专利名称：电涡流测功机双向扭矩测试显示电路及其电涡流测功机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电涡流测功机双向扭矩测试显示电路及其电涡流测功机。
背景技术：
电涡流测功机主机的作用是利用电流产生电涡流进而形成电磁场，通过转子在磁场中的旋转给旋转机械施力的一种特殊装置。它需要使用应变片式结构的拉压传感器来测量扭矩，由于拉压力传感器的灵敏度低，输出信号幅度小，大多数针对电涡流测功机拉压力传感器的测量显示电路是采用直流放大，再由电压表以电压形式显示出扭矩值，这种扭矩测量显示电路的测量误差大，不适应目前的测量精度需求；另一种测量显示电路是采用信号放大电路(变送器)处理拉压力传感器输出的模拟信号，然后由A/D转换器进行A/D转换，再将转换后的数字量送入单片机中对信号进行处理再输出至显示装置进行显示，这种电路的缺点是测显精度低，一般都是八位。上述结构一是由于应变片式结构的拉压传感器在受到拉力和压力转换后零点会产生漂移，从而对扭矩测量精度造成一定的影响；二是由于无法判断扭矩正负，在电机实验过程中，电机转速换向时，需要外部跳线或重新设置，操作不方便。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，以解决现有扭矩测试电路由于零点漂移导致精度低及无法判断扭矩正负的问题，同时提供一种使用该双向扭矩测试显示电路的电涡流测功机。为实现上述目的，本实用新型提供的电涡流测功机双向扭矩测试显示电路的技术方案如下一种电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，所述信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/D转换器，所述可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。所述可编程A/D转换器采用PCL-813板卡，该PCL-813板卡插入计算机的ISA插槽中，PCL-813板卡的信号输出通过ISA总线与计算机的信号输入连接。所述信号调理放大电路采用放大器INAl 14，所述放大器的正极输入端和负极输入端用于与拉压力传感器信号输出端连接，放大器的输出端与可编程A/D转换器的信号输入连接；所述放大器INA114的1脚和8脚之间串接有调节电阻。所述放大器INA114的正极输入端3脚和负极输入端2脚与地之间分别串接有一个滤波电容。本实用新型提供的电涡流测功机的技术方案如下一种电涡流测功机，包括感应体、电枢和励磁装置及测力装置，所述测力装置包括拉压力传感器和双向扭矩测试显示电路，所述双向扭矩测试显示电路包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，所述信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/D转换器，所述可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。[0009]所述可编程A/D转换器采用PCL-813板卡，该PCL-813板卡插入计算机的ISA插槽中，PCL-813板卡的信号输出通过ISA总线与计算机的信号输入连接。所述信号调理放大电路采用放大器INA114，所述放大器的正极输入端和负极输入端用于与拉压力传感器信号输出端连接，放大器的输出端与可编程A/D转换器的信号输入连接；所述放大器INA114的1脚和8脚之间串接有调节电阻。所述放大器INA114的正极输入端3脚和负极输入端2脚与地之间分别串接有一个滤波电容。本实用新型的电涡流测功机及其双向扭矩测试显示电路由于采用可编程A/D转换器，并与计算机配合利用软件实现扭矩信号的采集、处理、可视化操作、显示。通过采集软件，设置正向、反向2个零点，避免了 S型金属应变片式压力传感器在经过受到拉力压力转换后的零点漂移问题。由于其可采集处理正负电压信号，可由此识别原动机的正向或反向转动及正向或反向扭矩，解决了扭矩表只能采集单向扭矩，及操作不便、显示性不强的问题，满足了电涡流测功机各机种的扭矩参数的要求，解决了电涡流测功机在电机测试时的扭矩双向采集显示的问题，提高了系统的可操作性及实用性。
图1是本实用新型电涡流测功机双向扭矩测试显示电路的原理示意图；图2是本实用新型电涡流测功机双向扭矩测试显示电路实施例的原理示意图；图3是信号调理放大电路的电路图；图4是本实用新型电涡流测功机测力装置电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步介绍。如图1所示为本实用新型电涡流测功机双向扭矩测试显示电路的原路图，由图可知，该电路包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/D转换器，可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。如图2所示，本实施例中的可编程A/D转换器采用研华PCL-813板卡，该PCL-813 板卡插入计算机的ISA插槽中，PCL-813板卡的信号输出通过ISA总线与计算机的信号输入连接。如图3所示，本实施例的信号调理放大电路采用放大器INA114，放大器的正极输入端3脚和负极输入端2脚用于与拉压力传感器信号输出端连接，放大器的输出端6脚与可编程A/D转换器的信号输入连接。放大器INAl 14的1脚和8脚之间串接有调节电阻Rl 1， 该电阻用于设定放大器的放大倍数；放大器INA114的正极输入端和负极输入端2脚与地之间分别串接有一个滤波电容C53和C52，其能对由应变式拉压力传感器传送过来的电气干扰起到抑制作用，从而提高电路的抗干扰能力。放大器114的4脚接-12V，7脚接+12V，5 脚接地。如图4所示为本实用新型电涡流测功机的原理示意图，该电涡流测功机包括感应体、电枢和励磁装置及测力装置，测力装置包括拉压力传感器和双向扭矩测试显示电路，所述双向扭矩测试显示电路如上所述。