[发明专利]一种电磁感应式扭矩角度传感器

摘要

本发明涉及一种传感器，特别涉及一种电磁感应式扭矩角度传感器。本发明的PCB板上设置至少一组输入轴信号采集单元与输出轴信号采集单元以及信号处理单元，输入轴信号采集单元的输入端连接第一转角、输出端输出第一角度信号，输出轴信号采集单元的输入端连接第二转角、输出端输出第二角度信号，输入轴信号采集单元、输出轴信号采集单元的输出端还分别输出第一角度信号、第二角度信号至信号处理单元的输入端，第一角度信号与霍尔传感器采集的霍尔角度信号通过游标算法得到方向盘角度信号，信号处理单元的输出端输出扭矩信号；因此本发明能够同时测量方向盘角度信号和扭矩信号，且本发明具备结构紧凑、角度测量的精度高、成本低廉、可批量生产的特点。

主权项

1.一种电磁感应式扭矩角度传感器，其特征在于：包括一个PCB板(10)，套设在输入轴(60)上的输入转子(40)以及套设在输出轴(70)上的输出转子(50)，所述输入轴(60)与输出轴(70)之间通过扭杆(80)相连；所述PCB板(10)上设置至少一组信号处理电路，所述信号处理电路包括输入轴信号采集单元(110)与输出轴信号采集单元(120)以及信号处理单元(130)，所述输入轴信号采集单元(110)的输入端连接来自输入轴(60)的第一转角，输入轴信号采集单元(110)的输出端输出第一角度信号，所述输出轴信号采集单元(120)的输入端连接来自输出轴(70)的第二转角，输出轴信号采集单元(120)的输出端输出第二角度信号，所述输入轴信号采集单元(110)、输出轴信号采集单元(120)的输出端还分别输出第一角度信号、第二角度信号至信号处理单元(130)的输入端，所述信号处理单元(130)的输出端输出扭矩信号；所述PCB板(10)上设置输入轴信号采集单元(110)与输出轴信号采集单元(120)共用的激励线圈，所述输入轴信号采集单元(110)还包括输入轴线圈(20)，所述输出轴信号采集单元(120)还包括输出轴线圈(30)；所述输入轴线圈(20)和输出轴线圈(30)绕线结构相同，二者均至少设置为第一接收线圈(L3)和第二接收线圈(L4)；所述激励线圈采用中间抽头方式绕制，即为激励线圈设置为依次串联的第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)，所述第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)分别设置在接收线圈的内外两侧或同一侧，若第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)分别设置在接收线圈的内外两侧，则第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)的旋绕方向相反，若第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)设置在接收线圈的同一侧，则第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)的旋绕方向相同；所述第一激励线圈(L1)和第二激励线圈(L2)的旋绕圈数相同；所述第一激励线圈(L1)、第二激励线圈(L2)、第一接收线圈(L3)、第二接收线圈(L4)均沿圆周方向环绕排布，且均同轴设置；单个接收线圈的绕线轨迹在PCB板(10)所处平面上的投影形成若干依次相连的闭合回路；所述第一接收线圈(L3)和第二接收线圈(L4)之间以同轴设置的轴心为圆心并旋转偏差一定角度设置；所述输入转子(40)、输出转子(50)、输入轴线圈(20)、输出轴线圈(30)、激励线圈、输入轴(60)、输出轴(70)均以扭杆(80)为轴而同轴设置。