基于FPGA的光纤式旋转扭矩测量系统设计

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作者 何翰林 林杰俊 +1 位作者 胡佳成 陈爱军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第11期121-126,共6页

针对在挠性连接的大型传动设备的运行状态健康监测中有效提高旋转状态下中高扭矩测量准确性的问题,设计了一套可用于挠性连接的基于FPGA的光纤式旋转扭矩测量系统。采用带有30组明暗相间膜片的转盘,利用光纤传感器将轴的扭转信号转换为... 针对在挠性连接的大型传动设备的运行状态健康监测中有效提高旋转状态下中高扭矩测量准确性的问题,设计了一套可用于挠性连接的基于FPGA的光纤式旋转扭矩测量系统。采用带有30组明暗相间膜片的转盘,利用光纤传感器将轴的扭转信号转换为光电信号输出,采用施密特整形电路将传感器输出的模拟信号转换为数字信号连入FPGA中。通过FPGA内部的可编程逻辑单元与高频计数器,将数字信号转换为计数值的形式,并发送至上位机。通过LabVIEW编写上位机软件,实现数据整周期处理的功能,并将结果显示出来。在刚性连接的实验中,系统对旋转稳态扭矩测量的相对误差均优于2.0%;在挠性连接的实验中,系统对旋转稳态扭矩测量的相对误差均优于3.0%。证明该系统在500~2 000 N·m范围的不同连接方式下,对旋转稳态下扭矩的测量都具有较好的准确性。 展开更多

关键词 扭矩测量 光纤传感器 FPGA 挠性连接 旋转稳态

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电机转矩转速测量方法的分析 被引量：21

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作者 赵思宏 范惠林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第3期290-294,共5页

电机的转矩和转速是最重要的两个参数 ,对它们的测量必须准确。根据用户提出的测量航空电机具体要求 ,本文分析了转矩和转速的测量原理 ,指出了采用应变式和光电式传感器构成测量仪更适合测量大转矩、高转速电机。虽然与传统的测量方法... 电机的转矩和转速是最重要的两个参数 ,对它们的测量必须准确。根据用户提出的测量航空电机具体要求 ,本文分析了转矩和转速的测量原理 ,指出了采用应变式和光电式传感器构成测量仪更适合测量大转矩、高转速电机。虽然与传统的测量方法一致 ,但经过理论分析 ,得出了这种测量方式机械结构影响测量稳定性的原因 ,即传动轴受减速器齿轮啮合力作用产生的弯曲应变和结构谐振对测量精度影响最大。本文通过精确的计算 ,充分地考虑了机械结构对测量稳定性的影响 ,提出了选择转矩传感器及转速传感器的基本原理与方法。据此 ,在所研制的电机测量仪中 ,大大地提高了测量精度 ,并有效地减小了测量仪的体积和重量 。 展开更多

关键词 转矩 转速 传感器 减速器 测量稳定性 测量精工 电机 测量方法

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一种利用激光多普勒技术测量扭矩的原理研究 被引量：9

3

作者 董全林 刘彬 +2 位作者 张春熹 杨海马 吕宏诗 《计量学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期47-49,共3页

文章在概述了各种扭矩测量的原理、发展和运用后,提出了一种利用激光多普勒效应测量弹性转轴扭矩的原理。它是利用由同一激光器发出的在被测转轴2个截面上4个点处的相干光束测量这2个截面的相对转速,然后通过积分得到两截面的相对转角,... 文章在概述了各种扭矩测量的原理、发展和运用后,提出了一种利用激光多普勒效应测量弹性转轴扭矩的原理。它是利用由同一激光器发出的在被测转轴2个截面上4个点处的相干光束测量这2个截面的相对转速,然后通过积分得到两截面的相对转角,进而实现被测转轴扭矩的测量。文章根据不同工况,提出了相应的扭矩动态测量计算方程。为大型机械设备主传动动力监测的自动化、智能化提供了新的技术手段。 展开更多

关键词 计量学 扭矩测量 激光多普勒技术 相对转速 动力监测

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小型电动机转矩转速动态测试系统的研制 被引量：5

4

作者 李小兵 李辉 胡天友 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期387-390,共4页

介绍了相位式转矩转速传感器工作原理，论述了采用相位式转矩转速传感器进行转矩转速动态测试的原理及方法，讨论了基于工控PC机的测试系统方案、硬件电路及软件设计思想。在模拟不同负载的情况下，运用该测试系统对小型电机的转矩转速... 介绍了相位式转矩转速传感器工作原理，论述了采用相位式转矩转速传感器进行转矩转速动态测试的原理及方法，讨论了基于工控PC机的测试系统方案、硬件电路及软件设计思想。在模拟不同负载的情况下，运用该测试系统对小型电机的转矩转速进行了测试，并将测试数据与测功法测试数据进行对比，实验结果表明，该测试系统设计合理，性能可靠。 展开更多

