[发明专利]一种基于压致发光材料的扭矩及温度多参量传感装置

说明书

本发明公开一种基于压致发光材料的扭矩及温度多参量传感装置，包括压致发光材料、光电信号处理元件、固定轴、上位机；待测的系统包括差速器和驱动轴，差速器用于给驱动轴施加扭矩；驱动轴上涂覆了所述的压致发光材料；所述的光电信号处理元件为一套筒结构，非接触的套于所述驱动轴上，通过所述的固定轴固定；所述光电信号处理元件中包括感光元件组、信号处理模块和温度传感模块，用于感知所述压致发光材料因驱动轴转动时给压致发光材料应力而发出的荧光信号强度和温度传感模块感知的温度变化，发送至上位机中进行处理显示。本发明可实现实时检测驱动轴的扭矩变化和温度等变化情况，具有较高的准确度，可以实现远程检测，尤其适应了无人驾驶时代。

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种基于压致发光材料的电机或汽车驱动轴扭矩及温度多参量传感装置。

背景技术

随着工业化发展，在各领域都可以看到电机的应用，特别是行驶的汽车中有大量的电机及驱动轴在转动，而严格检验汽车在行驶过程中驱动轴或电机的性能（如扭矩、转速、温度等参数）一直以来都是个挑战。

当不同的扭矩施加到汽车的驱动轴上，使汽车加速或减速时，驱动轴会受到因扭力（或应力）产生的微小形变。传统的对驱动轴的扭矩检测一般都是在汽车在出厂时通过测试汽车发动机的负载功率来标定得到的，或是单独通过机器给驱动轴施加不同扭矩来测试其力学性能。而针对行驶中的汽车，由于其驱动轴连接着差速器，差速器连接着传动轴，此类轴承在汽车行驶的过程中在不断的转动，很难针对行驶的汽车测试其驱动轴的实时扭矩变化，且由于汽车使用年限及受损程度或实际行驶过程中的温度变化等原因，这使得汽车出厂标定的扭矩参数误差很大，不能实时反映此刻的真实扭矩，而扭矩异常通常预示着发动机或其他轴承的异常，这将有潜在的危险。因此，特别是随着无人驾驶技术的发展，亟需一种能实时反映驱动轴真实运行状态的传感装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于压致发光材

料的扭矩及温度多参量传感装置，实现实时检测驱动轴的扭矩变化和温度变化情况。

一种基于压致发光材料的电机或汽车驱动轴扭矩及温度多参量传感装置，包括压致发光材料、光电信号处理元件、固定轴、上位机；待测的系统包括差速器和驱动轴，差速器用于给驱动轴施加扭矩；驱动轴上涂覆了所述的压致发光材料；所述的光电信号处理元件为一套筒结构，非接触的套于所述驱动轴上，通过所述的固定轴固定；所述光电信号处理元件中包括感光元件组、信号处理模块和温度传感模块，用于感知所述压致发光材料因驱动轴转动时给压致发光材料应力而发出的荧光信号强度和温度传感模块感知的温度变化，发送至上位机中进行处理显示。

所述的压致发光材料是粉末状或胶体状的材料，将紧密贴合涂覆一圈在一段驱动轴上。

所述光电信号处理元件为一个不与驱动轴有实质接触的套筒结构，套于涂覆有压致发光材料的驱动轴上，通过所述的固定轴悬挂固定于汽车底盘上。

所述光电信号处理元件包括感光元件组、信号处理模块、无线收发模块、温度传感模块；所述的信号处理模块接收到来自所述感光元件组和温度传感模块的电信号，经处理后传输至无线收发模块，无线传输至上位机。

所述的感光元件组为光电探测器PD 或CCD或CMOS，且所述的感光元件组平铺嵌入在所述光电信号处理元件的内壁。

所述的温度传感模块为热敏电阻、柔性薄膜直贴式温度传感器。

所述的无线收发模块是具有无线收发功能的模块，包括WiFi、蓝牙。

所述的上位机是具有信息处理、显示、输入和输出功能的设备，上位机通过有线或者无线的方式与光电信号处理元件进行通讯连接。

所述的光电信号处理元件的套筒结构包裹有隔热材料。

所述的隔热材料是采用降低空气与驱动轴之间热传递的材料，包括石蜡、岩棉、气凝胶。