磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析.

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电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定电动扭矩扳子是一种用于测量和施加扭矩的工具,常用于汽车、机械设备和航空航天等行业。

在实际使用过程中,电动扭矩扳子的示值误差是无法避免的,为了保证测量结果的准确性和可靠性,对示值误差的不确定度进行分析和评定是非常重要的。

1. 仪器误差:电动扭矩扳子的仪器误差是由于制造和组装过程中的各种因素引起的,包括零件的加工精度、传感器的灵敏度和仪表的校准等。

为了评估仪器误差的不确定度,可以进行扭矩标准件的校准和重复性测试,根据测试结果计算出不确定度。

2. 环境影响:电动扭矩扳子在使用过程中受到环境温度、湿度和气压等因素的影响,这些因素可能会导致示值误差的变化。

为了评估环境影响的不确定度,可以进行温度、湿度和气压等参数的测量和监控,根据相关标准计算出不确定度。

3. 操作人员误差:示值误差还可能由于操作人员的技巧和经验不同而产生差异。

为了降低操作人员误差的影响,可以进行培训和考核,确保操作人员具备正确的使用方法和操作技巧。

4. 校准精度:电动扭矩扳子的校准精度是保证测量准确性的关键因素。

校准精度越高,示值误差的不确定度就越小。

选择具有良好校准精度的电动扭矩扳子对于减小示值误差的不确定度是非常重要的。

1. 收集数据:记录电动扭矩扳子的示值误差,并记录操作环境的温度、湿度和气压等参数。

2. 计算平均值:将多次测量结果求平均值,以减小随机误差的影响。

3. 计算标准偏差:根据测量结果计算出标准偏差,以评估示值误差的离散程度和稳定性。

4. 确定不确定度:根据测量结果和相应的标准确定示值误差的不确定度,可以使用统计方法和不确定度传播法等。

5. 比较标准:将测量结果与相应的标准进行比较,以确定是否满足要求。

扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定

扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定

扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定扭矩扳子检定仪是用于测量和校准扭矩扳子的一种仪器设备。

扭矩扳子是一种常用的手持式工具,用于拧紧螺栓和螺钉,广泛应用于机械制造、汽车维修、航空航天等领域。

为了保证扭矩扳子的准确性和稳定性,需要对扭矩扳子检定仪进行不确定度分析与评定,以确保其在使用中的可靠性和精确度。

1. 检定仪的基本原理和结构扭矩扳子检定仪是一种用于测量扭矩的专用仪器,通常由扭矩传感器、电子显示屏、控制电路和外壳等部分组成。

其工作原理是通过扭矩传感器感知被测扭矩,并将其转化为电信号,然后通过控制电路进行处理并显示在电子显示屏上。

2. 不确定度来源和影响因素扭矩扳子检定仪的不确定度来源主要包括以下几个方面:(1)传感器精度:扭矩传感器是扭矩检定仪的核心部件,其精度直接影响到检定仪的测量精度。

(2)环境条件:环境温度、湿度和压力等因素均会对检定仪的测量结果产生影响,需要进行相应的校正和修正。

(3)仪器本身的稳定性和线性度:检定仪在长期使用过程中,可能会出现漂移和非线性现象,这对其测量结果的准确性产生影响。

3. 不确定度计算方法不确定度的计算方法通常包括两种:传统方法和GUM方法。

传统方法是通过对每个影响因素的测量数据进行统计分析,然后结合不确定度传递规则计算得出最终的不确定度值。

而GUM方法则是根据国际上通用的《测量不确定度评定技术指南》(GUM)进行计算,采用不确定度传递公式,将所有影响因素的不确定度汇总计算得出总的不确定度。

1. 不确定度评定的意义和目的不确定度评定的目的是对检定仪的测量结果提供可靠性、准确性和可比性的评价。

通过评定,可以确定检定仪在一定测量范围内的测量误差范围,为用户提供参考依据和使用指导。

不确定度评定的方法通常包括以下几种:比较法、标准物质法、模拟方法等。

比较法是将被试验仪器与已知准确度的标准仪器进行对比,从而评定其不确定度范围;标准物质法是利用已知准确度的标准物质对被试验仪器进行检定和评定;模拟方法是通过模拟实际工作环境和工况,对被试验仪器进行评定。

基于磁弹性的扭矩测量方法及特性分析

基于磁弹性的扭矩测量方法及特性分析
v rfe o be fa i l . Th n lke e hn c lide eso het r u a u e n y t m r umm aie sf lo e i d t e sb e i e f a y tc ia n x ft o q e me s r me ts se ae s i rz d a olws: t e me s e e t h a urm n
t e l me e t he tsa trwih GM R fe twa p le o me s r h g e i u e iy, a h n t e tr ue wa a c a e ef c s a p id t a u e t e ma n tc f x d nst l nd t e h o q s c lult d. Th SS s f— e SP o t
frt r u a u e n a e n t ep o o i n l ie rr lt n hp b t e r u n g ei u e st s p o o e , i h c o oq e me s r me tb s d o h r p r o a n a e ai s i ewe n t q e a d ma n t f x d n i wa r p s d n w i h t l o o cl y
Ha ig u n,Ja Huc n ,L oWe we nBn y a i io g u n n,L a gW e y in n u, G u h n uF seg
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基于磁弹性的扭矩测量实验台设计及其技术指标分析

基于磁弹性的扭矩测量实验台设计及其技术指标分析

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随着现代科 学技术 的迅猛发展 ,扭矩成 为众 多机
械量测量 中的一 个主要 参数 。 ]扭矩测量 的应用 范围很 广, 已逐 渐渗 透 到工业 、 农业 、 交通 运输 、 天航 空 、 航 国
1 扭矩测量实验台的设计 及搭建 基于磁弹性原理 搭建 了由铸铁 实验 台架 、空心 四 方钢管扭杆 、 轴径 1mm的弹性实验钢轴 、 0 固定支架 等 部件 ,连 同加载扭矩各种规格 的砝 码 、M一 0 T 7 1型磁 力 计、 强磁 片 、 电子秤 、 千分尺 和卷 尺等仪器 设备共 同组 成 的扭 矩测量实验 台 , 图 1 如 所示 。其 中 , 电子秤用来 对悬挂 物进行称重 , 卷尺用来 测量力臂 , 分尺用来测 千 量磁 头与轴的间隙 以及磁块 与轴 的间隙 ,具有巨磁 阻 效应 的磁力 计用来直接测量磁感 应强度并 间接 测量外
HAN i g y a J A i c n , LUO e - n LI B n - u n , I Hu- o g W n weF -h n ( otes Frs yU i ri , ab e og ag10 4 , hn ) N r at oet n esy H ri H i nj n 5 00 C ia h r v t n l i
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电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定电动扭矩扳子是一种用来测量螺栓拧紧力矩的工具,它能够快速、准确地测量螺栓或螺母的拧紧力矩,是现代工业生产中不可或缺的测量工具。

