磁電式扭矩測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與誤差分析

1、傳感器原理及工程應(yīng)用設(shè)計(jì)（論文）磁電式扭矩測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與誤差分析學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：所在學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院專(zhuān) 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化中國(guó)·大慶2011 年 12 月黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)2摘要 船艇主動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)速、扭矩測(cè)量對(duì)于把握其工作狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化控制具有重要意義，當(dāng)前轉(zhuǎn)速的測(cè)量技術(shù)已十分成熟，但現(xiàn)有的扭矩測(cè)量裝置在可靠性、精度或價(jià)格方面存在的問(wèn)題以及船艇惡劣的工作環(huán)境，使得扭矩的實(shí)時(shí)測(cè)量遠(yuǎn)未達(dá)到令人滿意的程度。本文研究是艦艇非接觸式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀研制項(xiàng)目的一部分。通過(guò)對(duì)各種扭矩儀的特性比較，認(rèn)為磁電相差式扭矩儀屬于非接觸式測(cè)量，不需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易帶來(lái)不可靠因素的信號(hào)引出裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠

2、，無(wú)需外加電源而有較強(qiáng)的輸出信號(hào)，對(duì)工作環(huán)境要求不高，不易受到干擾，能在較寬的環(huán)境溫度范圍下正常工作，且精度高，轉(zhuǎn)速范圍大，較為符合船艇的實(shí)際工作環(huán)境，因而選擇了磁電相差式扭矩儀作為研究方向。本文根據(jù)磁電相差式扭矩儀的原理和特點(diǎn)，分析其誤差產(chǎn)生的主要原因，提出減小誤差的措施，完成測(cè)量系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 扭矩測(cè)量?jī)x磁電式設(shè)計(jì)誤差分析2目錄摘要2前言51 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)611轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備發(fā)展概況6111 轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的基本類(lèi)型和主要特征6112國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀712非接觸式轉(zhuǎn)矩儀方案論證7121方案論證遵循的基本原則7122系統(tǒng)方案論證82 執(zhí)行器部分921轉(zhuǎn)矩儀轉(zhuǎn)速特性

3、的基本知識(shí)922減小轉(zhuǎn)速特性誤差的途徑93 信號(hào)采樣部分1131 波形的模擬計(jì)算11311影響傳感器輸出波形及信噪比的因素1132 測(cè)量系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1133信號(hào)采集和處理部分的設(shè)計(jì)12331硬件12332軟件134 應(yīng)用的傳感器1741 傳感器概述17411引文17412分類(lèi)17413定義17414原理17415總結(jié)185 試驗(yàn)及結(jié)果分析1951試驗(yàn)設(shè)計(jì)19511臺(tái)架試驗(yàn)的目的19512試驗(yàn)設(shè)計(jì)196 結(jié)論22參考文獻(xiàn)234磁電式扭矩測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與誤差分析前言轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率測(cè)量的意義 動(dòng)力系統(tǒng)是船艇的心臟，是直接關(guān)系到船艇能否安全運(yùn)行的關(guān)鍵，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)已越來(lái)越為人們所重視。近年來(lái)，動(dòng)力系統(tǒng)

4、的檢測(cè)技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，已由原始的機(jī)械式監(jiān)測(cè)儀表逐步走向電子式、計(jì)算機(jī)綜合檢測(cè)，所測(cè)參數(shù)的范圍也有了很大發(fā)展，部分參數(shù)已逐步成為在線監(jiān)測(cè)參數(shù)。當(dāng)前船艇的動(dòng)力大多由柴油機(jī)提供，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率是反映船艇動(dòng)力性能的重要特征參數(shù)，綜合反映主機(jī)的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量，因而這些參數(shù)的測(cè)量具有重要意義。轉(zhuǎn)矩贏接反映主機(jī)的負(fù)荷，動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是描述系統(tǒng)工況的兩個(gè)基本參數(shù)，從主機(jī)的冷卻水溫度、滑油溫度和壓力、爆炸壓力及排氣溫度也可間接反映主機(jī)的負(fù)荷，但都不如轉(zhuǎn)矩來(lái)得直接、全面。獲知主機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩后，根據(jù)螺旋槳特性曲線可了解螺旋槳的效率以及軸系的工作可靠性。轉(zhuǎn)速分為循環(huán)平均轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，循環(huán)平均轉(zhuǎn)速反映

5、了柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和調(diào)速性能。柴油機(jī)是往復(fù)式工作機(jī)械，一個(gè)運(yùn)行周期分為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)階段，各階段的轉(zhuǎn)速有所不同，且船用主機(jī)多為多缸機(jī)，各缸按一定的順序相繼發(fā)火，使得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速曲線在一個(gè)循環(huán)內(nèi)出現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)相等波，這一波動(dòng)情況可反映工作循環(huán)內(nèi)柴油機(jī)各缸的工作細(xì)節(jié)，為主機(jī)某些故障的判斷提供了有效的信息。通過(guò)分析轉(zhuǎn)速的波動(dòng)情況，可以監(jiān)測(cè)氣缸的氣密性和工作氣缸的動(dòng)力性能，評(píng)判各缸的工作均勻性。對(duì)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)掌握主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)船艇動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和早期故障診斷具有重要作用。當(dāng)前，轉(zhuǎn)速的測(cè)量技術(shù)已十分成熟，在實(shí)船上的應(yīng)用也很普遍，轉(zhuǎn)矩的測(cè)量在實(shí)驗(yàn)室中出現(xiàn)了多種

