设计通常被测信号是由多个频率分量组合而成的，而且在检测中得到的信号除包含有效信息外，还含有噪声和不希望得到的成分，从而导致真实信号的畸变和失真。

所以希望采用适当的电路选择性地过滤掉所不希望的成分或噪声。

滤波器便是实现上述功能的手段和装置。

根据滤波器的选频方式般可将其分为低通滤波器高通滤波器带通滤波器以及带阻滤波器四种类型。

低通滤波器允许在其截止频率以下的频率成分通过而高于此频率的频率成分被衰减高通滤波器只允许在其截止频率之上的频率成分通过带通滤波器只允许在其中心频率附近定范围内的频率分量通过带阻滤波器可将选定频带上的频率成分衰减掉。

本设计中，把检验棒经电动扳手扭转后产生微弱的信号经过放大后，由于其干扰信号高于其截止频率，因此需要将输入信号中的高频干扰信号去除或大幅度衰减，让有用的低频信号充分保留，因此通过对以上各类型滤波器比较，选用低通滤波器。

其幅频特性图如图所示其中为截止频率，即幅频特性值等于即时所对应的频率点。

图幅频特性图最基本的是阶有源低通滤波器，其中图中输入信号接在滤波电路的同相输入端，图中接在反相输入端，两种情况均为阶滤波。

其频响特性为图图阶有源低通滤波电路对图电路式中阶滤波器的截止频率，滤波器的电压增益，对图电路式中这类滤波器的特性并不理想，当时，其幅频响应衰减不快，仅为十倍频程，这会导致滤波不干净。

因此为了进步改善滤波性能，可采用二阶或高阶有源低通滤波电路。

般说，高阶滤波器的滤波性能优于低阶滤波器，其陡度对通带之外频率干扰信号的抑制程度高于低阶滤波器。

下面介绍种集成有源滤波芯片，由美国公司生产的八阶低通滤波器，该滤波器在传感器测量数字记录仪应变计中得到广泛应用。

该滤波器可以单或双电源应用。

只要选择适当的时钟频率送入该集成电路的端，即可达到滤波的目的。

也可以使用内部振荡器，在端对地接个合适的电容器达到同样的目的电容器按式，为该滤波器的转折频率。

由于本次测试属于静态测试，因此该滤波器的转折频率非常小，我们可以取，所以由得出端对地接的电容器的电容为。

图为的引脚排列图时钟输入端负电源正电源接地端信号输入端信号输出端独立运放输入端独立运放输出端图的引脚排列图图是该集成滤波器的典型应用，图中使用单电源，为电源退耦电容，为分压电阻，使端处电源中点电平。

因不用内置运放，将和短接。

图转换器原理及选择转换器的任务是完成模拟信号到数字信号的转换。

常用的有积分型逐次逼近型并行比较型转换器。

为了满足多种需要，根据这些转换方法，国内外生产厂家设计生产出了多种多样的转换芯片，仅美国公司的产品就有几十个系列，近百种型号之多。

其中双积分式转换器精度高，抗干扰性强，般用于精度要求高而速度要求不高的场合，例如测量仪表中最常用的转换器就是双积分式转换器。

尽管转换器的品种型号很多，性能和功能也各不相同，但从使用角度看，无论何种芯片，都应包括以下四种基本信号引脚端模拟信号输入端单极性或双极性数字量输出端串行或并行转换启动信号输入端转换结束信号输出端是将模拟电路和数字电路集成在个芯片内的双积分转换器，它具有功耗低精度高等特点，它采用码输出，读数直观，被广泛的应用在各种数字仪表之中。

的引脚排列如图所示图的引脚排列由图可知为线双列直插式封装，各引脚端的应用特性如下芯片工作电源，。

正电源接端，负电源接端，两者公共接地端为。

基准电压接入端。

其接地端为。

基准电压般由专用稳压电路提供或的精准稳压电源。

被测信号由端引入，其接地端为。

由于芯片内部具有自动极性转换功能，故正极性或负极性电压均可输入，被测电压量程为或。

外接振荡器电阻接入和端，的典型值为，此时时钟频率为，时钟频率随增加而下降。

外接积分电阻接入端，外接积分电容接入端。

当时钟频率时，积分电容通常取，在量程为时，积分电阻量程为时，。

失调补偿电容接入端，典型值为。

转换周期结束标志由端输出，每当转换结束，端输出个宽度为时钟周期的正脉冲。

过量程标志由短生产周期，提高生产效率等优点，因此在许多行业特别是机械行业得到广泛应用。

在定扭矩电动扳手广泛应用的同时也就衍生出机械测量仪器行业的发展，因为每台电动扳手生产出来后都需要相关检测仪器对其检测，这样才能保证产品的合格。

本论文阐述了定扭矩电动扳手扭矩测量检验台设计的全过程，首先简要介绍了定扭矩电动扳手在工业生产中所起的作用，同时也说明了许多厂家在生产电动扳手的时候，如何用种装置检验自己的电动扳手是否合格，因此就得出需要种装置来检测电动扳手的质量。

