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! Y |' j& D- Z* D摘要5 z# D5 `1 a/ J' T. `% x
转矩的测量对各种机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全和优化控制等工作有重要的意义。现有的转矩传感器- -般结构复杂, 制造安装困难。本文介绍了一种结构简单,测量精度高的新型转矩传感器一基于 FPGA和单片机的光栅转矩传感器。
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0 p4 v$ N% E) i- J本文主要工作包括:+ X+ |) d/ P: l9 I. C2 m5 @+ \2 X
1、介绍了当前转矩传感器的发展现状,分析了各种类型转矩传感器的特点和存在的不足。
( i8 W3 u8 [9 f6 L% |8 ]- \0 l2、介绍了光栅转矩传感器的工作原理,将光栅输出的光电信号转换成矩形波信号,通过分析旋转轴的各种运动对光电输出信号的影响,得知两路矩形波信号的相位与扭转角的关系,从而得到系统测量方案,并推导出具体的测量计算公式。
9 r- {' k5 N+ b2 l [3、构建了系统实验平台,主要由被测量主轴、光栅对机构、光电装置座三个部分构成。
) t# J) r7 y# T) \2 q" S4、基于现场可编程门阵列(FPGA)和单片机,完成系统硬件电路及软件设计。
6 v1 `$ G# h7 s& |( S1 R, H5、根据动态测量数据的时变性、随机性、相关性和动态性等,研究了动态测量数据的处理方法。3 q2 `0 x; `) E. B7 w4 i& s# t
6、对系统调试和实验。采取先对各个单元模块独立调试与实验的方法,对每个单元电路的性能进行分析处理,然后进行联合调试与实验,并对传感器进行标定。5 q% [6 M: V) d) ~7 ~# j ?
7、对系统误差进行分析,并提出了改进措施。9 E# b) `$ Q; T/ H
, j" N4 R1 [$ X0 C. ]3 U( \关键词:光栅转矩传感器,相位差,FPGA, 单片机
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