一種發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試用鎖相式扭矩傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器，具體是指一種發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試用鎖相式扭矩傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車已成為很多家庭中必不可少的交通工具。而發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的“心臟”，其性能的好壞則直接影響汽車的性能。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在出廠前通常都會(huì)進(jìn)行綜合性能測(cè)試，而發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩測(cè)試則是綜合性能測(cè)試中很重要的步驟，其直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指數(shù)。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)其扭矩會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)傳統(tǒng)的扭矩傳感器則無法穩(wěn)定的檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)扭矩，因此給發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)估帶來的很大的障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的扭矩傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩發(fā)生變化時(shí)無法穩(wěn)定的檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)扭矩的缺陷，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試用鎖相式扭矩傳感器。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試用鎖相式扭矩傳感器，主要由扭力軸、顯示儀，設(shè)置在扭力軸上的集流環(huán)，粘貼在扭力軸上且與集流環(huán)相連接的應(yīng)變片，與集流環(huán)相連接的振蕩器，在集流環(huán)與顯示儀之間還設(shè)置有信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)；所述信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)則由前端輸入電路，與前端輸入電路相連接的鎖相電路，與鎖相電路相連接的信號(hào)放大電路，與信號(hào)放大電路相連接的轉(zhuǎn)換電路組成。
[0005]進(jìn)一步的，所述的前端輸入電路包括電阻R1，電阻R2，電感LI，電感L2，二極管D1，二極管D2，二極管D3以及電容Cl ;所述二極管Dl的P極接地、N極則經(jīng)極性電容Cl后與二極管D2的N極相連接，電阻Rl的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則作為電路的一個(gè)輸入極，電阻R2的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則與鎖相電路相連接，電感L2的一端經(jīng)電阻R2后與二極管Dl的N極相連接、另一端則與二極管D2的P極相連接，所述二極管D2的N極經(jīng)電感LI后作為電路的另一輸入極、P極與鎖相電路相連接，二極管D3的N極與二極管D2的P極相連接、P極則與鎖相電路相連接的同時(shí)接地。
[0006]所述的鎖相電路由場(chǎng)效應(yīng)管Q1，三極管VT1，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與三極管VTl的基極相連接的極性電容C2，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端經(jīng)電感L4后與三極管VT2的集電極相連接的電阻R4，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與信號(hào)放大電路相連接的電阻R6，以及一端經(jīng)電感L3后與三極管VT2的基極相連接、另一端接地的電阻R5組成；所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與二極管D3的N極相連接、源極與三極管VT2的基極相連接、其漏極則與三極管VTl的集電極相連接，所述三極管VTl的集電極與電阻R2和電感L2的連接點(diǎn)相連接、其基極則與信號(hào)放大電路相連接，所述三極管VT2的集電極分別與二極管D3的P極以及信號(hào)放大電路相連接、其發(fā)射極接地。
[0007]所述的信號(hào)放大電路由放大器Pl，三極管VT3，三極管VT4，正極經(jīng)電阻R7后與三極管VTl的基極相連接、負(fù)極則與放大器Pl的正極相連接的極性電容C4，正極經(jīng)電阻R8后與放大器Pl的負(fù)極相連接、負(fù)極則經(jīng)電阻R6后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C3，正極與極性電容C3的負(fù)極相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換電路相連接的電極電容C5，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與放大器Pl的負(fù)極相連接的電阻R9，一端與三極管VT4的基極相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接的電阻R10，以及N極與三極管VTl的基極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D4組成；所述三極管VT3的基極與三極管VT2的集電極相連接、其發(fā)射極與極性電容C3的負(fù)極相連接、集電極與三極管VTl的基極相連接，所述三極管VT4的集電極和放大器Pl的輸出端分別與轉(zhuǎn)換電路相連接。
