[实用新型]涡流式力矩传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量力矩的传感器，具体涉及一种涡流式力矩传感器。

背景技术

公开号为CN2434640的可安装在自行车、轮椅的中轴上的力矩传感器，它包括前盖，后盖，在前盖和后盖中心设置的方榫孔状凸轮，套装在方榫孔状凸轮上的向心推力轴承，二个以上装于后盖上的导杆连同弹簧，装于向心推力轴承中衬垫上的位移钉，以及安装在位移钉表面的位移信号转换器。向心推力轴承中的衬套上装有凸轮触头，衬垫上装有可限制方榫孔状凸轮向外轴向位移的限位钉，可实现力矩传感功效。

公开号为CN201653611U的力矩传感器，包括内磁环、外磁环和霍尔元件；内磁环与外磁环分别固定在电动自行车的主动轮和连接从动轮的链轮连接座上，且两者在空载时磁场同步；霍尔元件安装在电器支撑座上用于产生与内磁环、外磁环产生磁场相对应的方波信号，通过判断方波信号是否发生相位差，控制驱动电机是否助力，电机助力的大小随着加载大小连续变化，使骑行助力感舒适。

而以上两种，包括公开的其他力矩传感器都存在结构复杂，适用范围有一定的局限性的技术问题，如要实现在工业加工过程中对螺钉拧紧时的扭矩进行检测，而以上扭矩传感器实现准确检测较为困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种涡流式力矩传感器。

本实用新型提供的涡流式力矩传感器包括安装于转轴上的第一轴套，设置于第一轴套外部的第二轴套；以及设置于第二轴套外部，并与第一轴套和第二轴套同心的固定套筒。

上述第一轴套上设置有多个第一槽孔；第二轴套上设置有与第一槽孔相交错的第二槽孔；固定套筒上设置有与第一槽孔以及第二槽孔相对应的线圈槽。

上述线圈槽内嵌入有高频线圈。

上述第一槽孔与第二槽孔至少设置为两排，并且相互交叉排布。

上述线圈槽至少为两排，每排与第一槽孔和第二槽孔相对应。

上述高频线圈的频率为0.7-1MHZ。

上述高频线圈的频率为1MHZ。

上述第一轴套和第二轴套均为铝轴套。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，成本低廉，灵敏度和数值的准确性很高，应用范围和市场前景都较为广泛；

2、通过简单的感应电涡流原理，当带有高频电流的线圈靠近被测旋转轴时，线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在被测旋转轴表面上产生电涡流，再经计算后便可得出要测的力矩值。

说明书附图

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为本实用新型中第一轴套1和第二轴套2的俯视图。

附图标记说明：

第一轴套1，第一槽孔101，第三槽孔102；第二轴套2，第二槽孔201，第四槽孔202；固定套筒3，线圈槽301，高频线圈311；转轴4。

具体实施方式

本实用新型提供的涡流式力矩传感器包括，安装于转轴4上的第一轴套1，设置于第一轴套1外部的第二轴套2；以及设置于第二轴套2外部，并与第一轴套1和第二轴套2同心的固定套筒3。第一轴套1上设置有多个第一槽孔101；第二轴套2上设置有与第一槽孔101相交错的第二槽孔201；固定套筒3上设置有与第一槽孔101以及第二槽孔201相对应的线圈槽301；线圈槽301内嵌入有高频线圈311；第一槽孔101与第二槽孔201至少设置为两排，并且相互交叉排布。线圈槽301至少为两排，每排与第一槽孔101和第二槽孔201相对应。高频线圈311的频率为0.7-1MHZ，优选为1MHZ。第一轴套1和第二轴套2均为铝轴套。在足够长的测量轴上同心地装有导电性能良好的、带槽的铝轴套，并用法兰连接起来。在扭矩时，第一轴套1和第二轴套2上的第一排的第一槽孔101和第二槽孔201相互接近，即可见度增大；第一轴套1上的第二排中的第三槽孔102与第二轴套2上第二排中的第四槽孔202相互错开，其可见度减小。在第一轴套1和第二轴套2外面设置的与第一轴套1和第二轴套2同心的固定套筒3，固定套筒3上内嵌的，并与第一槽孔101和第二槽孔201相对应的高频线圈，最佳频率为1MHz；转轴4绕M方向转动时，电感发生变化。采用感应电涡流原理，当带有高频电流的线圈靠近被测旋转轴时，线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在被测旋转轴表面上产生电涡流，由于电涡流效应与被测金属间的距离及电导率、磁导率、几何尺寸、电流频率等参数有关。再通过相应电路可将被测旋转轴相对于传感器探头之间扭矩的变化转化为电压或电流变化，再经外部电路运算后通过显示器直接显示出扭矩值。