专利名称：张力仪力矩测量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种张力仪力矩测量电路，属于张力仪配件设备领域。
背景技术：
表面张力仪是一种用物理方法代替化学方法测试液体的表面和液体与液体之界 面张力的仪器，它广泛地应用在电力、石油、化工等部门的生产、科研和教学中。传统的张 力仪力矩测量电路采用电阻电容、文氏桥等测量电路，这种电路的缺点是频率和幅度不稳 定，造成很大的误差。

实用新型内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种经济实惠，并 且使得频率和幅度高度稳定，能够大幅度提高仪器的性能的张力仪力矩测量电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是张力仪力矩测量电路，包括彼 此电连接的方波发生电路和正弦波发生电路，其特征在于还包括差动涡流传感电路、相敏 检波电路和电磁力驱动电路，正弦波发生电路的输出端连接差动涡流传感电路的输入端， 差动涡流传感电路的输出端连接相敏检波电路的输入端，相敏检波电路的输出端连接电磁 力驱动电路。方波发生电路产生一系列方波，然后通过正弦波发生电路的串_并移位寄存器 74HC164后产生正弦波，正弦波通过差动涡流传感电路产生涡流信号，涡流信号通过相敏检 波电路后把正弦波转换成方波，由方波经电磁力驱动电路驱动后进入弹簧产生电磁力矩。作为优化方案，所述的差动涡流传感电路包括电感LI、L2，电阻器Rl、R2，电感L1 与电阻R1串联，然后与串联的电感L2和电阻R1并联连接在正弦波发生电路的输出端和地 之间，形成桥式结构，电感L1和电阻R1的公共端与电感12和电阻R2的公共端共同组成差 动涡流传感电路的输出端。所述的相敏检波电路包括逻辑芯片U5A、电阻R3、电容C1、比较 器U3A、U3B、U4B，差动涡流传感电路的输出端分别通过比较器U3A和比较器U4B连接逻辑 芯片U5A的1脚和2脚，逻辑芯片U5A的3脚连接比较器U3B的输入端，比较器U3B的输出 端通过串联的电阻R3和电容C1接地，电阻R3和电容C1公共端作为相敏检波电路的输出 端。所述的电磁力驱动电路模块包括比较器U4A、电感L3，比较器U4A的3脚连接相敏检波 电路的输出端，其2脚连接1脚，其1脚通过电感L3接地，比较器U4A采用LM193芯片。本实用新型张力仪力矩测量电路所具有的有益效果是通过设置依次电气连接的 方波发生电路、正弦波发生电路、差动涡流传感电路、相敏检波电路和电磁力驱动电路，方 波发生电路产生方波后，通过正弦波发生电路产生正弦波，正弦波通过差动涡流传感电路 产生涡流信号，涡流信号通过相敏检波电路后把正弦波转换成方波，由方波经电磁力驱动 电路驱动后进入弹簧产生电磁力矩。本实用新型测量电路频率和幅度稳定，基本可免维护 运行，能够大幅度提高仪器的性能，并且结构简单，使用方便。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型的电路原理图图；其中U1、方波发生电路模块U2、正弦波发生电路模块U3A、U3B、U4A、U4B、比较 器U5A、逻辑芯片 R1-R3、电阻C1、电容L1-L3、电感。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述如图1所示，方波发生电路、正弦波发生电路、差动涡流传感电路、相敏检波电路 和电磁力驱动电路依次电连接。方波发生电路的输出端连接正弦波发生电路的输入端，正 弦波发生电路的输出端连接差动涡流传感电路的输入端，差动涡流传感电路的输出端连接 相敏检波电路的输入端，相敏检波电路的输出端连接电磁力驱动电路。如图2所示，差动涡流传感电路包括电感L1、L2，电阻器R1、R2，电感L1与电阻R1 串联，然后与串联的电感L2和电阻R1并联连接在正弦波发生电路的输出端和地之间，形成 桥式结构，电感L1和电阻R1的公共端与电感12和电阻R2的公共端共同组成差动涡流传 感电路的输出端。