关键词 电动机 转矩 转速 动态测试系统

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叶片叶尖间隙测量的光纤传感器 被引量：4

5

作者 马玉真 段发阶 +2 位作者 曹素芝 方志强 叶声华 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期85-88,共4页

根据叶尖间隙测量的要求,设计了一种新型的光纤传感器。它采用了单光纤传光、多组光纤束接收散射光的结构。发射光纤位于中心,周围均布多组接收光纤。通过各组接收光纤光强的比值运算,消除了叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,也可减... 根据叶尖间隙测量的要求,设计了一种新型的光纤传感器。它采用了单光纤传光、多组光纤束接收散射光的结构。发射光纤位于中心,周围均布多组接收光纤。通过各组接收光纤光强的比值运算,消除了叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,也可减小叶尖表面与传感器端面夹角给测量结果带来的影响。在转速同步传感器的配合下,该传感器可以实时测量所有叶片的叶尖间隙。当叶片转速在0-12000r/min之间变化时,叶尖间隙的测量范围为0-3mm,测量精度为25μm。 展开更多

关键词 叶尖间隙测量 光纤传感器 高速旋转叶片 实时测量

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基于光学鼠标传感器的转速测量方法研究 被引量：10

6

作者 刘冬冬 姜炜 张天宏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期21-23,26,共4页

提出了一种基于光学鼠标传感器的转速测量方法。分析了转速测量原理,解决了光学鼠标传感器ADNS-3080的软件初始化和镜头对焦等关键问题,设计了基于光学鼠标传感器的转速测量试验系统。试验结果表明:这种方法能准确判别转向,对于本试验系... 提出了一种基于光学鼠标传感器的转速测量方法。分析了转速测量原理,解决了光学鼠标传感器ADNS-3080的软件初始化和镜头对焦等关键问题,设计了基于光学鼠标传感器的转速测量试验系统。试验结果表明:这种方法能准确判别转向,对于本试验系统,在1000 r/min范围内具有良好的线性度和快速响应性。该方法适用于低速转动部件的转速测量与转向判别。 展开更多

关键词 转速测量 转向判别 光学鼠标传感器 CMOS相机

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分离式差分结构容栅传感器转速扭矩测试系统 被引量：5

7

作者 刘双红 靳鸿 +1 位作者 张海龙 郑凤琴 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期49-52,共4页

针对坦克装甲车辆工作环境恶劣、信号干扰大、空间狭小等问题,提出了分离式差分结构容栅传感器转速扭矩测试系统。分离式差分结构容栅传感器是把传统的交叉式差分结构改进为分离式差分结构,对容栅传感器结构的完善,减少了两差动电容极... 针对坦克装甲车辆工作环境恶劣、信号干扰大、空间狭小等问题,提出了分离式差分结构容栅传感器转速扭矩测试系统。分离式差分结构容栅传感器是把传统的交叉式差分结构改进为分离式差分结构,对容栅传感器结构的完善,减少了两差动电容极板之间的寄生电容,提高了传感器测试精度。实验表明:通过传感器结构的合理改进,使得系统的转速相对误差低于0.5%,扭矩相对误差低于2%。 展开更多

关键词 转速扭矩测试 容栅传感器 分离式结构 特种车辆

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基于双ARM的减速器试验台多参数监测系统设计 被引量：1

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作者 张小龙 张氢 +2 位作者 聂飞龙 秦仙蓉 孙远韬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第3期44-47,51,共5页

针对减速器试验中对转速、温度、振动加速度、扭矩等多参数监测的需求,设计了减速器试验台多参数监测系统。该系统基于ARM11和STM32双ARM架构设计,STM32系统采集来自多个监测参数的传感器信号,并封装后通过串口上传到ARM11系统,ARM11运... 针对减速器试验中对转速、温度、振动加速度、扭矩等多参数监测的需求,设计了减速器试验台多参数监测系统。该系统基于ARM11和STM32双ARM架构设计,STM32系统采集来自多个监测参数的传感器信号,并封装后通过串口上传到ARM11系统,ARM11运行Linux操作系统,ARM11-Linux具有数据存储、分析和人机交互等功能。实际使用表明该系统可以适用于减速器试验中的多参数监测,且具有功耗低、便携性好等优点。 展开更多

关键词 双ARM 减速器 多参数 转速测量 温度测量 振动测量 无线扭矩测量

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数字式异步电机转矩转速测量装置的研制 被引量：3

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作者 杨红权 易长松 吴希再 《水电能源科学》 北大核心 2009年第2期191-193,共3页

