[实用新型]非接触式中轴力矩传感器

说明书

一种非接触式中轴力矩传感器，包括：中轴，用于固定连接左右曲柄；应变测量单元，贴附于所述中轴的周向表面，用于感应所述中轴的应变并生成可供传输的感测信号；非接触供电单元，用于对所述应变测量单元非接触式供电；信号传输单元，用于实现所述感测信号于所述应变测量单元与控制器之间的非接触式传输。本实用新型提供的非接触式中轴力矩传感器可直接测量中轴于力矩作用下的应变而规避间接测量的失真，具有非接触式供电与非接触式传输的自由运动特性，提高中轴力矩传感器的灵敏度与测量精度，并简化中轴力矩传感器的运动结构。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体地来说，是一种非接触式中轴力矩传感器。

背景技术

电动助力车是一种以自行车结构为基础，加配电力驱动单元的骑行车类型。电动助力车可根据骑行者的踩踏力度，提供相应的动力支持，减轻骑行者的骑行负担，使骑行舒适度与骑行里程大为增加，因而逐渐受到市场的欢迎。

其中，中轴力矩传感器是电动助力车的核心部件。中轴力矩传感器用于感应测量骑行者的骑行力矩，为电力驱动单元的动力输出提供判断基础。中轴力矩传感器作为感知骑行者意图的部件，其性能至关重要，是影响骑行动力输出灵敏度与精确度的关键之一。

目前的中轴力矩传感器，一般需要将施加于中轴上的径向力转换为轴向力，对轴向力进行测量而间接感测骑行力矩。径向力与轴向力的转换过程必然导致骑行力矩的损失，造成测量结果失真而影响电力驱动单元的输出灵敏度与精确度，增加骑行者的负担。同时，现有结构的电路结构复杂，在动态测量中容易发生线路扭曲、运动干涉及信号干扰，不利于中轴力矩传感器的应用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种非接触式中轴力矩传感器，直接测量中轴于力矩作用下的应变而规避间接测量的失真，具有非接触式供电与非接触式传输的自由运动特性，提高中轴力矩传感器的灵敏度与测量精度，并简化中轴力矩传感器的运动结构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种非接触式中轴力矩传感器，包括：

中轴，用于固定连接左右曲柄；

应变测量单元，贴附于所述中轴的周向表面，用于感应所述中轴的应变并生成可供传输的感测信号；

非接触供电单元，用于对所述应变测量单元非接触式供电；

信号传输单元，用于实现所述感测信号于所述应变测量单元与控制器之间的非接触式传输。

作为上述技术方案的改进，所述非接触供电单元包括第一励磁线圈与可旋转地保持于所述第一励磁线圈内的第一感应线圈，所述第一励磁线圈电性连接于电源，所述第一感应线圈设置于所述中轴上并电性连接于所述应变测量单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一励磁线圈与所述第一感应线圈共轴设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述应变测量单元包括应变计与转换电路，所述应变计贴附于所述中轴的周向表面，所述转换电路用于将所述应变计的电阻变化转换为可供传输的电信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述信号传输单元包括第二感应线圈与可旋转地保持于所述第二感应线圈内的第二励磁线圈，所述第二励磁线圈设置于所述中轴上并电性连接于所述应变测量单元，所述第二感应线圈电性连接于控制器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二励磁线圈与所述第二感应线圈共轴设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二感应线圈连接有信号放大电路。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一励磁线圈与所述第二感应线圈沿所述中轴的轴向固定连接且彼此绝缘，所述第二励磁线圈与所述第一感应线圈沿所述中轴的轴向固定连接且彼此绝缘。