随着科技的不断进步,电动扭矩扳子的精度要求也越来越高,其示值误差成为检验和评定其性能的重要指标之一。

本文旨在对电动扭矩扳子的示值误差进行不确定度分析与评定,为使用者提供科学、准确的测量数据。

一、示值误差的定义示值误差是指电动扭矩扳子所示的数值与实际值之间的差别,是衡量其测量准确度的重要指标。

通常情况下,示值误差由两部分组成:系统误差和随机误差。

系统误差是由于仪器的固有特性或环境条件的影响而导致的偏差,而随机误差则是由于测量过程中不可避免的随机因素所导致的误差。

要对电动扭矩扳子的示值误差进行准确的评定,就需要对其系统误差和随机误差进行分析和评定。

二、不确定度的评定方法不确定度是指测量结果的范围,用于描述测量结果的不确定程度。

对于电动扭矩扳子的示值误差,不确定度的评定是非常重要的,因为它能够帮助使用者更好地理解测量结果的可靠程度,同时也能够指导使用者进行正确的测量和分析工作。

在对电动扭矩扳子的不确定度进行评定时,通常可以采用以下几种方法:1. 标准偏差法:标准偏差是随机误差的度量,它表示测量值和平均值之间的偏离程度。

通过对多次测量数据的标准偏差进行计算,可以得到电动扭矩扳子示值误差的不确定度。

2. 蒙特卡罗模拟法:蒙特卡罗模拟法是一种通过随机数生成器不断模拟测量过程,然后通过统计分析得到测量结果的不确定度的方法。

通过模拟大量的测量过程,可以得到电动扭矩扳子示值误差的分布情况,从而评定其不确定度。

3. 标定方法:标定是通过与已知标准器具进行比较测量,以确定电动扭矩扳子的示值误差。

通过标定方法可以得到电动扭矩扳子的准确度和示值误差的真实情况。

通过以上方法的评定,可以得到电动扭矩扳子示值误差的不确定度,从而为使用者提供更加可靠的测量数据。

三、影响因素的分析电动扭矩扳子示值误差的大小受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 仪器本身的精度和稳定性:电动扭矩扳子的制造工艺、材料和技术水平将直接影响其示值误差的大小。

磁电式扭矩传感器的测量原理图解

磁电式扭矩传感器的测量原理图解

磁电式扭矩传感器的测量原理图解
扭矩的测量有相位差式和电阻应变式等。

这里只简洁介绍相位差式扭矩测量中的磁电式扭矩传感器的工作原理和测量电路。

磁电式扭矩传感器的测量原理图如下图所示。

工作原理
在弹性轴的两端,安装有两个相同的齿轮,在齿轮上方分别安装有两个相同的、绕在磁钢上的信号线圈。

弹性轴两端分别与动力轴和被测轴固定。

弹性轴转动时,由于磁钢与齿轮的齿和齿间气隙的磁导率的交替变化,在两个信号线圈中分别感应出两个交变电势e1和e2,此两电动势有一恒定的初始相位差。

当弹性轴受到扭矩T作用时,产生扭转变形,两齿轮将有相对扭转角,导致两电动势的相位差发生变化,测出相位差的变化,即可求得扭矩T,而且依据其电动势的频率还可同时测出转速值。

由于两电动势的信号较弱,所以要先进行信号放大,然后送入相位差检测器中检测其相位差。

相位差测量电路上图是相位差检测器原理图,图中Al、A2是两个过零比较器,R1、R2起限流作用,其参数选择视输入ui1与ui2的大小而定。

设ui1超前ui2,当此二信号经两对反并联的二极管限幅后,进入比较器Al和A2,再经异或门后便得出脉冲宽度等于两个电压相位差的信号。

这里两对反并联的二极管的限幅作用是必要的。

由于对于选择好的参数R1、R2和二极管,只要保证R1、R2和二极管能承受ui1和ui2的
波动,D和E两点的电位永久不会超过0.7V,从而保证了Al和A2不致因电压过高而损坏。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定
磁力式磁强计是一种测量磁场强度的仪器,其测量结果的准确性与不确定度对磁场研究及应用有重要影响。

本文将介绍磁力式磁强计测量不确定度的评定方法。

1. 磁力式磁强计的原理及特点
磁力式磁强计是利用磁力作用测量磁场强度的一种仪器。

其工作原理是在磁场中悬浮一根或多根磁针或磁片,利用其与磁场的相互作用力测量磁场强度。

其特点是结构简单、经济实用、量程较大、测量精度高等。

磁力式磁强计的测量误差来源主要包括以下几个方面:
(1)仪器本身误差:包括加工误差、装配误差、标定误差等。

(2)磁材料的性能误差:磁性材料的性能随时间、温度、磁场的变化而变化,有磁滞、回磁等影响,影响测量结果。

(3)外界干扰误差:如电磁干扰、振动干扰、温度变化等。

磁力式磁强计的不确定度测定方法主要包括两种:重复测量法和磁场干扰法。

(1)重复测量法:在固定磁场下,分别对待测磁场强度进行多次测量,求出测量值的平均值和标准偏差,得出测量结果的不确定度。

(2)磁场干扰法:在固定测量点附近放置一定数量的磁体,产生比待测磁场强度大的磁场,在此磁场作用下,测量待测磁场强度,分析其测量误差,得到测量结果的不确定度。

为减小磁力式磁强计的测量不确定度,可以从以下几个方面进行控制:
(1)提高仪器的制造精度和调试精度,减小系统本身误差。

(2)选择具有较好稳定性和线性特性的磁材料,减小磁材料的性能误差。

(3)加强对外界干扰的控制,如加装屏蔽罩、改善测量环境等。

(4)增加重复测量次数,提高数据统计精度。

(5)采用多个测量点进行测量,验证测量结果的一致性。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定磁场是物质在运动过程中产生的一种特殊场,广泛存在于自然界和人造环境中。

