基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统

摘要

基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统，由新型感应移相式扭矩传感器和基于FPGA的数字处理器组成。感应移相式扭矩传感器主要包括传感器轴、支架1、支架2、励磁铁心及绕组、输出铁心及绕组、输出绕组外接电容及电阻、补偿绕组和防尘盖，其中支架1与传感器轴的左端为一体化设计。通过合理匹配输出绕组外接电容和电阻的值，传感器能够将负载扭矩转换成两路电信号输出，且两路电信号的相位差和与负载扭矩存在一一对应关系。基于FPGA的数组处理器对两路信号进行处理，通过高频脉冲插值和计数的方式，实现输入两路信号相位差的获取，经过标定后，即可实现对负载扭矩的精确测量。

主权项

一种基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统，包括新型感应移相式扭矩传感器和基于FPGA的中央数字处理器，其中新型感应移相式扭矩传感器的主要特征在于，包括：传感器轴，分为左、中、右三段，中间段的直径小于左端部分的直径和右端部分的直径，传感器轴左端部分的直径小于右端部分的直径；支架一，与传感器轴的左端为一体式设计，支架一的圆形壳体与传感器轴同轴心；支架二，与传感器轴的右端固定，与传感器轴的左端通过轴承隔离，支架二可以相对于传感器轴的左端转动，支架二的圆形壳体与传感器轴同轴心；励磁铁心，同轴心的固定在支架一圆形壳体的内侧，励磁铁心设有绕组槽，励磁绕组和补偿绕组嵌放在励磁铁心的绕组槽中，励磁绕组和补偿绕组同为单相绕组，且励磁绕组的轴线和补偿绕组的轴线在空间上相互垂直；输出铁心，同轴心的固定在支架二圆形壳体的外侧，输出铁心设有绕组槽，输出绕组嵌放在输出铁心的绕组槽中，输出绕组为两组，同为单相绕组，且两组输出绕组的轴线在空间上相互垂直；防尘盖，与支架一圆形壳体的右端固定，中间设有圆孔，传感器轴的右端从防尘盖中间的圆孔中穿出。