[发明专利]转矩转速传感器

权利要求书

1. 一种转矩转速传感器，其特征在于，包括：

转矩传感器，用于测量转矩并输出与所述转矩成数学关系的转矩频率信 号；

转速传感器，用于测量转速并输出与所述转速成数学关系的转速频率信 号；

信号处理器，与所述转矩传感器和所述转速传感器连接，用于对所述转 矩频率信号和所述转速频率信号进行信号处理，获取转矩参数和转速参数， 输出与所述转矩参数对应的模拟转矩信号、与所述转速参数对应的模拟转速 信号，将所述模拟转矩信号和所述模拟转速信号转换成数字转矩信号和数字 转速信号并经由现场总线输出。

2. 根据权利要求1所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述转矩传感 器包括：能源部件和功能部件，

所述功能部件用于测量转矩，并输出与所述转矩成数学关系的转矩频率 信号；

所述能源部件为所述功能部件提供电源。

3. 根据权利要求2所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述能源部件 包括：

输入能源耦合器，用于将外部电源耦合到应变轴上；

稳压器，与所述输入能源耦合器连接，用于将耦合到应变轴的外部电源 转换成稳定电压，并提供给所述功能部件。

4. 根据权利要求2所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述功能部件 包括：

应变桥，设置于应变轴上，用于将所述应变轴的机械变形转换成电信号；

放大器，用于将所述电信号进行放大；

电压频率转换器，用于将放大后的电信号转换成转矩频率信号；

输出信号耦合器，用于将所述转矩频率信号耦合输出。

5. 根据权利要求1所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述转速传感 器包括：码盘和光电开关，

所述光电开关用于接收所述码盘的透射的光脉冲信号，并输出对应的转 速频率信号。

6. 根据权利要求1所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述信号处理 器包括：

信号预处理模块，用于对所述模拟转矩信号和所述模拟转速信号进行整 形、滤波；

高速测量模块，用于采用多周期同步计数法对整形滤波处理后的模拟转 矩信号和模拟转速信号进行频率测量，获取模拟转矩信号的频率和模拟转速 信号的频率，并根据所述模拟转矩信号的频率和所述模拟转速信号的频率计 算所述转矩参数和所述转速参数；

现场总线接口模块，用于通过现场总线将所述模拟转矩信号和所述模拟 转速信号按照现场总线协议转换成数字转矩信号和数字转速信号并输出；

供电模块，用于为所述信号预处理模块、所述高速测量模块以及所述现 场总线接口模块提供电源。

7. 根据权利要求6所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述信号处理 器还包括：

模拟输出接口模块，用于将所述整形滤波处理后的模拟转矩信号和模拟 转速信号转换成转矩的标准方波频率信号和转速的标准方波频率信号并输 出。

8. 根据权利要求6所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述信号处理 器还包括：

数据存储模块，用于保存获取所述转矩参数和所述转速参数所需的数据 以及测量参数。

9. 根据权利要求6所述的转矩转速传感器，其特征在于，所述信号预处 理模块包括：

整形单元，用于对所述转矩模拟信号和转速模拟信号进行整形放大处理；

滤波单元，用于对整形放大处理后的转矩模拟信号和转速模拟信号进行 高频滤波处理。