磁场的强度对于许多领域都具有重要意义,因此测量磁场强度是科学研究和工程技术中的常见任务。

磁强计是专门用于测量磁场强度的一种仪器,而测量结果的不确定度评定对于仪器的精度和可靠性具有重要意义。

本文将讨论磁力式磁强计的测量不确定度评定。

一、磁力式磁强计原理及特点磁力式磁强计是利用磁铁磁体在磁场中所受的力或力矩与外界磁场强度的关系来测量磁场强度的仪器。

它主要由磁感应强度传感器、转动部件、控制电路和显示器等部分组成。

在测量过程中,磁感应强度传感器通过感应磁场的变化产生电信号,控制电路将电信号转换成磁场强度的数值并显示在显示器上。

磁力式磁强计具有测量范围广、灵敏度高、响应速度快等特点,在科研实验和工程测量中得到了广泛应用。

磁力式磁强计的测量不确定度主要来源于以下几个方面:2. 环境条件的影响磁场的强度受环境条件的影响较大,包括温度、湿度、气压等因素。

这些环境条件的变化会导致磁感应强度传感器的灵敏度、响应速度等性能发生变化,从而影响测量结果的准确性。

3. 操作人员的技术水平磁力式磁强计在使用过程中需要进行校准、调零、位置调整等操作,操作人员的技术水平直接影响了仪器的使用效果。

操作人员的不当操作可能导致测量误差的增加。

1. 校准和检定我们需要对磁力式磁强计进行校准和检定。

校准是指通过对已知磁场强度的标准样品进行比对,确定仪器的灵敏度、线性度、重复性等性能指标;检定是指根据国家相关标准和法规的要求,对仪器的技术性能进行检验,确保其达到国家法定的计量标准要求。

2. 不确定度分析在校准和检定的基础上,我们可以利用不确定度分析方法来评定磁力式磁强计的测量不确定度。

不确定度分析是指通过对仪器各种误差源的分析和计算,确定测量结果的不确定度范围。

在不确定度分析中,我们需要考虑到仪器本身的误差、环境条件的影响以及操作人员的技术水平等因素,并进行合理的误差传递和合成。

磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析.

磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析.

传感器原理及工程应用设计(论文)磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析学生姓名:学号:所在学院:信息技术学院专业:电气工程及其自动化中国·大庆2011 年12 月黑龙江八一农垦大学摘要船艇主动力装置的转速、扭矩测量对于把握其工作状态.进行优化控制具有重要意义,当前转速的测量技术已十分成熟,但现有的扭矩测量装置在可靠性、精度或价格方面存在的问题以及船艇恶劣的工作环境,使得扭矩的实时测量远未达到令人满意的程度。

本文研究是舰艇非接触式转矩转速仪研制项目的一部分。

通过对各种扭矩仪的特性比较,认为磁电相差式扭矩仪属于非接触式测量,不需要结构复杂、容易带来不可靠因素的信号引出装置,结构简单可靠,无需外加电源而有较强的输出信号,对工作环境要求不高,不易受到干扰,能在较宽的环境温度范围下正常工作,且精度高,转速范围大,较为符合船艇的实际工作环境,因而选择了磁电相差式扭矩仪作为研究方向。

本文根据磁电相差式扭矩仪的原理和特点,分析其误差产生的主要原因,提出减小误差的措施,完成测量系统的总体方案设计和技术设计。

关键词:扭矩测量仪磁电式设计误差分析目录摘要 (2)前言 (5)1 系统总设计 (6)1.1转矩测量设备发展概况 (6)1.1.1 转矩测量设备的基本类型和主要特征 (6)1.1.2国内外转矩测量设备发展现状 (7)1.2非接触式转矩仪方案论证 (7)1.2.1方案论证遵循的基本原则 (7)1.2.2系统方案论证 (8)2 执行器部分 (9)2.1转矩仪转速特性的基本知识 (9)2.2减小转速特性误差的途径 (9)3 信号采样部分 (11)3.1 波形的模拟计算 (11)3.1.1影响传感器输出波形及信噪比的因素 (11)3.2 测量系统的总体设计 (11)3.3信号采集和处理部分的设计 (12)3.3.1硬件 (12)3.3.2软件 (13)4 应用的传感器 (17)4.1 传感器概述 (17)4.1.1引文 (17)4.1.2分类 (17)4.1.3定义 (17)4.1.4原理 (17)4.1.5总结 (18)5 试验及结果分析 (19)5.1试验设计 (19)5.1.1台架试验的目的 (19)5.1.2试验设计 (19)6 结论 (22)参考文献 (23)前言前言转矩、转速、功率测量的意义动力系统是船艇的心脏,是直接关系到船艇能否安全运行的关键,其状态监测已越来越为人们所重视。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定磁力式磁强计是一种用来测量磁场强度的仪器,其广泛应用于科研实验、工业生产以及日常生活中。

