CN103743508A - 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置 - Google Patents

扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103743508A
CN103743508A CN201310738592.2A CN201310738592A CN103743508A CN 103743508 A CN103743508 A CN 103743508A CN 201310738592 A CN201310738592 A CN 201310738592A CN 103743508 A CN103743508 A CN 103743508A
Authority
CN
China
Prior art keywords
external force
sensing apparatus
filtration unit
torque
elastic shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310738592.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103743508B (zh
Inventor
刘敏
付威威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Original Assignee
Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS filed Critical Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority to CN201310738592.2A priority Critical patent/CN103743508B/zh
Publication of CN103743508A publication Critical patent/CN103743508A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103743508B publication Critical patent/CN103743508B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明提供了一种扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置。所述扭矩传感器装置包括扭矩传感器和外力过滤装置。所述扭矩传感器包括传感器基座、固定于传感器基座上的弹性轴、贴设于弹性轴上的测量电桥以及套设于弹性轴端部的力作用部件；所述外力过滤装置位于弹性轴的端部靠近力作用部件的位置，其包括套设于弹性轴上的对接孔和对应外部受力部件的连接孔；其中，所述力作用部件与弹性轴之间的间隙大于力作用部件与外力过滤装置之间的间隙。本发明提供的一种扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置，可实现对外力的过滤，大大提高传感器的精度、可靠性和准确性。

