[发明专利]用于检测变速器轴转矩的激光传感器和方法

权利要求书

1.一种测量轴中转矩的方法，包括：

引起偏振光进入相对于所述轴定位的光偏振滤光镜的一侧并离开所述光偏振滤光镜的相对侧；和

测量所述光在进入和离开所述光偏振滤光镜之间的至少一个属性变化，由此确定所述轴中的转矩。

2.权利要求1的方法，其中在所述引起之后，该方法还包括通过所述光偏振滤光镜相对于所述轴中的所述转矩来改变所述光的偏振。

3.权利要求2的方法，其中所述测量是如下来实施的：

测量由所述改变引起的所述光的偏振变化；和

根据所述偏振变化来确定轴转矩。

4.权利要求2的方法，其中

在所述引起之后，该方法还包括：

提供表示进入所述光偏振滤光镜的光强度的参考光束；并且

其中所述测量是如下来实施的：

测量离开所述光偏振滤光镜的光强度；

测量所述参考光束的强度；

根据所述参考光束的所述测量的强度来补偿离开光偏振滤光镜的所述测量的光强度；和

根据所述补偿的强度来确定轴转矩。

5.一种测量所传输转矩的设备，包括：

用于传输转矩的轴，所述轴的一部分在所述轴的第一部分和所述轴的第二部分之间延伸；

光源，沿着测量光路从所述第一部分向所述第二部分发射偏振光；

相对于所述轴的所述第二部分固定的偏振滤光镜，所述偏振滤光镜可操作用于改变一部分所述测量光路中光的偏振角度；

测量设备，适于测量偏振角度的所述变化；

其中由所述轴传输的转矩产生所述轴的扭绞，所述扭绞在所述偏振滤光镜中产生角旋转，导致偏振角的所述变化；并且

其中所述测量设备被配置为根据所述测量的偏振角度的变化来确定所述传输的转矩。

6.权利要求5的设备，还包括：

分束器，配置为提供参考光路，该参考光路从所述光源发射的所述偏振光的一部分分出，所述参考光路的角偏振由来自所述光源的光的角偏振确定；

其中所述测量设备测量所述偏振角度的变化，以作为所述参考光路与所述偏振滤光镜之后的所述测量光路中所述光的角偏振之间的差异。

7.权利要求6的设备，其中所述轴具有空腔；

其中所述光源是位于所述轴外部的激光光源；

其中在离开所述分束器后的所述测量光路被定向以通过所述轴的所述第一部分中的入口孔进入到所述空腔；

所述设备还包括：

第一反射元件，该第一反射元件固定在所述空腔的第一部分内且配置为在一个方向重定向来自所述入口孔的所述测量光路，以便截取在所述空腔的所述第二部分的所述偏振滤光镜；和

第二反射元件，该第二反射元件固定在所述空腔内且配置为重定向离开所述偏振滤光镜的偏振光以便穿过所述轴中的出口孔而离开所述轴；

其中所述入口孔和所述出口孔被对准以当所述轴位于旋转的至少一个角位置时，允许来自所述光源的光重定向穿过所述空腔并到达所述测量设备。

8.权利要求7的设备，其中：

所述第一反射元件包括所述第一反射元件安装于其中的第一金属管；

其中所述第二反射元件包括所述第二反射元件安装于其中的第二金属管；并且

其中所述第一和第二金属管被设置大小并适于固定到所述空腔内的所述轴。

9.权利要求8的设备，其中：

所述空腔被形成为穿过所述轴的一端的轴向钻孔并至少部分地延伸穿过所述轴的轴向长度，所述轴向钻孔提供对所述空腔的访问以便安装所述第一反射元件和所述第二反射元件。

10.权利要求7的设备，其中：

所述第一反射元件包括第一反射表面，配置为执行进入所述入口孔的所述测量光路的所述重定向；并且

其中所述第二反射元件包括第二反射表面，配置为执行穿过所述出口孔离开所述轴的所述测量光路的所述重定向。

11.权利要求10的设备，其中：

所述第一反射表面是至少一个基本平坦的表面；并且

所述第二反射表面是至少一个基本平坦的表面。

12.权利要求10的设备，其中：

所述第一反射表面是锥形反射表面；并且

所述第二反射表面是锥形反射表面。