[发明专利]旋转三分力传感器

权利要求书

1.一种旋转三分力传感器，其特征在于：包括与传动轴(2)同轴布置的壳体(1)，所述的壳体(1)的一端与传动轴(2)连接、另一端与执行机构(3)连接；

所述的壳体(1)的内腔设置有X方向应变区、Y方向应变区、Z方向应变区，所述的X方向、Y方向对应传动轴(2)的径向且两者夹角为90°，所述的Z方向对应传动轴(2)的轴向，所述的X方向应变区、Y方向应变区、Z方向应变区皆贴有金属箔式应变片，壳体(1)的内腔设置有与X方向应变区、Y方向应变区、Z方向应变区的金属箔式应变片连接的信号处理电路，所述的信号处理电路与无线发射电路连接。

2.根据权利要求1所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的壳体(1)的内腔中部位置设置有凸圈(11)，所述的凸圈(11)与壳体(1)的内壁连接，所述的壳体(1)的内腔中部位置的中心处设置有圆柱台(12)，所述的凸圈(11)与圆柱台(12)之间设置有连接环板(13)，所述的连接环板(13)的环面均匀开设有通孔(14)，所述的圆柱台(12)的一表面垂直连接有两竖板一(15)，所述的圆柱台(12)的另一表面之外的空间形成用于布置信号处理电路、无线发射电路的安装腔(4)；所述的两竖板一(15)的端部连接有横板(16)，所述的横板(16)的表面垂直连接有两竖板二(17)，所述的两竖板二(17)与两竖板一(15)垂直布置，所述的两竖板二(17)的端部与执行机构(3)连接；所述的凸圈(11)、圆柱台(12)、连接环板(13)与通孔(14)构成Z方向应变区，所述的两竖板一(15)构成Y方向应变区，所述的两竖板二(17)构成X方向应变区。

3.根据权利要求2所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的壳体(1)的一端设置有连接法兰(18)，所述的连接法兰(18)与传动轴(2)连接，所述的两竖板二(17)的端部延伸至壳体(1)的另一端的外侧与连接板(19)垂直连接，所述的连接板(19)与执行机构(3)连接。

4.根据权利要求1所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的信号处理电路包括电桥信号输出电路、信号放大电路；

所述的电桥信号输出电路包括分别与X方向应变区、Y方向应变区、Z方向应变区的金属箔式应变片连接的接线端子JP2、JIP3、JP4，所述的接线端子JP2的引脚4、3分别经电阻R3、R5输出X方向IN+信号、X方向IN-信号，所述的电阻R3、R5的输出端还分别连接有电容C3、C4，所述的电容C3、C4共同与地线连接；

所述的接线端子JP3的引脚4、3分别经电阻R7、R9输出Y方向IN+信号、Y方向IN-信号，所述的电阻R7、R9的输出端还分别连接有电容C5、C6，所述的电容C5、C6共同与地线连接；

所述的接线端子JP4的引脚4、3分别经电阻R10、R11输出Z方向IN+信号、Z方向IN-信号，所述的电阻R10、R11的输出端还分别连接有电容C7、C8，所述的电容C7、C8共同与地线连接。

5.根据权利要求4所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的信号放大电路包括单片机U5，所述的单片机U5的引脚1、2、3、4、5、6分别用于接收X方向IN+信号、X方向IN-信号、Y方向IN+信号、Y方向IN-信号、Z方向IN+信号、Z方向IN-信号；电压源VCC经电阻R12分别与电容C9、C10、电阻R13连接，所述的电容C9、C10共同与地线连接，所述的电阻R13与单片机U5的引脚12连接；所述的单片机U5的引脚15、16之间并联有电阻R14、晶体振荡器Y1，所述的晶体振荡器Y1的引脚1、2分别连接有电容C11、C12，所述的电容C11、C12共同与地线连接；JTAG接口JP5的引脚3、4分别与单片机U5的引脚11、12连接。

6.根据权利要求5所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的无线发射电路包括单片机U4，所述的单片机U4的引脚3、4、8、9的单片机U5的引脚19、20、25、14连接。

7.根据权利要求1所述的旋转三分力传感器，其特征在于：所述的壳体(1)的内腔还设置有供电电路，所述的供电电路包括锂电池、与锂电池正负极连接的接线端子JP1，所述的接线端子JP1的引脚2经开关S1、二极管VD1接入线性稳压器U1的引脚2，所述的线性稳压器U1的引脚2与钽电容E1的正极连接，所述的线性稳压器的引脚3分别与钽电容E2的正极、无极性电容C1连接，所述的钽电容E1的负极、钽电容E2的负极、无极性电容C1、线性稳压器U1的引脚1与接线端子JP1的引脚1共同连接再接入地线。