数显式扭矩测量仪的设计--电子技术课程设计报告

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1、 电子技术课程设计报告 题目：题目： 数显式数显式扭矩测量仪扭矩测量仪的的设计设计 姓姓 名：名：_ _ 学学 号：号：_ 班班 级：级：_ _ 成成 绩绩：_ _ 年月日年月日 目 录 第一章 引言 1 1.1 选题的意义及目前国内外概况 . 1 1.1.1 扭矩测量仪国外发展状况 . 1 1.1.2 扭矩测量仪国内发展状况 . 2 1.2 电路设计的用途及实际应用情况 . 4 1.3 电路设计旨在解决的关键问题 . 5 第二章 总体方案设计. 5 2.1 设计思路及框架 . 5 2.2 设计方法 . 5 第三章 电路的工作原理 . 7 3.1 电路原理图 . 7 3.2 电路元器件及其工作

2、原理 . 9 3.2.1 AKC-215 系列扭矩传感器 . 9 3.2.2 2 1 3 位 AD 转换器 MCl4433 .10 3.2.3 七路达林顿驱动器阵列 MCl413 .13 3.3 电路工作原理 . 14 3.4 电路参数计算 . 14 3.4.1 放大电路参数计算.14 3.4.2 滤波电路的设计 16 3.4.3 数显电压表的设计.16 3.4.4 电路元器件一览表.18 第四章 仿真设计结果 20 4.1 信号放大电路仿真 . 20 4.2 滤波电路仿真 . 21 4.3 总体电路仿真 . 22 第五章 结论 . 22 第六章 课程设计的体会 22 参考文献 23 数显式扭

3、矩测量仪的设计数显式扭矩测量仪的设计 1 第一章第一章 引言引言 1.11.1 选题的意义及目前国内外概况选题的意义及目前国内外概况 1.1.1.11.1 扭矩测量仪国外发展状况扭矩测量仪国外发展状况 美国阿克来克斯公司(Acurex co.)中的一个分公司WDC(无线数据传输公司)， 自 70 年代起，生产“通用海上试验功率测试系统”(Universal Sea Trial Power Measurement System)，显示板上可显示被测主机的扭矩、转速和功率。此类仪器 的扭矩测量是采用卡环式应变传感器敏感被测轴的扭转变形角，变形量与扭矩成正 比。量程范围为0210 6Nm，测量精度为

4、1F.S.，转速测量是采用红外线测速 法，精度为0.25F.S.，平均无故障时间MTBF为 4200h。 此外，美国的陶太克(TORODUCTOR)公司生产无接触式磁弹性扭矩仪；美国麻省 理工学院研制成抗干扰性强的光纤扭矩传感器。这些都代表着世界新潮流。 日本小野测试社擅长制造磁电式相位差扭矩测量仪，首期产品多半用于实验 室，适用于精测扭矩。其量程范围较宽，小量程为 0.210Nm，中大量程为 10 1010 6Nm，已成系列产品，精度可达 0.51F.S.。20 世纪 80 年代初，小野测 试社和赤版铁工所联合研制出船用主机扭矩测量仪 MS25B，可测扭矩(510 5 Nm， 精度0.8%F

5、.S.)、转速(214.7r/min，精度0.1r/min)和功率(1500ps)。 德国马霍克(Mc.huk)公司历史悠久，生产的振弦式扭矩测量仪闻名世界。该仪 器是利用轴扭转时致使传感器中的钢弦拉紧或放松，从而使钢弦自身频率变化测得 扭矩；数据传输方式有滑环式和感应式。其生产的MDS820 产品，被测轴颈范围为 501000mm，已形成系列产品。 此外，德国的 HBM 公司(Hoffinger Baldwin Mesefechmik Gmhm)生产电阻应变 式扭矩测量仪，采用弧齿联轴节，以消除不同轴度带来的测量误差，独具风格。 生产电阻应变式扭矩仪的还有英国霍佛科公司(Hover-Kraf

6、e)和荷兰的A.V.D 公司，它们在舰船监测上都已亮相。 不久前，市场研究机构 Darnell Group 在一份报告中指出，2010 年扭矩测量仪 价格预计将与现有模拟产品持平。 扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的 6 美元降到 了目前的 3 美元以下，预计 2010 年将跌破 2 美元。Darnell 表示，随着数字与模拟 控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开 发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命 周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 数显式扭矩测量仪的设计数显式扭矩测量仪的设计 2 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:18-Dec-2009Sheet of File:E:单 片机 课 设tian.dd