发明名称 非接触式旋转扭力计
摘要 一种非接触式旋转扭力计,系用以量测一传动轴在传动过程中所输出之扭力,其包括一第一旋转式变压器、一第二旋转式变压器以及一惠斯登电路。第一旋转式变压器系包括一第一定子线圈、一第一转子线圈以及一第一铁芯,其中第一铁芯系固定在传动轴之扭力输入端,第一定子线圈与第一转子线圈均包覆于第一铁芯之外侧。第二旋转式变压器系包括一第二定子线圈、一第二转子线圈以及一第二铁芯,其中第二铁芯系固定在传动轴之扭力输出端,第二定子线圈与该第二转子线圈均包覆于第二铁芯之外侧。惠斯登电路系由四个应变规所组成,上述四个应变规系分别贴附于传动轴之上并具有二输入端以及二输出端,其中二输入端系分别与第一转子线圈电性连接,而二输出端则分别与第二转子线圈电性连接。当第一定子线圈输入一激磁电压时,第一转子线圈将产生第一感应电压,再经过惠斯登电路的输出之后将在第二定子线圈上产生一第二感应电压。当传动轴在扭力输出的过程中,透过对第二感应电压之变化进行量测,将可以计算出应变规之应变量,进而计算出传动轴所输出之扭力。
申请公布号 TWM301338 申请公布日期 2006.11.21
申请号 TW095200004 申请日期 2006.01.02
申请人 郭景一 发明人 郭景一
分类号 G01L5/24(2006.01) 主分类号 G01L5/24(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种非接触式旋转扭力计,系用以量测一传动轴在传动过程中所输出之扭力,该传动轴具有一扭力输入端以及一扭力输出端,该扭力计包括:一第一旋转式变压器,其包括一第一定子线圈、一第一转子线圈以及一第一铁芯,该第一铁芯系固定在该传动轴之扭力输入端,该第一定子线圈与该第一转子线圈均包覆于该第一铁芯之外侧,其中该第一定子线圈系为固定不动,而该第一转子线圈则是可与该第一铁芯以及该传动轴同步转动,又该第一定子线圈具有一激磁电压,该激磁电压可以在该第一转子线圈上产生一第一感应电压;一第二旋转式变压器,其包括一第二定子线圈、一第二转子线圈以及一第二铁芯,该第二铁芯系固定在该传动轴之扭力输出端,该第二定子线圈与该第二转子线圈均包覆于该第二铁芯之外侧,其中该第二定子线圈系为固定不动,而该第二转子线圈则是可与该第二铁芯以及该传动轴同步转动;以及一惠斯登电路,其具有四个应变规、二输入端以及二输出端,上述四个应变规系分别贴附于该传动轴之上,上述二输入端系分别与该第一转子线圈之二端电性连接,而上述二输出端则分别与该第二转子线圈之二端电性连接,其中该第一转子线圈之第一感应电压将会在上述二输出端之间产生一输出电压,该输出电压将透过该第二转子线圈而在该第二定子线圈产生一第二感应电压;其中,在该传动轴在扭力输出的过程中,上述应变规将因为扭力而产生应变并造成其电阻的改变,又该输出电压以及该第二感应电压也将同时改变,此时将可透过量测该第二感应电压之变化而计算出上述应变规之电阻变化量和上述应变规之应变量,最后再透过该应变量推算出该传动轴所输出之扭力。2.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该第一旋转式变压器更包括一支架,该支架与该第一铁芯之间系非直接接触,而该第一定子线圈系包覆于该支架外侧。3.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该第一定子线圈之激磁电压系为正弦波之讯号型式。4.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该传动轴之扭力输入端系与一直流电动机相连接。5.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该第二旋转式变压器更包括一支架,该支架与该第二铁芯之间系非直接接触,而该第二定子线圈系包覆于该支架外侧。6.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该应变规系为一厚度约10-6m的金属电阻箔片,其并利用绝缘材料贴附于该传动轴之上。7.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该应变规因为应变所改变之电压可利用一应变规信号检测电路加以检测,并透过一信号放大电路加以放大。8.如申请专利范围第1项所述之非接触式旋转扭力计,其中该第二定子线圈上所产生之第二感应电压可透过一同步整流电路整流成同相信号,再经过一低通滤波电路将其转变为直流信号以利量测。图式简单说明:图一系为本创作之非接触旋转扭力计之系统架构图;图二系为本创作之第一旋转式变压器之示意图;图三系为本创作之第二旋转式变压器之示意图;图四系为本创作之惠斯登电路之示意图。
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