[發(fā)明專利]一種陀螺力矩測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810239752.8
• 申請(qǐng)日: 2008-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN101436356A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延順;房建成;王月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10;G01R19/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李新華;徐開翟

1.一種陀螺力矩測(cè)量裝置，其特征在于：包括兩個(gè)測(cè)力傳感器(1)、陀螺轉(zhuǎn)子(2)、陀螺定子軸組件(3)、滾珠軸承(4)、陀螺供電滑環(huán)(5)、陀螺支架(6)、陀螺供電電池(7)、測(cè)力傳感器信號(hào)滑環(huán)(8)、框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)、框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)支架(10)、框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速分檔開關(guān)(11)、傳動(dòng)齒輪(12)、顯示裝置(13)、底座(14)和深溝球軸承(15)，兩個(gè)測(cè)力傳感器(1)的壓力敏感端(101)與陀螺定子軸組件(3)的固定軸(33)固連，測(cè)力傳感器(1)的殼體(102)與陀螺支架(6)的U形框(61)固連，滾珠軸承(4)連接陀螺定子軸組件(3)和陀螺轉(zhuǎn)子(2)，其內(nèi)圈與陀螺定子軸組件(3)固連，外圈與陀螺轉(zhuǎn)子(2)固連，陀螺供電滑環(huán)(5)的內(nèi)環(huán)與陀螺定子軸組件(3)固連，外環(huán)與陀螺轉(zhuǎn)子(2)固連，陀螺供電電池(7)位于U形框(61)橫梁的中間部位，其通過(guò)陀螺供電滑環(huán)(5)給陀螺轉(zhuǎn)子(2)供電，以驅(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)，測(cè)力傳感器信號(hào)滑環(huán)(8)內(nèi)環(huán)固定在陀螺支架(6)的支撐柱(62)的下端，外環(huán)固定在底座(14)上，用以將測(cè)力傳感器(1)輸出的信號(hào)傳到顯示裝置(13)中，深溝球軸承(15)的內(nèi)圈與陀螺支架旋轉(zhuǎn)軸(64)相連，外圈與底座(14)固連；框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)的殼體固定在框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)支架(10)上，框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)的輸出軸與傳動(dòng)齒輪(12)連接，以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪(12)旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)齒輪(12)與安裝在陀螺支架支撐柱(62)中部的齒輪(63)咬合，帶動(dòng)陀螺支架(6)旋轉(zhuǎn)，框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)支架(10)、框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速分檔開關(guān)(11)、顯示裝置(13)和深溝球軸承(15)固定在底座(14)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陀螺力矩測(cè)量裝置，其特征在于：測(cè)力傳感器(1)由壓力敏感端(101)和殼體(102)組成，為CGCZ-50型壓阻式拉壓力測(cè)力傳感器，也可為電容式壓力型測(cè)力傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陀螺力矩測(cè)量裝置，其特征在于：框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)為永磁有刷直流力矩電機(jī)，也可為可調(diào)速無(wú)刷直流電機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陀螺力矩測(cè)量裝置，其特征在于：顯示裝置(13)包括陀螺力矩計(jì)算模塊和參數(shù)顯示模塊，其中陀螺力矩計(jì)算模塊的處理器為DSP，也可為51系列單片機(jī)。

5.利用權(quán)利要求1所述的陀螺力矩測(cè)量裝置進(jìn)行陀螺力矩測(cè)量的方法，其特征在?于：包括以下步驟：

①通過(guò)陀螺供電電池(7)給陀螺轉(zhuǎn)子(2)加電，使陀螺轉(zhuǎn)子(2)以恒定角速度旋轉(zhuǎn)；

②在框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速分檔開關(guān)(11)上設(shè)定框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)速；

③啟動(dòng)框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)，框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(9)通過(guò)傳動(dòng)齒輪(12)、陀螺支架(6)的齒輪(63)帶動(dòng)陀螺支架(6)轉(zhuǎn)動(dòng)；

④陀螺支架(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)使陀螺轉(zhuǎn)子(2)受迫進(jìn)動(dòng)，產(chǎn)生陀螺力矩，通過(guò)陀螺定子軸組件(3)的兩端對(duì)測(cè)力傳感器(1)產(chǎn)生壓力變化；

⑤測(cè)力傳感器(1)測(cè)量出壓力的變化，經(jīng)測(cè)力傳感器信號(hào)滑環(huán)(8)傳送到顯示裝置(13)，在顯示裝置(13)中根據(jù)測(cè)量到的壓力信號(hào)和陀螺定子軸組件(3)的長(zhǎng)度計(jì)算出陀螺力矩的大小，并在顯示裝置(13)中顯示其數(shù)值；

⑥重復(fù)步驟②到步驟⑤，在顯示裝置(13)中觀察框架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速不同時(shí)的陀螺力矩?cái)?shù)值。?