[实用新型]扭矩角度传感器

说明书

一种扭矩角度传感器，包括扭矩感应单元、角度感应单元和PCB板，所述扭矩感应单元包括信号输入转子和信号输出转子，所述角度感应单元包括主动齿轮以及从动齿轮，所述主动齿轮套设并固定在信号输出转子上或信号输入转子上，所述PCB板设置有扭矩磁场产生单元、输入轴信号采集单元和输出轴信号采集单元，用以感测信号输入转子和信号输出转子的旋转角度和扭矩，所述PCB板还设置有角度磁场产生单元和角度采集单元，用以感测所述主动齿轮和从动齿轮的旋转角度，所述扭矩磁场产生单元、输入轴信号采集单元、输出轴信号采集单元、角度磁场产生单元和角度采集单元均以印刷电路形成的线圈的形式实现。

技术领域

本实用新型涉及一种传感器、一种被配置用于监测车辆的转向状况的集成的扭矩角度传感器。

背景技术

扭矩角度传感器，将扭矩传感器和角度传感器集成组合在一起，用于测量车辆方向盘转动的角度和受到的扭矩大小。现有的扭矩角度传感器具有扭矩测量模块、角度测量模块、电路板和壳体。电路板上设置有霍尔传感元件、电磁传感元件等元件，用以感测扭矩和角度信号。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了扭矩角度传感器，其元件数量少。

首先，根据本实用新型的一个方面，它提供了一种扭矩角度传感器，用于检测车辆的方向盘转向的转向扭矩和角度，所述扭矩角度传感器包括扭矩感应单元、角度感应单元和PCB板，所述扭矩感应单元包括信号输入转子和信号输出转子，所述角度感应单元包括主动齿轮以及从动齿轮，所述主动齿轮套设并固定在信号输出转子上或信号输入转子上，所述PCB板设置有扭矩磁场产生单元、输入轴信号采集单元和输出轴信号采集单元，用以感测信号输入转子和信号输出转子的旋转角度和扭矩，所述PCB板还设置有角度磁场产生单元和角度采集单元，用以感测所述主动齿轮和从动齿轮的旋转角度，所述扭矩磁场产生单元、输入轴信号采集单元、输出轴信号采集单元、角度磁场产生单元和角度采集单元均以印刷电路形成的线圈的形式实现。

根据一个可行实施方式，其中，所述信号输入转子包括圆筒状第一本体和自第一本体的外圆周沿径向均匀延伸设置的若干第一凸齿，各所述第一凸齿的形状大致相同，所述信号输出转子包括圆筒状的第二本体和自第二本体的外圆周沿径向均匀延伸设置的若干第二凸齿，各所述第二凸齿的形状大致相同。

根据一个可行实施方式，其中，所述主动齿轮套设并固定在信号输出转子的第二本体上或信号输入转子的第一本体上，并且与从动齿轮啮合，所述主动齿轮与从动齿轮的轴线平行。

根据一个可行实施方式，其中，所述从动齿轮上固定设置有导电片。

根据一个可行实施方式，其中，所述角度磁场产生单元和角度采集单元按照一定旋绕规律在所述PCB板上形成，同轴地呈圆环状环绕排布，所述角度采集单元的轴线对应于从动齿轮的轴线。

根据一个可行实施方式，其中，所述角度磁场产生单元同轴地环绕于角度采集单元的外侧。

根据一个可行实施方式，其中，所述扭矩磁场产生单元是激励线圈，所述输入轴信号采集单元是输入轴接收线圈，所述输出轴信号采集单元是输出轴接收线圈。

根据一个可行实施方式，其中，所述输入轴信号采集单元和输出轴信号采集单元的内外径分别大致对应于所述第一凸齿与第二凸齿的内外径。

根据一个可行实施方式，其中，所述扭矩磁场产生单元仅包括一个扭矩磁场产生单元，所述输入轴信号采集单元和输出轴信号采集单元共用该扭矩磁场产生单元。

根据一个可行实施方式，其中，所述扭矩磁场产生单元包括第一扭矩磁场产生单元和第二扭矩磁场产生单元，其中，所述第一扭矩磁场产生单元是输入轴激励线圈，与所述输入轴信号采集单元设置在PCB板的表面，面对所述信号输入转子；所述第二扭矩磁场产生单元是输出轴激励线圈，与所述输出轴信号采集单元设置在PCB板的另一表面，面对所述信号输出转子。