Description

扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置。
背景技术
扭矩传感器，又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器应用相当广泛：
（1）电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测；
（2）风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测；
（3）铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测；
（4）可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测；
（5）可用于制造粘度计；
（6）可用于过程工业和流程工业中；
（7）可以应用于实验室，测试部门以及生产监控和质量控制；
（8）康复医疗器械中扭矩的监测，及相关肌体功能评估。
目前，一方面，大部分扭矩传感器不能够抵御外力干扰，导致测试结果不准确，或者对被测对象提出较高的适用条件；另一方面，一些即便能抵御部分外力干扰的扭矩传感器主要依靠传感器内部应变装置的材料固有属性，根据一些经验公式推算出所能承受的各个方向分力的最大范围，通常这个范围较小，计算过程较为繁复，而且对外力的大小和方向限制较多，针对随机性较强的外力（包括大小和方向）场合基本上不适用。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置，可实现对外力的过滤，大大提高传感器的精度、可靠性和准确性。
为解决以上技术问题，本发明提供了一种扭矩传感器装置，其包括扭矩传感器和外力过滤装置，
所述扭矩传感器包括传感器基座、固定于传感器基座上的弹性轴、贴设于弹性轴上的测量电桥以及套设于弹性轴端部的力作用部件；
所述外力过滤装置位于弹性轴的端部靠近力作用部件的位置，其包括套设于弹性轴上的对接孔和对应外部受力部件的连接孔；
其中，所述力作用部件与弹性轴之间的间隙大于力作用部件与外力过滤装置之间的间隙。
优选的，所述扭矩传感器装置用于测试CT装置，所述外部受力部件为CT装置的机架。
优选的，所述外力过滤装置呈平板结构，所述外力过滤装置位于力作用部件的上方或下方。
优选的，所述外力过滤装置具有主体部、与主体部相连的上下平行的第一平板部和第二平板部，所述外力过滤装置的连接孔设于其主体部上，所述外力过滤装置的对接孔贯穿第一平板部和第二平板部，且第一平板部和第二平板部之间存在凹槽用于收容力作用部件。
优选的，所述测量电桥由贴设于所述弹性轴上的多个应变计组成。
优选的，所述扭矩传感器还包括有信号放大器和接口电路。
优选的，所述扭矩传感器还包括传感器外壳，该外壳用于包裹所述弹性轴以及支撑外力过滤装置或/和力作用部件。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种扭转力矩测试系统，其包括以上所述的扭矩传感器装置和连接扭矩传感器装置的上位机。
本发明提出的扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置简单实用，在不需要复杂的原理、设备的情况下解决外力的过滤，大大提高传感器的精度和可靠性、准确性及测试结果的可重复性，使用效率较高，成本也较低。
附图说明
图1为本发明扭矩传感器装置的立体示意图；
图2为本发明扭矩传感器装置的侧面示意图；
图3为图2沿B-B线的剖视图；
图4为本发明扭矩传感器装置的俯视示意图
图5为图2的局部放大示意图；
图6为图4的局部放大示意图；
图7为本发明扭转力矩测试系统的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来对本发明作进一步详细说明。
请参考图1至6，本发明提供了一种扭矩传感器装置100，其包括扭矩传感器20和外力过滤装置30。
所述扭矩传感器20包括传感器基座21、固定于传感器基座21上的弹性轴22、贴设于弹性轴22上的测量电桥23以及套设于弹性轴22端部的力作用部件24。所述测量电桥23由贴设于所述弹性轴22上的多个应变计组成。
所述外力过滤装置30位于弹性轴22的端部靠近力作用部件24的位置，其包括套设于弹性轴22上的对接孔31和对应外部受力部件（未图示）的连接孔32。
所述力作用部件24穿过外力过虑装置30的间隙套在弹性轴22上，力作用部件24能在该外力过滤装置30中自由绕弹性轴22轴线转动或者有相对转动趋势。需要注意的是力作用部件24与弹性轴22之间的间隙S1须大于力作用部件24与外力过滤装置30的间隙S2，从而外力将传递到外部受力部件而不会被传递到弹性轴22上。
在一种实施例中，所述扭矩传感器装置100是用于测试CT装置或PET-CT装置，所述外部受力部件为CT装置或PET-CT装置中固定不动的机构，如机架，所述机架可承受多余的外力。
在一种实施例中，所述外力过滤装置30具有主体部33、与主体部33相连的，且上下平行的第一平板部34和第二平板部35，所述外力过滤装置30的连接孔32设于其主体部33上，所述外力过滤装置30的对接孔31贯穿第一平板部34和第二平板部35，且第一平板部34和第二平板部35之间存在凹槽36用于收容力作用部件24。
在一种实施例中，所述外力过滤装置30呈平板结构，所述外力过滤装置30位于力作用部件24的上方或下方。
在一种实施例中，所述扭矩传感器20还包括传感器外壳（未图示），该外壳用于包裹所述弹性轴22以及支撑外力过滤装置30或/和力作用部件24。
所述扭矩传感器20还包括有信号放大器和接口电路25，用于将扭矩力转换为电信号，并对外进行传输。
请参考图7，为解决以上技术问题，本发明还提供了一种扭转力矩测试系统300，其包括所述的扭矩传感器装置100和连接扭矩传感器装置的上位机200。在本系统中，外力过滤装置将外力隔绝掉，使其不会引起弹性轴的变形，在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起测量电桥的电阻值变化，测量电桥的电阻变化转变为电信号的变化，该电信号在信号放大器的作用下被相应地放大，通过接口电路将放大后的电信号传输给上位机，从而实现扭矩测量。
本发明提出的扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置简单实用，在不需要复杂的原理、设备的情况下解决外力的过滤，大大提高传感器的精度、可靠性、准确性及测试结果的可重复性，使用效率较高，成本也较低。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种扭矩传感器装置，其特征在于，包括扭矩传感器和外力过滤装置，
所述扭矩传感器包括传感器基座、固定于传感器基座上的弹性轴、贴设于弹性轴上的测量电桥以及套设于弹性轴端部的力作用部件；
所述外力过滤装置位于弹性轴的端部靠近力作用部件的位置，其包括套设于弹性轴上的对接孔和对应外部受力部件的连接孔；
其中，所述力作用部件与弹性轴之间的间隙大于力作用部件与外力过滤装置之间的间隙。
2.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于：所述扭矩传感器装置用于测试CT装置，所述外部受力部件为CT装置的机架。
3.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于：所述外力过滤装置呈平板结构，所述外力过滤装置位于力作用部件的上方或下方。
4.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于：所述外力过滤装置具有主体部、与主体部相连的上下平行的第一平板部和第二平板部，所述外力过滤装置的连接孔设于其主体部上，所述外力过滤装置的对接孔贯穿第一平板部和第二平板部，且第一平板部和第二平板部之间存在凹槽用于收容力作用部件。
5.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于，所述测量电桥由贴设于所述弹性轴上的多个应变计组成。
6.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于，所述扭矩传感器还包括有信号放大器和接口电路。
7.根据权利要求1所述扭矩传感器装置，其特征在于，所述扭矩传感器还包括传感器外壳，该外壳用于包裹所述弹性轴以及支撑外力过滤装置或/和力作用部件。
8.一种扭转力矩测试系统，其特征在于，包括如权利要求1至7所述的扭矩传感器装置和连接扭矩传感器装置的上位机。
CN201310738592.2A 2013-12-27 2013-12-27 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置 Active CN103743508B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310738592.2A CN103743508B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310738592.2A CN103743508B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103743508A true CN103743508A (zh) 2014-04-23
CN103743508B CN103743508B (zh) 2015-12-02

