1. 研究目的与意义（文献综述）

扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快，扭矩越小，反之越大，它反映了机器在一定范围内的负载能力。外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩，内部的叫内力偶矩或者叫扭矩。

随着现代科学技术的迅猛发展，扭矩测量的应用领域越来越广泛，无论是在飞机、船舶等大型设备上，还是在家用电器，甚至是钟表游丝这些小设备上，都有研究的意义。此外，在机械产品开发、质量检验、优化控制、工况监测和故障诊断的过程中扭矩测量不可避免，通过扭矩可以实时监测机器系统的性能状态。在现代工业生产特别是自动化生产过程中，我们经常利用扭矩测量系统对扭矩或转矩进行工况实时监测，在很大程度上保证最优工况、提高产品质量、确保设备安全可靠运行、降低能耗，为社会带来深厚的经济效益和社会效益。

扭矩测量是综合应用机械、电子、物理、 计算机等多方面知识的一门学科。随着各种被测系统复杂性和自动化程度的不断提高，扭矩测量的方法也在不断地推陈出新，目前国内外扭矩测量的方法也有了新的发展趋势，主要表现在：向直接测量扭矩的方向发展；动态在线扭矩测量；多功能扭矩测量；向扭矩优化测量的方向；发展数字化、智能化、网络化扭矩测量等等。扭矩测量最基本的三方面的问题是实现扭矩测量需要解决传感器、能量供给和信号传输，其中传感器的准确度是关键技术问题之一。目前，国内外研制和开发的扭矩传感器种类很多，按照扭矩传感器弹性元件的变形几何参数、物理参数和静力学关系，扭矩测量主要有应变型、磁弹性型、转角型三种。应变型传感器是目前国内外使用最多的一种扭矩传感器。它采用在旋转轴表面贴应变片的传统方法，利用适当的电路取得信号，然后进行分析处理。本次设计主要采用了扭矩传感器的常用设计方式，介绍了应变式扭矩传感器的测量原理以及扭矩测量器的设计，描述了该仪器的主要机械结构、电路结构和工作原理，并编写软件程序流程。

2. 研究的基本内容与方案

转矩的测量方法一般用应变电测法，往往将应变片直接贴在机器的轴上，利用传感器将应变片的形变转换为电信号，间接实现对转矩的测量。基于应变式传感器的扭矩测量系统的研究与设计是一种基于单片机的扭矩测量系统。系统利用应变式扭矩传感器实现了扭矩及轴向力的监测，并详细介绍了用芯片采集传感器的输出电压进行模数转换，通过无线收发芯片实现数据的无线传送。

系统的目的是为了实现了扭矩的实时监测。

基本步骤：

3. 研究计划与安排

1-3周：查资料，阅读资料，汇总资料，英文翻译，完成文献阅读报告及开题报告，总结扭矩测量系统的发展状况方法及发展背景；

4-5周：测量系统整体设计分析，熟悉电阻应变片及扭矩测量系统的基本原理，给出测量系统整体设计；

6-8周：扭矩传感器的设计，结合实验室条件，并确定其硬件结构的选用；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王幸之，钟爱琴，王雷，王闪，at89c51系列单片机原理与接口技术[m]，北京航空航天大学出版社，2004

[2]张有颐，扭矩测量技术[m]，中国计量出版社，1986

[3]张凤生，张光辉，基于单片机的扭矩测量系统[j]，仪表技术与传感器， 2000(06)，21-23