CN101189497A - 扭矩传感设备 - Google Patents

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CN101189497A CNA2006800186790A CN200680018679A CN101189497A CN 101189497 A CN101189497 A CN 101189497A CN A2006800186790 A CNA2006800186790 A CN A2006800186790A CN 200680018679 A CN200680018679 A CN 200680018679A CN 101189497 A CN101189497 A CN 101189497A
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维多利亚·克拉克
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Abstract

本发明公开了一种用于提供表示施加到可相对于壳体旋转的扭杆的扭矩的旋转位移信息的设备，其中在相对于壳体固定的发射天线和相对于壳体固定的接收天线之间的电磁耦合根据以间隔开的轴向位置固定到扭杆的第一和第二谐振器而改变。第一和第二谐振器具有各自不同的谐振频率，以便能够区别通过第一谐振器耦合在发射天线和接收天线之间的信号与通过第二谐振器耦合在发射天线和接收天线之间的信号。

Description

扭矩传感设备
技术领域
本发明涉及位置或速度的传感，具体地但不是唯一的，涉及一种用于测量扭矩的系统及其部件。
背景技术
例如，扭矩测量系统施用于车辆中，用于测量施加到旋转件(例如，方向盘)的扭矩。为了测量扭矩，测量在沿扭杆的旋转轴线的两个点之间的相对旋转位移。
电感传感器在过去已经用于非接触式位置测量中。本发明致力于研究用于结合在扭矩传感器中感应的电感位置的技术。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于产生表示施加到相对于壳体可旋转的扭杆的扭矩的旋转位移信息的设备，其中在相对于壳体固定的发射天线和相对于壳体固定的接收天线之间的电磁耦合根据相对于扭杆的各间隔开的轴向位置固定的第一和第二谐振器而改变。第一和第二谐振器具有分别不同的谐振频率，以使由第一谐振器在接收天线中感生的信号区别于由第二谐振器在接收天线中感生的信号。
附图说明
现在将参照附图说明本发明的实施例，其中：
图1示意性地显示在方向盘和齿轮齿条式转向机构的齿轮之间的连接结构的截面视图；
图2示意性地显示形成图1中所示的连接结构的一部分的位置传感器的主要部件；
图3是形成图1中所示的连接结构的一部分的套筒构件的透视图，所述套筒构件上安装有柔性印刷电路板；
图4是展平时的图3所示的柔性印刷电路板的平面视图；
图5是形成图1中所示的连接结构的一部分的第一圆盘轮(puck wheel)的透视图，所述圆盘轮上安装有柔性印刷电路板；
图6是图1中所示的第一圆盘轮的平面视图；
图7是展平时的图5所示的柔性印刷电路板的平面视图；
图8是形成图1所示的连接结构的一部分的第二圆盘轮的透视图，所述第二圆盘轮上安装有柔性印刷电路板；
图9是展平时的图8所示的柔性印刷电路板的平面视图；
图10示意性地显示当安装在图1所示的连接结构中时的第一和第二圆盘轮之间的位置关系的透视图；
图11示意性地显示套筒、第一圆盘轮和第二圆盘轮之间的位置关系的分解图；
图12是当安装在图1所示的连接结构中时的套筒、第一圆盘轮和第二圆盘轮之间的位置关系的透视图；
图13示意性地显示形成图11所示的位置传感器的一部分的ASIC的主要部件；
图14是显示形成图1所示的连接结构的一部分的第一轴的第一检测相位角和绝对位置之间的关系的图表；以及
