[发明专利]一种高精度扭矩传感器

权利要求书

1.一种高精度扭矩传感器，主要由扭力轴（1）、显示仪（6），设置在扭力轴（1）上的集流环（3），粘贴在扭力轴（1）上且与集流环（3）相连接的应变片（2），以及与集流环（3）相连接的振荡器（4）和信号锁相处理系统（5）组成；其特征在于：在信号锁相处理系统（5）与显示仪（6）之间还设置有低通滤波电路（7）；所述的低通滤波电路（7）由处理芯片U1，三极管VT7，N极经极性电容C7后与处理芯片U1的IN-管脚相连接、P极则经极性电容C6后接地的二极管D7，一端经电阻R14后与处理芯片U1的IN-管脚相连接、另一端则与二极管D7的N极一起作为电路的输入端的电阻R13，一端与处理芯片U1的IN+管脚相连接、另一端接地的电阻R15，负极与处理芯片U1的VS-管脚相连接、正极接地的极性电容C8，与极性电容C8相并联的极性电容C9，P极与处理芯片U1的NC管脚相连接、N极经电阻R16后与三极管VT7的发射极一起作为电路输出端的二极管D8，正极与处理芯片U1的DIS管脚相连接、负极接地的极性电容C11，以及与极性电容C11相并联的极性电容C10组成；所述处理芯片U1的NC管脚接地，OUT管脚与三极管VT7的基极相连接；所述三极管VT7的集电极与二极管D8的N极相连接，而二极管D7的P极还与电阻R13和电阻R14的连接点相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度扭矩传感器，其特征在于：所述信号锁相处理系统（5）由前端输入电路（51），与前端输入电路（51）相连接的锁相电路（52），与锁相电路（52）相连接的信号放大电路（53），与信号放大电路（53）相连接的转换电路（54）组成。

3.根据权利要求2所述的一种高精度扭矩传感器，其特征在于：所述的前端输入电路（51）包括电阻R1，电阻R2，电感L1，电感L2，二极管D1，二极管D2，二极管D3以及电容C1；所述二极管D1的P极接地、N极则经极性电容C1后与二极管D2的N极相连接，电阻R1的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则作为电路的一个输入极，电阻R2的一端与二极管D1的N极相连接、另一端则与锁相电路（52）相连接，电感L2的一端经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、另一端则与二极管D2的p极相连接，所述二极管D2的N极经电感L1后作为电路的另一输入极、P极与锁相电路（52）相连接，二极管D3的N极与二极管D2的P极相连接、P极则与锁相电路（52）相连接的同时接地。

4.根据权利要求3所述的一种高精度扭矩传感器，其特征在于：所述的锁相电路（52）由场效应管Q1，三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经电感L4后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与信号放大电路（53）相连接的电阻R6，以及一端经电感L3后与三极管VT2的基极相连接、另一端接地的电阻R5组成；所述场效应管Q1的栅极与二极管D3的N极相连接、源极与三极管VT2的基极相连接、其漏极则与三极管VT1的集电极相连接，所述三极管VT1的集电极与电阻R2和电感L2的连接点相连接、其基极则与信号放大电路（53）相连接，所述三极管VT2的集电极分别与二极管D3的P极以及信号放大电路（53）相连接、其发射极接地。

5.根据权利要求4所述的一种高精度扭矩传感器，其特征在于：所述的信号放大电路（53）由放大器P1，三极管VT3，三极管VT4，正极经电阻R7后与三极管VT1的基极相连接、负极则与放大器P1的正极相连接的极性电容C4，正极经电阻R8后与放大器P1的负极相连接、负极则经电阻R6后与三极管VT2的基极相连接的极性电容C3，正极与极性电容C3的负极相连接、负极与转换电路（54）相连接的电极电容C5，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与放大器P1的负极相连接的电阻R9，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R10，以及N极与三极管VT1的基极相连接、P极接地的稳压二极管D4组成；所述三极管VT3的基极与三极管VT2的集电极相连接、其发射极与极性电容C3的负极相连接、集电极与三极管VT1的基极相连接，所述三极管VT4的集电极和放大器P1的输出端分别与转换电路（54）相连接。