扭矩无线测量系统的设计与研究.pdf

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1、图书分类号：学校代码：专学粒颠士学粒论文论文题扭矩无线测量系统的设计与研究硕士生姓名唐建第一导师姓名李成兵（副教授）第二导师姓名专业学位类型全日制工程硕士工程领域名称机槭工程研究方向动态测试技术二〇■一三年六西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

2、存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（夕请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名少年月屮円西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

3、明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：良上叫年月午曰摘要扭矩是各种工作传动轴的基本载荷形式，同时也是旋转动力机械最重要的工作参数，它关系到动力机械设备的机械性能、寿命和安全性。若能准确、及时、方便、可靠的测出受试机械的静态和动态扭矩，对改进和提高机械性能有着非常重要的作用。对于高速旋转动力机械来说，扭矩测量信号的采集、实时传输和处理是工程实际中面临的关键技术问题。本文在前人研究基础上，对扭矩测量原理、测量方法和信号传输技术等进行深入分析后，提出了基于电阻应变式传感器的扭矩测量技术和基于协议的无线信号传输技术共同组成的无线扭矩测量系统。在硬件设计方面，根

4、据系统要求设计了电桥电路、电源电路、信号放大调理电路、单片机接口电路、无线数据收发电路和串口电路。在软件设计上，利用编程软件编写出了转换程序、数据发射和接收程序；利用编程软件编写了上位机通信与处理程序。最后，采用建立的无线扭矩测量系统对人力扭转轴和三相异步电机输出轴的扭矩进行了实验室的验证实验。结果表明：所设计的无线扭矩测量系统能够实时准确地釆集、传输和显示扭矩测量数据。关键词：扭矩测量，应变式传感器，无线传输，单片机，协议AbstractThetorqueisabasicloadofthedriveshaftintheformofavarietyofw

5、ork,butitisalsothemostimportantoperatingparametersofrotatingpowermachinery.Itisrelatedtothemechanicalbehavior,lifeandsafetyofthepowermachineryequipment,ifwecantestthestaticstateanddynamictorqueinaccurate,timely,convenient,andreliablemeasurement,itwillhaveaveryimportantroletoimpro

6、veandenhancemechanicalproperties.Forthehigh-speedrotatingmachinery，，：，第章前言研究背景扭矩测试的国内外研究现状本文的研究意义和主要工作第章系统的总体设计系统框架扭矩的基本原理和测量方法扭矩定义扭矩测量的方法扭矩测量信号传输技术扭矩传感器的选型应变式扭矩传感器理论依据电阻应变式扭矩传感器工作原理电阻应变片主要类型电阻应变片的主要特性及参数电阻应变片的信号测量电路无线数据传输方案确定系统芯片的选择系统总体技术方案第章系统硬件设计电桥电路设计电源电路设计电桥供电电路单片机供电电路信号放大调理

7、电路设计单片机接口电路设计电路板的制作芯片简介及各部分电路设计芯片介绍芯片电路设计第章系统软件设计软件简介4.2A/D转换程序设计无线发射和接收模块程序设计上位机通信与处理程序设计第章无线扭矩测量系统的实验验证实验内容实验步骤应变片的粘贴人力扭转轴下的扭矩测量三相异步电机输出轴的扭矩测量第章总结与展望总结：参考文献攻读学位期间参与的相关科研项目叫南油人‘专业学位硕士研究生位论文第章前言研究背景随着现代工业与科学技术的迅速发展，对动力机械装置的要求越来越高，就导致了对动力装置系统的动态性能指标要求也越来越來高⑴。一些动力装置在运行过程中，工况较为复杂，快速

8、起动、突然加速或减速、紧急刹车等非稳态的动作频繁，因此会导致动力设备轴系承受比较