[发明专利]使用毫米波超材料测量扭矩

权利要求书

1.一种扭矩测量系统，包括：

第一可旋转载台结构，机械耦合到旋转轴并且被配置为在旋转方向上围绕旋转轴线旋转；

第二可旋转载台结构，机械耦合到所述旋转轴并且被配置为在所述旋转方向上围绕所述旋转轴线旋转，其中所述第二可旋转载台结构与所述第一可旋转载台结构间隔开；

第一超材料轨道，机械耦合到所述第一可旋转载台结构，其中所述第一超材料轨道包括第一基本结构阵列；

第二超材料轨道，机械耦合到所述第一可旋转载台结构，其中所述第二超材料轨道包括第二基本结构阵列；

第三超材料轨道，机械耦合到所述第二可旋转载台结构，其中所述第三超材料轨道包括第三基本结构阵列，当向所述旋转轴施加零扭矩时，所述第三基本结构阵列相对于所述第一基本结构阵列在第一圆周方向上几何偏移；以及

第四超材料轨道，机械耦合到所述第二可旋转载台结构，其中所述第四超材料轨道包括第四基本结构阵列，当向所述旋转轴施加零扭矩时，所述第四基本结构阵列相对于所述第二基本结构阵列在第二圆周方向上几何偏移，所述第二圆周方向与所述第一圆周方向相反，

其中所述第一超材料轨道和所述第三超材料轨道通过第一扭矩相关耦合彼此相互耦合，从而形成第一相互耦合结构，以及

其中所述第二超材料轨道和所述第四超材料轨道通过第二扭矩相关耦合彼此相互耦合，从而形成第二相互耦合结构。

2.根据权利要求1所述的扭矩测量系统，其中

所述第二可旋转载台结构在轴向方向上与所述第一可旋转载台结构间隔开，并且

所述第一超材料轨道和所述第二超材料轨道沿着径向方向通过由径向距离限定的间隙被间隔开。

3.根据权利要求2所述的扭矩测量系统，其中

所述第一超材料轨道与所述第二超材料轨道同心，

所述第三超材料轨道与所述第四超材料轨道同心，

所述第一超材料轨道与所述第三超材料轨道全等，以及

所述第二超材料轨道与所述第四超材料轨道全等。

4.根据权利要求1所述的扭矩测量系统，其中

所述第二可旋转载台结构在径向方向上与所述第一可旋转载台结构间隔开，以及

所述第一超材料轨道和所述第二超材料轨道通过由平行于轴向方向延伸的轴向距离限定的间隙而被间隔开。

5.根据权利要求4所述的扭矩测量系统，其中

所述第一超材料轨道与所述第二超材料轨道全等，以及

所述第三超材料轨道与所述第四超材料轨道全等，

所述第一超材料轨道与所述第三超材料轨道同心，

所述第二超材料轨道与所述第四超材料轨道同心。

6.根据权利要求1所述的扭矩测量系统，其中所述第一圆周方向是顺时针方向，而所述第二圆周方向是逆时针方向。

7.根据权利要求1所述的扭矩测量系统，其中

当向所述旋转轴施加零扭矩时，所述第一基本结构阵列根据在所述第一圆周方向上的第一几何偏移，与所述第三基本结构阵列部分重叠，以及

当向所述旋转轴施加零扭矩时，所述第二基本结构阵列根据在所述第二圆周方向上的第二几何偏移，与所述第四基本结构阵列部分重叠。

8.根据权利要求7所述的扭矩测量系统，其中响应于施加到所述旋转轴的扭矩：

所述第一几何偏移减小，使得在所述第一基本结构阵列与所述第三基本结构阵列之间的所述第一扭矩相关耦合增加，以及

所述第二几何偏移增加，使得在所述第二基本结构阵列与所述第四基本结构阵列之间的所述第二扭矩相关耦合减小。

9.根据权利要求8所述的扭矩测量系统，其中所述第一扭矩相关耦合和所述第二扭矩相关耦合各自包括电场耦合或磁场耦合中的至少一个耦合。

10.根据权利要求1所述的扭矩测量系统，其中响应于施加到所述旋转轴的扭矩，

所述第一扭矩相关耦合增加第一量，而所述第二扭矩相关耦合减小第二量。