专利名称：扭簧扭矩测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及扭簧参数测试领域，具体地指一种扭簧扭矩测试装置。 技术背景本领域技术人员所公知，扭簧是一种量大面广的重要基础性产品，其应用范围几 乎涉及到国民经济的所有领域，尤其是近十年来，汽车、摩托车行业的快速发展，铁路系统 提速的全面展开都对扭簧的质量提出了更高的要求。目前扭簧的生产在由下料到成品过程 中，需要经过加热卷曲、热处理和磨平处理等多道生产工序。经过上述工序生产出来的扭簧 需要通过测试它的外形尺寸、力学性能、动态响应差异和扭矩等技术参数来确定扭簧质量 是否合格，其中对扭矩参数的精确测试一直是本技术领域内的一个难题，目前还没有成熟 的扭簧扭矩测试仪器。
发明内容本实用新型的目的就是针对上述技术问题，提供一种扭簧扭矩测试装置，它能对 扭簧的扭矩进行精确的测试。为实现此目的，本实用新型所设计的一种扭簧扭矩测试装置，它包括电源模块、提 取扭簧扭矩信号的扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制单元、人机 界面单元，其中，扭矩传感器的信号输出端连接信号放大模块出入端，所述信号放大模块的 输出端通过模数转换模块连接单片机采集控制单元，单片机采集控制单元还与人机界面单 元相连，所述电源模块分别给扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制 单元和人机界面单元供电。所述信号放大模块和模数转换模块之间接连有波形滤波模块。所述信号放大模块为差分放大模块。所述人机界面单元包括显示屏、键盘和打印机。所述电源模块给波形滤波模块供电。所述波形滤波模块为低通滤波模块。本实用新型通过设置扭矩传感器提取扭簧的扭矩信号，并设置信号放大模块、波 形滤波模块、模数转换模块对提取的信号进行放大、模数转换等处理，并把处理后的信号通 过单片机采集控制单元进行读取显示，使得本实用新型能对扭簧扭矩信号的快速采集与分 析，并且装置的检测准确，抗干扰能力强。
图1为本实用新型的原理图框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明[0013]如图1所示的一种扭簧扭矩测试装置，它包括电源模块、提取扭簧扭矩信号的扭 矩传感器、信号放大模块、波形滤波模块、模数转换模块、单片机采集控制单元、人机界面单 元，其中，扭矩传感器的信号输出端连接信号放大模块出入端，该信号放大模块优选差分放 大模块，信号放大模块的输出端连接波形滤波模块，该波形滤波模块优选40HZ以内的低通 滤波模块，低通滤波模块通过模数转换模块连接单片机采集控制单元，单片机采集控制单 元还与人机界面单元相连，所述电源模块分别给扭矩传感器、信号放大模块、波形滤波模 块、模数转换模块、单片机采集控制单元和人机界面单元供电。上述技术方案中，人机界面单元包括显示屏、键盘和打印机，显示屏能实时显示单 片机处理后的扭簧扭矩参数值，键盘用于实现扭簧扭矩测试装置指令的触发。打印机用来 获得工作记录信息，方便整理 保存。上述技术方案中，单片机采集控制单元最好选用兼容MSC51内核的C8051F020单 片机，显示屏采用12864点阵黄绿液晶屏。电源模块采用四相电，每一相电源都是从变压器 得到合适的降压后经过整形、滤波、稳压等环节稳压输出，它选用性能较优的LM317芯片搭 乘典型的连续可调稳压电路。信号放大模块、波形滤波模块和模数转换模块组成信号调理 电路，其中，信号放大模块采用AD623差分放大器，波形滤波模块由两个LM358运算放大器 结合阻容滤波构成四阶低通滤波器，用以滤除大部分高频干扰和工频干扰。下面结合本实施例和附图来介绍扭簧扭矩测试装置的工作原理及其工作过程扭簧转动时的实时扭矩信号，通过扭矩传感器来提取，由于扭矩传感器输出的是 毫伏级的微弱电压信号，且差分信号输出，并通常叠加有电子线路和无线电磁波产生的高 频噪声以及市电网产生的50Hz工频干扰，因此，本实施列中通过差分放大模块来实现对微 弱差分电压信号的放大，再通过40HZ以内的低通滤波模块对信号进行抗干扰处理，然后通 过模数转换模块，使数字信号进入单片机采集控制单元进行分析处理，操作人员通过人机 界面单元对整个装置进行控制和参数的读取。电源模块提供整个装置的供电，电源模块输 出的12V300mA电源给扭矩传感器、信号放大模块、波形滤波模块和模数转换模块供电，电 源模块输出的5V200mA电源给显示屏供电，电源模块输出的5V3A给打印机供电，电源模块 输出的3. 3V电源分别给单片机采集控制单元的模拟部分和数字部分供电。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于它包括电源模块、提取扭簧扭矩信号的扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制单元、人机界面单元，其中，扭矩传感器的信号输出端连接信号放大模块出入端，所述信号放大模块的输出端通过模数转换模块连接单片机采集控制单元，单片机采集控制单元还与人机界面单元相连，所述电源模块分别给扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制单元和人机界面单元供电。
2.根据权利要求1所述的扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述信号放大模块和模数 转换模块之间接连有波形滤波模块。
3.根据权利要求1所述的扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述信号放大模块为差分 放大模块。
4.根据权利要求1所述的扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述人机界面单元包括显 示屏、键盘和打印机。
5.根据权利要求2所述的扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述电源模块给波形滤波 模块供电。
6.根据权利要求2所述的扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述波形滤波模块为低通 滤波模块。
专利摘要本实用新型公开了一种扭簧扭矩测试装置，包括电源模块、提取扭簧扭矩信号的扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制单元、人机界面单元，其中，扭矩传感器的信号输出端连接信号放大模块出入端，所述信号放大模块的输出端通过模数转换模块连接单片机采集控制单元，单片机采集控制单元还与人机界面单元相连，电源模块分别给扭矩传感器、信号放大模块、模数转换模块、单片机采集控制单元和人机界面单元供电。本实用新型能对扭簧扭矩信号的快速采集与分析，并且装置的检测准确，抗干扰能力强。
文档编号G01L3/00GK201653613SQ20102018449
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者丁建军, 于军, 孙超, 王曦华, 钱同惠 申请人:江汉大学