[實用新型]一種金屬電阻應變片式扭矩傳感器

有效

• 申請號: 201220581949.1
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN203069302U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 謝立群
• 申請（專利權）人: 謝立群
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于感測技術領域，特別涉及一種金屬電阻應變片式扭矩傳感器。?

背景技術

電動助力轉向系統EPS是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統,與傳統的液壓助力轉向系統HPS相比,EPS系統具有很多優點：僅在需要轉向時才啟動電機產生助力,能減少發動機燃油消耗；能在各種行駛工況下提供最佳助力，改善汽車的轉向特性,提高汽車的主動安全性；沒有液壓回路,調整和檢測更容易,裝配自動化程度更高,且可通過設置不同的程序；不存在漏油問題,減小對環境的污染。EPS系統是未來動力轉向系統的一個發展趨勢。通過傳感器探測司機在轉向操作時方向盤產生的扭矩或轉角的大小和方向，并將所需信息轉化成數字信號輸入控制單元,再由控制單元對這些信號進行運算后得到一個與行駛工況相適應的力矩,最后發出指令驅動電動機工作，電動機的輸出轉矩通過傳動裝置的作用而助力。因此扭矩傳感器是EPS系統中最重要的器件之一。?

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供一種金屬電阻應變片式扭矩傳感器。?

本實用新型的技術方案是這樣實現的：該傳感器包括由振蕩電路、環形變壓器1、環形變壓器2、整流電路、應變電橋、放大電路、壓頻轉換和信號調理電路組成，震蕩電路連接第一環形變壓器，第一環形變壓器與整流電路相連，整流電路連接應變電橋的輸入，應變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉換電路相連，壓頻轉換電路與第二環形變壓器相連，第二環形變壓器的輸出連接信號調理電路。在彈性軸上粘貼應變計組成測量電橋，當彈性軸受扭矩產生微小變形后引起電橋電阻值變化，應變電橋電阻的變化轉變為電信號的變化從而實現扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉換：?傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件，在45度和135度的方向上產生最大壓應力和拉應力，這個時候承受的主應力和剪應力相等，此時可以采用半導體電阻應變片，并將它們接成差動全橋,其輸出電壓正比于扭轉軸所受的扭矩。?

本實用新型的優點：該傳感器具有成本低、測量將度高、靈敏度高，在電動機輸出轉矩測量時有廣泛應用。?

附圖說明

圖1為本實用新型金屬電阻應變片式扭矩傳感器原理圖。?

具體實施方式

本實用新型的詳細結構結合實施例加以說明。?

該金屬電阻應變片式扭矩傳感器原理如圖1所示，該傳感器包括由振蕩電路、第一環形變壓器、第二環形變壓器、整流電路、應變電橋、放大電路、壓頻轉換和信號調理電路組成，震蕩電路連接第一環形變壓器，第一環形變壓器與整流電路相連，整流電路連接應變電橋的輸入，應變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉換電路相連，壓頻轉換電路與第二環形變壓器相連，第二環形變壓器的輸出連接信號調理電路。在彈性軸上粘貼應變計組成測量電橋，當彈性軸受扭矩產生微小變形后引起電橋電阻值變化，應變電橋電阻的變化轉變為電信號的變化從而實現扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉換：?傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件，在45度和135度的方向上產生最大壓應力和拉應力，這個時候承受的主應力和剪應力相等，此時可以采用半導體電阻應變片，并將它們接成差動全橋,其輸出電壓正比于扭轉軸所受的扭矩。?