在异步电机高性能矢量控制或电机测试系统中,为更好地研究异步电机控制方案对电机转矩、转速等参数的采集、存储、显示,研究了一种用于实验室基于软件技术的改进型数字式异步电机转矩转速测量装置,通过对异步电机基本参数测量即可实现... 在异步电机高性能矢量控制或电机测试系统中,为更好地研究异步电机控制方案对电机转矩、转速等参数的采集、存储、显示,研究了一种用于实验室基于软件技术的改进型数字式异步电机转矩转速测量装置,通过对异步电机基本参数测量即可实现转矩转速的测量。实验结果表明,该转矩转速测试装置精度高、抗干扰能力强、操作简单,大大提高了测量装置的可靠性和寿命,降低了测量装置的成本。 展开更多

关键词 异步电机 转矩转速测量 传感器 80C196KC单片机

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齿轮蜗杆减速机效率动态测量 被引量：5

10

作者 胡利永 郑堤 《机床与液压》 北大核心 2005年第10期149-150,共2页

根据磁电转换和相位差原理,利用JZ型转矩转速传感器将齿轮蜗杆减速机的转矩、转速机械量转换成两路有一定相位差的电压信号,进一步通过微机处理计算后,得出齿轮蜗杆减速机的效率。

关键词 转矩转速传感器 减速机 效率 动态测试

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对精密离心机转速波动量的理论分析 被引量：2

11

作者 陈文颖 宋琼 舒杨 《机床与液压》 北大核心 2016年第10期116-123,共8页

精密离心机输出转速的波动量决定了其过载输出不确定度。因此,如何控制精密离心机输出转速的波动量是实现设计指标的前提条件。以MATLAB/Simulink软件建立的精密离心机数学仿真模型为基础,结合JML-150G、JML-100J等型号精密离心机的实... 精密离心机输出转速的波动量决定了其过载输出不确定度。因此,如何控制精密离心机输出转速的波动量是实现设计指标的前提条件。以MATLAB/Simulink软件建立的精密离心机数学仿真模型为基础,结合JML-150G、JML-100J等型号精密离心机的实验结果,对影响精密离心机输出转速波动量的各种因素如测速误差、扰动扭矩等进行了理论分析,得到了转速波动量的定量计算公式,并通过实验验证了所得结论。研究结果为定量设计精密离心机的转速指标奠定了基础。 展开更多

关键词 精密离心机 转速波动量 数学仿真 测速误差 扰动扭矩

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数显式小转矩测量仪测量精度设计 被引量：1

12

作者 李世环 李金泉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第3期12-16,共5页

】从数显式小转矩测量仪的结构原理和仪器本身所产生的随机误差出发，分析并计算了仪器各环节产生的误差。提出了满足使用要求，提高测量精度的方法和途径。

关键词 转速 误差分析 测量精度 测量仪 转矩 汽车

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电风车式光纤高电压传感器 被引量：1

13

作者 李长胜 李宝树 王爱国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期638-639,643,共3页

基于高电压作用下电风车的转动特性以及光纤传输技术 ,提出一种电风车式光纤高电压传感器 ,介绍了这种传感器的基本结构 ,并给出其测量线性、稳定性的实验结果。这种传感器结构简单、成本低 ,可实现高电压的绝缘性测量。当环境温度为30... 基于高电压作用下电风车的转动特性以及光纤传输技术 ,提出一种电风车式光纤高电压传感器 ,介绍了这种传感器的基本结构 ,并给出其测量线性、稳定性的实验结果。这种传感器结构简单、成本低 ,可实现高电压的绝缘性测量。当环境温度为30 .2℃ ,相对温度为 48%时 ,传感器的线性测量为 3.0～ 5 .0 k V,其测量结果的非线性误差低于 3%。 展开更多

关键词 电风车 转速 高电压测量 塑料光纤 传感器

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空间滤波测速研究进展 被引量：4

14

作者 朱志雄 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2015年第2期91-97,共7页

速度参量的准确测量在检测领域占据着重要的地位,速度检测在机械量、几何量及流体物理量测量领域有着极其广泛的应用。近年来,光学测速由于其光学结构稳定、精度高等优势受到越来越多的青睐,国内外关于这方面的研究也越来越多。归类梳... 速度参量的准确测量在检测领域占据着重要的地位,速度检测在机械量、几何量及流体物理量测量领域有着极其广泛的应用。近年来,光学测速由于其光学结构稳定、精度高等优势受到越来越多的青睐,国内外关于这方面的研究也越来越多。归类梳理了光学测速中一些较典型的例子,重点介绍了空间滤波测速法及其进展;展望了光电池阵列空间滤波测量转速的前景,对空间滤波测速的研究具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 光学测速 空间滤波测速 转速测量

