專利名稱：一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種屬于測試裝置領(lǐng)域的零點調(diào)整裝置，具體涉及一種用于石油鉆機上夾持式扭矩傳感器的零點調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
目前，在石油鉆機上需采用一種夾持式扭矩傳感器，其原理已經(jīng)由 ZL200520047556. 2進行了公開。然而在夾持式扭矩傳感器測量轉(zhuǎn)軸的扭矩時，由于受震動和交變應力的影響、應變膠蠕變等綜合因數(shù)的作用下，由應變片組成的測量電橋的零點輸出會發(fā)生偏移?，F(xiàn)有技術(shù)的解決方法是用調(diào)整測量桿的預受力來糾正這個偏差，使儀器恢復零位，或用調(diào)整電路上第一放大器的零點偏置電位器來改變偏置電壓，從而達到上述目的。這兩個方法的缺點在于，前者通過抱緊螺釘調(diào)整來復零，往往是要么調(diào)整過頭，要么還沒調(diào)到位，在現(xiàn)場很難調(diào)準，后者是要在現(xiàn)場打開電氣箱蓋來進行操作很容易損壞電路零件。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，當傳感器零點發(fā)生偏移時，可便捷準確的調(diào)零。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，該零點調(diào)整裝置電路連接扭矩傳感器，扭矩傳感器包含測量傳感器、與測量傳感器輸出端電路連接的信號放大模塊，以及與信號放大模塊的輸出端電路連接的主處理模塊；其特占是，該零點調(diào)整裝置包含與上述主處理模塊電路連接的調(diào)零模塊，該調(diào)零模塊的輸出端電路連接信號放大模塊；以及，與上述主處理模塊電路連接的零點調(diào)整按鈕。上述的調(diào)零模塊采用數(shù)字電位器。上述的調(diào)零模塊與信號放大模塊之間電路連接有運算放大器。上述的測量傳感器采用BR應變電橋。通過觸發(fā)零點調(diào)整按鈕，發(fā)送調(diào)零信號至主處理模塊，主處理模塊發(fā)送調(diào)零信號至調(diào)零模塊，控制調(diào)零模塊實現(xiàn)對扭矩傳感器進行零點調(diào)整。本實用新型一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本實用新型在扭矩傳感器上專設零點調(diào)整按鈕，由一鍵觸發(fā)零點調(diào)整按鈕向主處理模塊發(fā)送調(diào)零信號，通過主處理模塊控制調(diào)零模塊，對扭矩傳感器進行自動調(diào)零，操作方便、調(diào)零準確。

[0013]圖1為本實用新型一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置的主處理模塊和零點調(diào)整按鈕的電路原理圖；圖2為本實用新型一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置的調(diào)零模塊的電路原理圖；圖3為本實用新型一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置的安裝示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施例。本實施例中，零點調(diào)整裝置與扭矩傳感器電路連接。如圖2所示，扭矩傳感器的內(nèi)部電路包含有測量傳感器1，與該測量傳感器1的輸出端電路連接的信號放大模塊2，以及與信號放大模塊2的輸出端電路連接的主處理模塊3。測量傳感器1采用BR應變電橋，接+3V電源，用于檢測扭矩并將扭矩信號轉(zhuǎn)換為電信號傳輸至信號放大模塊2。信號放大模塊2包含兩個串聯(lián)連接的儀表放大器第一儀表放大器U1，以及與該第一儀表放大器Ul的輸出端VOUT電路連接的第二儀表放大器U2。