罗玉梅，黄丹平，曾 涛

（四川理工学院，自贡 643000）

0 引言

扭矩弹簧在仪器仪表中有广泛应用，其扭矩是某些仪器仪表重要工作参数，若能准确、可靠、方便地测出其平均或瞬时扭矩值与角度的关系式，将有助于改进和提高仪器仪表性能。世界各工业发达国家相继探讨出许多扭矩弹簧测试新技术，研制、生产出较多的新颖扭矩测量仪，但还未专门针对仪器仪表弹簧扭矩与弹簧转角关系进行测量的测试系统。本文针对这一问题展开相关研制工作，并研制一套基于LABVIEW自动化程度较高测试系统[1,2]。

1 扭矩弹簧测量系统原理与结构设计

1.1 测量原理

本课题研发一种测量扭矩弹簧扭矩与转角关系的自动测试系统，其原理根据扭转弹簧受外加扭矩 M下，其特性公式弹簧所产生扭转变形为：

式中：φ—扭矩弹簧的转角；L—弹簧的有效长度；E—弹簧的弹性模量； I—弹簧的截面惯性矩。根据（1）式可知，测量扭矩弹簧的扭矩一般主要有两种形式，一是使用逆推法测试出弹性模量和弹簧的几何参数，再测量出扭矩弹簧受

转矩后的转角，将其代入公式（1）可求出弹簧所受转矩；另一个方面是根据试验直接求出扭矩弹簧转角与所受转矩的关系曲线，并得到关系曲线的数学表达式，然后求取扭矩弹簧的转角，通过转角和数学表达式可求出扭矩弹簧所受扭矩。

1.2 扭矩弹簧测量系统结构设计

图1 扭矩弹簧测试平台结构图

根据以上原理，本测量系统硬件由自主研发的扭矩测量平台、测力传感器、编码器、数据处理单元、NI数据采集卡6221和PC机组成，软件采用labview2010。……