[发明专利]一种非接触式磁耦合扭矩传感器

说明书

本发明涉及扭矩传感器技术领域，具体涉及一种非接触式磁耦合扭矩传感器，该传感器包括定子、转子及转轴，所述转轴用于与外部的驱动机构连接，所述转子与转轴同轴转动连接，所述定子与转子间隔设置；所述转子靠近定子的一端面设有第一电路板，所述定子靠近转子的一端面设有第二电路板，所述第一电路板与第二电路板之间形成磁耦合。本发明的目的在于提供一种非接触式磁耦合扭矩传感器，解决了传统非接触式扭矩传感器精度和可靠性较低的问题。

技术领域

本发明涉及扭矩传感器技术领域，具体涉及一种非接触式磁耦合扭矩传感器。

背景技术

目前扭矩传感器分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等，扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测，扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。而其中非接触式扭矩传感器则由定子和转子组成，传感器安装在转子上；通过线圈耦合方式，定子给转子无线供电，转子向定子无线传输数据；定子和转子都有线圈，线圈(漆包线)绕在特制的骨架上(铝，铁或磁性材料)；由于绕线线圈成本高、不易安装和占空间大，同时骨架重量大，导致转轴旋转惯性大，影响传感器测量精度和可靠性。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种非接触式磁耦合扭矩传感器，解决了传统非接触式扭矩传感器精度和可靠性较低的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种非接触式磁耦合扭矩传感器，包括定子、转子及转轴，所述转轴用于与外部的驱动机构连接，所述转子与转轴同轴转动连接，所述定子与转子间隔设置；所述转子靠近定子的一端面设有第一电路板，所述定子靠近转子的一端面设有第二电路板，所述第一电路板与第二电路板之间形成磁耦合。

其中，所述定子及转子均为圆柱体结构。

其中，所述转子的另一端面往外延伸设置有凸出部，所述凸出部的侧壁设有多个等距设置的通孔；所述转轴的上方设有用于检测通孔的计数组件。

其中，所述计数组件为反射光传感器。

其中，所述定子的一侧设有凹槽。

其中，所述传感器还包括外壳，所述外壳装设有两个轴承，所述轴承分别套设于转轴的两端。

其中，所述传感器还包括第三电路板，所述第三电路板装设有与第三电路板电连接的电连接口；所述第三电路板与第二电路板电连接。

其中，所述电连接口与外壳之间设有密封圈。

其中，所述转轴设有用于接地的接地件。

其中，所述接地件为螺钉。

其中，所述第一电路板包括第一线圈、调制解调模块、压力传感器、放大模块及无线发送模块，所述第二电路板包括第二线圈、无线供电模块及无线接收模块；所述第一线圈分别与无线接收模块及无线供电模块电连接，所述第一线圈与第二线圈磁耦合，所述第二线圈分别与无线数据发送模块、调制解调模块及压力传感器电连接，所述放大模块与压力传感器电连接。

本发明的有益效果：

解决了传统非接触式扭矩传感器精度和可靠性较低的问题：本发明的一种非接触式磁耦合扭矩传感器，通过在定子和转子上设置第一电路板和第二电路板，第一电路板和第二电路板之间通过磁耦合实现第二电路板对第一电路板的无线供电，同时转子传输无线数据至定子，通过读取定子上的数据，并用相应的控制算法对数据进行计算即可读出当前传感器的检测的扭矩数值。与传统的扭矩传感器相比，本发明无需使用绕线线圈和骨架，通过电路板之间磁耦合实现相同的效果，解决了传统非接触式扭矩传感器精度和可靠性较低的问题。

附图说明