6、方法，但在工作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量還遠(yuǎn)未達(dá)到令人滿意的程度。課題來(lái)源和本文所做的主要工作課題來(lái)源于海軍裝備部下達(dá)的“艦艇非接觸式轉(zhuǎn)矩儀的研制”科研項(xiàng)目，該項(xiàng)目針對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)矩儀存在的問(wèn)題，研制適合于船艇實(shí)際工作環(huán)境的在線轉(zhuǎn)矩測(cè)試儀。本文所做的工作有以下幾個(gè)方面：1綜合比較各種不同工作原理的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的特點(diǎn)，選擇了較為符合艦艇實(shí)際工作環(huán)境的磁電相位差式轉(zhuǎn)矩儀。2從磁電相位差式轉(zhuǎn)矩儀的原理著手，分析了影響轉(zhuǎn)矩儀精度的主要因素轉(zhuǎn)速特性誤差的產(chǎn)生原因和減小這一誤差的途徑。3對(duì)不同齒輪產(chǎn)生的波形進(jìn)行了模擬計(jì)算，并由此分析了影響波形的主要因素。4確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合艦艇實(shí)際工作環(huán)境完成了系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。5在6135z

7、c柴油機(jī)臺(tái)架上完成了系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩測(cè)量情況進(jìn)行了試驗(yàn)研究。2磁電式扭矩測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與誤差分析1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)11轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備發(fā)展概況轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備作為旋轉(zhuǎn)軸系測(cè)功、測(cè)力設(shè)備，在確定被測(cè)裝置性能、對(duì)裝置實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷及實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制等方面有著廣泛的用途，因此，開(kāi)發(fā)可靠性高、測(cè)量精確的在線轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備具有重要的實(shí)際意義。111 轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備的基本類(lèi)型和主要特征按照轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法的基本原理，主要的轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備可以分為以下三種類(lèi)型：平衡類(lèi)、傳遞類(lèi)和能量轉(zhuǎn)換類(lèi)。1平衡力類(lèi)：平衡力類(lèi)測(cè)量轉(zhuǎn)矩設(shè)備通常稱(chēng)為測(cè)功器，其原理是通過(guò)吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的功來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)矩，主要由主機(jī)、平衡支承和平衡力測(cè)量機(jī)構(gòu)三

8、部分組成。平衡力矩可由水流、電流、電渦流、磁粉、空氣等提供，最為常見(jiàn)的兩種測(cè)功器是水力測(cè)功器、電力測(cè)功器，分別通過(guò)水的摩擦力、電磁力矩來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)矩，并傳輸給外部測(cè)力機(jī)構(gòu)，測(cè)出輸出轉(zhuǎn)矩。2傳遞類(lèi)：傳遞類(lèi)測(cè)量轉(zhuǎn)矩設(shè)備通常稱(chēng)為轉(zhuǎn)矩儀，其測(cè)量轉(zhuǎn)矩的原理是通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸在轉(zhuǎn)矩作用下的變形、應(yīng)力或應(yīng)變，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成軸的轉(zhuǎn)矩。由于被測(cè)軸是旋轉(zhuǎn)的，因此被測(cè)軸的變形或變換的輸出較為困難，并且也影響其測(cè)量的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及設(shè)備的可靠性。3能量轉(zhuǎn)換類(lèi)：能量轉(zhuǎn)換類(lèi)測(cè)量轉(zhuǎn)矩和功率是基于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)消耗燃料的化學(xué)能以及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的效率來(lái)白J接獲取發(fā)動(dòng)機(jī)功率的方法，由于影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率的因素復(fù)雜多變

9、，因此，此類(lèi)設(shè)備通常較難具有通用性，且精度較低。關(guān)于柴油機(jī)功率的測(cè)量，美國(guó)的報(bào)道有通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管壓力波動(dòng)情況來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率的設(shè)備，但實(shí)際應(yīng)用中局限性很大。在三類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備中，能量轉(zhuǎn)換類(lèi)通常在電機(jī)類(lèi)和液壓機(jī)械類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量中應(yīng)用，在其它能量轉(zhuǎn)化場(chǎng)合很少應(yīng)用：平衡類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置沒(méi)有從旋轉(zhuǎn)軸到顯示部分的轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳輸問(wèn)題，其本身就是一臺(tái)工作機(jī)或制動(dòng)器，在實(shí)驗(yàn)室和內(nèi)燃機(jī)制造廠家，對(duì)動(dòng)力機(jī)械或工作機(jī)械進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，就不需要另外再去選配負(fù)載機(jī)械，因而，平衡類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室和內(nèi)燃機(jī)制造廠家中有廣泛應(yīng)用，但該類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置體積龐大，價(jià)格較貴，僅可測(cè)量穩(wěn)定轉(zhuǎn)速工作情況下的轉(zhuǎn)矩，不能測(cè)量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，且在測(cè)功

