展历程可分三代:(1)结构型传感器,它是利用结构参量的改变来检测和将非电信号转换为电信号;(2)在上个世纪七十年代新发展起来的一种固体型传感器,这种传感器是利用电介质、半导体、磁性材料等固体物质某些特性制成。(3)在上世纪八十以后发展起来的一种新型智能型传感器,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器检测技术智能化。1.4课题研究的内容和方法1.4.1课题研究的内容根据课题研究的目的分析可知,我们需要开发一种新型的复合传感器:扭矩-压力复合型检测传感器,那么本次课题设研究的主要内容有以下几个方面:(1)机械结构设计方案的确定;(2)机械结构的设计及关键零部件的刚度计算与校核;(3)电子系统的设计和安装及布线设计;(4)对扭矩、压力传感器的结构和工作原理研究及信号转换、传输,查阅相关文献和产品样本;(5)单片机的选型设计(6)放大器的选型及设计研究;1.4.2课题研究的方法轴类零件在工作时通常会受到扭矩M或压力F的作用,而且扭矩M或者压力F的存在会使弹性轴发生变形,这种变形与轴所受扭矩M或压力F的大小存在着一定的比例关系,所以扭矩M或压力F的大小可以用电阻应变片来检测。当弹性轴受到扭矩M的作用时会产生扭曲变形,并且最大剪应力存在于与轴线成45度角的方向上。因此将电阻应变片粘贴在这个方向上就能够检测到弹性轴所受扭矩M的大小;当弹性轴受到压力F作用时扭转变形,产生的正压应力在轴线方向上,在此方向上粘贴电阻应变片能够检测到弹性轴所受压力F的大小。用应变胶将专用的测扭应变片和测压应变片粘贴在弹性轴上组成应变全桥电路,只需给应变桥提供合适的电源电压即可测得该弹性轴受扭受压的电信号。将该电信号输送到放大器单元进行放大,然后经低通滤波电路调理后信号再次被进行处理,将调至好的信号送入A/D转换电路,然后由单片机进行数据处理,最后将处理好的数据送给LCD显示屏。2总体方案设计及原理介绍
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