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扭矩测量是各种机械产品研发、质量检验、优化控制、过程监测和故障诊断等不可或缺的内容。它不仅仅是扭力轴扭矩的测量,还包括传动轴的扭矩测量。随着工业生产自动化和智能化程度的日益提高,为了保证设备的可靠运行,需要获取越来越多的运行信息,实现设备性能的实时监测与控制。扭矩和转速是设备运行中的重要参数,因此,对动态扭矩-转速传感器要求越来越高。动态扭矩的测量方法由接触式测量向非接触式测量发展,测量系统向着实时监测的方向发展。本文主要的研究内容包括:(1)研制了一种新型双偏心动态扭矩-转速传感器。该传感器属于转角型扭矩传感器,弹性元件首次采用双梁式结构,结构简单,体积小;该传感器机械部分结构简单,转动部分没有电气元件。(2)对弹性元件进行受力分析,建立传感器的力学模型,并对其结构参数进行了优化。采用ANSYS软件对设计的双梁式弹性元件进行了扭转角的校核和应力分析,还对弹性元件进行有限元模态分析,求出了弹性元件的固有频率。(3)为了研究新型动态扭矩-转速传感器的性能,并对传感器进行动态标定,设计了机械封闭式动态扭矩传感器试验台。提出了一种差动加载技术,两加载圆盘上加载孔数之差为1,利用不同孔位相配合实现扭轴的加载,此加载装置可以实现小扭矩分级加载。(4)研究测量传感器选用数据采集卡的精度,搭建数据采集系统。采用Mat lab进行仿真求出A/D转换原理误差,根据此误差选择了数据采集卡。动态扭矩传感器和试验台测量系统采用图形化编程软件LABVIEW编程,成功开发了测试系统。(5)在扭转试验机上对扭矩传感器弹性元件进行了线性度测试;在机械封闭式传感器试验台上对该传感器进行了动态标定,得出该传感器静态线性度系数和动态标定系数。并对动态标定实验中产生的误差进行了分析。通过实验分析,该动态扭矩传感器扭矩-转角具有良好的线性关系,正弦信号规范,易于实现信号采集。具有抗干扰性能强、可靠性高等特点。