扭矩傳感器硬件電路的具體設(shè)計盡可能采用集成度高、功能強(qiáng)大、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的新器件,以達(dá)到 簡化硬件電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高硬件電路整電氣性能、工藝性能、可靠性和可維護(hù)性,同時降低硬件電路成本的目的。
1、傳感器接口電源
隨首微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的測量的電路正在向傳感器與測量電路一體化、測量電路與信號處理電路一體化的方向發(fā)展。具有以上特征的測量電路稱為“傳感器接口電路”。傳感器接口電路一般到如下要求:
1)可提高傳感器和接口電路的整體工作效率。
2)具有一定的信號處理能力
3)能夠提供傳感器所需的驅(qū)動信號源。若按輸出信號劃分,傳感器可分為電參數(shù)傳感器和電量傳感器。電傳感器輸出電壓、電流、電荷等電量,壓電傳感器、光電傳感器等即屬于此類。電阻、電容、電感、互感等傳感器需外加驅(qū)動信號源才能工作,屬于電參數(shù)傳感器
4)有較完善抗干擾和抗高壓沖擊保護(hù)機(jī)制。這種機(jī)制包括輸入端的保護(hù)、前后級電路的隔離、模擬和數(shù)字濾波等。傳感器接口集成電路的出現(xiàn)將簡化儀器系統(tǒng)的設(shè)計和制造,提高扭矩傳感器測量精度和儀器系統(tǒng)的整體性能。
2、信號處理電路
信號處理電路的任務(wù)是對電信號進(jìn)行各種加工處理,如信號的放在和濾波、信號之間運(yùn)算,信號特征的恢復(fù)、噪聲和干擾抑制等。信號處理電路之中的一大類是信號比較電路及由比較電路所構(gòu)成的功能更多、更復(fù)雜的電路。
運(yùn)算放大器是任何測量儀器不可缺少的基本電路,需要根據(jù)儀器功能和技術(shù)指標(biāo)要求選用不同的運(yùn)算放大器。目前有適合于各種用途和性能要求的集成運(yùn)算放大器,如非線性放大器、程控放大器,差運(yùn)放大器、微功耗放大器等,最適合某種場合應(yīng)的放大器大都采用有某種特色的運(yùn)算放大器或?qū)iT設(shè)計的放大器芯片。選擇適用的運(yùn)算放大器須具備相關(guān)的電路知識,熟悉運(yùn)算放大器的直流和交流的主要參數(shù)。
3、信號變換電路
在扭矩傳感器的測量電路中,經(jīng)常需要設(shè)計信號變換電路,對信號進(jìn)行相應(yīng)的變換。例如,對電壓的測量及處理比較容易,測量精度也比較高。因此,常需要設(shè)計將電流或其它形式的電信號變換成電壓信號的電路(I/V轉(zhuǎn)換、F/V轉(zhuǎn)換等),在電信號遠(yuǎn)距離傳送中,電流信號不易被干擾,因此,常需要把電壓信號變換成電流信號傳送(V/I轉(zhuǎn)換電路),在強(qiáng)干擾或有奶高共模電壓的場合,隔離放大器對于抑制干擾很有效,在隔離放大器中,往往需要在前級將電壓信號變換成頻率信號(V/F轉(zhuǎn)換),經(jīng)過光電或磁隔離之后,在后級再把頻率信號變換成電壓信號(F/V轉(zhuǎn)換)諸如此類的信號變技術(shù)是扭矩傳感器系統(tǒng)精密測量電路中的重要組成部分。
線性關(guān)系是信號變換中最基本的最重要的關(guān)系。除此之外,還有滿足變換靈敏度、輸入和輸出信號運(yùn)態(tài)范圍等方面的基本要求;滿足A/D轉(zhuǎn)換速度、I/V變換電路中的輸入阻抗和V/I轉(zhuǎn)換電路中的輸出阻抗與驅(qū)動負(fù)載的能力等特殊要求。
4、信號源和精密電源
許多扭矩傳感器系統(tǒng)需要為傳感器提供精密的直流和交流電壓源或電流源,在不少測量中還需要有諸如階梯或鋸齒波的信號泊。信號源的精度和穩(wěn)定性通常是由精密基準(zhǔn)電壓源保證的。精密基準(zhǔn)電壓源最重要的技術(shù)指標(biāo)是電壓溫度系統(tǒng),它表示溫度變化引起的輸出電壓漂移量(亦稱溫漂)。
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該公司主要產(chǎn)品有9個大系列,800多個品種的電阻應(yīng)變計;五大系列,100多個品種的稱重、三軸力傳感器、測力、壓力、扭矩傳感器、流量傳感器,稱量范圍小到幾克,大到1000多噸;并有適合于各種惡劣環(huán)境使用的高、中、低溫傳感器及高防護(hù)等級傳感器。公司嚴(yán)格按照國際法制計量組織OIML R60號組織生產(chǎn),先后通過了ISO9001:2011質(zhì)量認(rèn)證體系、CMC計量認(rèn)證、工控設(shè)備防爆合格證等。工廠質(zhì)量管理體系日益完善,產(chǎn)品的技術(shù)等級和質(zhì)量檢測都在飛速前進(jìn)。