專利名稱：電子數顯測矩扳手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測矩扳手，尤指一種利用容柵式位移傳感器并具有“三桿”結構的電子數顯扳手。
測矩扳手是用來測量施加在緊固件上扭矩大小的工量具。
目前常用的測矩扳手有機械式和電子式兩類。機械式(指針式、表頭式、限力式等)測矩扳手精度低、功能少、示值不能保持、不易識別等，使用很不方便。電子類測矩扳手目前種類不多，除利用應變式扭矩傳感器制造的電子數顯測矩扳手外，專利《電容式扭矩傳感器》(專利號93200342.7)中，作為實施例介紹的具有“兩桿”結構的電子數顯測矩扳手有更多的優點。與應變式電子數顯測矩扳手相比，它有體積小、耗電少、電池電壓變化不影響測量精度、性能更穩定等特點。


圖1是兩桿式電子數顯測矩扳手結構示意圖。圖中加力桿1上固定容柵位移傳感器的發送電極4；剛性測量桿2上固定容柵位移傳感器的接收電極3。這里所謂容柵式位移傳感器是指一種柵形電容器式位移傳感器，其發送電極由多個(
圖1中畫出8個)金屬箔制成的極片按節距排列而成(
圖1中8個極片排成一個節距)。一個節距內的每個極片上饋接1路發送信號(此處共8路發送信號，由電路6、7、8供給)。每路信號的幅度、頻率相同而相位不同(此處每路發送信號的相位依次相差45°)。
接收電極也由若干金屬箔極片排列而成。
上述發送電極片和接收電極片一起構成容柵式位移傳感器。
在
圖1所示的電子數顯扳手中，選擇彈性變形件作敏感元件有三種可能，即加力桿1為彈性變形件；扭轉軸14為彈性變形件；加力桿1和扭轉軸14同時作彈性變形件。實際上因為后一種設計時計算困難，工藝性不好，一般都不采用。
如果在加力桿1上施加扭轉力P，當加力桿1為彈性變形件而扭轉軸14為剛性件時，加力桿產生彎曲變形(產生撓度)；當加力桿1為剛性件而扭轉軸14為彈性變形件時，加力桿繞軸心轉動，產生角位移。這兩種情況都使發送電極4和接收電極3產生相對位移，位移量的大小與力P在扳手頭部中心產生的力矩M成正比。
接收電極3上的信號是由8路發送信號在其上共同感應而成的綜合信號，綜合信號的相位與發送電極和接收電極之間的相對位移量成正比，也就是與上述力矩M的大小成正比。接收信號經耦合電極5送到電路9、10、11、12、13進行變換和處理，并以力矩單位在液晶屏上顯示M值。
兩桿式電子數顯測矩扳手的缺點在于容柵位移傳感器的一個電極(
圖1中是發送電極)固定在加力桿1上，即加力桿兼作測量桿。因為在扳手的各部件中，“剛性”是相對的，在力和力矩的作用下都會產生一定的變形量。這樣，當加力桿1為彈性變形件時，扭轉軸14剛度不夠產生的變形影響測量結果。同樣扭轉軸14為彈性變形件時，加力桿1剛度不夠產生的變形也影響測量結果。因此，使確定彈性變形件的各種參數和調試扳手的工作特性復雜化。
本實用新型的目的是提供一種設計計算簡便、易于調試、測量精度高的“三桿”式電子數顯測矩扳手。
本實用新型的目的是這樣實現的增設一個測量桿，使加力桿與測量桿分開，加力桿的彎曲變形(撓度)不包含在發送電極和接收電極的相對位移中，即不影響測量結果。因此，在設計中只計算扭轉軸14的變形量及其線性度對測量精度的影響即可。
本實用新型提供的電子數顯測矩扳手設計計算簡便，易于調試，測量精度高，使用方便。
圖1 是兩桿式電子數顯測矩扳手的結構示意圖。
圖2 是本實用新型結構示意圖。
下面對照附圖進一步闡述本實用新型。
如圖2所示，本實用新型是三桿式(加力桿1、測量桿2和測量桿15)電子數顯測矩扳手，其測量原理與上述兩桿式電子數顯測矩扳手完全相同。其結構特點是扭轉軸14為彈性變形件，加力桿1為剛性件(剛度不必很高)且不再兼作測量桿。測量桿2和測量桿15的一端分別與容柵位移傳感器的發送電極和接收電極剛性連接，另一端分別與彈性扭轉軸14的兩端剛性連接。與兩根測量桿一端相連接的容柵位移傳感器的電極，既可以是線位移傳感器的發送電極和接收電極，也可以是角位移傳感器的發送電極和接收電極。如圖2所示。這樣，當加力桿1上施加扭轉力P時，扭轉軸14相應地產生角變形，測量桿2和15產生角位移。和上述兩桿式電子數顯測矩扳手一樣，容柵位移傳感器把此角位移變換成電信號，經各電路變換處理，最后將M值以力矩單位N.m或kgf.m顯示在液晶屏上。
本實用新型的加力桿與測量桿分離，所以加力桿的剛度要求不必很高，因其彎曲變形不再引入測量結果，即加力桿的變形不影響測量桿2和15的相對位移量。這不僅使設計扭轉軸14和加力桿1相對簡單，更使調整扳手的特性曲線的斜率和保證測量精度更容易。
權利要求1.一種電子數顯測矩扳手，由彈性扭轉軸、加力桿、兩根測量桿以及容柵位移傳感器、集成電路、顯示屏構成，其中兩測量桿的一端分別裝有容柵位移傳感器的發送電極和接收電極，其特征在于加力桿與測量桿分開，兩測量桿的一端分別與容柵位移傳感器的發送電極和接收電極剛性連接，另一端分別與彈性扭轉軸的兩端剛性連接。
2.由權利要求1所述的電子數顯測矩扳手，其特征在于與兩根測量桿一端相連接的容柵位移傳感器的電極，既可以是容柵式線位移傳感器的發送電極和接收電極，也可以是容柵式角位移傳感器的發送電極和接收電極。
專利摘要本實用新型為電子數顯測矩扳手，提供了一種新型結構，它由扭轉軸14、雙測量桿2和15、容柵位移傳感器和加力桿1等部分組成。其特點在于加力桿1與裝有容柵位移傳感器發送電極和接收電極的兩測量桿2、15分開，當在加力桿1上施加力P時，加力桿的彎曲變形不影響兩測量桿的相對位移量，因而不影響測量結果和精度。
文檔編號B25B23/14GK2210069SQ9421137
公開日1995年10月18日 申請日期1994年5月24日 優先權日1994年5月24日
發明者石玉良, 羅亞川, 馬禮耀, 郭霄峰 申請人:北京峰光科技開發公司