相敏检波电路包括逻辑芯片U5A、电阻R3、电容C1、比较器U3A、U3B、U4B，差动涡流 传感电路的输出端分别通过比较器U3A和比较器U4B连接逻辑芯片U5A的1脚和2脚，逻 辑芯片U5A的3脚连接比较器U3B的输入端，比较器U3B的输出端通过串联的电阻R3和电 容C1接地，电阻R3和电容C1公共端作为相敏检波电路的输出端。电磁力驱动电路模块包括比较器U4A、电感L3，比较器U4A的3脚连接相敏检波电 路的输出端，其2脚连接1脚，其1脚通过电感L3接地，比较器U4A采用LM193芯片。方波发生电路可以采用由74HC4077芯片、电阻、电容和晶振组成的方波发生电路 模块U1。正弦波发生电路采用由LM193芯片、电阻、电容和串-并移位寄存器74HC164组成 的正弦波发生电路模块U2。方波发生电路模块U1和正弦波发生电路模块U2均为普通现有 技术，其连接和设置为本行业技术人员所掌握。工作原理及过程方波发生电路模块U1产生一系列方波，然后通过正弦波发生电路模块U2的 串_并移位寄存器74HC164后产生正弦波。该正弦波通过差动涡流传感电路的电感L1和 电感L2产生涡流信号，涡流信号通过相敏检波电路的比较器和逻辑芯片后把正弦波转换 成方波，该方波信号通过电阻R3输入电磁力驱动电路的比较器U4A，驱动后进入弹簧产生 电磁力矩。
权利要求张力仪力矩测量电路，包括彼此电连接的方波发生电路和正弦波发生电路，其特征在于还包括差动涡流传感电路、相敏检波电路和电磁力驱动电路，正弦波发生电路的输出端连接差动涡流传感电路的输入端，差动涡流传感电路的输出端连接相敏检波电路的输入端，相敏检波电路的输出端连接电磁力驱动电路。
2.根据权利要求1所述的张力仪力矩测量电路，其特征在于所述的差动涡流传感电 路包括电感L1、L2，电阻器R1、R2，电感L1与电阻R1串联，然后与串联的电感L2和电阻R1 并联连接在正弦波发生电路的输出端和地之间，形成桥式结构，电感L1和电阻R1的公共端 与电感12和电阻R2的公共端共同组成差动涡流传感电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的张力仪力矩测量电路，其特征在于所述的相敏检波电路包 括逻辑芯片U5A、电阻R3、电容C1、比较器U3A、U3B、U4B，差动涡流传感电路的输出端分别通 过比较器U3A和比较器U4B连接逻辑芯片U5A的1脚和2脚，逻辑芯片U5A的3脚连接比 较器U3B的输入端，比较器U3B的输出端通过串联的电阻R3和电容C1接地，电阻R3和电 容C1公共端作为相敏检波电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的张力仪力矩测量电路，其特征在于所述的电磁力驱动电路 模块包括比较器U4A、电感L3，比较器U4A的3脚连接相敏检波电路的输出端，其2脚连接 1脚，其1脚通过电感L3接地，比较器U4A采用LM193芯片。
专利摘要张力仪力矩测量电路，属于张力仪配件设备领域。包括彼此电连接的方波发生电路和正弦波发生电路，其特征在于还包括差动涡流传感电路、相敏检波电路和电磁力驱动电路，正弦波发生电路的输出端连接差动涡流传感电路的输入端，差动涡流传感电路的输出端连接相敏检波电路的输入端，相敏检波电路的输出端连接电磁力驱动电路。通过正弦波发生电路产生正弦波，正弦波通过差动涡流传感电路产生涡流信号，涡流信号通过相敏检波电路后把正弦波转换成方波，由方波经电磁力驱动电路驱动后进入弹簧产生电磁力矩。本实用新型测量电路频率和幅度稳定，基本可免维护运行，能够大幅度提高仪器的性能，并且结构简单，使用方便。
文档编号G01L3/00GK201583367SQ20092028208
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者姜志鸿, 相秀朋 申请人:淄博盛康电气有限公司