Family

ID=50500547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310738592.2A Active CN103743508B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103743508B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104931171A (zh) * 2015-06-30 2015-09-23 安徽智敏电气技术有限公司 一种扭矩传感器
CN105092127A (zh) * 2015-09-21 2015-11-25 北京南车时代机车车辆机械有限公司 旋挖钻机扭矩检测装置和旋挖钻机扭矩检测方法
CN105082160A (zh) * 2015-09-07 2015-11-25 四川大学 一种具有防碰撞功能的移动式机器人手术系统
CN109204443A (zh) * 2017-07-09 2019-01-15 东北林业大学 一种汽车eps系统有线无源式扭矩测量装置
CN110411631A (zh) * 2019-08-29 2019-11-05 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 一种扭矩传感器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1039483A (zh) * 1988-07-21 1990-02-07 传感器技术两合公司 磁致伸缩转矩传感器
CN1815156A (zh) * 2006-02-24 2006-08-09 哈尔滨工业大学 一种可自身消除谐波影响的关节力矩传感器
CN101160516A (zh) * 2005-02-04 2008-04-09 Avl里斯脱有限公司 用于校准扭矩传感器的装置
CN201464118U (zh) * 2009-07-07 2010-05-12 台州市质量技术监督检测研究院 基于磁悬浮效应的微扭矩传感器校准仪
CN101762349A (zh) * 2009-10-22 2010-06-30 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 高精度智能标准扭矩传感器
US8001849B2 (en) * 2009-03-28 2011-08-23 Wensheng Weng Self-compensating magnetoelastic torque sensor system
CN102288339A (zh) * 2011-05-04 2011-12-21 北京理工大学 温度、振动自补偿的无源无线声表面波扭矩传感器
CN102564689A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 浙江智慧电装有限公司 扭矩传感器的零点校正方法和装置
CN103278275A (zh) * 2013-05-25 2013-09-04 浙江大学 串行数据传输扭矩传感器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1039483A (zh) * 1988-07-21 1990-02-07 传感器技术两合公司 磁致伸缩转矩传感器
CN101160516A (zh) * 2005-02-04 2008-04-09 Avl里斯脱有限公司 用于校准扭矩传感器的装置
CN1815156A (zh) * 2006-02-24 2006-08-09 哈尔滨工业大学 一种可自身消除谐波影响的关节力矩传感器
US8001849B2 (en) * 2009-03-28 2011-08-23 Wensheng Weng Self-compensating magnetoelastic torque sensor system
CN201464118U (zh) * 2009-07-07 2010-05-12 台州市质量技术监督检测研究院 基于磁悬浮效应的微扭矩传感器校准仪
CN101762349A (zh) * 2009-10-22 2010-06-30 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 高精度智能标准扭矩传感器
CN102288339A (zh) * 2011-05-04 2011-12-21 北京理工大学 温度、振动自补偿的无源无线声表面波扭矩传感器
CN102564689A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 浙江智慧电装有限公司 扭矩传感器的零点校正方法和装置
CN103278275A (zh) * 2013-05-25 2013-09-04 浙江大学 串行数据传输扭矩传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张晓强，于晓洋，张福军: "弯矩对应变式扭矩传感器的影响及消除方法", 《传感器世界》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104931171A (zh) * 2015-06-30 2015-09-23 安徽智敏电气技术有限公司 一种扭矩传感器
CN105082160A (zh) * 2015-09-07 2015-11-25 四川大学 一种具有防碰撞功能的移动式机器人手术系统
CN105092127A (zh) * 2015-09-21 2015-11-25 北京南车时代机车车辆机械有限公司 旋挖钻机扭矩检测装置和旋挖钻机扭矩检测方法
CN105092127B (zh) * 2015-09-21 2018-07-03 北京中车重工机械有限公司 旋挖钻机扭矩检测装置和旋挖钻机扭矩检测方法
CN109204443A (zh) * 2017-07-09 2019-01-15 东北林业大学 一种汽车eps系统有线无源式扭矩测量装置
CN110411631A (zh) * 2019-08-29 2019-11-05 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 一种扭矩传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103743508B (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103743508B (zh) 扭转力矩测试系统及其扭矩传感器装置
CN103308223B (zh) 基于柔性热敏传感器的壁面剪应力测试装置及其测量方法
JP6498306B2 (ja) 回転可能に支持されたシャフトのトルクを間接的に検出するセンサ装置
CN204202792U (zh) 一种新型超声电机测功机
CN202994437U (zh) 弹性扭矩轴动态扭断试验系统
CN103940359A (zh) 一种光纤光栅差动应变片及其制作和使用方法
CN104964877B (zh) 一种刚度测试装置及系统
CN102928141A (zh) 金属电阻应变片式扭矩传感器
CN103760097B (zh) 凸轮挺柱摩擦系数测量装置
CN203287140U (zh) 预紧力测量机构
ATE390622T1 (de) Vorrichtung zur messung von belastungen an rotierenden bauteilen
CN102878937A (zh) 光纤光栅位移转角一体化传感器
CN104613924A (zh) 一种柔性机械臂末端转角检测系统及方法
CN203534742U (zh) 一体化抽油机井光杆轴向力及扭矩传感器
CN207866402U (zh) 一种用于汽车的扭矩传感器
CN202869443U (zh) 光纤光栅位移转角一体化传感器
CN202975039U (zh) 一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置
CN202938849U (zh) 抽油机悬点载荷与减速箱扭矩同步测试仪
CN103528724A (zh) 一体化抽油机井光杆轴向力及扭矩传感器
CN203274986U (zh) 变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置
CN203100950U (zh) 一种新型动态扭矩传感器
CN207263148U (zh) 一种消隙处理的角度传感装置
KR102065572B1 (ko) 기어박스 토크 측정 시스템
CN207352459U (zh) 一种多功能舵机综合测试装置
CN104677537A (zh) 一种回转体动态扭矩测试传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant