一種基于邏輯放大處理的扭矩傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器，具體是指一種基于邏輯放大處理的扭矩傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，扭矩測量技術(shù)已經(jīng)成為測試技術(shù)的新分支。扭矩測量的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，大到飛機(jī)、般舶、鉆井、發(fā)電設(shè)備和冶金礦山設(shè)備等，小到微電機(jī)、家用電器和鐘表等。扭矩測量是各種機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量檢驗、優(yōu)化控制、工況監(jiān)測和故障診斷等必不可少的內(nèi)容。準(zhǔn)確的扭矩測量對縮短現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的研制周期、提高設(shè)備性能、降低研制費(fèi)用具有重要的作用。
[0003]隨著經(jīng)濟(jì)實力和技術(shù)不平的大幅提升，在民用和國防方面的設(shè)備技術(shù)越來越先進(jìn)，這對扭矩傳感器的要求則更高。在工作中，被測設(shè)備有時只有輕微的扭矩輸出，這種情況下傳統(tǒng)的扭矩傳感器并不能很好的采集到被測設(shè)備的扭矩信號，給設(shè)備性能評估帶來了很大的麻煩。因此提供一種高靈敏度的扭矩傳感器則是目前的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的扭矩傳感器靈敏度不高的缺陷，提供一種基于邏輯放大處理的扭矩傳感器。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于邏輯放大處理的扭矩傳感器，主要由扭力軸、顯示儀，與顯示儀相連接的信號鎖相處理系統(tǒng)，設(shè)置在扭力軸上的集流環(huán)，粘貼在扭力軸上且與集流環(huán)相連接的應(yīng)變片，以及與集流環(huán)相連接的振蕩器，在集流環(huán)與信號鎖相處理系統(tǒng)之間還設(shè)置有邏輯放大電路；所述的邏輯放大電路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三極管VT7，三極管VT8，三極管VT9，三極管VT10，一端與放大器P3的正極相連接、另一端接地的電阻R13，一端與放大器P3的負(fù)極相連接、另一端則與三極管VT7的基極相連接的電阻R14，P極與三極管VT7的發(fā)射極相連接、N極則與放大器P3的輸出端相連接的二極管D7，一端與放大器P4的正極相連接、另一端與放大器P3的輸出端相連接的電阻R16，負(fù)極經(jīng)電阻R15后與放大器P2的輸出端相連接、正極則經(jīng)極性電容C7后與三極管VT8的發(fā)射極相連接的極性電容C6，與極性電容C7相并聯(lián)的電阻R17，N極經(jīng)電阻R18后與三極管VT8的發(fā)射極相連接、P極則經(jīng)電感L5后與三極管VT7的發(fā)射極相連接的二極管D9，N極與三極管VT8的集電極相連接、P極則與放大器P4的輸出端相連接的二極管D8，一端與三極管VT8的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT9的發(fā)射極相連接的電阻R19，正極與三極管VTlO的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的極性電容C9，一端與三極管VT9的發(fā)射極相連接、另一端則經(jīng)電阻R21后與極性電容C9的負(fù)極相連接的電阻R20，以及與電阻R20相并聯(lián)的極性電容C8組成；所述放大器P2的正極和負(fù)極均與放大器P3的正極相連接、其輸出端則與放大器P4的負(fù)極相連接；所述放大器P3的負(fù)極與其正極相連接、其輸出端則與三極管VT7的發(fā)射極相連接；所述三極管VT8的基極與放大器P4的輸出端相連接、其集電極接地、發(fā)射極與三極管VTlO的集電極相連接；三極管VT9的基極與二極管D9的N極相連接、集電極與三極管VTlO的發(fā)射極相連接；三極管VTlO的基極則與電阻R20和電阻R21的連接點相連接，三極管TH的集電極接地。
[0006]進(jìn)一步的，所述信號鎖相處理系統(tǒng)由前端輸入電路，與前端輸入電路相連接的鎖相電路，與鎖相電路相連接的信號放大電路，與信號放大電路相連接的轉(zhuǎn)換電路組成。