第一儀表放大器Ul的輸入端Vin+和Vin-電路連接BR應變電橋的兩路輸出。第一儀表放大器Ul的兩個RG端之間電路連接有電阻R3*，V+端接+3V電源，V-端接-3V電源，輸出端VOUT通過電阻R4、電容C4、C5組成的濾波電路由Al端輸出，并電路連接第二儀表放大器U2的輸入端Vin+。第二儀表放大器U2的兩個RG端之間電路連接有電阻R6*，輸入端Vin-接地，V+端接+3V電源，V-端接-3V電源，輸出端VOUT通過電阻R7和接地的C8由AO端輸出。傳感器1檢測扭矩為模擬量的電信號，傳輸至第一儀表放大器U1，第一儀表放大器Ul將電信號一級放大，經(jīng)過濾波后通過AO輸出，并輸入至第二儀表放大器U2的輸入端 Vin+,第二儀表放大器U2對電信號進行二級放大，經(jīng)過信號放大模塊2將BR的輸出信號放大到適合AD轉(zhuǎn)換的幅度，發(fā)送至后續(xù)的主處理模塊3進行處理。如圖1所示，本實施例中主處理模塊3包含單片機U4及其外圍電路，單片機U4為 CPU，去內(nèi)部包含有AD轉(zhuǎn)換器并載有嵌入程序。單片機U4采用型號類似ADUC816的單片機芯片，其內(nèi)部包含運算單元、RAM、EER0M、AD轉(zhuǎn)換、時鐘電路、放大器、看門狗、I/O接口、通信接口等電路模塊。主處理模塊3中單片機U4的外圍電路如下單片機U4的DVcc端和AVcc 端接+3V，XIN端與M)UT/TCLK端之間電路連接有晶振Y2，VeREF+端接2. 5V電源并通過一個電容C13接地，XT20UT端與XT2IN端之間電路連接有晶振Yl，并分別通過電容C22、C23 接地，單片機U4的AVss端與DVss端接地，RST/匪I端電路連接有復位電路，該復位電路包含復位保護電路U5，該復位保護電路TO接3V的電源，并電路連接有復位按鈕(Rst) Si。主處理模塊3與信號放大模塊2的輸出端電路連接，單片機U4的P6. 0/A0端電路連接第二儀表放大器U2的AO端輸出，P6. 1/A1端電路連接第一儀表放大器Ul的Al端輸出ο一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置包含有調(diào)零模塊4和零點調(diào)整按鈕 5。零點調(diào)整按鈕5電路連接主處理模塊3，零點調(diào)整按鈕5包含串聯(lián)連接的電阻Rll 和按鈕S3，電阻Rll接3V電源，按鈕S3接地。電阻Rll與調(diào)零按鈕S3之間與主處理模塊3中單片機U4的Pl. 1/TA0端電路連接。如圖2所示，調(diào)零模塊4包含數(shù)字電位器Ul 1及其外圍電路，其VDD端接+3V電源， VSS端接-3V電源，Al端通過一電阻R17接2. 5V電源，Bl端通過電阻R18接-2. 5V電源， GND端接地。該調(diào)零模塊4與主處理模塊3電路連接，數(shù)字電位器Ull的CLK端電路連接單片機U4的P3. 3/UCLK0端，數(shù)字電位器Ull的SDI端電路連接單片機U4的P3. 1/SIM00端，數(shù)字電位器Ull的SDO端電路連接單片機U4的P3. 2/S0MI1端，數(shù)字電位器Ull的RDY端電路連接單片機U4的P4. 6端，數(shù)字電位器Ull的/CS端電路連接單片機U4的P5. 0端，數(shù)字電位器Ull的/ra端電路連接單片機U4的P4. 5端，數(shù)字電位器Ull的/WP端電路連接單片機U4的P4. 4端。調(diào)零模塊4的輸出端電路連接信號放大模塊2，數(shù)字電位器Ull的Wl端電路連接第一儀表放大器Ul的REF端。如圖2所示，本實施例中，零點調(diào)整裝置還包含有集成在一個運放芯片U3中的兩個運算放大器U3-1、U3-2。運算放大器U3-1電路連接在數(shù)字電位器Ull與第一儀表放大器Ul之間，運算放大器U3-1的+極輸入端與數(shù)字電位器Ull的Wl端電路連接，運算放大器U3-1的輸出端與第一儀表放大器Ul的REF端電路連接，運算放大器U3-1的-極輸入端與其輸出端電路連接。