任何一种测量都存在不确定度,而准确评定测量不确定度对于保证测量结果的准确性和可靠性至关重要。

本文将讨论磁力式磁强计的测量不确定度评定问题。

我们需要了解测量不确定度的概念。

测量不确定度是对测量结果的不确定程度的度量,它反映了测量结果的可靠程度。

测量不确定度受到多种因素的影响,包括仪器本身的精度、环境条件、人为误差等。

对于磁力式磁强计的测量不确定度评定,我们需要考虑这些因素并进行综合分析。

我们需要确定磁力式磁强计的不确定度来源。

磁力式磁强计的测量不确定度主要受到以下几个方面的影响:仪器的精度、环境条件、测量方法、人为误差。

仪器的精度是磁力式磁强计测量不确定度的主要来源,其次是环境条件和测量方法,而人为误差则是次要的因素。

接下来,我们需要对这些不确定度来源进行分析和评定。

对于仪器的精度,我们需要查阅磁力式磁强计的技术规格书,了解其精度等级和测量范围。

然后,通过实际测量和对比标准器的方法,来确定实际的仪器精度,并计算其不确定度。

对于环境条件和测量方法,我们需要对实验过程中的环境条件进行监测和控制,并确保测量方法的正确性和可重复性。

对于人为误差,我们需要通过实验数据的分析和处理,来确定其大小和影响程度,并评定其不确定度。

在确定了不确定度的来源和评定了其大小之后,我们还需要对这些不确定度进行合成。

不确定度的合成是指将各个不确定度来源的不确定度按照一定的规则进行合成,得到最终的测量不确定度。

通常,我们可以采用加法法则或乘法法则来进行合成。

在合成不确定度时,我们还需要考虑各个不确定度来源之间的相关性,以及对合成结果的影响。

我们需要对合成后的不确定度进行处理和表达。

对于磁力式磁强计的测量结果,我们通常会将测量不确定度以一定的置信概率和置信区间的形式进行表达,以反映测量结果的可靠程度。

我们还需要对测量结果与其不确定度之间的关系进行分析和评价,以确定测量结果的可信度。

扭矩测试仪的设计及传感器调试分析

扭矩测试仪的设计及传感器调试分析
进行调整 。 了一 些 校 正 点 ,有 1 0 %、2 0 % 、3 0 %. …. . 1 0 0 % ,这 些 测
( 2 )扭 矩 的放 大 电路 。扭 矩 传感 器 的输 出信 号 是
m V 级 ,A、D 的 转 换 需 要 V 级 电 压 ,为 此 需 要 放 大 扭 矩信 号 。
1 . 3 软 件 设 计
扭矩测试仪是 为检测扭矩而专 门设计 的一种智能化 计量仪器 ,被广泛应用在 电动机械 、气动螺丝 刀扭力设
扭矩测试仪 电源接通 后 ,硬 等机械设备 和零件 的检验工 程 序 开 始 工 作 。8 0 9 8对 外 围 电路 进 行 初 始 化 ,之 后 启 作 中,并广泛应用 于轻 工行业 、机械制造行业 等 。本文 动 A / D转 换 器 对 扭 矩 模 拟 量 连 续 取 样 ,停 留 5 s 后 进 行 对扭矩测试仪 的设计和其传感器调试 进行分析 。
( 下转 第 7 7页 )
《 轻 工标 准与 质 量 》 2 0 1 7年第 3期 ・7 5-
以对 构 建 的模 型进 行 适 当 的修 正 。此 外 ,对 板 坯 内部 气 压 的研 究 可 以采 用 适 当 的 实 验 器 材 进 行 测 量 . 比如 说 压
2 扭 矩 测 试 仪 的 传 感 器 调 试
扭 矩 测试 仪 一 般 被 用 来 检 验 定 扭 矩 螺 丝 刀 和定 扭 矩 扳 手 ,其 测 量值 是 一 个 变 化 的数 值 ,为 此 需 要 采 用 比较
扭矩测 试仪 的量值信 息传递 需要杠 杆和标 准砝码 ,
同 时 其 测 量 精 确 度 在 很 大 程 度 上 决 定 了 这 种 设 备 是 否 能
量点在顺时针和逆时针方 向都 拥有相 同的精确 度 ,每一 个测量点 的信息都能够单 独存 储在测量仪器 中 ,能够对

电机扭矩估算误差

电机扭矩估算误差

电机扭矩估算误差一、引言电机扭矩估算是电机设计和应用中的重要环节。

然而,在实际应用中,由于各种因素的影响,电机扭矩估算往往存在一定的误差。

本文将围绕电机扭矩估算误差展开讨论,分析其中的原因和影响,并提出相应的改进方法。

二、误差来源1. 参数误差:电机扭矩估算所依赖的参数,如电流、电压、磁极数等,往往存在一定的测量误差。

这些误差会直接影响到扭矩的估算精度。

2. 磁路饱和:在高负载条件下,电机的磁路可能会出现饱和现象,导致磁通密度不均匀,进而影响扭矩的估算。

3. 温度变化:电机在工作过程中会产生热量,温度的变化会引起电机参数的变化,从而影响扭矩的估算。

4. 负载变化:电机在实际工作过程中所承受的负载可能会不断变化,而扭矩的估算是基于固定负载条件下的理论模型,因此负载的变化也会引起扭矩估算的误差。

三、误差影响电机扭矩估算误差的存在会对电机的性能和工作稳定性产生一定的影响。

1. 性能下降:扭矩估算误差会导致电机在实际工作中输出的扭矩与理论值存在差异,从而影响电机的性能表现。

2. 能效损失:由于扭矩估算误差的存在,电机在实际工作中可能会出现过高或过低的负载情况,从而导致能效的损失。

3. 工作不稳定:扭矩估算误差可能会导致电机在负载变化过程中无法及时响应,从而引起工作的不稳定。

四、改进方法为了减小电机扭矩估算误差,可以采取以下方法:1. 提高参数测量精度:通过提高测量设备的精度,减小参数测量误差,从而提高扭矩估算的准确性。

2. 优化磁路设计:合理设计电机的磁路结构,降低磁路饱和现象的发生,从而减小扭矩估算误差。

3. 温度补偿:根据电机的温度变化特性,对扭矩估算模型进行温度补偿,提高估算精度。

4. 实时负载检测:通过实时检测负载变化,及时调整扭矩估算模型,减小误差的影响。

五、结论电机扭矩估算误差是电机设计和应用中不可避免的问题。

为了提高电机的性能和工作稳定性,我们需要重视电机扭矩估算误差,并采取相应的改进方法。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定一、磁力式磁强计的工作原理磁力式磁强计是利用被测物体产生的磁场对其进行测量的仪器。

其基本原理是利用磁场对导体产生的洛伦兹力,将被测导体受到力的作用,使其发生移动,根据移动的距离和力的大小,计算出被测物体的磁场大小。

二、存在的误差1.环境因素的影响磁力式磁强计的测量结果会受到环境因素的影响,如温度、湿度等。

当环境温度变化时,磁力式磁强计所利用的导体也会发生膨胀或收缩的变化,从而影响测量精度。

磁力式磁强计在使用过程中也会出现一些仪器因素的误差,如力传感器的灵敏度、机械结构的变形等。

这些误差都会影响磁强计的测量结果和精度。

3.被测物体的影响被测物体的形状、建筑、种类等因素,都会影响磁力式磁强计的测量结果。

比如说,某些特殊形状的被测物体,会引起磁力式磁强计的探头之间的距离变化,从而影响测量结果的准确性和可靠性。

三、影响测量不确定度的因素1. 校准精度磁力式磁强计的测量精度与仪器的校准精度密切相关。

在使用磁力式磁强计进行测量时,需要对仪器进行严格的校准,只有校准精度越高,测量结果越准确和可靠。

2. 参考标准的质量磁力式磁强计进行测量时必须使用参考标准进行比较,这对测量结果的准确性和可靠性有重要影响。

因此,参考标准的质量越高,测量不确定度越小,测量结果也越可靠和准确。

3. 传感器的质量和精度磁力式磁强计具有测量范围广、测量精度高等优点,但传感器的质量和精度对于测量结果也有很大的影响。

一般传感器的精度越高,测量不确定度也越小。

4. 环境条件的控制磁力式磁强计进行测量时,需要注意环境条件的控制,如温度、湿度等因素。

在实际应用中,将环境条件控制在一定的范围内,可以大大降低测量不确定度,提高测量结果的准确性和可靠性。

四、结论。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定磁力式磁强计是一种常用的磁场测量仪器,广泛应用于磁场测量、磁场调控等领域。

