[發(fā)明專利]電容式扭矩傳感器及智能車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110330017.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN113237585B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·劉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南久鈺電子有限公司
• 主分類號(hào): G01L3/00
• 分類號(hào): G01L3/00
• 代理公司: 北京智燃律師事務(wù)所 11864
• 代理人: 胡彪

1.一種電容式扭矩傳感器，其特征在于，包括：第一電極板、支架和電路組件；

所述電路組件包括封裝殼體、位于所述封裝殼體表面的第二電極板和位于所述封裝殼體內(nèi)部的電感元件、汲能部件和信號(hào)發(fā)射天線；

所述第一電極板用于固定在金屬結(jié)構(gòu)件表面，所述第一電極板的兩側(cè)分別設(shè)置了一個(gè)所述支架，所述支架是柱狀結(jié)構(gòu)或片狀結(jié)構(gòu)，其中，柱狀結(jié)構(gòu)的支架能在平行于所述第一電極板的各個(gè)方向上發(fā)生偏擺，片狀結(jié)構(gòu)的支架用于固定的底邊與所述第一電極板的一側(cè)平行，片狀結(jié)構(gòu)的支架能沿所述底邊發(fā)生偏擺；

所述電路組件通過所述支架安裝在所述第一電極板上方，所述第二電極板正對(duì)所述第一電極板，所述第一電極板和所述第二電極板組成電容器，所述汲能部件用于將汲取的能量轉(zhuǎn)換為電能，所述電容器、所述電感元件和所述汲能部件構(gòu)成諧振電路，所述信號(hào)發(fā)射天線與所述諧振電路連接，所述信號(hào)發(fā)射天線用于向外輻射所述諧振電路產(chǎn)生的諧振信號(hào)，其中，所述諧振信號(hào)的頻率與所述電容式扭矩傳感器承受的扭矩成正比；當(dāng)所述電容式扭矩傳感器受到振動(dòng)時(shí)，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述支架和所述第一電極板組成U型結(jié)構(gòu)，所述第一電極板為U型結(jié)構(gòu)的底部，所述支架設(shè)置在所述第一電極板兩端且與所述第一電極板垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述第一電極板和所述電感元件通過導(dǎo)電的支架電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述封裝殼體和所述支架上設(shè)置有互相匹配的卡扣，所述封裝殼體通過所述卡扣固定在所述支架上端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述汲能部件包括由壓電材料制成的振動(dòng)發(fā)電部件，所述振動(dòng)發(fā)電部件用于將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述振動(dòng)發(fā)電部件還用于檢測(cè)所述電容式扭矩傳感器所處位置的振動(dòng)情況，其中，所述振動(dòng)發(fā)電部件輸出電能的電壓幅值與所述電容式扭矩傳感器的振動(dòng)幅度成正比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電容式扭矩傳感器，其特征在于，所述汲能部件為無線射頻能量接收部件，所述無線射頻能量接收部件用于接收無線射頻能量并轉(zhuǎn)換為電能。

8.一種智能車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電容式扭矩傳感器、信號(hào)接收天線和處理器；

所述電容式扭矩傳感器的第一電極板安裝在車輛上待監(jiān)測(cè)的金屬結(jié)構(gòu)件表面，所述電容式扭矩傳感器用于將所述金屬結(jié)構(gòu)件承受的扭矩轉(zhuǎn)換為諧振信號(hào)；

所述信號(hào)接收天線用于接收所述信號(hào)發(fā)射天線輻射的諧振信號(hào)；

所述處理器用于處理所述信號(hào)發(fā)射天線接收的諧振信號(hào)，根據(jù)所述諧振信號(hào)的頻率確定所述金屬結(jié)構(gòu)件承受的扭矩。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述汲能部件包括由壓電材料制成的振動(dòng)發(fā)電部件時(shí)，所述處理器還用于根據(jù)所述諧振信號(hào)的電壓幅值確定所述金屬結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)情況。