(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123149404.1 (22)申请日 2021.12.15 (73)专利权人 四川诚邦浩然测控技 术有限公司 地址 610100 四川省成 都市经济技 术开发 区 （龙泉驿区） 车城西五路158 8号 (72)发明人 程社林　曹诚军　寇晓花　陈烈　 (74)专利代理 机构 成都金英专利代理事务所 (普通合伙) 51218 专利代理师 郭肖凌 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种转矩转速测量电路 (57)摘要 本实用新型公开了一种转矩 转速测量电路， 包括定子部分和转子部分， 所述定子部分包括供 电单元和第一信号处理单元， 所述转子部分包括 转矩转速采集单元、 温度调节单元和第二信号处 理单元， 所述供电单元分别与第一信号处理单 元、 转矩转速采集单元和温度调节单元相连接， 所述转矩转速采集单元和温度调节单元均与第 二信号处理单元相连接， 所述第二信号处理单元 通过编码器与第一信号处理单元相连接。 本实用 新型提高了数据可靠性， 避免脉冲丢失带来的测 量误差， 大幅降低线性误差； 电路简单， 成本较 低。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 216899006 U 2022.07.05 CN 216899006 U 1.一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 包括定子部分和转子部分， 所述定子部分包括 供电单元和第一信号处理单元， 所述转子部分包括转矩转速采集单元、 温度调节单元和第 二信号处理单元， 所述供电单元分别与第一信号处理单元、 转矩转速采集单元和温度调节 单元相连接， 所述转矩转速采集单元和温度调节单元均与第二信号处理单元相连接， 所述 第二信号处 理单元通过编码器与第一信号处 理单元相连接 。 2.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述定子部分还包括指示 灯， 所述指示灯与第一信号处 理单元相连接 。 3.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述定子部分还包括通信 接口， 所述 通信接口与第一信号处 理单元相连接 。 4.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述第 一信号处理单元采 用第一MCU处理器。 5.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述供电单元为直流电 源， 所述直流电源通过逆变器与转子部分的整流器相连接， 所述整流器分别与转矩转速采 集单元和温度调节单 元相连接 。 6.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述转矩转速采集单元包 括电桥和 转速传感器， 所述电桥与转矩转速传感器的主轴相连接， 采集电压变化并上传至 第二信号处 理单元； 所述转速传感器与第二信号处 理单元相连接 。 7.如权利要求6所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述电桥通过PGA数模转 换器与第二信号处 理单元相连接 。 8.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述温度调节单元采用热 敏电阻， 所述热 敏电阻与第二信号处 理单元相连接 。 9.如权利要求1所述的一种转矩转速测量电路， 其特征在于， 所述第 二信号处理单元采 用第二MCU处理器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216899006 U 2一种转矩转速测量电路 技术领域 [0001]本实用新型 涉及传感器技 术领域， 尤其涉及一种转矩转速测量电路。 背景技术 [0002]转矩转速传感器安装于功率传动轴之间， 它和扭矩测量仪及各类负 载设备配合使 用， 可以测量各种发动机、 电机、 风机、 压缩机、 液压泵、 齿轮箱、 航空发动机等动力机械及传 动机械在0‑20000转/分范围内的转矩转速功率。 [0003]在测试转矩转速 的场合中， 通常要将转矩和转速信号转换成电信号进行电测量。 测量方案采用电阻应变式传感器， 其工作 原理是： 力 →应变→电阻变化 →电压输出。 它的优 点在于体积小， 但是它的输出信号是基于电阻的变化而得到的， 受温度、 电源电压等环境参 数的影响较大。 由于输出电压值只有毫伏级， 使用它必须对其信号进 行放大， 需要高精度放 大电路。 而另一种测量方案采用磁电式、 相位差型传感器， 其工作 原理是： 当输入、 输出轴未 施加转矩时， 传感器输出2路正弦信号， 彼此相差180 °。 当施加转矩时， 2路正弦信号彼此相 差会发生变化， 根据相 差即可计算出转矩大小， 根据某路正弦信号频率即可计算出转速大 小， 可以同时获得转矩、 转速信号且工作稳定可靠 。 [0004]而现有的转矩转速测量电路存在较大的缺陷： 仪用运放放大倍率及V/F变换倍率 需要靠精密电阻实现， 难度较大， 且容易受温度和电磁干扰的影响； 零点漂移只能靠调节电 位器完成； 无法修正线性误差； 无法多点校准实现高精度标定； 没有通信接口， 直接输出扭 矩转值等。 [0005]如申请号为CN201020655396.0的专利申请 提出了一种转矩转速处理电路， 该电路 包括JCZ型转矩转速传感器， JCZ型转矩转速传感器与过零比较器、 微分电路、 R ‑S触发器和 光耦隔离电路串接， 其中JCZ型转矩转速传感器输出的两路彼此相差180 °的近似正弦信号 经过零比较器整形为方波， 通过微分电路取出其边沿脉冲加在RS触发器上， 并通过光耦隔 离电路实现数模电路 的分离， 最终以方波形式送入DSP的QEP单元。 虽然该申请消除了转速 对转矩的检测影响， 但是该申请还是容易受到环境温度和电磁干扰的影响， 导致测 量精度 较低。 实用新型内容 [0006]为了解决上述问题， 本实用新型提供了一种转矩转速测量电路， 包括定子部分和 转子部分， 所述定子部分包括供电单元和第一信号处理单元， 所述转子部分包括转矩转速 采集单元、 温度调节单元和第二信号处理单元， 所述供电单元分别与第一信号处理单元、 转 矩转速采集单元和温度调节单元相连接， 所述转矩转速采集单元和温度调节单元均与第二 信号处理单元相连接， 所述第二信号处 理单元通过编码器与第一信号处 理单元相连接 。 [0007]具体的， 所述定 子部分还包括指示灯， 所述指示灯与第一信号处 理单元相连接 。 [0008]具体的， 所述定子部分还包括通信接 口， 所述通信接 口与第一信号处理单元相连 接。说　明　书 1/4 页 3 CN 216899006 U 3