[发明专利]电容式扭矩传感器及智能车辆监测系统

权利要求书

1.一种电容式扭矩传感器，其特征在于，包括：第一电极板、支架和电路组件；

所述电路组件包括封装壳体、位于所述封装壳体表面的第二电极板和位于所述封装壳体内部的电感元件、汲能部件和信号发射天线；

所述第一电极板用于固定在金属结构件表面，所述第一电极板的两侧分别设置了一个所述支架，所述支架是柱状结构或片状结构，其中，柱状结构的支架能在平行于所述第一电极板的各个方向上发生偏摆，片状结构的支架用于固定的底边与所述第一电极板的一侧平行，片状结构的支架能沿所述底边发生偏摆；

所述电路组件通过所述支架安装在所述第一电极板上方，所述第二电极板正对所述第一电极板，所述第一电极板和所述第二电极板组成电容器，所述汲能部件用于将汲取的能量转换为电能，所述电容器、所述电感元件和所述汲能部件构成谐振电路，所述信号发射天线与所述谐振电路连接，所述信号发射天线用于向外辐射所述谐振电路产生的谐振信号，其中，所述谐振信号的频率与所述电容式扭矩传感器承受的扭矩成正比；当所述电容式扭矩传感器受到振动时，将振动能量转换为电能。

2.根据权利要求1所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述支架和所述第一电极板组成U型结构，所述第一电极板为U型结构的底部，所述支架设置在所述第一电极板两端且与所述第一电极板垂直。

3.根据权利要求1所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述第一电极板和所述电感元件通过导电的支架电连接。

4.根据权利要求1所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述封装壳体和所述支架上设置有互相匹配的卡扣，所述封装壳体通过所述卡扣固定在所述支架上端。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述汲能部件包括由压电材料制成的振动发电部件，所述振动发电部件用于将振动能量转换为电能。

6.根据权利要求5所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述振动发电部件还用于检测所述电容式扭矩传感器所处位置的振动情况，其中，所述振动发电部件输出电能的电压幅值与所述电容式扭矩传感器的振动幅度成正比。

7.根据权利要求1至4任一项所述的电容式扭矩传感器，其特征在于，所述汲能部件为无线射频能量接收部件，所述无线射频能量接收部件用于接收无线射频能量并转换为电能。

8.一种智能车辆监测系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1至7中任一项所述的电容式扭矩传感器、信号接收天线和处理器；

所述电容式扭矩传感器的第一电极板安装在车辆上待监测的金属结构件表面，所述电容式扭矩传感器用于将所述金属结构件承受的扭矩转换为谐振信号；

所述信号接收天线用于接收所述信号发射天线辐射的谐振信号；

所述处理器用于处理所述信号发射天线接收的谐振信号，根据所述谐振信号的频率确定所述金属结构件承受的扭矩。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述汲能部件包括由压电材料制成的振动发电部件时，所述处理器还用于根据所述谐振信号的电压幅值确定所述金属结构件的振动情况。