護全面。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是採用本實用新型得出的實驗數據圖。圖3是本實用新型力矩計算部分的推導圖。
具體實施方式
一種本實用新型所述的使用直流類電機的電動執行機構的力矩測量裝置，見圖1， 該測量裝置包括電流取樣器1、信號調理單元2、AD採樣單元3和力矩計算校準單元4。電流取樣器1與直流類電機驅動器5連接，且電流取樣器1依次與信號調理單元2、AD採樣單元3和力矩計算校準單元4連接。圖1中6為直流類電機。信號調理單元2用於調理電流取樣器1的信號，AD採樣單元3用於採集信號調理單元2的信號；AD採樣單元3得到的數位訊號由力矩計算校準單元4轉換成實際輸出軸的力矩值。本實用新型的工作原理是由電流取樣器1得到電流信號，由信號調理單元2將信號調理，由AD採樣單元3將信號轉化為數字量，再由力矩計算校準單元4計算轉換成實際輸出軸的力矩值，力矩計算校準單元4的力矩推導如示意圖3，計算方法如下執行器的額定力矩為a，在額定力矩的b處和額定力矩處，兩處進行力矩標定，將標定的模數值L和H記錄到力矩計算校準單元4中，在實際的力矩測量過程中，AD採樣單元3測出執行器電流為M，根據示意圖3的模型，推導出M所對應的X處的力矩計算公式為 X= (a-b) * (M-L) / (H-L) +b。單元4通過此公式函數實現力矩的計算。通過實際的試驗效果，得出的實驗數據見圖2。數據中表明，對輸出軸力矩的測量可以達到5%以內的精度。
權利要求1. 一種使用直流類電機的電動執行機構的力矩測量裝置，其特徵在於該測量裝置包括電流取樣器(1)、信號調理單元(2)、AD採樣單元(3)和力矩計算校準單元(4)，與直流類電機驅動器(5 )連接的電流取樣器(1)將得到的電流信號傳送給信號調理單元(2);AD採樣單元(3)採集信號調理單元(2)調理後的電流信號並將得到的數位訊號由力矩計算校準單元(4)轉換成實際輸出軸的力矩值。
專利摘要本實用新型公開了一種使用直流類電機的電動執行機構的力矩測量裝置，該測量裝置包括電流取樣器、信號調理單元、AD採樣單元和力矩計算校準單元，與直流類電機驅動器連接的電流取樣器將得到的電流信號傳送給信號調理單元；AD採樣單元採集信號調理單元調理後的電流信號並將得到的數位訊號由力矩計算校準單元轉換成實際輸出軸的力矩值。本實用新型實現簡單、測量方便且測量結果準確。
文檔編號G01L3/00GK202002761SQ20102059731
公開日2011年10月5日 申請日期2010年11月9日 優先權日2010年11月9日
發明者徐磊, 王威, 苟成全 申請人:南京科遠自動化集團股份有限公司