磁力式磁强计的测量不确定度评定是为了评估测量结果的可靠性和精度,为科学研究和工程应用提供准确的数据支持。

1. 仪器误差:磁力式磁强计的测量值受到仪器本身的误差影响。

仪器的线性度、校正系数等参数都会对测量结果产生影响。

在评定测量不确定度时,需要考虑并校正这些误差。

2. 环境影响:磁场测量结果还会受到环境的影响。

外部磁场、温度、湿度等因素都会对测量结果产生一定影响。

在评估测量不确定度时,需要考虑环境因素对测量结果的影响,并采取合适的措施进行校正。

3. 校准不确定度:磁力式磁强计的测量结果需要通过与已知标准进行对比来进行校准。

校准不确定度是指标准和待测量之间的差异所引起的测量结果不确定性。

在评估测量不确定度时,需要考虑校准不确定度,并进行合适的修正。

4. 人为误差:磁力式磁强计的操作者的技术水平和操作方法也会对测量结果产生影响。

在评估测量不确定度时,需要考虑人为误差,并进行适当的修正。

1. 确定测量标准和方法:确定测量标准,选择适当的测量方法和步骤。

确保测量过程的可靠性和重复性。

2. 仪器校准:对磁力式磁强计进行校准,确保仪器的准确性。

在校准过程中,需要考虑校准不确定度,并记录校准结果。

3. 进行测量:按照标准和方法进行测量。

在测量过程中,要注意避免环境因素对测量结果的影响,保持仪器稳定。

4. 数据处理:对测量结果进行数据处理,包括对仪器误差、环境影响、校准不确定度和人为误差进行修正和处理。

可以使用统计学方法对数据进行分析,计算出最终的测量结果和测量不确定度。

5. 测量不确定度评定:根据数据处理结果,评估测量不确定度。

可以使用适当的方法和公式进行计算,如不确定度传递法、标准偏差法等。

根据评估结果,给出测量结果的可信区间和精度等指标。

磁力式磁强计的测量不确定度评定是一个有挑战性和复杂的任务。

在进行评定时,需要综合考虑多个因素,并采取合适的方法和措施进行修正和处理。

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定

电动扭矩扳子示值误差的不确定度分析与评定电动扭矩扳子的示值误差来源较多,主要包括以下几个方面:(1)机械结构误差:机械结构误差是由于电动扭矩扳子机械结构本身的设计缺陷或制造精度不足引起的误差,这种误差通常不易纠正。

(2)测量系统误差:测量系统误差是由于电动扭矩扳子传感器及其检测仪器的精度引起的误差,这种误差可以通过校准检测进行修正。

(3)环境因素误差:环境因素误差是由于温度、湿度、气压等环境因素的变化引起的误差,这种误差可以通过测试区域的环境调节或者校准前后环境条件一致来减小。

(1)标准偏差法:标准偏差法是一种常用的测量数据评估方法,其原理是计算测量值与测量平均值之间的差异,根据这些差异计算标准偏差,用于评估测量结果的准确度。

标准偏差法对于样本数较多的情况较为适用,能够较为准确地评估测量结果的稳定性。

(2)最大允许误差法:最大允许误差法是一种常用的测量数据评估方法,其原理是根据电动扭矩扳子的规格要求和使用要求,计算出最大允许误差值,用于评估测量结果的合格性。

最大允许误差法适用于对测量结果需求较高的情况,特别是对于一些生产和质检领域的应用需求较为广泛。

(3)ISO GUM法:ISO GUM法是一种广泛应用的测量数据评估方法,其原理是建立一个全面的测量方程模型,通过测量数据的传递误差和不确定度来源进行计算和分析,评估测量结果的不确定度。

ISO GUM法适用于对测量结果精度要求较高的情况,适用于对测量系统达到较高性能效果的要求。

(1)误差来源分析:对电动扭矩扳子的机械结构和测量系统进行评估,分析误差来源及其对结果的影响。

(2)数据获取:通过正式测量,收集电动扭矩扳子的示值数据,包括测量重复次数、测量值与测量平均值的差异等。

(3)数据处理:通过标准偏差法、最大允许误差法或ISO GUM法等方式,对收集的数据进行处理和评估,计算出相关的不确定度指标。

(4)评估结果与误差分析:根据所得不确定度指标,进行评估和误差分析,确定电动扭矩扳子的测量结果的不确定度范围,对测量结果的可靠性进行评价。

基于磁弹性的扭矩测量实验台设计及其技术指标分析

基于磁弹性的扭矩测量实验台设计及其技术指标分析

基于磁弹性的扭矩测量实验台设计及其技术指标分析磁弹性是指在磁场作用下材料所表现出的磁性和弹性性能的关联性。

基于磁弹性原理的扭矩测量实验台可以实现对扭矩的高精度测量,具有测量范围广、测量精度高、稳定性好等优点。

本文将针对基于磁弹性的扭矩测量实验台的设计及其技术指标进行详细分析。

1.设计方案基于磁弹性原理的扭矩测量实验台由固定夹持力传感器和被测样件组成。

夹持力传感器通常采用磁弹性元件,被测样件在受力后会发生形变,在磁场的作用下会对磁弹性元件产生一定的位移,从而实现扭矩的测量。

设计方案包括:(1)选取合适的磁弹性元件,并确定其在磁场作用下的特性曲线;(2)设计合适的夹持力传感器结构,确保夹持力传感器与被测样件之间的接触面光滑,减小误差;(3)设计稳定的支撑结构,确保实验台在扭矩加载过程中不产生松动或变形。

2.技术指标(1)测量范围:扭矩测量范围应能覆盖实际工程需要的范围,常见的测量范围为0-500N·m;(2)测量精度:测量精度是评价扭矩测量台性能的重要指标,通常要求测量精度在0.1%以内;(3)稳定性:实验台在长时间加载下应具有稳定性,不受外部环境温度、湿度等因素影响。

3.技术优势(1)无接触测量:磁弹性测量不需要直接接触样件,能有效避免样件本身的变形对测量结果的影响;(2)高精度:磁弹性元件具有高灵敏度和稳定性,能够实现高精度的扭矩测量;(3)全自动测量:可与计算机进行连接,实现数据的自动采集、存储和分析。