[0008]所述的轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U，場(chǎng)效應(yīng)管Q2，三極管VT5，三極管VT6，或非門A，P極與或非門A的負(fù)極相連接、N極與轉(zhuǎn)換芯片U的IN+管腳相連接的二極管D5，N極與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極相連接、P極則經(jīng)電阻R12后與轉(zhuǎn)換芯片U的OUT管腳相連接的二極管D6，一端與三極管VT5的基極相連接、另一端則與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極相連接的電阻Rll組成；所述或非門A的正極與三極管VT4的集電極相連接、輸出端則與三極管VT5的發(fā)射極相連接，所述轉(zhuǎn)換芯片U的IN+管腳與放大器Pl的輸出端相連接、其IN-管腳則與極性電容C5的負(fù)極相連接、GND管腳接地、OUT管腳還與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極相連接、VCC管腳接15V電壓，所述三極管VT5的基極與或非門A的輸出端相連接、集電極與三極管VT6的基極相連接，三極管VT6的集電極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、其發(fā)射極則與二極管D6的P極相連接。
[0009]所述的轉(zhuǎn)換芯片U為L(zhǎng)M393型集成芯片。
[0010]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(I)本發(fā)明可以對(duì)扭矩的信號(hào)頻率進(jìn)行鎖相處理，使輸入的頻率與輸出的頻率相等，使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩在發(fā)生變化后還可以準(zhǔn)確的測(cè)量出發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)扭矩。
[0011](2)本發(fā)明可以提高抗干擾能力，使信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中免受外界因素的干擾，因此其扭矩量測(cè)更加穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]以上附圖中的附圖標(biāo)記名稱為:
I一扭力軸，2—應(yīng)變片，3—集流環(huán)，4一振蕩器，5—信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)，6—顯示儀，51 一前端輸入電路，52一鎖相電路，53一彳目號(hào)放大電路，54一轉(zhuǎn)換電路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
實(shí)施例
[0015]如圖1所示，本發(fā)明主要由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上且作為機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的扭力軸1，顯示儀6，設(shè)置在扭力軸I上的集流環(huán)3，粘貼在扭力軸I上且與集流環(huán)3相連接的應(yīng)變片2，與集流環(huán)3相連接的振蕩器4，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明在集流環(huán)3與顯示儀6之間還設(shè)置有信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)5。
[0016]工作時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)扭力軸I則被帶動(dòng)，再通過應(yīng)變片2的變形來測(cè)量扭力軸I的扭矩信號(hào)，并把信號(hào)輸送給集流環(huán)3。集流環(huán)3的作用是將應(yīng)變片2的引線從旋轉(zhuǎn)著的扭力軸I上引出，即應(yīng)變片2所采集到的扭矩信號(hào)由集流環(huán)3傳輸給振蕩器4和信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)5 ;顯示儀6用于顯示發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值。其中，顯示儀6、扭力軸1、應(yīng)變片2、集流環(huán)3以及振蕩器4均采用現(xiàn)有的技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，而信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)5作為本發(fā)明的扭矩信號(hào)處理系統(tǒng)則為本發(fā)明的重點(diǎn)所在。
[0017]如圖2所示，該信號(hào)鎖相處理系統(tǒng)5由前端輸入電路51，與前端輸入電路51相連接的鎖相電路52，與鎖相電路52相連接的信號(hào)放大電路53，與信號(hào)放大電路53相連接的轉(zhuǎn)換電路54組成。
[0018]所述的前端輸入電路51包括電阻R1，電阻R2，電感LI，電感L2，二極管D1，二極管D2，二極管D3以及電容Cl。連接時(shí)，所述二極管Dl的P極接地、N極則經(jīng)極性電容Cl后與二極管D2的N極相連接，電阻Rl的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則作為電路的一個(gè)輸入極，電阻R2的一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則與鎖相電路52相連接，電感L2的一端經(jīng)電阻R2后與二極管Dl的N極相連接、另一端則與二極管D2的p極相連接，所述二極管D2的N極經(jīng)電感LI后作為電路的另一輸入極、P極與鎖相電路52相連接，二極管D3的N極與二極管D2的P極相連接、P極則與鎖相電路52相連接的同時(shí)接地。
[0019]鎖相電路52可以對(duì)扭矩信號(hào)進(jìn)行相位處理，處理后的相位更加穩(wěn)定，其由場(chǎng)效應(yīng)管Ql，三極管VTl，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與三極管VTl的基極相連接的極性電容C2，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端經(jīng)電感L4后與三極管VT2的集電極相連接的電阻R4，一端與三