本次测量检验台的设计是根据定扭矩电动扳手的额定扭矩分别进行了检验台的机械结构设计和检验台测试系统设计，并且对设计进行了较详细的说明。

通过这次定扭矩电动扳手扭矩测量检验台设计，不仅使本人在机电体化方面尤其是机械设计技术和检测技术有了长足的进步，但是由于本人水平有限，时间仓促，再加上本人仅仅是通过查阅相关书籍和咨询相关人士而提出的设计思路，对机械测量仪器制造企业总体情况了解不够，缺乏足够的资料，因此所确定的设计方案肯定有很多不足之处，请老师指正。

设计产品必须通过实践，在实践中发现问题，解决问题，只有在应用中不断解决这些问题，我们才能逐步完善设计的技术，才能为企业创造更高的效益。

致谢本论文的研究和撰写工作都是在我的指导老师李鸿宾老师的精心指导和悉心关怀下完成的，从选题课题进展到论文的审阅定稿，李老师都倾注了巨大的心血，是他给了我不少宝贵的建议，使我在整个开发过程中少走了许多弯路。

李老师的渊博学识和严谨的治学态度对我产生有益而深远的影响，使我终生受益，对我以后的成长发展有重大意义。

在此瑾向李老师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢，也要谢谢整个毕业答辩小组，在整个设计过程中也给了我不少的帮助。

参考文献濮良贵纪名刚机械设计高等教育出版社年月第版熊诗波黄长艺机械工程测试技术基础机械工业出版社年月第版周开勤机械零件手册高等教育出版社年月第版成大先机械设计手册化学工业出版社年月第版叶挺秀张伯尧电工电子学高等教育出版社年月第版方昌林徐刚电气测量仪器化学工业出版社年月第版蒋敦斌李文英非电量测量与传感器应用国防工业出版社年月第版，，侯国章测试与传感器技术哈尔滨哈尔滨工业大学，输出，当时端输出低电平。

更新转换结果输出的控制端为。

当与连接时，每次转换结果的输出都被更新。

首先，端发出个正脉冲，接着多路开关依次选通，选通脉冲控制转换结果，以码形式分时按千百十个位次序送出。

具体为当选通期间，分时输出百位十位个位的码数。

但在选通期间，输出端除了表示千位数或外，还表示了转换结果的正负极性，输入信号是欠量程还是过量程过量程是指输入过大使计数值超出，欠量程是指输入过小使计数值小于。

其规定如表所示表选通时表示的输出结果输出结果状态千位数为千位数为输出结果为正值输出结果为负值输入信号过量程输入信号欠量程在个转换周期内重复输出同转换结果高达次以上即周期约为，经过约后再次发出个正脉冲标志前次转换结果的输出结束，开始新的转换结果输出。

每个选通脉冲宽度为个时钟周期，相邻选通脉冲之间间隔为个时钟脉冲，图给出的选通脉冲时序图。

图选通脉冲时序由于本转换器采用的模拟电压输入量程为，且采用字位动态扫描码输出方式，即千百十个各位码轮流在端输出，同时在端出现同步字位选通信号，位计数器表示的计数值从，所以每位对应值为当扭矩时，由放大器放大后输出电压，所以此时的数字量为用码表示为图为与模数转换器的连接图从图可以看出应变片与弹性轴组成的扭矩传感器将采集的信号送入的引脚，对信号放大倍后，从引脚输出送到转换器进行转换。

图与的连接图显示电路设计该显示电路由转换器驱动的译码显示器和位选择驱动器组成。

译码器译码器内有四位锁存器七段译码器以及驱动器，其驱动电流可达，它的结构框图和译码器的印脚排列图如图所示译码器结构框图译码器引脚排列图的码输出接至的输入端，经内部译码，输出的直接驱动数码管的七段笔画。

为所存允许端。

当为时，保持原有所存的码不变，当为时，所存电路直通，输入的码直接输出，故图中端接地。

为灯测试端，置时，七段全亮显示。

正常工作时置。

为消隐端，低电平有效。

将置，七段全暗，无字形显示。

图中和的过量程端连接，当输入电压超出量程大于时，端由高电平变为低电平，使为，