10、時(shí)測(cè)功器消耗發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功，不能輸出轉(zhuǎn)矩，因而不能用于工作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；傳遞類(lèi)即轉(zhuǎn)矩儀具有不影響原動(dòng)機(jī)功率輸出的優(yōu)點(diǎn)，可以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，因而應(yīng)用最為廣泛。112國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀（一）國(guó)外轉(zhuǎn)矩測(cè)試設(shè)備研制情況隨著電阻應(yīng)變測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)水平的提高，轉(zhuǎn)矩儀的研究得到了迅速的發(fā)展。按美國(guó)1973年的統(tǒng)計(jì)?，F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)工作中采用轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量轉(zhuǎn)矩的占6040%，采用測(cè)功器測(cè)量的占268%，其他方法占104%，而且轉(zhuǎn)矩儀所占的比例有明顯增加的趨勢(shì)。用于船艇的轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)在國(guó)外起步較早，1972年美國(guó)海軍首先在一艘以燃?xì)廨啓C(jī)為主動(dòng)力的DD一963級(jí)驅(qū)逐艦上安裝使用了ACURX型船用轉(zhuǎn)矩儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船

11、艇航行時(shí)主機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率，對(duì)主機(jī)進(jìn)行科學(xué)管理，同時(shí)保護(hù)軸系。此后，英、日、德等西方發(fā)達(dá)國(guó)家普遍在船艇、鉆井機(jī)械、軋鋼設(shè)備上配置轉(zhuǎn)矩傳感器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理。傳感器的精度在不斷提高，磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器的靜校精度已不低T±01%，同本生產(chǎn)的轉(zhuǎn)矩遙測(cè)儀精度可達(dá)I%。數(shù)字式顯示儀表出現(xiàn)后，其不易受到于擾,測(cè)量精度高，測(cè)量結(jié)果便于自動(dòng)記錄或輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的優(yōu)點(diǎn)使得其在轉(zhuǎn)矩測(cè)量中應(yīng)用同益廣泛。測(cè)量轉(zhuǎn)矩不僅在技術(shù)上朝著多樣化、方便、高精度等方向發(fā)展，而且測(cè)量范圍也不斷擴(kuò)大。（二）國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)試設(shè)備研制情況我國(guó)轉(zhuǎn)矩儀的應(yīng)用始于六十年代，到八十年代以較廣泛用于內(nèi)燃機(jī)、泵、電機(jī)、齒輪箱等方面。造

12、船部門(mén)為驗(yàn)交船舶，在試航工作中使用轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量轉(zhuǎn)矩、功率，作為交船依據(jù)，但作為船用主機(jī)的固定配套設(shè)備卻少有應(yīng)用，其原因一方面是對(duì)轉(zhuǎn)矩儀保障船艇技術(shù)性能的重要性認(rèn)識(shí)不足：另一方面，那時(shí)的轉(zhuǎn)矩儀操作較困難。有的需要改變軸系布置，可靠性較低，信號(hào)傳輸方面存在一些難以解決的問(wèn)題。直NA十年代末，七零四所研制成功RTMMC功率遙測(cè)儀，才丌始逐漸在主要船艇上配置使用。12非接觸式轉(zhuǎn)矩儀方案論證121方案論證遵循的基本原則根據(jù)轉(zhuǎn)矩儀研制的用途為工程在線檢測(cè)，因此，確定了如下的基本原則：(1)在可靠的基礎(chǔ)上求先進(jìn)工程檢測(cè)設(shè)備，尤其是在線檢測(cè)設(shè)備，其可靠性好壞、壽命長(zhǎng)短是其最關(guān)鍵的因素，因此，在方案論證時(shí)必須充分

13、重視系統(tǒng)的可靠性，可靠性和壽命是維系系統(tǒng)功能發(fā)揮的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)的先進(jìn)性能彳能得以實(shí)現(xiàn)并發(fā)揮其效益。在重視可靠性的同時(shí)，應(yīng)兼顧其性能的先進(jìn)性，滿足工程測(cè)試的基本要求。(2) 精度與穩(wěn)定性相結(jié)合動(dòng)態(tài)測(cè)量及穩(wěn)態(tài)測(cè)量精度與靈敏度往往形成矛盾，靈敏度優(yōu)越的系統(tǒng)可能穩(wěn)定性較差，尤其是來(lái)自外界的干擾，在動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的系統(tǒng)上往往產(chǎn)生很大的影響，因此必須重視系統(tǒng)的抗干擾能力。(3)性能與價(jià)格并重充分考慮系統(tǒng)性能，尤其是其可擴(kuò)展性與造價(jià)的關(guān)系，力爭(zhēng)在系統(tǒng)形成后，針對(duì)柴油機(jī)等熱機(jī)，具有在熱力性能等方面擴(kuò)展其測(cè)量范圍的可能性，追求較高的性能價(jià)格比。122系統(tǒng)方案論證本文的研究是結(jié)合“艦用非接觸式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的

