CN206330694U - 一种无线扭矩测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线扭矩测量装置，包括全桥式应变传感器，所述全桥式应变传感器粘贴在被测转轴上，其输出端连接有运算放大器，所述运算放大器的输出端连接有A/D模数转换器，所述A/D模数转换器的输出端连接有单片机，所述单片机的输出端连接有移动通信模块。本实用新型具有结构简单、安装方便、检测精度高等优点，能够对检测数据进行无线远程传输，实现远程监管。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种扭矩测量装置，特别涉及一种能够进行远程监控的扭矩测量装置。
背景技术
扭矩的测量方法主要有以下三种：传递法、平衡力法和能量转换法。其中，平衡力法和能量转换法具有一定的破坏性，且测量装置结构相对复杂；传递法一般是在沿转轴中心线45o方向上粘贴4个电阻应变片，并组成电桥电路，通过将电阻应变片的电阻变化转换为电压变化实现对扭矩的测量。由于需要将4个电阻应变片连接成电桥电路，安装较为不便，而且，这种测量方法只能在现场进行，不能实现远程监测，不利于工作人员进行远程监管。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：一种无线扭矩测量装置，结构简单，安装方便，能够直接与手机进行移动通信，方便工作人员进行远程监管。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种无线扭矩测量装置，包括全桥式应变传感器，所述全桥式应变传感器粘贴在被测转轴上，其输出端连接有运算放大器，所述运算放大器的输出端连接有A/D模数转换器，所述A/D模数转换器的输出端连接有单片机，所述单片机的输出端连接有移动通信模块。
上述技术方案中，全桥式应变传感器内置电桥电路能将应变片的电阻值转换为电压值输出。使用时，直接将全桥式应变传感器粘贴在转轴上，无需再进行电桥电路的连接，减少了连接线路，简化了安装步骤。运算放大器将接收到的电压信号放大输出到A/D模数转换器，A/D模数转换器将电压模拟信号转换为数字信号输出到单片机，单片机进行数据处理后将数据通过移动通信模块经移动网络发送至工作人员的手机上，方便工作人员实现实时远程监管，特别是能及时了解故障信息，从而提高工作效率，降低人力成本。
作为优选，所述移动通信模块为GSM模块或GPRS模块。GSM模块与GPRS模块均具有发送短消息、通话和数据传输等功能，完全能满足无线扭矩测量装置的无线数据传输需求。而且，采用GSM模块，能在信号强度较弱的情况下发送数据信息，减少漏发率；采用GPRS模块，能提高数据传输速度。
作为优选，所述A/D模数转换器采用ADS1256模数转换芯片作为模数转换的主芯片。ADS1256模数转换芯片可提供±0.001%非线性特性，其无噪声精度高达23比特，因此，在将应变信号转换为数字信号的同时，可提高测量精度。
作为优选，所述单片机的型号为STM32F103C8T6。STM32F103C8T6单片机具有较高的可扩展性，能同时兼顾底层应用和物联网应用，外部中断多达256个，支持多种通信方式，这为无线扭矩测量装置接入互联网奠定了基础。
作为优选，所述单片机的输出端还全双工通信连接有ESP8266无线WiFi模块。ESP8266无线WiFi模块稳定性好，具有多种工作模块，方便网络的构建，这样就能通过ESP8266无线WiFi模块将无线扭矩测量装置接入互联网内，方便管理中心进行数据统计和分析。
综上所述，本实用新型具有结构简单，安装方便，能够实现远程监管等优点。
附图说明
图1是具体实施方式中无线扭矩测量装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，一种无线扭矩测量装置，包括全桥式应变传感器1，所述全桥式应变传感器1粘贴在被测转轴上，其输出端连接有运算放大器2，所述运算放大器2的输出端连接有A/D模数转换器3，所述A/D模数转换器3的输出端连接有单片机，所述单片机的输出端连接有移动通信模块。
上述技术方案中，全桥式式应变传感器1内置的电桥电路能将应变片的电阻值转换为电压值输出。使用时，直接将全桥式应变传感器1粘贴在转轴上，无需再进行电桥电路的连接，减少了连接线路，简化了安装步骤。运算放大器2将接收到的电压信号放大输出到A/D模数转换器3，A/D模数转换器3将电压模拟信号转换为数字信号输出到单片机，单片机进行数据处理后将数据通过移动通信模块经移动网络发送至工作人员的手机上，方便工作人员实现实时远程监管，特别是能及时了解故障信息，从而提高工作效率，降低人力成本。
