專利名稱：一種金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于感測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器。
背景技術(shù)：
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HPS相比，EPS系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn):僅在需要轉(zhuǎn)向時才啟動電機(jī)產(chǎn)生助力，能減少發(fā)動機(jī)燃油消耗；能在各種行駛工況下提供最佳助力，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，提高汽車的主動安全性；沒有液壓回路，調(diào)整和檢測更容易，裝配自動化程度更高，且可通過設(shè)置不同的程序；不存在漏油問題，減小對環(huán)境的污染。EPS系統(tǒng)是未來動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。通過傳感器探測司機(jī)在轉(zhuǎn)向操作時方向盤產(chǎn)生的扭矩或轉(zhuǎn)角的大小和方向，并將所需信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號輸入控制單元，再由控制單元對這些信號進(jìn)行運(yùn)算后得到一個與行駛工況相適應(yīng)的力矩，最后發(fā)出指令驅(qū)動電動機(jī)工作，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩通過傳動裝置的作用而助力。因此扭矩傳感器是EPS系統(tǒng)中最重要的器件之一。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供一種金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:該傳感器包括由振蕩電路、環(huán)形變壓器1、環(huán)形變壓器2、整流電路、應(yīng)變電橋、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換和信號調(diào)理電路組成，震蕩電路連接第一環(huán)形變壓器，第一環(huán)形變壓器與整流電路相連，整流電路連接應(yīng)變電橋的輸入，應(yīng)變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉(zhuǎn)換電路相連，壓頻轉(zhuǎn)換電路與第二環(huán)形變壓器相連，第二環(huán)形變壓器的輸出連接信號調(diào)理電路。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化，應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換:傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件，在45度和135度的方向上產(chǎn)生最大壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，這個時候承受的主應(yīng)力和剪應(yīng)力相等，此時可以采用半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片，并將它們接成差動全橋，其輸出電壓正比于扭轉(zhuǎn)軸所受的扭矩。本實用新型的優(yōu)點(diǎn):該傳感器具有成本低、測量將度高、靈敏度高，在電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩測量時有廣泛應(yīng)用。

圖1為本實用新型金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器原理圖。
具體實施方式
本實用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)結(jié)合實施例加以說明。該金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器原理如圖1所示，該傳感器包括由振蕩電路、第一環(huán)形變壓器、第二環(huán)形變壓器、整流電路、應(yīng)變電橋、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換和信號調(diào)理電路組成，震蕩電路連接第一環(huán)形變壓器，第一環(huán)形變壓器與整流電路相連，整流電路連接應(yīng)變電橋的輸入，應(yīng)變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉(zhuǎn)換電路相連，壓頻轉(zhuǎn)換電路與第二環(huán)形變壓器相連，第二環(huán)形變壓器的輸出連接信號調(diào)理電路。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化，應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換:傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件，在45度和135度的方向上產(chǎn)生最大壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，這個時候承受的主應(yīng)力和剪應(yīng)力相等，此時可以采用半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片，并將它們接成差動全橋，其輸出電壓正比于扭轉(zhuǎn)軸所受的扭矩。
權(quán)利要求1.一種金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器，其特征在于:該傳感器包括由振蕩電路、第一環(huán)形變壓器、第二環(huán)形變壓器、整流電路、應(yīng)變電橋、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換和信號調(diào)理電路組成，震蕩電路連接第一環(huán)形變壓器，第一環(huán)形變壓器與整流電路相連，整流電路連接應(yīng)變電橋的輸入，應(yīng)變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉(zhuǎn)換電路相連，壓頻轉(zhuǎn)換電路與第二環(huán)形變壓器相連，第二環(huán)形變壓器的輸出連接信號調(diào)理電路。
專利摘要一種金屬電阻應(yīng)變片式扭矩傳感器，屬于感測技術(shù)領(lǐng)域。該傳感器包括由振蕩電路、環(huán)形變壓器1、環(huán)形變壓器2、整流電路、應(yīng)變電橋、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換和信號調(diào)理電路組成，震蕩電路連接環(huán)形變壓器1，環(huán)形變壓器1與整流電路相連，整流電路連接應(yīng)變電橋的輸入，應(yīng)變電橋的輸出連接放大電路，放大電路和壓頻轉(zhuǎn)換電路相連，壓頻轉(zhuǎn)換電路與環(huán)形變壓器2相連，環(huán)形變壓器2的輸出連接信號調(diào)理電路。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)該傳感器具有成本低、測量將度高、靈敏度高，在電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩測量時有廣泛應(yīng)用。
文檔編號G01L3/00GK203069302SQ201220581949
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者謝立群 申請人:謝立群