14、研制”課題進(jìn)行的，課題研究適用于艦艇動(dòng)力裝噩的輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)測(cè)量的測(cè)量設(shè)備，被測(cè)轉(zhuǎn)矩范圍比較大，設(shè)備在機(jī)艙中工作，環(huán)境比較惡劣。根據(jù)課題要求，綜合比較各種轉(zhuǎn)矩測(cè)試設(shè)備的特點(diǎn)后，認(rèn)為相位差式轉(zhuǎn)矩儀較為符合課題的要求。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由傳感器部分和信號(hào)處理部分組成1. 傳感器部分的選型相位差式轉(zhuǎn)矩儀的傳感器一般可采用電渦流式、光電式和磁電式三種形式。西安交通大學(xué)曾使用清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系傳感器研究室研制生產(chǎn)的電渦流傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電渦流傳感器有響應(yīng)速度慢的致命弱點(diǎn)，不能滿足實(shí)時(shí)性的要求。光電式響應(yīng)速度快，信號(hào)強(qiáng)度不受轉(zhuǎn)速的影響，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但其缺點(diǎn)是抗污染能力較弱，需配置外加電源，光源需經(jīng)常更換

15、，可靠性較差，不能測(cè)起動(dòng)和低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩，靜標(biāo)困難。磁電式傳感器基于磁感應(yīng)原理，測(cè)量精度高，轉(zhuǎn)速范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，無(wú)需外加電源麗有較強(qiáng)的輸出信號(hào)，對(duì)工作環(huán)境要求不高，不易受到干擾，能在一2060的環(huán)境溫度下J下常工作。根據(jù)課題的要求和各種傳感器的特點(diǎn)，本課題擬采用磁電式傳感器。2信號(hào)處理部分信號(hào)處理部分的主要功能是磁電式傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)模轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得出所需的轉(zhuǎn)速信號(hào)和相位差信號(hào)，并以此推算出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。本文使用AD轉(zhuǎn)換板對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行數(shù)摸轉(zhuǎn)換，直接送入計(jì)算機(jī)，采用軟件進(jìn)行后處理。2 執(zhí)行器部分磁電式轉(zhuǎn)矩儀的系統(tǒng)誤差由靜標(biāo)定誤差和轉(zhuǎn)速特性誤差組成。靜

16、標(biāo)定誤差主要由扭力軸剛度的非線性引起，通過(guò)標(biāo)定可以消除。轉(zhuǎn)矩儀的轉(zhuǎn)速特性是指在被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，其測(cè)量值隨軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。最理想的轉(zhuǎn)速特性應(yīng)是測(cè)量值與轉(zhuǎn)速變化無(wú)關(guān)，但實(shí)際上，由于各種因素的影響，理想的轉(zhuǎn)矩儀轉(zhuǎn)速特性難以實(shí)現(xiàn)。本章的主要目的是通過(guò)對(duì)磁電相位差轉(zhuǎn)矩儀的轉(zhuǎn)速特性分析，尋找實(shí)現(xiàn)其良好轉(zhuǎn)速特性的途徑，提高轉(zhuǎn)矩的測(cè)量精度。21轉(zhuǎn)矩儀轉(zhuǎn)速特性的基本知識(shí)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)矩儀轉(zhuǎn)速特性的定義為被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量值隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。211轉(zhuǎn)矩儀轉(zhuǎn)速特性的種類(lèi)和特點(diǎn)按轉(zhuǎn)矩儀測(cè)量其轉(zhuǎn)速特性時(shí)被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩的大小，其轉(zhuǎn)速特性可分為三類(lèi)：a零值轉(zhuǎn)速特性零值轉(zhuǎn)速特性是指被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩為零時(shí)，其測(cè)量值

17、的變化規(guī)律。此時(shí)的轉(zhuǎn)速特性與零點(diǎn)漂移的概念有相似之處，但不能反映被測(cè)軸扭轉(zhuǎn)剛度的非線性影響，因此它并非真正的測(cè)量?jī)x零點(diǎn)漂移。由于此特性較易獲得，且只與測(cè)量?jī)x有關(guān)，因此多用此特性作為反映測(cè)量?jī)x的性能指標(biāo)之一。b部分轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特部分轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性是指被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩小于量程條件下的非零值轉(zhuǎn)速特性，由于轉(zhuǎn)矩值可多樣化，因此難以建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，故通常只做為研究參數(shù)，不做為評(píng)價(jià)測(cè)量?jī)x性能的指標(biāo)。c滿量程轉(zhuǎn)速特性滿量程轉(zhuǎn)速特性是指在被測(cè)軸轉(zhuǎn)矩為滿量程時(shí)，其轉(zhuǎn)矩測(cè)量值隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)速的變化情況。由于其包含了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速特性，因而可綜合反映系統(tǒng)的零點(diǎn)漂移，故可用作評(píng)價(jià)系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。但作為內(nèi)燃機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)矩

18、測(cè)量設(shè)備時(shí)，由于原動(dòng)機(jī)速度特性的影響，獲得此特性較為困難，作為實(shí)際應(yīng)用指標(biāo)較難實(shí)現(xiàn)。綜上所述，目前在評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x轉(zhuǎn)速特性誤差方面，應(yīng)用較多的指標(biāo)仍為零值轉(zhuǎn)速特性或空載轉(zhuǎn)速特性。22減小轉(zhuǎn)速特性誤差的途徑轉(zhuǎn)速特性誤差是磁電傳感器的固有特性引起，因而不能從原始信號(hào)中完全去除。當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理時(shí)，可減小轉(zhuǎn)速特性誤差對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響，從而提高測(cè)量精度。從上述分析結(jié)果可知，減小轉(zhuǎn)速特性誤差應(yīng)從兩方面著手，一方面應(yīng)盡量使兩個(gè)傳感器的參數(shù)一致，并使外電路的輸入電阻遠(yuǎn)大于線圈內(nèi)阻。另一方面，要從二次儀表的設(shè)計(jì)時(shí)，采取合理有效的措施來(lái)減小其對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響。當(dāng)傳感器與齒輪間隙不變時(shí)，對(duì)具有對(duì)稱(chēng)齒形的齒

