刘双红，靳 鸿*，陈昌鑫，边晶晶，刘 璐

(1.中北大学电子测试技术国家重点实验室，太原030051;2.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)

基于锁相环和PWM技术的容栅传感器微小扭矩信号测试方法

刘双红1，2，靳 鸿1，2*，陈昌鑫1，2，边晶晶1，2，刘 璐1，2

(1.中北大学电子测试技术国家重点实验室，太原030051;2.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)

针对特种车辆扭矩测试信号引线困难、信号易受干扰、安装空间狭小的难题，提出了基于容栅传感器的微小扭矩测试方法。测试借助PWM电路以及锁相环电路对信号进行调理，不需要载频和附加解调线路，电路简单，克服了安装困难的缺点，同时降低了系统的传输误差以及随机噪声干扰，提高了测试精度。实验表明系统的相对误差小于2%。

扭矩测试;容栅传感器;PWM;锁相环

扭矩是动力机械的动力性和经济性评估的重要参数，扭矩测试作为一种基本的测量手段，在国防军事、航空航天以及机械制造领域有着十分广泛的应用。目前，常用的扭矩测试方法有接触式测量和非接触式测量［1］。传统的应变片接触式测量往往需要利用集流环来完成信号传输，应变片容易磨损、老化，在测量精度、经济性方面存在不足。非接触性扭矩测试方法，比如光栅式、电感式也已经在扭矩测试中得到广泛的应用，但电容式扭矩测试方法具有更好的特性，例如温度稳定性好、动态响应快、环境适应性强，在一些粉尘、油污、强磁场、空间狭小等恶劣环境下有其不可替代的作用［2］。……