基于STM32实现扭矩-转角法的智能扳手的设计与实验研究

《基于STM32实现扭矩-转角法的智能扳手的设计与实验研究》是一篇聚焦于现代工业领域中紧固件拧紧技术的研究论文。该论文旨在通过引入先进的微控制器技术，设计并实现一种能够精确测量和控制扭矩及转角的智能扳手系统，从而提高螺栓连接的质量和可靠性。

在传统的手动或机械式扳手中，由于操作者经验、力量控制等因素的影响，往往难以保证拧紧过程的一致性和准确性。而随着工业自动化和智能化的发展，对紧固件拧紧质量的要求越来越高。因此，采用电子控制手段来实现扭矩和转角的精准控制成为了一个重要的研究方向。

本文所设计的智能扳手系统以STM32系列微控制器为核心，结合高精度扭矩传感器和角度检测模块，构建了一个集数据采集、处理、显示和控制于一体的智能控制系统。STM32作为一款高性能、低功耗的32位微控制器，具备丰富的外设接口和强大的计算能力，非常适合用于此类嵌入式系统的设计。

在硬件设计方面，论文详细介绍了智能扳手的结构组成，包括扭矩传感器的选择与安装位置、角度检测装置的配置以及主控单元的电路设计。同时，针对不同应用场景，系统还支持多种工作模式，如恒扭矩模式、恒转角模式以及复合控制模式，以适应不同的拧紧需求。

软件部分则主要围绕STM32的编程展开，包括信号采集、数据处理、参数设置以及人机交互等功能模块的实现。论文中还提出了基于PID算法的闭环控制策略，以确保系统在实际应用中能够保持良好的稳定性和响应速度。

为了验证系统的性能，作者进行了多组实验测试，包括不同扭矩设定值下的输出稳定性测试、不同转角范围内的控制精度测试以及长时间运行下的系统可靠性评估。实验结果表明，该智能扳手能够在较宽的范围内实现高精度的扭矩和转角控制，满足工业生产中的实际需求。

此外，论文还探讨了智能扳手在实际应用中的优势，如提高工作效率、减少人为误差、提升产品质量等。同时，也指出了当前系统在抗干扰能力、环境适应性等方面仍存在的不足，并提出了未来改进的方向。

总体而言，《基于STM32实现扭矩-转角法的智能扳手的设计与实验研究》为智能紧固工具的研发提供了一种可行的技术方案，具有较高的工程应用价值和理论研究意义。该研究成果不仅有助于推动智能制造技术的发展，也为相关领域的技术创新提供了新的思路和参考。