综上所述,基于磁弹性的扭矩测量实验台在扭矩测量领域具有较大的应用前景和市场需求。

通过合理的设计方案和优化的技术指标,可以实现高精度、稳定性好的扭矩测量,并为相关领域的研究和生产提供重要支持。

扭矩测量仪设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

扭矩测量仪毕业设计说明书摘要随着机械工业的迅速发展,对测量技术提出了越来越高的要求。

不仅要求测量精度高速度快,而且要求整个测量系统的自动化和智能化程度高。

扭矩是旋转动力机械中一项十分重要的参数,通过测量各种传动轴扭矩参数,可为系统设计和改进提供参考依据。

但扭矩测量要远比其它力学测量要复杂,是力学测量中一个叫薄弱的环节。

对扭矩的测试的检测,传统手段多采用机械方法,但因为摩擦,磨损等因素,严重影响了测试仪的使用寿命和测量的可靠性。

随着我国相关工业的发展,机械式扭转强度测试已不满足要求。

本次设计电子扭转强度测试仪,具有可靠性高,响应快,可过载保护等优点,可广泛用于手工件的在线测试。

关键字:单片机电阻式传感器扭矩测试AbstractThe instrument has the reliability to be high, the repsone may quickly the over-load protection merit, but widely uses in each kind of work piece test the torque reflectoscope reflector which control using the monolithic integrated cricuit, tries the sensor using the resistance, uses the monolithinc integrated cricuit to make the central processing chip, can correclty survey the torque which the torque which the work piece may withstandHas the structure simple performance stable surveyaccurate easy to operate, the technical parameter achieved merit and so on design request, has the certain use vauleKeyword: singlechip resistance sensor torque testing目录第一章绪论11.1单片机概述、应用与发展11.1.1单片机简介11.1.2 单片机的应用领域11.1.3 单片机的发展趋势21.2扭矩测量仪的应用和发展21.2.1 扭矩测量的基本原理和方法31.2.2 扭矩测量技术的发展方向31.2.3 国外扭矩测量仪的现况简介41.3扭矩传感器的种类51.4本设计的主要任务6第2章总体方案设计62.1系统工作原理72.1.1传感器的测试原理72.1.2单片机的引脚描述与片外结构图8 2.2测试系统的组成以与机械结构10 2.3系统中单片机的选用与设计112.3.1单片机应用系统的概述112.3.2单片机的选用132.4显示器的设计142.5键盘的设计162.6驱动部分设计182.6.1伺服系统的组成182.6.2伺服系统驱动的驱动部分设计18第3章硬件电路的设计233.1检测元件233.1.1 系统的检测元件233.1.2测量转换电路233.2A/D转换器253.3逻辑电路273.3.1 锁存器74LS373273.3.2 片外数据存储器6264283.3.3 片外程序存储器2764(ROM )28 3.3.4 TPΜP-40A微型打印机293.3.5 BCD拨码盘303.3.6芯片8155的接口与主要功能34 3.3.7 芯片AD52236第4章系统软件设计384.1按键识别程序384.2键盘/显示系统的执行设计394.3步进电机的控制的流程图的设计41 4.4控制打印机的流程图434.5反转复位流程图444.6过载判断流程图454.7过载判定流程图46结论47参考文献48致49附录50一、步进电机驱动程序50二、键盘扫描子程序:51三、求键值子程序:52四、打印程序:53五、显示子程序54第一章绪论1.1单片机概述、应用与发展1.1.1单片机简介单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O口),可能还包括定时计数器,串行通信口(SCI),显示驱动电路(LCD或LED驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器与A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个最小然而完善的计算机系统。

