[發(fā)明專利]并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310303483.8
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103411716A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 何文華;戴明新;徐進;胡濱鵬;侯明陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L3/04
• 分類號: G01L3/04;G08C23/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

本發(fā)明屬于扭矩測量領域，具體涉及一種并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器。

背景技術

扭矩傳感器是一種測量各種扭矩的精密測量儀器，其在汽車及其他機械領域運用十分廣泛，可用于發(fā)動機輸出扭矩及功率的測量，也可用于電動助力轉向系統(tǒng)中測量汽車方向盤產(chǎn)生的扭矩或者扭轉角，目前的一些扭矩傳感器在信號傳遞方面存在著一些困難，同時測量精度也不夠高，而采用無線電遙測的方法又比較容易受到電磁場的干擾而影響測量的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器。

本發(fā)明為解決其技術問題所采取的技術方案是：本發(fā)明并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器包括第一連接盤、第二連接盤、第一彈性軸、第二彈性軸、空心軸、旋轉變壓器、應變片、紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置，所述紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)射二級管、控制信號發(fā)射管、信號放大器和A/D轉換器，紅外發(fā)射二極管的數(shù)量與A/D轉換器的位數(shù)相同，所述紅外接收裝置包括紅外接收管、紅外接收管支座和控制信號接收管，紅外接收管的數(shù)量與紅外發(fā)射二極管的數(shù)量相同且一一對應；其中，所述第一彈性軸的一端與第一連接盤固定相連，第一彈性軸的另一端與空心軸的一端固定相連，所述第二彈性軸的一端與第二連接盤固定相連，第二彈性軸的另一端與空心軸的另一端固定相連,?第一彈性軸、空心軸和第二彈性軸同軸轉動，各所述應變片分別粘貼于第一彈性軸上且連接組成應變橋，旋轉變壓器固定安裝于第二彈性軸上，信號放大器、A/D轉換器分別固定安裝于空心軸的內(nèi)孔中，信號放大器的信號輸入口與所述應變橋的輸出接口連接，信號放大器的信號輸出口與A/D轉換器的信號輸入口連接，A/D轉換器的信號輸出口與各個紅外發(fā)射二極管分別連接，控制信號發(fā)射管和各紅外發(fā)射二極管安裝于空心軸的外表面，控制信號接收管和各紅外接收管安裝于紅外接收管支座上且控制信號接收管能夠接收到控制信號發(fā)射管發(fā)出的控制信號，同時紅外接收管能夠分別接收到對應的紅外發(fā)射二極管發(fā)出的信號。

進一步地，本發(fā)明還包括第一滾動軸承和第二滾動軸承，第一滾動軸承安裝于第一彈性軸上，第二滾動軸承安裝于第二彈性軸上。

進一步地，本發(fā)明還包括穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器固定安裝于空心軸的內(nèi)孔中，穩(wěn)壓器的輸入端與旋轉變壓器的輸出端連接，穩(wěn)壓器的輸出端分別與所述應變橋、信號放大器、A/D轉換器的電源接口連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器采用紅外方式進行信號傳輸，避免了外界電磁場的干擾，工作可靠；

（2）本發(fā)明采用信號放大器對扭矩信號進行放大，提高了傳感器的測量精度；

（3）本發(fā)明采用旋轉變壓器工作過程中產(chǎn)生的電能對扭矩傳感器中的電路進行供電而不必外接電池，提升了扭矩傳感器的使用時間，節(jié)省了資源。

附圖說明

圖1為本發(fā)明并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明信號時序圖；

圖中，1-1、第一連接盤，1-2、第二連接盤，2-1、第一滾動軸承，2-2、第二滾動軸承，3-1、第一彈性軸、3-2、第二彈性軸，4、空心軸，5、旋轉變壓器，6、紅外發(fā)射二極管，7、紅外接受管，8、紅外接收管支座，9、控制信號接收管，10、控制信號發(fā)射管，11、應變片，12、穩(wěn)壓器，13、信號放大器，14、A/D轉換器。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的結構與工作過程。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明并行數(shù)據(jù)傳輸扭矩傳感器主要包括第一連接盤1-1、第二連接盤1-2、第一彈性軸3-1、第二彈性軸3-2、空心軸4、旋轉變壓器5、應變片11、紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置。其中，紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)射二級管6、控制信號發(fā)射管10、信號放大器13和A/D轉換器14。紅外發(fā)射二極管6的數(shù)量與A/D轉換器14的位數(shù)相同。紅外接收裝置包括紅外接收管7、紅外接收管支座8和控制信號接收管9。紅外接收管7的數(shù)量與紅外發(fā)射二極管6的數(shù)量相同且一一對應。

如圖1所示，本發(fā)明可進一步包括第一滾動軸承2-1、第二滾動軸承2-2和穩(wěn)壓器12。第一滾動軸承2-1安裝于第一彈性軸3-1上，第二滾動軸承2-2安裝于第二彈性軸3-2上。