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涡轮机功率测量控制系统的设计与实现

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作者 陈鹏 孟洋 谢平 《科学技术与工程》 2009年第13期3864-3866,共3页

介绍了一套基于电涡流测功机功率测量系统的设计原理及实现方法。系统通过实时采集转速扭矩实现功率的测量,同时通过对制动力矩的控制实现不同负载的加载。此外,利用该系统还可以通过对数据的实时监控、自动判断涡轮机的性能。

关键词 电涡流 测功机 涡轮机 扭矩 转速

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工业链条实验台转速转矩检测

16

作者 郑堤 孙令贻 《机床与液压》 北大核心 2003年第3期303-304,共2页

介绍一种用于工业链条实验台的动态转速转矩检测装置及其检测原理和方法。该装置采用单片机、动态转速转矩传感器及其信号检测电路等组成 ,具有结构简单 ,抗干扰能力强 ,检测数据准确可靠 。

关键词 转速 转矩3 传感器 检测 单片机

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基于AT89S52的智能化转矩转速测试仪的研制 被引量：4

17

作者 李思光 公茂法 李茂贞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第4期28-29,32,共3页

采用AT89S52单片机为核心,外扩采样、显示、保护、通信等电路构与一个高性能转矩转速测试仪,用于测量电机的输出转矩、功率和转速。分析了转矩和转速测量原理,测试仪的转矩测量采用了能量转化法,转速测量采用测速范围较宽的M/T测速法。... 采用AT89S52单片机为核心,外扩采样、显示、保护、通信等电路构与一个高性能转矩转速测试仪,用于测量电机的输出转矩、功率和转速。分析了转矩和转速测量原理,测试仪的转矩测量采用了能量转化法,转速测量采用测速范围较宽的M/T测速法。介绍了其硬件结构和软件设计。经过实验验证,所设计的测试仪不但提高了测量精度,而且简化了硬件结构,降低了成本;测试结果与实际相符。 展开更多

关键词 AT89S52 转矩 转速 测试仪

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钻井柴油机输出扭矩和转速测量系统研究 被引量：7

18

作者 张健 李克强 李成兵 《电子测量技术》 2016年第2期103-105,110,共4页

针对目前钻井柴油机节能监测方法存在测试项目多、数据可靠性差、计算过程复杂、累计误差大等问题,通过对现有的扭矩和转速测量方法和数据传输技术等进行系统分析和研究,研制了一套适用于钻井柴油机的输出扭矩和转速测量系统。实验表明... 针对目前钻井柴油机节能监测方法存在测试项目多、数据可靠性差、计算过程复杂、累计误差大等问题,通过对现有的扭矩和转速测量方法和数据传输技术等进行系统分析和研究,研制了一套适用于钻井柴油机的输出扭矩和转速测量系统。实验表明,该系统的测量精度能够满足SY/T 5030《石油天然气工业用柴油机》中对柴油机输出扭矩和转速的测量误差范围的要求。通过现场应用,证明该系统测试效果良好,进一步提高了钻井柴油机节能监测与评价工作的科学性和准确性。 展开更多

关键词 石油钻井 柴油机 扭矩测量 转速测量

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CN15-1型转矩转速传感器的研制与应用 被引量：2

19

作者 曹德慧 邓海涛 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1996年第3期11-13,39,共4页

本文介绍电阻应变传感技术应用于动态非接触转矩测量及光电测转速的原理,给出了转矩传感器的设计、标定结果及使用评价。

关键词 转矩传感器 非接触测量 传感器 制造

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青贮玉米喂入切碎装置设计与试验 被引量：4

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作者 张家瑞 丁立利 +2 位作者 李正锁 李晓康 沈小波 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第11期9-14,181,共7页

为探究青贮饲料收获机功率分布情况,设计青贮玉米喂入切碎试验台。该试验台主要由插禾运输机、喂入装置、切碎装置和测控系统等组成,测控系统可实时采集喂入装置和切碎装置的扭矩和转速等信息,进而得到各个部件的功率消耗。为验证该试... 为探究青贮饲料收获机功率分布情况,设计青贮玉米喂入切碎试验台。该试验台主要由插禾运输机、喂入装置、切碎装置和测控系统等组成,测控系统可实时采集喂入装置和切碎装置的扭矩和转速等信息,进而得到各个部件的功率消耗。为验证该试验台的工作性能,以青贮玉米秸秆为试验对象,以喂入速度和功率为试验因素进行多次试验,得到喂入装置和切碎装置的空载功率分别为1.5 kW和2.0 kW,满载瞬时最大功率可达5.8 kW和29 kW,标准草长率为87.44%。本研究可为青贮饲料收获机的进一步优化提供数据参考和技术支持。 展开更多

关键词 青贮玉米 喂入装置 切碎装置 测控系统 扭矩 转速

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