19、輪，傳感器輸出波形具有軸對(duì)稱(chēng)性，這種對(duì)稱(chēng)性不隨軸轉(zhuǎn)速變化而改變。當(dāng)軸、傳感器座振動(dòng)引起齒輪與傳感器自J隙變化時(shí)，信號(hào)的波形對(duì)稱(chēng)性將發(fā)生變化，但此時(shí)可對(duì)波形進(jìn)行均值差處理而獲得對(duì)稱(chēng)波形。1.過(guò)零觸發(fā)過(guò)零觸發(fā)即指當(dāng)輸入信號(hào)電位為零作為丌始計(jì)時(shí)和停止計(jì)時(shí)的條件，由于波形的對(duì)稱(chēng)性，傳感器輸出波形的周期只決定于軸轉(zhuǎn)速和齒輪，而與傳感器的特性無(wú)關(guān)。出于零值點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)波形時(shí)可作為其周期的標(biāo)定點(diǎn)，因此若傳感器輸出波形是軸對(duì)稱(chēng)波形，零值觸發(fā)不會(huì)引起由于傳感器幅值特性差異產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速特性誤差。2.分段零值觸發(fā)當(dāng)轉(zhuǎn)軸、傳感器座振動(dòng)對(duì)波形對(duì)稱(chēng)有影響時(shí)，在齒輪齒數(shù)足夠大的條件下?？刹捎梅侄瘟阒涤|發(fā)的方法來(lái)減小轉(zhuǎn)速特性誤差。

20、即以齒輪的一個(gè)齒作為觸發(fā)波形單位，將這一個(gè)波內(nèi)的各采樣點(diǎn)電壓值減去這個(gè)波的平均值，使波形單齒對(duì)稱(chēng)。3.軟件補(bǔ)償信號(hào)波形的變化與轉(zhuǎn)速有關(guān)，因而可以將扭軸空載時(shí)的轉(zhuǎn)速分為若干段，事先測(cè)出空載時(shí)在各個(gè)分段點(diǎn)的初始相位差，根據(jù)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為兩個(gè)齒輪的初始偏差角，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，分段點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)速用插值計(jì)算初始偏差角，測(cè)量轉(zhuǎn)矩時(shí)，根據(jù)測(cè)得的扭轉(zhuǎn)后的偏差角和當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)的初始偏差角計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由于有負(fù)載和空載時(shí)轉(zhuǎn)速相同，可以減小轉(zhuǎn)速特性誤差。3 信號(hào)采樣部分31 波形的模擬計(jì)算傳感器的輸出波形及其信噪比對(duì)相位差識(shí)別影響較大，因此從理論上搞清影響輸出波形的因素，尋求提高信噪比的途徑對(duì)提高轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度有重要意義，減少試

21、驗(yàn)的工作量。311影響傳感器輸出波形及信噪比的因素1傳感器線圈匝數(shù)N線圈匝數(shù)影響傳感器輸出波形的幅值，因而其大小對(duì)輸出信號(hào)的信噪比有影響，通常較大的線圈匝數(shù)可獲得較大的信號(hào)電壓，但線圈匝數(shù)增加后，會(huì)使線圈內(nèi)阻增大，線圈發(fā)熱量增加改變系統(tǒng)特性。并且線圈中的感生電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，它將加強(qiáng)或減弱傳感器磁源的磁場(chǎng)，給測(cè)量帶來(lái)誤差。2傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度或磁勢(shì)F傳感器磁源的磁場(chǎng)強(qiáng)度影響對(duì)信噪比的影響與線圈匝數(shù)類(lèi)似，但由于其本身是傳感器的信號(hào)源，因此增大傳感器的磁勢(shì)可獲得更好的信噪比，且沒(méi)有提高線圈匝數(shù)帶來(lái)的副作用。一般多采用高強(qiáng)度磁鐵作為系統(tǒng)的磁源。3傳感器與齒輪齒頂?shù)拈g隙d系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，是唯一可調(diào)整

22、的對(duì)系統(tǒng)有影響的參數(shù)，可以看到感應(yīng)電勢(shì)的大的平方成反比，當(dāng)增大時(shí)，信噪比下降，輸出波形的幅值降低。實(shí)際系統(tǒng)安裝時(shí)還應(yīng)考慮軸系振動(dòng)等對(duì)間隙的最小值限制，最好的情況是使艿等于能滿足系統(tǒng)可靠工作的最小值。4齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于漸開(kāi)線齒輪，當(dāng)基圓半徑rb增大時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)的幅值增大，而基圓半徑rb等于模數(shù)和齒數(shù)的乘積，因而當(dāng)齒數(shù)和模數(shù)增大時(shí)，傳感器的信噪比提高。對(duì)于矩形齒輪，理論上的波形是脈沖信號(hào)，感應(yīng)電勢(shì)的幅值僅決定于傳感器的響應(yīng)特性。32 測(cè)量系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)從提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看，系統(tǒng)的硬件部分應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，另外，從第二章的轉(zhuǎn)速特性誤差分析可知，產(chǎn)生信號(hào)的感應(yīng)部分和相位差信號(hào)獲取部分的參數(shù)

