[發明專利]一種非接觸式扭矩和功率測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201310345353.0
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103398810A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 李義新
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00;G01L3/24
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，至少包括：

多對永磁體，其每個永磁體具有相同規格安裝于旋轉軸上，以于旋轉軸旋轉時磁極相應轉動；

電磁感應回路，以于多對永磁體的磁極相應轉動時，空氣中磁場發生周期性變化，磁極對切割電磁感應回路，產生周期性的感應電壓，感應出相應的電壓信號；

AD轉換模塊，將模擬的感應電壓信號進行模數轉換，轉換為數字的感應電壓信號；以及

數據處理模塊，對獲得的數字的感應電壓信號進行處理計算，得出扭矩和軸旋轉周期，進而得出軸功率。

2.如權利要求1所述的一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，其特征在于：該測量裝置還包括濾波模塊，該濾波模塊與該電磁感應回路相接，對該電磁感應回路感應出的電壓信號進行濾波，以濾除雜波后再送入該AD轉換模塊進行模數轉換。

3.如權利要求2所述的一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，其特征在于：該多對永磁體的多個永磁體安裝在旋轉軸上，成多對排列，該些永磁體排列整齊，平行排列，所形成的磁極對方向平行，且方向相同。

4.如權利要求2所述的一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，其特征在于：該濾波模塊根據頻率對該電磁感應回路感應出的電壓信號進行濾波。

5.如權利要求2所述的一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，其特征在于：該數據處理模塊根據電壓的周期得出該旋轉軸的轉速，根據相位的不同得出軸形變的大小，根據軸的材料力學性質得出扭矩的大小，根據扭矩和轉速得出軸功率的大小。

6.如權利要求2所述的一種非接觸式扭矩和功率測量裝置，其特征在于：該數據處理模塊對感應的合成電壓數字信號進行分解，得出各對永磁體在電磁感應線圈里產生的感應電壓，根據n對永磁體間的相位差得出(n-1)個軸的形變，得出平均形變，根據軸的形變和軸的材料性質，得出軸的扭矩，根據電壓周期得出軸的轉速，根據軸的扭矩和軸的轉速，得出軸功率。

7.一種非接觸式扭矩和功率的測量方法，包括如下步驟：

步驟一，多對安裝在旋轉軸上具有相同規格的永磁體隨著旋轉軸同步轉動，其磁極對也同步轉動；

步驟二，磁極對切割電磁感應回路，電磁感應回路中產生周期性的感應電壓，感應出相應的電壓信號；

步驟三，對模擬的感應電壓信號進行模數轉換獲得數字量的感應電壓信號；

步驟四，數據處理模塊對數字量的感應電壓信號進行處理計算，得出扭矩和軸旋轉周期，進而得出軸功率。

8.如權利要求7所述的一種非接觸式扭矩和功率的測量方法，其特征在于：于步驟三之前，還包括對模擬的感應電壓進行濾波以濾除雜波的步驟。

9.如權利要求8所述的一種非接觸式扭矩和功率的測量方法，其特征在于：于步驟一中，該多對永磁體的多個永磁體安裝在軸上，成多對排列，該些永磁體排列整齊，平行排列，所形成的磁極對方向平行，且方向相同。

10.如權利要求8所述的一種非接觸式扭矩和功率的測量方法，其特征在于：于步驟四中，該數據處理模塊對感應的合成電壓數字信號進行分解，得出各對永磁體在電磁感應線圈里產生的感應電壓，根據n對永磁體間的相位差得出(n-1)個軸的形變，得出平均形變，根據軸的形變和軸的材料性質，得出軸的扭矩，根據電壓周期得出軸的轉速，根據軸的扭矩和軸的轉速，得出軸功率。