[发明专利]一种非接触式转角转矩传感器

权利要求书

1.一种非接触式转角转矩传感器，包括输入轴部件、输出轴部件、扭杆弹簧、转角测量部件、磁阻传感器组件、信号盘、台架盘；其特征在于：输入轴部件和输出轴部件通过扭杆弹簧相连接；转角测量部件和输入轴部件连接固定在一起，可以测量输入轴部件的绝对转角；信号盘和输入轴部件连接在一起，台架盘和输出轴部件连接在一起，磁阻传感器组件安装在台架盘上；当在输入轴部件被加载扭矩，信号盘跟随输入轴部件一起转动，将转矩信号转换成角度信号，信号盘和磁阻传感器组件之间有相对转动，可以测得相对转角，利用相对转角进而可以测出转矩；实现同时测量转角和转矩。

2.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：输入轴部件与扭杆弹簧通过销机械连接，输出轴部件与扭杆弹簧通过销机械连接。

3.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：信号盘是用硅钢加工成的齿轮型部件，信号盘和输入轴部件通过过盈配合机械连接在一起，台架盘和输出轴部件通过过盈配合机械连接在一起，磁阻传感器组件通过螺钉机械固定在台架盘上。

4.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：转角测量部件包括主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮，主动齿轮和输入轴部件机械连接；第一从动齿轮和第二从动齿轮和主动齿轮啮合；第一从动齿轮和第二从动齿轮中均嵌有产生磁场的磁铁；第一从动齿轮的上方设置有磁阻芯片，该磁阻芯片和第一从动齿轮中的磁铁的距离不超过3mm；第二从动齿轮的上方也设置有磁阻芯片，该磁阻芯片和第二从动齿轮中的磁铁的距离不超过3mm;磁阻芯片用于探测磁场方向的变化；上述两个磁阻芯片分别安装在第一测量转角芯片组合和第二测量转角芯片组合中。

5.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：将信号盘与输入轴部件通过过盈配合相固接，将测量输入轴部件与输出轴部件相对转角的磁阻传感器组件与输出轴部件相固接，当输入轴部件与输出轴部件因转矩作用发生相对转动的时候，二者之间会产生一个相对转角；在外加磁场的作用下磁阻传感器组件中的磁阻芯片可以检测到这个角度，再通过后处理芯片可以把所施加的转矩计算出来。

6.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：第一从动齿轮和第二从动齿轮的齿数不同：主动齿轮与第一从动齿轮的齿数比为3～5 ，与第二从动齿轮的齿数比为2～3 。

7.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：磁阻传感器组件与信号盘的距离不超过2 mm。

8.根据权利要求1 所述的一种非接触式转角转矩传感器，其特征在于：主动齿轮和从动齿轮旋转时，安装在第一从动齿轮上方的第一测量转角芯片组合中的磁阻芯片和安装在第二从动齿轮上方的第二测量转角芯片组合中得磁阻芯片检测随第一从动齿轮和第二从动齿轮中磁铁的旋转而发生的磁场变化。