技術(shù)文章
Technical articles
在一段特制的彈性軸上粘貼上的測扭應(yīng)片并組成變橋,即為基礎(chǔ)扭矩感應(yīng)器;在軸上固定著:
(1)能源環(huán)形變壓器的次級線圈,
(2)信號環(huán)形變壓器初級線圈,
(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。
在感應(yīng)器的外殼上固定著:
(1)激磁電路,
(2)能源環(huán)形變壓器的初級線圈(輸入),
(3) 信號環(huán)形變壓器次級線圈(輸出),
(4)信號處理電路
感應(yīng)器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源感應(yīng)器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種,不需要外接的能源或激勵源。
無源感應(yīng)器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,感應(yīng)器承擔(dān)將某個對象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的,也可以是動態(tài)(即過程)的。對象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質(zhì)的,也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理,它將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測定的電學(xué)量,然后將此電信號分離出來,送入感應(yīng)器系統(tǒng)加以評測或標(biāo)示
向感應(yīng)器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波,經(jīng)過TDA2030功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源,通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈1,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時,應(yīng)變橋檢測得到的mV級的應(yīng)變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號,通過信號環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經(jīng)過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動--靜環(huán)之間只有零點幾毫米的間隙,加之感應(yīng)器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi),形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。
自動控制系統(tǒng)能夠按照人的設(shè)計,在人不參與的情況下完成一定的任務(wù)。其關(guān)鍵就在于反饋的引入,反饋實際上是把系統(tǒng)的輸出或者狀態(tài),加到系統(tǒng)的輸入端與系統(tǒng)的輸入共同作用于系統(tǒng)。系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實際上是各種物理量,他們有的是電壓,有的是流量、速度等。這些量往往與系統(tǒng)的輸入量性質(zhì)不同,并且取值的范圍也不一樣。所以不能與輸入直接合并使用,需要測量并轉(zhuǎn)化。感應(yīng)器正是起這個作用,它就像是控制系統(tǒng)的眼睛和皮膚,感知控制系統(tǒng)中的各種變化,配合系統(tǒng)的其他部分共同完成控制任務(wù)。
人類為了從外界獲得信息,必須借助于感覺器官。但是人的感覺器官并不是的,要想獲得更為豐富的信息,進一步研究自然現(xiàn)象和制造勞動工具,人的感官顯得很是不夠了。作為一種代替人的感官的工具,感應(yīng)器的歷史比近代科學(xué)的出現(xiàn)還要古老。天平作為測重的工具在古埃及就開始使用了,一直沿用到如今。利用液體膨脹特性的溫度測量在十六世紀就已經(jīng)出現(xiàn)。以電學(xué)的基本原理為基礎(chǔ)的感應(yīng)器是在近代電磁學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,但是隨著真空管和半導(dǎo)體等有源元件的可靠性的提高,這種類型的感應(yīng)器得到了飛速發(fā)展,如今談到感應(yīng)器大都指有電信號輸出的裝置
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