23、差異是造成轉(zhuǎn)速特性誤差的主要原因，因而，在硬件設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量避免這種差異，總體想法是直接以柴油機(jī)的輸出軸為彈性軸，由兩個(gè)磁電式傳感器產(chǎn)生兩路電壓信號(hào)，用AD板將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)直接送入計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)速信號(hào)和相位差信號(hào)的獲得和處理均由軟件完成，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)計(jì)算能力強(qiáng)和存儲(chǔ)量大的特點(diǎn)。整體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。3-1 測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖33信號(hào)采集和處理部分的設(shè)計(jì)331硬件硬件部分的主要功能是將傳感器產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。磁電式傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)比較大，無(wú)須進(jìn)行放大，在硬件上直接使用AD轉(zhuǎn)換板對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理。這樣做的好處是減少了外電路，增加了系統(tǒng)的可靠性，且AD轉(zhuǎn)換板的輸入電

24、阻一般很大，使傳感器近似丌路，減少了由于外電路參數(shù)不一致造成的轉(zhuǎn)速特性誤差。AD轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)換頻率是一個(gè)很重要的參數(shù)，它關(guān)系到系統(tǒng)的可識(shí)別的最小轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩分辨率。設(shè)r為轉(zhuǎn)矩分辨率，為單位軸長(zhǎng)扭轉(zhuǎn)角，軸轉(zhuǎn)速為n，L為兩齒輪安裝間距，則有采樣頻率的計(jì)算公式如下：通常在實(shí)際船艇中，采樣時(shí)使用了兩個(gè)通道，故采樣頻率。即在上述條件下，系統(tǒng)能識(shí)別的最小轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1。這一分辨率隨L的增大和n的降低而提高。采用1Mhz的采樣頻率時(shí)，系統(tǒng)最小轉(zhuǎn)矩分辨率為15%。332軟件軟件主要包括以下幾個(gè)部分：電壓信號(hào)的采集、去除直流分量和濾除雜波、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的獲得。測(cè)量的程序框圖如圖3-2所示。信號(hào)采集將事先計(jì)算好的采

25、樣頻率和一次采樣時(shí)間及觸發(fā)方式、掃描方式、通道數(shù)等控制字送入相應(yīng)的偏移地址，即可丌始采集信號(hào)，一次掃描結(jié)束后，根據(jù)采樣位數(shù)將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)，送入下一模塊處理，若測(cè)量時(shí)自j未到，需要重新設(shè)置控制字，繼續(xù)采樣。信號(hào)的處理信號(hào)處理主要包括信號(hào)的濾波和信號(hào)相位差識(shí)別和頻率識(shí)別，信號(hào)處理時(shí)考慮的原則是使信號(hào)的頻率、相位識(shí)別結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確地反映被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，同時(shí)顧及系統(tǒng)的簡(jiǎn)單、可靠性以及價(jià)格。3-2 軟件部分流程圖信號(hào)的濾波采集到的信號(hào)波形如圖3-2所示，可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)中有雜波干擾，直接計(jì)數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤差，因而考慮將雜波濾去，濾波可使用硬件或軟件進(jìn)行，采用硬件速度快，但增加的兩路濾波電路特性不一

26、致會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速特性誤差，軟件濾波可以方便地調(diào)整參數(shù)，而且不會(huì)造成兩路信號(hào)的差異，本文中采用軟件進(jìn)行濾波。3-2 原始信號(hào)波形3-3 原始信號(hào)的功率譜為使濾波器的設(shè)計(jì)滿足上述要求，需對(duì)原始信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，圖3-3漸開(kāi)線齒輪信號(hào)的分析結(jié)果，從分析的結(jié)果可以看出，信號(hào)的主頻集中在低頻段，比干擾的頻率低得多，且主峰突出，其它頻率所占比例很小，濾波器的截止頻率可取得較大而不影響濾波效果。此結(jié)果說(shuō)明可設(shè)計(jì)共用濾波器而不需考慮轉(zhuǎn)速變化范圍的影響。濾波器的設(shè)計(jì)考慮硬件濾波和軟件濾波兩種形式的特點(diǎn)，減小或避免由兩路信號(hào)濾波器參數(shù)差別或元件特性差異對(duì)濾波信號(hào)相位特性的影響，較好的方法是采用軟件濾波。軟件濾波存在

