專利名稱：用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行器的力矩測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種力矩測量裝置，具體地說是一種用來測量使用直流類電機(jī)的執(zhí)行 器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出力矩的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置。
背景技術(shù)：
目前在電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量中大都是采用機(jī)械傳感器形變的方法來測量輸 出力矩，將機(jī)械傳感器形變的量測量出并轉(zhuǎn)化成輸出力矩的數(shù)據(jù)。采用機(jī)械形變來測試輸 出力矩的方法對機(jī)械的加工、制造、組裝的要求較高，并且形變傳感器在使用次數(shù)多的情況 下會出現(xiàn)磨損、老化，造成測量的數(shù)據(jù)偏移而不準(zhǔn)確。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械傳感器方式測量存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種 使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，該測量裝置安裝簡單、測量方便且測量 結(jié)果準(zhǔn)確。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，其特征在于該測量裝置包括 電流取樣器、信號調(diào)理單元、AD采樣單元和力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元，與直流類電機(jī)驅(qū)動器連接的 電流取樣器將得到的電流信號傳送給信號調(diào)理單元；AD采樣單元采集信號調(diào)理單元調(diào)理 后的電流信號并將得到的數(shù)字信號由力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元轉(zhuǎn)換成實(shí)際輸出軸的力矩值。
本發(fā)明中，力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元中，執(zhí)行器電流為M處所對應(yīng)的X處的力矩計(jì)算公式 為X= (a-b)* (M-L)/(H-L)+b ；式中，執(zhí)行器的額定力矩為a，在額定力矩的b處和額定力矩 處，兩處進(jìn)行力矩標(biāo)定，標(biāo)定的模數(shù)值為L和H，AD采樣單元測出的執(zhí)行器電流為M。
本發(fā)明采用純電子線路和處理器計(jì)算來得出輸出轉(zhuǎn)動力矩，與傳統(tǒng)的測量方法相 比，本發(fā)明安裝和調(diào)試簡單、測量方便且測量結(jié)果準(zhǔn)確，保護(hù)全面。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是采用本發(fā)明得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖； 圖3是本發(fā)明力矩計(jì)算部分的推導(dǎo)圖。
具體實(shí)施方式
一種本發(fā)明所述的使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，見圖1，該測 量裝置包括電流取樣器1、信號調(diào)理單元2、AD采樣單元3和力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4。電流取 樣器1與直流類電機(jī)驅(qū)動器5連接，且電流取樣器1依次與信號調(diào)理單元2、AD采樣單元3 和力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4連接。圖1中6為直流類電機(jī)。信號調(diào)理單元2用于調(diào)理電流取樣 器1的信號，AD采樣單元3用于采集信號調(diào)理單元2的信號；AD采樣單元3得到的數(shù)字信號由力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4轉(zhuǎn)換成實(shí)際輸出軸的力矩值。
本發(fā)明的工作原理是由電流取樣器1得到電流信號，由信號調(diào)理單元2將信號調(diào) 理，由AD采樣單元3將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再由力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4計(jì)算轉(zhuǎn)換成實(shí)際輸出 軸的力矩值，力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4的力矩推導(dǎo)如示意圖3，計(jì)算方法如下執(zhí)行器的額定力矩為a，在額定力矩的b處和額定力矩處，兩處進(jìn)行力矩標(biāo)定，將標(biāo)定 的模數(shù)值L和H記錄到力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元4中，在實(shí)際的力矩測量過程中，AD采樣單元 3測出執(zhí)行器電流為M，根據(jù)示意圖3的模型，推導(dǎo)出M所對應(yīng)的X處的力矩計(jì)算公式為 X= (a-b) * (M-L) / (H-L) +b。單元4通過此公式函數(shù)實(shí)現(xiàn)力矩的計(jì)算。
通過實(shí)際的試驗(yàn)效果，得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見圖2。數(shù)據(jù)中表明，對輸出軸力矩的測量 可以達(dá)到5%以內(nèi)的精度。
權(quán)利要求
1.一種使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，其特征在于該測量裝置包 括電流取樣器(1)、信號調(diào)理單元(2)、AD采樣單元(3)和力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元(4)，與直流類 電機(jī)驅(qū)動器(5 )連接的電流取樣器(1)將得到的電流信號傳送給信號調(diào)理單元(2);AD采樣 單元(3)采集信號調(diào)理單元(2)調(diào)理后的電流信號并將得到的數(shù)字信號由力矩計(jì)算校準(zhǔn)單 元(4)轉(zhuǎn)換成實(shí)際輸出軸的力矩值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，其特 征在于力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元(4)中，執(zhí)行器電流為M處所對應(yīng)的X處的力矩計(jì)算公式為 X= (a-b)* (M-L)/(H-L)+b ；式中，執(zhí)行器的額定力矩為a，在額定力矩的b處和額定力矩處， 兩處進(jìn)行力矩標(biāo)定，標(biāo)定的模數(shù)值為L和H，AD采樣單元(3)測出的執(zhí)行器電流為M。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用直流類電機(jī)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩測量裝置，該測量裝置包括電流取樣器、信號調(diào)理單元、AD采樣單元和力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元，與直流類電機(jī)驅(qū)動器連接的電流取樣器將得到的電流信號傳送給信號調(diào)理單元；AD采樣單元采集信號調(diào)理單元調(diào)理后的電流信號并將得到的數(shù)字信號由力矩計(jì)算校準(zhǔn)單元轉(zhuǎn)換成實(shí)際輸出軸的力矩值。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡單、測量方便且測量結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G01L3/00GK102032966SQ20101053566
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者徐磊, 王威, 茍成全 申請人:南京科遠(yuǎn)自動化集團(tuán)股份有限公司