电涡流测功机的工作原理如下感应体产生涡流地方在导磁涡流环的孔壁上，励磁绕组通上直流电以后，则围绕励磁绕组产生一个闭合磁通，当感应体被原动机带动旋转时，气隙磁密随感应体的旋转发生周期性变化，在涡流环孔壁表面及一定深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动扭矩。该扭矩通过外环及传力臂传至测力装置上，由测量装置的拉压力传感器将力的大小转换成电信号输出，从而达到测量扭矩的目的。本实用新型双向扭矩测试显示电路的工作过程如下应变片式结构的拉压力传感器受力产生的毫伏形变信号，通过精密运算放大器INAl 14转换成-5V—+5V电压信号输出， 其中正负两种电压分别代表应变片式结构的拉压传感器受到的拉力或者压力。经过放大的扭矩电压信号，输出到A/D模拟量输入板PCL-813上，转换成数字信号。该板安装在计算机 ISA插槽，其具备32路A/D转换通道，可同时采集多路扭矩信号；分辨率达12位；最高采样速率25KHz，可实现对扭矩信号的快速采集；其精度可达到读取数值的0. 01%士 ILSB ；该模拟量输入板可对输入信号进行双极性处理，读取-5V—+5V电压信号。计算机通过ISA总线对转换为数字量的扭矩信号进行读取；采用delphi软件编制程序，直接从ISA总线读取扭矩数字量，将其转换为扭矩工程量。软件可分别对双向扭矩进行采集标定，拉力、压力具备两个零点，两个满度，且其小数点、报警点可任意设定，并可通过对扭矩正负采集，判断原动机转向。本实用新型的电涡流测功机双向扭矩测试显示电路由于扭矩值最终在计算机软件界面显示，扭矩值的调零、标定、工程量、小数点位数的设定、报警等功能均可通过软件截面视窗操作完成。能实现扭矩信号的采集、处理、可视化操作、显示。通过采集软件，设置正向、反向2个零点，避免了 S型金属应变片式压力传感器在经过受到拉力压力转换后的零点漂移问题。由于其可采集处理正负电压信号，可由此识别原动机的正向或反向转动及正向或反向扭矩，解决了扭矩表只能采集单向扭矩，及操作不便、显示性不强的问题，满足了电涡流测功机各机种的扭矩参数的要求，解决了电涡流测功机在电机测试时的扭矩双向采集显示的问题，提高了系统的可操作性及实用性。
权利要求1.一种电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，其特征在于包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，所述信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/ D转换器，所述可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。
2.根据权利要求1所述的电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，其特征在于所述可编程A/D转换器采用PCL-813板卡，该PCL-813板卡插入计算机的ISA插槽中，PCL-813板卡的信号输出通过ISA总线与计算机的信号输入连接。
3.根据权利要求1或2所述的电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，其特征在于所述信号调理放大电路采用放大器INA114，所述放大器的正极输入端和负极输入端用于与拉压力传感器信号输出端连接，放大器的输出端与可编程A/D转换器的信号输入连接；所述放大器INA114的1脚和8脚之间串接有调节电阻。
4.根据权利要求3所述的电涡流测功机双向扭矩测试显示电路，其特征在于所述放大器INA114的正极输入端3脚和负极输入端2脚与地之间分别串接有一个滤波电容。
5.一种电涡流测功机，包括感应体、电枢和励磁装置及测力装置，所述测力装置包括拉压力传感器和双向扭矩测试显示电路，其特征在于所述双向扭矩测试显示电路包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，所述信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/D转换器，所述可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。
6.根据权利要求5所述的电涡流测功机，其特征在于所述可编程A/D转换器采用 PCL-813板卡，该PCL-813板卡插入计算机的ISA插槽中，PCL-813板卡的信号输出通过ISA 总线与计算机的信号输入连接。
7.根据权利要求5或6所述的电涡流测功机，其特征在于所述信号调理放大电路采用放大器INA114，所述放大器的正极输入端和负极输入端用于与拉压力传感器信号输出端连接，放大器的输出端与可编程A/D转换器的信号输入连接；所述放大器INA114的1脚和 8脚之间串接有调节电阻。
8.根据权利要求7所述的电涡流测功机，其特征在于所述放大器INA114的正极输入端3脚和负极输入端2脚与地之间分别串接有一个滤波电容。
专利摘要本实用新型涉及一种电涡流测功机双向扭矩测试显示电路及其电涡流测功机，其双向扭矩测试显示电路包括用于与拉压力传感器信号输出端连接的信号调理放大电路，信号调理放大电路的输出端连接一个可编程A/D转换器，可编程A/D转换器的信号输出与计算机的信号输入连接。本实用新型的电涡流测功机及其双向扭矩测试显示电路由于采用可编程A/D转换器，并与计算机配合利用软件实现扭矩信号的采集处理、可视化操作和显示，由于其可采集处理正负电压信号，由此识别原动机的正反向转动及正反向扭矩，解决了扭矩表只能采集单向扭矩，及操作不便、显示性不强的问题，解决了电涡流测功机在电机测试时的扭矩双向采集显示的问题，提高了系统的可操作性及实用性。
文档编号G01L3/24GK202158919SQ20112025964
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者吴有生, 孙勇湘, 孙晓博, 杨敬伟 申请人:凯迈(洛阳)机电有限公司