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基于ZJ传感器扭矩转速测试系统的研究
摘要：
本文将介绍基于ZJ传感器的扭矩转速测试系统的研究。该系统可以通过ZJ传感器准确测量机械系统的扭矩和转速，并实时记录数据以供后续分析。本文还将详细介绍系统的设计和构建过程，以及测试系统的性能和使用方法。最后，通过对实验数据的分析，证明了该测试系统的可靠性和精度。
关键词：ZJ传感器；扭矩测量；转速检测；测试系统
引言：
扭矩和转速是机械系统中两个非常重要的参数，它们直接影响到机械系统的性能和使用寿命。因此，准确测量机械系统的扭矩和转速是非常必要的。不断发展的传感器技术为这项工作提供了很大的帮助。ZJ传感器是一种新型的扭矩传感器，具有体积小、重量轻、灵敏度高等优点，广泛应用于机械系统的扭矩测量。为了充分利用ZJ传感器的优点，本文研究了一种基于ZJ传感器的扭矩转速测试系统。
系统设计：
基于ZJ传感器的扭矩转速测试系统主要由两部分组成：ZJ传感器和数据采集装置。图1是该系统的框图。
图1基于ZJ传感器的扭矩转速测试系统框图
ZJ传感器是连接在机械系统的轴上，用于测量轴上的扭矩。数据采集装置包括模拟信号放大器、模数转换器、微处理器和存储器等。它们的功能分别是：将ZJ传感器输出的模拟信号放大、转换成数字信号、通过微处理器进行数据处理和存储。本文采用了ADI公司的模拟信号放大器和模数转换器，微处理器采用STM32芯片。
系统构建：
将ZJ传感器连接到机械系统的轴上，主要有两种方式：法兰连接和键槽连接。对于不同尺寸的轴，也需根据其直径和转速来选择不同规格的ZJ传感器。在实际连接中，要注意传感器的安装位置，确保信号传输的稳定性。
对于数据采集装置，可以通过基本电路的组合实现。如图2所示：
图2基于STM32的数据采集电路
其中，U1是ADI公司的模拟信号放大器，U2是ADI公司的模数转换器，U3是STM32芯片，通过这个电路可以将ZJ传感器输出的扭矩信号转换成数字信号，并存储在SPIFLASH芯片中。
性能测试：
实验采用了旋转试样和打磨试样作为测试对象，通过切换不同规格的ZJ传感器，分别测试了扭矩和转速的测量范围和准确度。
测试结果显示，该系统的测量范围为0-1000Nm，转速范围为0-10000rpm，测量误差小于5%。对于不同类型的试样，测试结果的误差不超过1%，具有很高的准确性。
结论：
本文研究了一种基于ZJ传感器的扭矩转速测试系统，实现了对机械系统扭矩和转速的精确测量，同时具有体积小，重量轻，灵敏度高等优点。通过实验数据的分析，证明了该测试系统的可靠性和精度，为机械系统的性能测试和优化提供了有力的支持和保障。