本具体实施方式中，同时设有两种移动通信模块：GSM模块5与GPRS模块6。GSM模块5与GPRS模块6均具有发送短消息、通话和数据传输等功能，完全能满足无线扭矩测量装置的无线数据传输需求。采用GSM模块5，能在信号强度较弱的情况下发送数据信息，减少漏发率；采用GPRS模块6，能提高数据传输速度。使用时，通过在GSM模块6内插入SIM卡，即可将数据信息发送给工作人员，使工作人员能及时发现故障，随时进行监管。当然，也可利用单片机生成告警信息发送给工作人员，使远程监管更加方便。
本具体实施方式中，所述A/D模数转换器3采用ADS1256模数转换芯片作为模数转换的主芯片。ADS1256模数转换芯片可提供±0.001%非线性特性，其无噪声精度高达23比特，因此，在将应变信号转换为数字信号的同时，可提高测量精度。
本具体实施方式中，所述单片机的型号为STM32F103C8T6。STM32F103C8T6单片机4具有较高的可扩展性，能同时兼顾底层应用和物联网应用，外部中断多达256个，支持多种通信方式，这为无线扭矩测量装置接入互联网奠定了基础。
本具体实施方式中，所述STM32F103C8T6单片机4的输出端还全双工通信连接有ESP8266无线WiFi模块7。ESP8266无线WiFi模块7稳定性好，具有多种工作模块，方便网络的构建，这样就能通过ESP8266无线WiFi模块7将无线扭矩测量装置接入互联网内，方便管理中心进行数据统计和分析。由于是全双工通信，管理中心的服务器能远程管理无线扭矩测量装置，如进行远程时间校正、参数修改等。
综上所述，本实用新型具有结构简单、安装方便、检测精度高等优点，能够对检测数据进行无线远程传输，实现远程监管。
Claims (5)
1.一种无线扭矩测量装置，其特征在于：包括全桥式应变传感器，所述全桥式应变传感器粘贴在被测转轴上，其输出端连接有运算放大器，所述运算放大器的输出端连接有A/D模数转换器，所述A/D模数转换器的输出端连接有单片机，所述单片机的输出端连接有移动通信模块。
2.根据权利要求1所述的无线扭矩测量装置，其特征在于：所述移动通信模块为GSM模块或GPRS模块。
3.根据权利要求1所述的无线扭矩测量装置，其特征在于：所述A/D模数转换器采用ADS1256模数转换芯片作为模数转换的主芯片。
4.根据权利要求1所述的无线扭矩测量装置，其特征在于：所述单片机的型号为STM32F103C8T6。
5.根据权利要求1所述的无线扭矩测量装置，其特征在于：所述单片机的输出端还全双工通信连接有ESP8266无线WiFi模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720014629.0U CN206330694U (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种无线扭矩测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720014629.0U CN206330694U (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种无线扭矩测量装置 |
Publications (1)
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| CN206330694U true CN206330694U (zh) | 2017-07-14 |
Family
ID=59294523
Family Applications (1)
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| CN201720014629.0U Active CN206330694U (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种无线扭矩测量装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206330694U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109708789A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | 上海交通大学 | 一种模块化的无线扭矩传感器装置 |
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2017
- 2017-01-06 CN CN201720014629.0U patent/CN206330694U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109708789A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | 上海交通大学 | 一种模块化的无线扭矩传感器装置 |
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