[发明专利]基于信号变换的带阻滤波式数字化应变式扭矩传感器

摘要

本发明公开了基于信号变换的带阻滤波式数字化应变式扭矩传感器，其特征在于：包括齿盘U，光电开关S，定子系统，旋转变压器T1，旋转变压器T2，以及转子系统；而转子系统则包括整流器K，应变电阻电桥，信号变换单元，带阻滤波单元，信号放大器P2；定子系统则由DC/DC单元，功率放大器P1，ARM微控制器，RS485通信接口，信号转换电路，转速信号调理单元组成；本发明通过带阻滤波单元的作用可以对干扰信号进行过滤，避免干扰信号对脉冲信号造成影响。同时，本发明信号转换效率高，因此其信号处理时间比传统的应变式扭矩传感器节约20％。

主权项

基于信号变换的带阻滤波式数字化应变式扭矩传感器，包括齿盘U，光电开关S，定子系统，旋转变压器T1，旋转变压器T2，以及转子系统；所述光电开关S的一端与齿盘U相连接、另一端则与定子系统相连接，旋转变压器T1的原边与定子系统相连接、其副边则与转子系统相连接，旋转变压器T2的原边与转子系统相连接、其副边则与定子系统相连接；所述转子系统由整流器K，与整流器K相连接的应变电阻电桥，与应变电阻电桥相连接的信号变换单元，与信号变换单元相连接的带阻滤波单元，以及同时与整流器K和带阻滤波单元相连接的信号放大器P2组成；所述整流器K还与旋转变压器T1的副边相连接，信号放大器P2还与旋转变压器T2的原边相连接；其特征在于，所述的定子系统由DC/DC单元，与DC/DC单元相连接的功率放大器P1，与功率放大器P1相连接的ARM微控制器，分别与ARM微控制器相连接的RS485通信接口、信号转换电路以及转速信号调理单元组成；所述的功率放大器P1还与旋转变压器T1的原边相连接，信号转换电路还与旋转变压器T2的副边相连接，转速信号调理单元还与光电开关S相连接；所述信号转换电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，正极经二极管D3后与三极管VT3的基极相连接、负极则形成该信号转换电路的输入端的极性电容C8，与极性电容C8相并联的电阻R10，负极与极性电容C8的负极相连接、正极则经二极管D4后与三极管VT4的基极相连接的极性电容C7，与极性电容C7相并联的电阻R11，串接在三极管VT4的基极和发射极之间的电容C6，正极顺次经电阻R15、电阻R14以及电阻R12后与三极管VT3的发射极相连接、负极则经电阻R16后与三极管VT4的集电极相连接的电容C5，N极与三极管VT5的发射极相连接、P极则与三极管VT3的发射极相连接的二极管D5，以及一端与电阻R12和电阻R14的连接点相连接、另一端则与三极管VT3的集电极相连接的电阻R13组成；所述三极管VT3的集电极与三极管VT5的基极相连接，其发射极则形成该信号转换电路的输出端；所述三极管VT5的集电极与电阻R14和电阻R15的连接点相连接。