[发明专利]扭矩传感设备

权利要求书

1.一种用于产生表示施加到扭杆的扭矩的旋转位移信息的设备，其中所述扭杆可相对于壳体绕旋转轴线旋转，所述设备包括：

第一谐振器，所述第一谐振器相对于所述扭杆的第一轴向位置固定，所述第一谐振器具有第一谐振频率；

第二谐振器，所述第二谐振器相对于远离所述第一轴向位置的所述扭杆的第二轴向位置固定，所述第二谐振器具有不同于所述第一谐振频率的第二谐振频率；

发射天线，所述发射天线相对于所述壳体固定；以及

接收天线，所述接收天线相对于所述壳体固定，

其中所述发射天线和所述第一谐振器之间的电磁耦合以及所述第一谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第一轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第一谐振信号感生的信号在所述第一轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第一谐振信号由所述发射天线所产生的电磁场在所述第一谐振器中感生，以及

其中所述发射天线和所述第二谐振器之间的电磁耦合以及所述第二谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第二轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第二谐振信号感生的信号在所述第二轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第二谐振信号由所述发射天线所产生的电磁场在所述第二谐振器中感生。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述发射天线可用于产生沿旋转测量路径周期性变化的电磁场，以及其中所述第一和第二谐振器中的至少一个谐振器包括根据所述发射天线的角周期的整数倍成角度间隔开的两个或更多个电流回路。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器通过环绕所述扭杆沿轴向及圆周设置的传导绕组形成。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器中的至少一个形成于柔性印刷电路板上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述两个或更多个电流回路沿圆周设置有通常从所述扭杆的相对侧彼此面对的电流回路。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一谐振器和所述第二谐振器包括形成于公共轴向位置的沿圆周间隔开的部分中的电流回路。

7.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其中所述第一谐振器和所述第二谐振器彼此轴向间隔开。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器通过环绕所述扭杆沿径向和圆周设置的传导绕组形成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述发射天线为第一发射天线，而所述接收天线为第一接收天线，且其中所述设备还包括：

第三谐振器，所述第三谐振器相对于所述扭杆的第三轴向位置固定，所述第三谐振器具有不同于所述第一和第二谐振频率的第三谐振频率；

第四谐振器，所述第四谐振器相对于远离所述第三轴向位置的所述扭杆的第四轴向位置固定，所述第四谐振器具有不同于所述第一、第二和第三谐振频率的第四谐振频率；

第二发射天线，所述第二发射天线相对于所述壳体固定；

第二接收天线，所述第二接收天线相对于所述壳体固定；

其中所述第二发射天线和所述第三谐振器之间的电磁耦合以及所述第三谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第三轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第三谐振信号感生的信号在所述第三轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第三谐振信号由所述第二发射天线所产生的电磁场在所述第三谐振器中感生，以及

其中所述发射天线和所述第四谐振器之间的电磁耦合以及所述第四谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第四轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第四谐振信号感生的信号在所述第四轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第四谐振信号由所述第二发射天线所产生的电磁场在所述第四谐振器中感生。