磁式电表的改装校准与使用实验报告

磁式电表的改装校准与使用实验报告

磁式电表的改装校准与使用实验报告一、引言磁式电表是一种广泛应用于电力系统中的电能计量仪表,其工作原理是利用线圈中的磁通量与电流之间的关系来测量电流大小。

然而,由于长时间使用或其他因素影响,磁式电表可能存在误差,需要进行校准和改装。

本实验旨在通过改装和校准磁式电表,了解其工作原理和使用方法。

二、实验材料1. 磁式电表2. 直流稳压电源3. 万用表4. 电阻箱5. 交流稳压电源三、实验步骤1. 拆卸磁式电表:将磁式电表拆下来,并将外壳打开。

2. 改装:对于需要改装的部分,如调整弹簧力度等,进行相应操作。

3. 校准:使用直流稳压电源和万用表对磁式电表进行校准。

首先将直流稳压电源连接到万用表上,并调节输出为所需值。

接着将万用表连接到磁式电表上,并记录读数。

重复以上操作多次并取平均值。

4. 测试:使用交流稳压电源对磁式电表进行测试。

将交流稳压电源连接到磁式电表上,并记录读数。

重复以上操作多次并取平均值。

四、实验结果经过改装和校准后,磁式电表的误差得到了明显的改善。

在测试中,磁式电表的读数与实际值相比误差较小,满足使用要求。

五、实验注意事项1. 在进行拆卸和改装时需要注意安全。

2. 在进行校准时需要使用精密仪器,并按照规定操作。

3. 在进行测试时需要重复多次并取平均值,以提高测试精度。

六、结论通过本次实验,我们了解了磁式电表的工作原理和使用方法,掌握了改装和校准技术。

在实际应用中,我们可以通过对磁式电表进行改装和校准来提高其精度和准确性,保证其正常工作。

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定

磁力式磁强计的测量不确定度评定磁力式磁强计是一种测量磁场强度的仪器,可以用于测量磁场强度、磁场分布等。

在进行磁场测量时,我们需要考虑到仪器本身的测量不确定度,以评定测量结果的准确性和可靠性。

下面将详细介绍磁力式磁强计的测量不确定度评定。

磁力式磁强计是通过测量磁力来确定磁场强度的,其测量原理是当被测磁场通过传感器时,将会产生一个与磁场强度成正比的力。

磁力式磁强计的测量不确定度主要包括以下几个方面:1. 传感器的不确定度:传感器是磁力式磁强计的核心部件,其质量和性能将直接影响测量结果的准确性。

在评定传感器的不确定度时,需要考虑以下几个因素:测量范围、灵敏度、线性度、分辨率等。

这些因素将直接影响传感器对磁场的响应能力和测量结果的可信度。

2. 环境条件的影响:磁场测量可能受到环境条件的影响,例如气温、湿度、气压等。

这些因素会导致传感器的性能变化或者产生其他的误差。

为准确评定测量不确定度,我们需要对这些环境条件进行恒温、恒湿等控制,并在测量过程中记录环境参数。

3. 校准的不确定度:磁力式磁强计的测量结果需要通过校准来验证其准确性。

校准的不确定度将直接影响测量结果的可信度。

通常,我们需要使用标准磁场源进行校准,根据校准结果评定磁场测量的不确定度。

标准磁场源的质量和性能将决定校准的准确性和可靠性。

4. 人为误差:在进行磁场测量的过程中,由于人为因素的干扰,可能会引入误差。

操作者的不熟练、读数的不准确等。

为减小人为误差对测量结果的影响,我们需要对操作者进行培训,确保其具备良好的技能和经验。

磁力式磁强计的测量不确定度评定应考虑到传感器的不确定度、环境条件的影响、校准的不确定度和人为误差等因素。

在实际测量中,我们需要通过合理的设计和严格的控制来减小这些误差,以保证测量结果的准确性和可靠性。

还可以通过多次重复测量和数据处理等方法,对测量结果进行统计分析,评定其精度和可信度。

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传感器原理及工程应用设计(论文)磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析学生姓名:学号:所在学院:信息技术学院专业:电气工程及其自动化中国·大庆2011 年12 月黑龙江八一农垦大学摘要船艇主动力装置的转速、扭矩测量对于把握其工作状态.进行优化控制具有重要意义,当前转速的测量技术已十分成熟,但现有的扭矩测量装置在可靠性、精度或价格方面存在的问题以及船艇恶劣的工作环境,使得扭矩的实时测量远未达到令人满意的程度。

本文研究是舰艇非接触式转矩转速仪研制项目的一部分。

通过对各种扭矩仪的特性比较,认为磁电相差式扭矩仪属于非接触式测量,不需要结构复杂、容易带来不可靠因素的信号引出装置,结构简单可靠,无需外加电源而有较强的输出信号,对工作环境要求不高,不易受到干扰,能在较宽的环境温度范围下正常工作,且精度高,转速范围大,较为符合船艇的实际工作环境,因而选择了磁电相差式扭矩仪作为研究方向。

本文根据磁电相差式扭矩仪的原理和特点,分析其误差产生的主要原因,提出减小误差的措施,完成测量系统的总体方案设计和技术设计。

关键词:扭矩测量仪磁电式设计误差分析目录摘要 (2)前言 (5)1 系统总设计 (6)1.1转矩测量设备发展概况 (6)1.1.1 转矩测量设备的基本类型和主要特征 (6)1.1.2国内外转矩测量设备发展现状 (7)1.2非接触式转矩仪方案论证 (7)1.2.1方案论证遵循的基本原则 (7)1.2.2系统方案论证 (8)2 执行器部分 (9)2.1转矩仪转速特性的基本知识 (9)2.2减小转速特性误差的途径 (9)3 信号采样部分 (11)3.1 波形的模拟计算 (11)3.1.1影响传感器输出波形及信噪比的因素 (11)3.2 测量系统的总体设计 (11)3.3信号采集和处理部分的设计 (12)3.3.1硬件 (12)3.3.2软件 (13)4 应用的传感器 (17)4.1 传感器概述 (17)4.1.1引文 (17)4.1.2分类 (17)4.1.3定义 (17)4.1.4原理 (17)4.1.5总结 (18)5 试验及结果分析 (19)5.1试验设计 (19)5.1.1台架试验的目的 (19)5.1.2试验设计 (19)6 结论 (22)参考文献 (23)前言前言转矩、转速、功率测量的意义动力系统是船艇的心脏,是直接关系到船艇能否安全运行的关键,其状态监测已越来越为人们所重视。

近年来,动力系统的检测技术取得了长足进步,已由原始的机械式监测仪表逐步走向电子式、计算机综合检测,所测参数的范围也有了很大发展,部分参数已逐步成为在线监测参数。

当前船艇的动力大多由柴油机提供,其转速、转矩、功率是反映船艇动力性能的重要特征参数,综合反映主机的工作状态和工作质量,因而这些参数的测量具有重要意义。

转矩赢接反映主机的负荷,动力系统的转速和负荷是描述系统工况的两个基本参数,从主机的冷却水温度、滑油温度和压力、爆炸压力及排气温度也可间接反映主机的负荷,但都不如转矩来得直接、全面。

获知主机输出转矩后,根据螺旋桨特性曲线可了解螺旋桨的效率以及轴系的工作可靠性。

转速分为循环平均转速和瞬时转速,循环平均转速反映了柴油机的运转平稳性和调速性能。

柴油机是往复式工作机械,一个运行周期分为进气、压缩、做功、排气四个阶段,各阶段的转速有所不同,且船用主机多为多缸机,各缸按一定的顺序相继发火,使得瞬时转速曲线在一个循环内出现与发动机缸数相等波,这一波动情况可反映工作循环内柴油机各缸的工作细节,为主机某些故障的判断提供了有效的信息。

通过分析转速的波动情况,可以监测气缸的气密性和工作气缸的动力性能,评判各缸的工作均匀性。

对转速、转矩等参数进行实时监测,能够及时掌握主机的运行状态,对船艇动力系统的实时控制和早期故障诊断具有重要作用。

当前,转速的测量技术已十分成熟,在实船上的应用也很普遍,转矩的测量在实验室中出现了多种方法,但在工作现场测量还远未达到令人满意的程度。

课题来源和本文所做的主要工作课题来源于海军装备部下达的“舰艇非接触式转矩仪的研制”科研项目,该项目针对当前转矩仪存在的问题,研制适合于船艇实际工作环境的在线转矩测试仪。

本文所做的工作有以下几个方面:1.综合比较各种不同工作原理的转矩转速仪的特点,选择了较为符合舰艇实际工作环境的磁电相位差式转矩仪。

2.从磁电相位差式转矩仪的原理着手,分析了影响转矩仪精度的主要因素——转速特性误差的产生原因和减小这一误差的途径。

3.对不同齿轮产生的波形进行了模拟计算,并由此分析了影响波形的主要因素。

4.确定了系统的设计原则,结合舰艇实际工作环境完成了系统方案设计。

5.在6—135zc柴油机台架上完成了系统技术设计,并对系统的转速、转矩测量情况进行了试验研究。

1 系统总设计1.1转矩测量设备发展概况转矩测量设备作为旋转轴系测功、测力设备,在确定被测装置性能、对装置实施状态监测和故障诊断及实现优化控制等方面有着广泛的用途,因此,开发可靠性高、测量精确的在线转矩测量设备具有重要的实际意义。

