【摘要】：目前,人民的生活水平隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)而不斷提高,公共醫(yī)療與衛(wèi)生事業(yè)也在生活中扮演著重要角色。當(dāng)今社會(huì)上身體功能障礙者包括殘疾人、老年人、暫時(shí)功能障礙群體,由于身體的原因,其生活質(zhì)量受到了很大的影響。這些群體身體功能障礙者的身體功能障礙康復(fù)研究也就成為近幾年最為緊迫的任務(wù)。目前較為通用的康復(fù)設(shè)備采用施力器來(lái)完成肌力檢測(cè)與訓(xùn)練,效果顯著,而在此過(guò)程中對(duì)施力器輸出扭矩進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、檢測(cè)和監(jiān)控顯得尤為重要。本文首先分析比較了國(guó)內(nèi)外扭矩傳感器的發(fā)展?fàn)顩r,從材料力學(xué)的角度設(shè)計(jì)了作為彈性元件的測(cè)力軸,分析了測(cè)力軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足工作強(qiáng)度和剛度要求。本文所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)研究的扭矩傳感器是通過(guò)把應(yīng)變片貼在被測(cè)彈力軸上,利用三維建模軟件建立被測(cè)_>性軸的三維模型,同時(shí)使用Ansys仿真軟件對(duì)測(cè)力軸進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變仿真分析確定應(yīng)變片粘貼在測(cè)力軸的位置和方向,同時(shí)對(duì)粘貼有應(yīng)變片的測(cè)力軸模態(tài)、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析避免共振現(xiàn)象的發(fā)生,保證了扭矩傳感器的使用性能。設(shè)計(jì)了扭矩傳感器的硬件電路實(shí)現(xiàn)了扭矩值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。首先電路通過(guò)惠斯通電橋應(yīng)變片的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再選用儀表放大器AD620進(jìn)行電壓信號(hào)的穩(wěn)定放大,并運(yùn)用AMS1117設(shè)備實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)壓供電。采用Arduino開(kāi)發(fā)板進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,PC機(jī)使用Arduino軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了測(cè)量信號(hào)的在線(xiàn)采集、分析、計(jì)算和存儲(chǔ)功能。最后通過(guò)施力器的加載實(shí)驗(yàn)對(duì)扭矩傳感器的測(cè)量誤差、精度和工作性能進(jìn)行了分析調(diào)整。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TH789

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉志遠(yuǎn);蔡春麗;柴壽臣;;基于LabVIEW的旋轉(zhuǎn)輪軸扭矩測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2015年12期

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3 譚峰;殷國(guó)富;方輝;姬坤海;王亮;;基于ANSYS Workbench的微型數(shù)控車(chē)床主軸動(dòng)靜態(tài)性能分析[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2015年04期

4 潘新安;王洪光;姜勇;;一種機(jī)器人諧波減速器內(nèi)嵌扭矩傳感器的研制[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2014年01期

5 李凱;袁峰;胡英輝;;電動(dòng)舵機(jī)減速器扭矩測(cè)量誤差分析與補(bǔ)償[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2013年10期

6 SUN Liang;ZHANG ChenHui;LI JinJin;LIU YuHong;LUO JianBin;;Superlubricity of Si_3N_4 sliding against SiO_2 under linear contact conditions in phosphoric acid solutions[J];Science China(Technological Sciences);2013年07期

7 閆好奎;任建國(guó);;電阻應(yīng)變片的工作原理[J];計(jì)量與測(cè)試技術(shù);2013年04期

8 秦華;孫曉松;;基于Arduino/Android的環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技;2013年01期

9 宋春華;徐光衛(wèi);;扭矩傳感器的發(fā)展研究綜述[J];微特電機(jī);2012年11期

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3 鐘華;一種新型動(dòng)態(tài)扭矩—轉(zhuǎn)速傳感器的研究[D];陜西理工大學(xué);2014年

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5 廖麗媛;基于應(yīng)變式扭矩傳感器的測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];東華大學(xué);2013年

6 吉小軍;2000Nm智能扭矩傳感器設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2011年

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8 師東升;某中型卡車(chē)駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與有限元分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

9 魯雙全;極端環(huán)境下機(jī)械主軸扭矩傳感器測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2008年

10 林王堅(jiān);高速轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：2602353