27、的問(wèn)題是需解決濾波時(shí)問(wèn)問(wèn)題，其系統(tǒng)相位的識(shí)別時(shí)間必須滿足監(jiān)測(cè)的要求，并且濾波必須保證相位不失真。轉(zhuǎn)矩是通過(guò)測(cè)量?jī)陕沸盘?hào)的相位差得到的，因而在濾波時(shí)，最好采用有線性相位特性的濾波器，也即沖擊響應(yīng)為奇對(duì)稱(chēng)的FIR濾波器t261但從實(shí)際效果上來(lái)看，為取得較為理想的濾波效果，F(xiàn)IR濾波器的階數(shù)要取得較高，這時(shí)的計(jì)算的時(shí)間加長(zhǎng)，對(duì)測(cè)量的實(shí)時(shí)性不利。圖3-4、圖3-5，圖3-6、圖3-7、圖3-8分別顯示了原始信號(hào)經(jīng)過(guò)二階ButterworIlI濾波器、二階、四階、八階、十二階FIR濾波器后得到的波形。3-4 經(jīng)過(guò)二階Buttcrworth濾波囂后的波形3-5 二階FIR游波后的波形3-6 四階FIR濾波

28、后的波形3-7 八階F1R濾波后的波形3-8 十二階FIR濾波后的波形4 應(yīng)用的傳感器41 傳感器概述411引文隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是近 20 年來(lái)，電子技術(shù)日新月異，計(jì) 算機(jī)的普及和應(yīng)用把人類(lèi)帶到了信息時(shí)代， 各種電器設(shè)備充滿了人們生產(chǎn)和生活的各 個(gè)領(lǐng)域，相當(dāng)大一部分的電器設(shè)備都應(yīng)用到了傳感器件，傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù) 中主要技術(shù)之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)有極其重要的地位。412分類(lèi)1、轉(zhuǎn)軸式的，由轉(zhuǎn)軸將速度傳遞出來(lái)，到一個(gè)小的發(fā)電機(jī)，很小的那種，根據(jù)發(fā)電機(jī)所建立的電壓，推算出轉(zhuǎn)速。2、電磁感應(yīng)式，在轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上安裝齒輪，外側(cè)是電磁線圈，轉(zhuǎn)動(dòng)是由于輪齒間隙通過(guò)，得到方波變化的

29、電壓，再推算出轉(zhuǎn)速。413定義單位時(shí)間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度，與之相對(duì)應(yīng) 的就有線速度傳感器和角速度傳感器，我們都統(tǒng)稱(chēng)為速度傳感器。414原理磁電式速度傳感器為慣性式速度傳感器，其工作原理為：當(dāng)有一線圈在穿過(guò)其 磁通發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的輸出與線圈的運(yùn)動(dòng)速度成正比。磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是繞組與殼體連 接，磁鋼用彈性元件支承，另一 種是磁鋼與殼體連接，繞組用彈性元件支承。常用的是后者，為磁電式速度 計(jì)的典型結(jié)構(gòu)。 在測(cè)振時(shí)，傳感器固定或緊壓于被測(cè)系統(tǒng)，磁鋼與殼體一起隨 被測(cè)系統(tǒng)的振動(dòng)而振動(dòng)，裝在芯軸上的線圈和阻尼環(huán)組成慣性 系統(tǒng)的質(zhì)量塊 并在磁場(chǎng)中

30、運(yùn)動(dòng)。彈簧片徑向剛度很大、軸向剛度很小，使慣性系統(tǒng)既得到可靠的 徑向支承，又保證有很低的軸向 固有頻率。阻尼環(huán)一方面可增加慣性系統(tǒng)質(zhì)量，降 低固有頻率，另一方面在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻尼力使振動(dòng)系統(tǒng)具有合理的阻尼. 因線圈是作為質(zhì)量塊的組成部分，當(dāng)它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其輸出電壓與線圈切割 磁力線的速度成正比。前已指出，由基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng) 所引起的受迫振動(dòng)，當(dāng) w>>wn 時(shí)，質(zhì) 量塊在絕對(duì)空間中近乎靜止，從而被測(cè)物（ 它和殼體固接）與質(zhì)量塊的相對(duì)位移、 相對(duì)速度就分別近似其絕對(duì)位移和絕對(duì)速度。這樣，絕對(duì)式速度計(jì)實(shí)際上是先由慣性。415總結(jié)由于微電子技術(shù)和微機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展，傳感器正向微型化、多功

31、能化，智能化 方向發(fā)展。微型化傳感器利用微機(jī)械的加工技術(shù)將微米級(jí)的敏感元件、信號(hào)調(diào)理器、 數(shù)據(jù)處理裝置集成封裝在一塊芯片上。這將成為一種趨勢(shì)。416傳感器實(shí)例概述 HSBG-V3950系列磁阻式/磁電式測(cè)速傳感器是針對(duì)測(cè)速齒輪而設(shè)計(jì)，安裝在靠近測(cè)速齒輪的方。具有抗干擾性能好，抗振動(dòng)、安裝使用方便，可在煙霧、油氣、水氣等惡劣環(huán)境中使用的特點(diǎn)。應(yīng)用于電廠、水泥廠、水泵廠、風(fēng)機(jī)廠、煤炭、礦山、石油化工、鋼鐵冶金、造紙廠等行業(yè)。主要技術(shù)指標(biāo)* 直流電阻：約350+15(25) 抗 振 動(dòng)：20g* 測(cè)速齒輪形式：模數(shù)2 4（漸開(kāi)線齒輪） 相對(duì)濕度：90%* 螺紋規(guī)格：16傳感器（M16×1.