運算放大器U3-1用于匹配阻抗隔離數(shù)字電位器Ull與第一儀表放大器Ul該兩部分的電路。運算放大器U3-2的-極輸入端和輸出端電路連接第二儀表放大器U2的REF端， +極輸入端通過電阻R9接+2. 5V的電源并通過電阻RlO接地。如圖3所示，夾持式扭矩傳感器包含四個半圓形的抱箍6，該抱箍6兩兩相對組合在一起，并分別在連接處采用兩個緊定螺栓7固定在一起。兩組抱箍6之間架設有測量傳感器1?，F(xiàn)有技術(shù)中，扭矩傳感器的零點調(diào)整通過調(diào)節(jié)4個緊定螺栓7來實現(xiàn)。本實施例中， 一抱箍6內(nèi)側(cè)設有槽口 8，零點調(diào)整裝置的電路設置在槽口 8中，零點調(diào)整按鈕5設在該抱箍6內(nèi)側(cè)的零點調(diào)整裝置旁。以下說明本實用新型零點調(diào)整裝置的工作原理。扭矩傳感器的系統(tǒng)啟動后，在沒有進行扭矩測量時，測量傳感器1通過信號放大模塊2發(fā)送至主處理模塊3的扭矩量程的數(shù)值應為初始的零位置。若在未測量扭矩時，主處理模塊3接收到的量程不為零位置，則需要對扭矩傳感器進行調(diào)零。通過觸發(fā)零點調(diào)整按鈕5的按鈕S3，發(fā)送調(diào)零信號至主處理模塊3的單片機U4， 主處理模塊3發(fā)送調(diào)零信號至調(diào)零模塊4的數(shù)字電位器Ul 1，通過數(shù)字電位器Ul 1向第一儀表放大器Ul發(fā)送調(diào)零信號，實現(xiàn)對扭矩傳感器進行零點調(diào)整。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，該零點調(diào)整裝置電路連接所述扭矩傳感器，扭矩傳感器包含測量傳感器(1 )、與該測量傳感器(1)輸出端電路連接的信號放大模塊(2)，以及與該信號放大模塊(2)的輸出端電路連接的主處理模塊(3)；其特征在于，該零點調(diào)整裝置包含與所述的主處理模塊(3)電路連接的調(diào)零模塊(4)，該調(diào)零模塊(4)的輸出端電路連接所述信號放大模塊(2);以及，與所述主處理模塊(3 )電路連接的零點調(diào)整按鈕(5 )。
2.如權(quán)利要求1所述的便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，其特征在于，所述的調(diào)零模塊(4)采用數(shù)字電位器。
3.如權(quán)利要求1所述的便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，其特征在于，所述的調(diào)零模塊(4)與信號放大模塊(2)之間電路連接有運算放大器。
4.如權(quán)利要求1所述的便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，其特征在于，所述的測量傳感器(1)采用BR應變電橋。
專利摘要本實用新型公開了一種便捷的夾持式扭矩傳感器零點調(diào)整裝置，該零點調(diào)整裝置電路連接扭矩傳感器，扭矩傳感器包含測量傳感器、與該測量傳感器輸出端電路連接的信號放大模塊，與信號放大模塊的輸出端電路連接的主處理模塊；該零點調(diào)整裝置包含與主處理模塊電路連接的調(diào)零模塊，該調(diào)零模塊的輸出端電路連接信號放大模塊；以及，與主處理模塊電路連接的零點調(diào)整按鈕。本實用新型在扭矩傳感器上專設零點調(diào)整按鈕，由一鍵觸發(fā)零點調(diào)整按鈕向主處理模塊發(fā)送調(diào)零信號，通過主處理模塊控制調(diào)零模塊，對扭矩傳感器進行自動調(diào)零，操作方便、調(diào)零準確。
文檔編號G01L25/00GK202329930SQ20112045715
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者畢東杰, 王民 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設備有限公司