本實用新型涉及一種扭矩測量裝置，特別涉及一種能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的扭矩測量裝置。
背景技術(shù)：
扭矩的測量方法主要有以下三種：傳遞法、平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法。其中，平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法具有一定的破壞性，且測量裝置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜；傳遞法一般是在沿轉(zhuǎn)軸中心線45o方向上粘貼4個電阻應(yīng)變片，并組成電橋電路，通過將電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化實現(xiàn)對扭矩的測量。由于需要將4個電阻應(yīng)變片連接成電橋電路，安裝較為不便，而且，這種測量方法只能在現(xiàn)場進(jìn)行，不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，不利于工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：一種無線扭矩測量裝置，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠直接與手機(jī)進(jìn)行移動通信，方便工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：一種無線扭矩測量裝置，包括全橋式應(yīng)變傳感器，所述全橋式應(yīng)變傳感器粘貼在被測轉(zhuǎn)軸上，其輸出端連接有運算放大器，所述運算放大器的輸出端連接有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接有單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸出端連接有移動通信模塊。
上述技術(shù)方案中，全橋式應(yīng)變傳感器內(nèi)置電橋電路能將應(yīng)變片的電阻值轉(zhuǎn)換為電壓值輸出。使用時，直接將全橋式應(yīng)變傳感器粘貼在轉(zhuǎn)軸上，無需再進(jìn)行電橋電路的連接，減少了連接線路，簡化了安裝步驟。運算放大器將接收到的電壓信號放大輸出到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出到單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將數(shù)據(jù)通過移動通信模塊經(jīng)移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至工作人員的手機(jī)上，方便工作人員實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)管，特別是能及時了解故障信息，從而提高工作效率，降低人力成本。
作為優(yōu)選，所述移動通信模塊為GSM模塊或GPRS模塊。GSM模塊與GPRS模塊均具有發(fā)送短消息、通話和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽耆軡M足無線扭矩測量裝置的無線數(shù)據(jù)傳輸需求。而且，采用GSM模塊，能在信號強(qiáng)度較弱的情況下發(fā)送數(shù)據(jù)信息，減少漏發(fā)率；采用GPRS模塊，能提高數(shù)據(jù)傳輸速度。
作為優(yōu)選，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用ADS1256模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片作為模數(shù)轉(zhuǎn)換的主芯片。ADS1256模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片可提供±0.001%非線性特性，其無噪聲精度高達(dá)23比特，因此，在將應(yīng)變信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的同時，可提高測量精度。
作為優(yōu)選，所述單片機(jī)的型號為STM32F103C8T6。STM32F103C8T6單片機(jī)具有較高的可擴(kuò)展性，能同時兼顧底層應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，外部中斷多達(dá)256個，支持多種通信方式，這為無線扭矩測量裝置接入互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。
作為優(yōu)選，所述單片機(jī)的輸出端還全雙工通信連接有ESP8266無線WiFi模塊。ESP8266無線WiFi模塊穩(wěn)定性好，具有多種工作模塊，方便網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，這樣就能通過ESP8266無線WiFi模塊將無線扭矩測量裝置接入互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，方便管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。
綜上所述，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是具體實施方式中無線扭矩測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1所示，一種無線扭矩測量裝置，包括全橋式應(yīng)變傳感器1，所述全橋式應(yīng)變傳感器1粘貼在被測轉(zhuǎn)軸上，其輸出端連接有運算放大器2，所述運算放大器2的輸出端連接有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的輸出端連接有單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸出端連接有移動通信模塊。
上述技術(shù)方案中，全橋式式應(yīng)變傳感器1內(nèi)置的電橋電路能將應(yīng)變片的電阻值轉(zhuǎn)換為電壓值輸出。使用時，直接將全橋式應(yīng)變傳感器1粘貼在轉(zhuǎn)軸上，無需再進(jìn)行電橋電路的連接，減少了連接線路，簡化了安裝步驟。運算放大器2將接收到的電壓信號放大輸出到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3將電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出到單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將數(shù)據(jù)通過移動通信模塊經(jīng)移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至工作人員的手機(jī)上，方便工作人員實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)管，特別是能及時了解故障信息，從而提高工作效率，降低人力成本。
本具體實施方式中，同時設(shè)有兩種移動通信模塊：GSM模塊5與GPRS模塊6。GSM模塊5與GPRS模塊6均具有發(fā)送短消息、通話和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽耆軡M足無線扭矩測量裝置的無線數(shù)據(jù)傳輸需求。采用GSM模塊5，能在信號強(qiáng)度較弱的情況下發(fā)送數(shù)據(jù)信息，減少漏發(fā)率；采用GPRS模塊6，能提高數(shù)據(jù)傳輸速度。使用時，通過在GSM模塊6內(nèi)插入SIM卡，即可將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給工作人員，使工作人員能及時發(fā)現(xiàn)故障，隨時進(jìn)行監(jiān)管。當(dāng)然，也可利用單片機(jī)生成告警信息發(fā)送給工作人員，使遠(yuǎn)程監(jiān)管更加方便。
本具體實施方式中，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3采用ADS1256模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片作為模數(shù)轉(zhuǎn)換的主芯片。ADS1256模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片可提供±0.001%非線性特性，其無噪聲精度高達(dá)23比特，因此，在將應(yīng)變信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的同時，可提高測量精度。
本具體實施方式中，所述單片機(jī)的型號為STM32F103C8T6。STM32F103C8T6單片機(jī)4具有較高的可擴(kuò)展性，能同時兼顧底層應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，外部中斷多達(dá)256個，支持多種通信方式，這為無線扭矩測量裝置接入互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。
本具體實施方式中，所述STM32F103C8T6單片機(jī)4的輸出端還全雙工通信連接有ESP8266無線WiFi模塊7。ESP8266無線WiFi模塊7穩(wěn)定性好，具有多種工作模塊，方便網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，這樣就能通過ESP8266無線WiFi模塊7將無線扭矩測量裝置接入互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，方便管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。由于是全雙工通信，管理中心的服務(wù)器能遠(yuǎn)程管理無線扭矩測量裝置，如進(jìn)行遠(yuǎn)程時間校正、參數(shù)修改等。
綜上所述，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、檢測精度高等優(yōu)點，能夠?qū)z測數(shù)據(jù)進(jìn)行無線遠(yuǎn)程傳輸，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管。