32、0） 工作溫度：-30 +130傳感器樣式5 試驗(yàn)及結(jié)果分析51試驗(yàn)設(shè)計(jì)511臺(tái)架試驗(yàn)的目的臺(tái)架試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)是否滿足實(shí)船設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足并為今后進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。512試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)備以目前的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架已有設(shè)備為基礎(chǔ)，經(jīng)適當(dāng)改造形成試驗(yàn)臺(tái)架，臺(tái)架的構(gòu)成框圖如圖43所示，主要設(shè)備包括6-135ZC柴油機(jī)，額定功率為882KW，額定轉(zhuǎn)速為1500rmin，輸出軸直徑為71ram，材料為低碳鋼，兩個(gè)齒輪的緊固螺釘之間的距離為420mm，在輸出端用水力測(cè)功器來(lái)提供外負(fù)載。根據(jù)對(duì)采樣頻率的要求，選擇了PT-6342超高速模入接口卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)模轉(zhuǎn)換，PT

33、-6342超高速模入接口卡適用于具有ISA總線的Pc系列微機(jī)，具有良好的兼容性，CPU從現(xiàn)在廣泛使用的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用，在硬件上的安裝也十分簡(jiǎn)便，使用時(shí)只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)ISA總線插槽即可，信號(hào)電纜從機(jī)箱外部直接接入。其最高AD轉(zhuǎn)換頻率可達(dá)125MHz；AD轉(zhuǎn)換分辨率為12位；最大輸入通道數(shù)單端輸入時(shí)為16路，雙端輸入時(shí)為8路，為擴(kuò)展其它功能提高了條件；輸入阻抗大于10M o，遠(yuǎn)高于傳感器內(nèi)阻，可使傳感器接近于丌路，減小了由于外電路的參數(shù)不一致引起的轉(zhuǎn)速特性誤差；板上帶有128K*16Bit的存儲(chǔ)器，一次采樣時(shí)問(wèn)可達(dá)013秒。PT-6342接口卡在使用前需根據(jù)實(shí)際的

34、測(cè)量要求設(shè)置跳線，卡上有一個(gè)八位選擇開(kāi)關(guān)Kl和八個(gè)跳線丌關(guān)JK1Jk8。八位選擇丌關(guān)Kl用于選擇所需的初始地址，可選擇范圍為100H36FH之問(wèn)，使用前應(yīng)根據(jù)具體計(jì)算機(jī)的情況，選擇不會(huì)發(fā)生沖突的基地址，本文中將基地址設(shè)為100H。跳線開(kāi)關(guān)JKl、JK2用于選擇單雙端輸入方式，JK3用于選擇碼制，JK4用于選擇總采樣倍數(shù)，JK5是通道標(biāo)志，JK6用于可預(yù)置模擬電平觸發(fā)方式選擇，JK7選擇存儲(chǔ)器映像地址，JK8用于選擇中斷號(hào)。根據(jù)本系統(tǒng)信號(hào)采集的特點(diǎn)，將JK1、JK2置為單端輸入方式，JK3值為雙極性二進(jìn)制偏移碼方式，其余跳線開(kāi)關(guān)不改變。 4-1 PT一6342接?？ú季謭D在采樣程序中，首先將轉(zhuǎn)換

35、板簧為主機(jī)讀寫(xiě)狀態(tài)，分別送入通道號(hào)，掃描方式，然后送入采樣狀態(tài)控制字，在不同的偏移地址上寫(xiě)入掃描頻率，采樣總數(shù)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換矗到獲得采樣結(jié)束標(biāo)志。采樣得到的數(shù)掘?yàn)?6位二進(jìn)制數(shù)，前4位為通道號(hào)，后12位為數(shù)據(jù)，本實(shí)驗(yàn)采用的是雙極性工作方式，則第5位為J下負(fù)標(biāo)志，用后1l位表示O5v的電壓。為使用方便，需將數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)化公式為：電壓值=數(shù)碼(12位)*104095-5(V)電壓分辨率為52047=0.244mV。試驗(yàn)條件分析由于系統(tǒng)中無(wú)精密轉(zhuǎn)矩測(cè)量設(shè)備，水力測(cè)功器較難準(zhǔn)確設(shè)定、精確測(cè)量轉(zhuǎn)矩(水力測(cè)功器讀數(shù)分度為2Kg)，被測(cè)軸段較短，變形較小，在柴油機(jī)滿負(fù)荷時(shí)，兩齒輪刪的扭轉(zhuǎn)角只有006950CA，約為系統(tǒng)量程的10%左右，因此難以通過(guò)水力測(cè)功器直接對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的精度進(jìn)行標(biāo)定。解決問(wèn)題的方法由于臺(tái)架設(shè)備性能與系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)勘嬖诿?，為良好達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，必須合理解決矛盾。矛盾的關(guān)鍵是由于臺(tái)架設(shè)備無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量產(chǎn)生軸變形的轉(zhuǎn)矩和使被測(cè)軸有足夠大的變形。被測(cè)軸變形的大小對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響，核心是其兩路信號(hào)相位差的大小以及準(zhǔn)確地確定此相位差，因此可以想象