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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种实现高速旋转轴系扭矩原位测量的无线力矩传感器，由上半夹和下半夹对合构成具有圆筒形内腔的装夹体对被测轴进行合抱，利用装夹体的圆筒形内腔的内侧壁与被测轴之间的摩擦力使装夹体固定安装在被测轴上，随被测轴转动，并在接触处与轴有相同形变转角，实现轴扭矩静态和动态的实时测量；装夹体的圆筒形内腔为变径腔，包括分处在装夹体两端的两段夹持腔和在两段夹持腔之间形成薄壁段应力集中区的大径腔，在大径腔的内侧壁上设置应变片，实现高速旋转轴系扭矩原位测量。

主权项：1.一种实现高速旋转轴系扭矩原位测量的无线力矩传感器，其特征是：设置由上半夹4和下半夹8对合构成的具有圆筒形内腔的装夹体，所述装夹体将所述上半夹4和下半夹8对被测轴1进行合抱，利用所述装夹体的圆筒形内腔的内侧壁与被测轴1之间的摩擦力使所述装夹体固定安装在被测轴1上，随被测轴转动，并在接触处与轴有相同形变转角，以此实现轴扭矩静态和动态的实时测量；所述装夹体的圆筒形内腔为变径腔，所述变径腔包括分处在装夹体两端、分别用于合抱被测轴的两段夹持腔，在所述两段夹持腔之间是形成薄壁段应力集中区的大径腔，在所述大径腔的内侧壁上设置应变片，以实现高速旋转轴系扭矩原位测量，针对所述应变片的检测信号设置ADC模块4.3、单片机模块2.2和无线信号发射模块，以实现应变片的检测信号的无线信号传送；所述应变片包括：设置在所述上半夹4上薄壁段应力集中区的两片上区应变片，所述两片上区应变片关于直线A对称，且与直线A成45°，所述直线A与被测轴轴线平行；设置在所述下半夹8上薄壁段应力集中区的两片下区应变片，所述两片下区应变片关于直线B对称，且与直线B成45°，所述直线B与被测轴轴线平行，且直线B与直线A关于被测轴轴线对称；由所述两片上区应变片和两片下区应变片通过电路连接构成惠斯通电桥，利用所述惠斯通电桥输出应变检测信号，针对所述应变检测信号计算获得被测轴的扭矩检测信号；在所述下半夹8上固定设置加速度传感器8.3，利用所述加速度传感器8.3检测获得被测轴的径向加速度信号；针对所述扭矩检测信号和径向加速度信号通过互相关运算得到互相关值；若所述互相关值不为0，则表明扭矩检测信号和径向加速度信号存在相关性，利用所述径向加速度信号计算获得被测轴因振动产生冲击应变信号；以应变检测信号与冲击应变信号的差值作为实际应变信号，根据所述实际应变信号计算获得被测轴实际扭矩值；若所述互相关值为0，则以扭矩检测信号作为被测轴实际扭矩值。

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百度查询： 合肥工业大学 一种实现高速旋转轴系扭矩原位测量的无线力矩传感器