專利名稱：無線感應供電電源的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于非接觸式測量轉矩的儀表的測試及校準，特別是其測試及校準設備的組件。
背景技術：
現有用于旋轉軸扭矩測量的供電方式，如采用鋰、鎳、氫等電池供電，但由于其容量小，使用壽命極短等因素，很難適應實用需求，因而比較廣泛的旋轉軸扭矩測量的供電方式是滑環/碳刷、集流環等有線接觸式供電，這些供電方式的問題是1.滑環/碳刷有線供電，其接縫結構的缺陷只能適用于低速旋軸扭矩測量，通常轉速不大于500轉/分，因而其適用范圍較小；2.碳刷易磨損，因而其工作壽命短，通常不超過2年，使用時需精心維護和定期更換，使用成本明顯增加；3.滑環/碳刷的振動會引起電源傳遞的接觸惡化，極易造成系統供電中斷，也會間接引入電源品質的瞬間干擾分量，傳輸系統需化費大量抗干擾退耦、限幅、濾波等冗余設計，系統設計復雜，可靠性低；4.滑環/碳刷的體積龐大且重，安裝、維護困難；5.滑環/碳刷在旋轉工作時，其平均噪聲可能高達90dB以上。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種無線感應供電電源，它能擴大測量轉速范圍，安裝、維護方便，大大提高供電系統可靠性，并能實現零噪聲。本發明所要解決上述技術問題的技術方案是無線感應供電電源且有一純正弦波振蕩源作為信號源，該純正弦波振蕩源連接有前置放大電路供功放所需驅動電流，該前置放大電路連接有功率放大器和隔離耦合變壓器組成調諧輸出，隔離耦合變壓器連接有發射天線實現輻射，所述無線感應供電電源還具有一接收天線，該接收天線連接有接收解調模塊，接收天線接收發射天線的輻射并經接收解調模塊耦合調諧匹配提供轉軸扭矩測量儀器所需電源。本發明通過電磁感應諧振原理實現非接觸的無線電源供電，突破旋轉軸系長期連續工作和高速測量應用的技術瓶頸制約，給旋轉軸系的(扭矩)測功技術提供全新的解決方案，克服了傳統接觸式電源供電的適用范圍小、安裝維護不方便、供電系統可靠性低和噪聲大等缺陷。
圖1是本發明無線感應供電電源原理框圖。
具體實施例方式
參照圖1，無線感應供電電源包括有純正弦波振蕩源1、前置放大電路2、功率放大器3、隔離耦合變壓器4、發射天線5、接收天線6和接收解調模塊7，其中純正弦波振蕩源1，采用簡潔的單管軟啟動純正弦波振蕩源(LC)設計，即采用高效單頻純正弦波傳輸方式，以成熟電路的高可靠性，應對供電系統頻繁切換引入的瞬間干擾，其獨特的反饋技術使中心頻率穩定而不受電源電壓波動干擾，并無需額外加重的穩壓保護設計，大大增強供電系統可靠性，純正弦波振蕩源1提供頻率、電壓幅值均穩定的純正弦波頻率振蕩作為信號源；前置放大電路2，分別連接于純正弦波振蕩源1和功率放大器3，前置放大電路2 用以實現對純正弦的前置放大，由互補對管組成的跟隨激勵，提供功放所需驅動電流，設計思路源于成熟的音響電路風格；功率放大器3為互補對管功率放大器，具新穎高效率、高能量儲備的調諧工況；隔離耦合變壓器4，分別連接有功率放大器3和發射天線5，隔離耦合變壓器4和功率放大器3組成調諧輸出至發射天線5 ；發射天線5，為一環狀天線，可設置在固定支架上，發射天線5的環形中心線和被測量軸中心線同軸線，發射天線5的輸入端和隔離耦合變壓器4連接，并將功率放大器3和隔離耦合變壓器4組成調諧輸出至發射天線5輻射；接收天線6，為一環狀天線，可固定設置在被測量軸上，并隨該被測量軸旋轉而接收來自發射天線5的輻射，發射天線5和接收天線6可按內外環布置方式分別組裝在固定支架和被測量軸上，發射天線6位于接收天線6的外側，二環形天線之間的距離通常不大于 10毫米，以接收效果的優劣選定；接收解調模塊7和接收天線6連接，接收天線6接收來自發射天線5的輻射，經接收解調模塊7耦合調諧匹配后，高頻鎮流、濾波調理成轉軸扭矩測量儀器所需供電直流各路電源。本發明的感應電源，利用電磁感應諧振耦合單理，實現非接觸的電源傳輸，使其能直接應于高速扭矩測量，該感應電源可適應旋轉軸系的長期連接運轉方式而能實現多機械維護工作，該感應電源采用高效單頻純正弦波傳輸方式，無雜數頻譜間干擾，大大增強供電系統可靠性；該感應電源發射部分均是固定設置，接收部分僅天線和接收解調模塊，設備輕巧、安裝方便，維護也格外簡便；該感應電源獨特的旋轉工作非接觸方式，可實現零噪聲的極佳條件，該感應電源能作為各式轉軸扭矩測量儀器的供電電源，尤其是用于船用環境高速轉軸的扭矩測量儀器的非接觸式供電。
權利要求
1.一種無線感應供電電源，其特征在于所述無線感應供電電源具有一純正弦波振蕩源(1)作為信號源，該純正弦波振蕩源(1)連接有前置放大電路(2)供功放所需驅動電流， 該前置放大電路( 連接有功率放大器C3)和隔離耦合變壓器(4)組成調諧輸出，隔離耦合變壓器(4)連接有發射天線(5)實現輻射，所述天線感應電源還具有一接收天線(6)，該接收天線(6)連接有接收解調模塊(7)，接收天線(6)接發射天線(5)輻射并經接收解調模塊(7)耦合調諧匹配提供轉軸扭矩測量儀器所需電源。
2.根據權利要求1所述的無線感應供電電源，其特征是發射天線(5)和接收天線(6) 為環狀天線，發射天線(5)設置在固定支架上，發射天線(5)的環形中心線和被測量軸中心線同軸線，接收天線(6)固設在被測量軸上，接收天線(6)的環形中心線和被測量軸中心線同軸線。
3.根據權利要求1或2所述的無線感應供電電源，其特征是發射天線(5)和接收天線 (6)呈內、外環布置，二環之間的距離不大于10毫米。
全文摘要
一種無線感應供電電源，主要解決擴大測量轉速范圍等非接觸式技術問題，其采用技術方案是該供電電源具有一純正弦波振蕩源為信號源，該振蕩源連接有前置放大電路供功放所需電流，該前置放大電路連接有功率放大器和隔離耦合變壓器組成調諧輸出，隔離耦合變壓器連接有發射天線實現輻射，該供電電源還具有一接收天線，接收天線連接有接收解調模塊經耦合調諧匹配提供轉軸扭矩測量所需電源，適用于各式轉軸扭矩測量儀器的非接觸式供電。
文檔編號H02J17/00GK102315693SQ20101021543
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者嚴康平, 徐姝菁, 李濤, 李金明, 陳永培 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所