1.1.1 转矩测量设备的基本类型和主要特征按照转矩测量方法的基本原理,主要的转矩测量设备可以分为以下三种类型:平衡类、传递类和能量转换类。

1.平衡力类:平衡力类测量转矩设备通常称为测功器,其原理是通过吸收发动机的功来测量转矩,主要由主机、平衡支承和平衡力测量机构三部分组成。

平衡力矩可由水流、电流、电涡流、磁粉、空气等提供,最为常见的两种测功器是水力测功器、电力测功器,分别通过水的摩擦力、电磁力矩来平衡发动机输出轴转矩,并传输给外部测力机构,测出输出转矩。

2.传递类:传递类测量转矩设备通常称为转矩仪,其测量转矩的原理是通过测量发动机输出轴在转矩作用下的变形、应力或应变,并进一步转换成轴的转矩。

由于被测轴是旋转的,因此被测轴的变形或变换的输出较为困难,并且也影响其测量的准确性、稳定性及设备的可靠性。

3.能量转换类:能量转换类测量转矩和功率是基于测量发动机消耗燃料的化学能以及发动机进行能量转换的效率来『白J接获取发动机功率的方法,由于影响发动机的效率的因素复杂多变,因此,此类设备通常较难具有通用性,且精度较低。

关于柴油机功率的测量,美国的报道有通过测量发动机排气管压力波动情况来确定发动机功率的设备,但实际应用中局限性很大。

在三类转矩测量设备中,能量转换类通常在电机类和液压机械类转矩测量中应用,在其它能量转化场合很少应用:平衡类转矩测量装置没有从旋转轴到显示部分的转矩信号传输问题,其本身就是一台工作机或制动器,在实验室和内燃机制造厂家,对动力机械或工作机械进行试验时,就不需要另外再去选配负载机械,因而,平衡类转矩测量设备在实验室和内燃机制造厂家中有广泛应用,但该类转矩测量装置体积庞大,价格较贵,仅可测量稳定转速工作情况下的转矩,不能测量动态转矩,且在测功时测功器消耗发动机输出功,不能输出转矩,因而不能用于工作现场测量;传递类即转矩仪具有不影响原动机功率输出的优点,可以在现场测量,因而应用最为广泛。

1.1.2国内外转矩测量设备发展现状(一)国外转矩测试设备研制情况随着电阻应变测量技术的发展和电子技术水平的提高,转矩仪的研究得到了迅速的发展。

按美国1973年的统计。

现代实验工作中采用转矩仪测量转矩的占60.40%,采用测功器测量的占26.8%,其他方法占10.4%,而且转矩仪所占的比例有明显增加的趋势。

用于船艇的转矩实时测量技术在国外起步较早,1972年美国海军首先在一艘以燃气轮机为主动力的DD一963级驱逐舰上安装使用了ACURX型船用转矩仪,实时监测船艇航行时主机的转矩、转速、功率,对主机进行科学管理,同时保护轴系。

此后,英、日、德等西方发达国家普遍在船艇、钻井机械、轧钢设备上配置转矩传感器,对设备进行科学管理。

传感器的精度在不断提高,磁电式转矩传感器的静校精度已不低T±0.1%,同本生产的转矩遥测仪精度可达I%。

数字式显示仪表出现后,其不易受到于扰,测量精度高,测量结果便于自动记录或输入计算机进行处理的优点使得其在转矩测量中应用同益广泛。

测量转矩不仅在技术上朝着多样化、方便、高精度等方向发展,而且测量范围也不断扩大。

(二)国内转矩测试设备研制情况我国转矩仪的应用始于六十年代,到八十年代以较广泛用于内燃机、泵、电机、齿轮箱等方面。

造船部门为验交船舶,在试航工作中使用转矩仪测量转矩、功率,作为交船依据,但作为船用主机的固定配套设备却少有应用,其原因一方面是对转矩仪保障船艇技术性能的重要性认识不足:另一方面,那时的转矩仪操作较困难。

有的需要改变轴系布置,可靠性较低,信号传输方面存在一些难以解决的问题。

直NA.十年代末,七零四所研制成功RTM.MC功率遥测仪,才丌始逐渐在主要船艇上配置使用。

1.2非接触式转矩仪方案论证1.2.1方案论证遵循的基本原则根据转矩仪研制的用途为工程在线检测,因此,确定了如下的基本原则:(1)在可靠的基础上求先进工程检测设备,尤其是在线检测设备,其可靠性好坏、寿命长短是其最关键的因素,因此,在方案论证时必须充分重视系统的可靠性,可靠性和寿命是维系系统功能发挥的基础,在此基础上系统的先进性能彳‘能得以实现并发挥其效益。

在重视可靠性的同时,应兼顾其性能的先进性,满足工程测试的基本要求。

(2)精度与稳定性相结合动态测量及稳态测量精度与灵敏度往往形成矛盾,灵敏度优越的系统可能稳定性较差,尤其是来自外界的干扰,在动态响应好的系统上往往产生很大的影响,因此必须重视系统的抗干扰能力。

(3)性能与价格并重充分考虑系统性能,尤其是其可扩展性与造价的关系,力争在系统形成后,针对柴油机等热机,具有在热力性能等方面扩展其测量范围的可能性,追求较高的性能价格比。

1.2.2系统方案论证本文的研究是结合“舰用非接触式转矩转速传感器的研制”课题进行的,课题研究适用于舰艇动力装噩的输出转矩实时测量的测量设备,被测转矩范围比较大,设备在机舱中工作,环境比较恶劣。

根据课题要求,综合比较各种转矩测试设备的特点后,认为相位差式转矩仪较为符合课题的要求。

整个测量系统由传感器部分和信号处理部分组成1.传感器部分的选型相位差式转矩仪的传感器一般可采用电涡流式、光电式和磁电式三种形式。

西安交通大学曾使用清华大学精密仪器与机械学系传感器研究室研制生产的电涡流传感器进行实验,发现电涡流传感器有响应速度慢的致命弱点,不能满足实时性的要求。

光电式响应速度快,信号强度不受转速的影响,结构简单。

但其缺点是抗污染能力较弱,需配置外加电源,光源需经常更换,可靠性较差,不能测起动和低转速转矩,静标困难。

磁电式传感器基于磁感应原理,测量精度高,转速范围大,结构简单、可靠,无需外加电源丽有较强的输出信号,对工作环境要求不高,不易受到干扰,能在一20℃~60℃的环境温度下J下常工作。

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