[0007]所述的前端輸入電路包括電阻R1，電阻R2，電感LI，電感L2，二極管D1，二極管D2，二極管D3以及電容Cl ;所述二極管Dl的P極接地、N極則經(jīng)極性電容Cl后與二極管D2的N極相連接，電阻Rl的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則作為電路的一個輸入極，電阻R2的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則與鎖相電路相連接，電感L2的一端經(jīng)電阻R2后與二極管Dl的N極相連接、另一端則與二極管D2的P極相連接，所述二極管D2的N極經(jīng)電感LI后作為電路的另一輸入極、P極與鎖相電路相連接，二極管D3的N極與二極管D2的P極相連接、P極則與鎖相電路相連接的同時接地。
[0008]所述的鎖相電路由場效應(yīng)管Q1，三極管VT1，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與三極管VTl的基極相連接的極性電容C2，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端經(jīng)電感L4后與三極管VT2的集電極相連接的電阻R4，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與信號放大電路相連接的電阻R6，以及一端經(jīng)電感L3后與三極管VT2的基極相連接、另一端接地的電阻R5組成；所述場效應(yīng)管Ql的柵極與二極管D3的N極相連接、源極與三極管VT2的基極相連接、其漏極則與三極管VTl的集電極相連接，所述三極管VTl的集電極與電阻R2和電感L2的連接點相連接、其基極則與信號放大電路相連接，所述三極管VT2的集電極分別與二極管D3的P極以及信號放大電路相連接、其發(fā)射極接地。
[0009]所述的信號放大電路由放大器P1，三極管VT3，三極管VT4，正極經(jīng)電阻R7后與三極管VTl的基極相連接、負(fù)極則與放大器Pl的正極相連接的極性電容C4，正極經(jīng)電阻R8后與放大器Pl的負(fù)極相連接、負(fù)極則經(jīng)電阻R6后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C3，正極與極性電容C3的負(fù)極相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換電路相連接的電極電容C5，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與放大器Pl的負(fù)極相連接的電阻R9，一端與三極管VT4的基極相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接的電阻R10，以及N極與三極管VTl的基極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D4組成；所述三極管VT3的基極與三極管VT2的集電極相連接、其發(fā)射極與極性電容C3的負(fù)極相連接、集電極與三極管VTl的基極相連接，所述三極管VT4的集電極和放大器Pl的輸出端分別與轉(zhuǎn)換電路相連接。
[0010]所述的轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U，場效應(yīng)管Q2，三極管VT5，三極管VT6，或非門A，P極與或非門A的負(fù)極相連接、N極與轉(zhuǎn)換芯片U的IN+管腳相連接的二極管D5，N極與場效應(yīng)管Q2的漏極相連接、P極則經(jīng)電阻R12后與轉(zhuǎn)換芯片U的OUT管腳相連接的二極管D6，一端與三極管VT5的基極相連接、另一端則與場效應(yīng)管Q2的源極相連接的電阻Rll組成；所述或非門A的正極與三極管VT4的集電極相連接、輸出端則與三極管VT5的發(fā)射極相連接，所述轉(zhuǎn)換芯片U的IN+管腳與放大器Pl的輸出端相連接、其IN-管腳則與極性電容C5的負(fù)極相連接、GND管腳接地、OUT管腳還與場效應(yīng)管Q2的柵極相連接、VCC管腳接15V電壓，所述三極管VT5的基極與或非門A的輸出端相連接、集電極與三極管VT6的基極相連接，三極管VT6的集電極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、其發(fā)射極則與二極管D6的P極相連接。
[0011]所述的轉(zhuǎn)換芯片U為LM393型集成芯片。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
(I)本發(fā)明可以把信號頻率抑制在一定的頻率范圍，從而可以提高扭矩傳感器的測量精度。
[0013](2)本發(fā)明可以把采集到的微弱扭矩信息進(jìn)行放大，以便于對扭矩信號做處理，這樣可以提高扭矩傳感器的靈敏度，使其適用范圍更廣。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的信號鎖相處理系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；