图15是显示形成图1所示的连接结构的一部分的第一轴的第二检测相位角和绝对位置之间的关系的图表。
具体实施方式
在本发明所示的实施例中，汽车具有连接到形成齿轮齿条式转向机构的一部分的齿轮的方向盘。图1显示了方向盘和齿轮之间的连接结构的横截面视图。
第一细长的圆柱形轴1以一个纵向端5连接到方向盘(未示出)。如图1所示，第一轴1具有从远离方向盘的纵向端7延伸到阶梯状区域9的直径缩小的轴向部分3。第二细长的圆柱形轴11以一个纵向端13连接到齿轮齿条式转向机构的齿轮(未示出)，并具有从远离齿轮的纵向端17延伸的空心轴向部分15，纵向端17此后称为开放端17。如图1所示，第一轴1的直径缩小部分3安装在第二轴11的空心部分15中，且第一轴1和第二轴11轴向对准，第一轴1的阶梯状区域9相邻于第二轴11的开放端。锁紧销19将第一轴1朝向直径缩小部分3的端部7固定到第二轴11。
对于此说明书的其余部分，术语轴向指第一和第二轴1和11的公共纵向轴的方向，术语径向指远离轴向垂直辐射的直线，而术语圆周方向指与轴向和径向均垂直的方向。
第一轴1和第二轴11相对于壳体21可旋转地安装，使得当汽车的驾驶员转动方向盘时，第一轴1和第二轴11均相对于壳体21旋转。具体地，在此实施例中，第一和第二轴的旋转运动的范围为相对于壳体21两个整圈，即，720°。
在此实施例中，转向机构为电子助力转向机构，其中电动机施加根据由驾驶员施加到方向盘的扭矩而变化的辅助力。因此，必须监测驾驶员施加的扭矩。
由驾驶员施加到方向盘的扭矩通过将第一轴1固定到第二轴11的锁紧销19传递到齿轮。然而，锁紧销19和第一轴1的阶梯状区域9与第二轴11的开放端17之间的连接部之间的轴向距离造成了根据施加的扭矩变化的阶梯区域9和开放端17之间的相对旋转位移。根据本发明，电感传感器测量阶梯状区域9和开放端17之间的相对旋转位移，而施加的扭矩根据测量的相对旋转位移计算。
本发明的电感传感器具有：安装到相对于壳体21固定的天线导向部25上的天线构件23；安装到相对于第一轴1固定的第一套筒构件29上的第一中间连接件27(在图1中未示出)；以及安装到相对于第二轴11固定的第二套筒构件33上的第二中间连接件31。天线构件2上形成有产生绕着第一轴1和第二轴1 1的圆周变化的磁场的发射天线(在图1中未示出)以及接受天线(在图1中未示出)。发射天线相对于接收天线平衡，使得在没有第一中间连接件27和第二中间连接件31时，由于发射天线产生的磁场在接收天线中将不会感生净信号(net signal)，但在第一中间连接件27和第二中间连接件31存在时，根据第一轴1和第二轴11的旋转位置在接收天线中感生信号。
在此实施例中，为了提高安全性，电感传感器具有两个独立的传感结构，为第一轴1和第二轴11的相对旋转位移提供各自的读数。依此方式，如果一个传感结构失效，则扭矩的测量可以依然利用通过另一个传感结构提供的相对旋转位移读数进行计算。如图1所示，电感传感器具有两个ASIC35a、35b，每个ASIC35都由各自不同的两个传感结构中的一个使用。
图2示意性地显示了扭矩传感电路的主要部件。在图2中，第一传感结构41a和第二传感结构41b通过虚线框示意显示。
每个独立的传感结构41都具有两个相关联的励磁绕组43(对于传感结构起到发射天线的功能)和一个传感器绕组45(对于传感结构起到接收天线的功能)。具体地，第一传感结构41具有形成于天线构件23上并连接到第一ASIC35a的第一和第二励磁绕组43a和43b以及第一传感器绕组45a。第一传感结构还具有形成于第一中间连接件27上的第一谐振电路47a、和形成于第二中间连接件31上的第二谐振电路47b。类似地，第二传感结构41b具有形成于天线构件23上并连接到第二ASIC35b的第三和第四励磁绕组43c和43d以及第二传感器绕组45b、形成于第一中间连接件27上的第三谐振电路47c和形成于第二中间连接件31上的第四谐振电路47d。
在此实施例中，对于第一传感结构41a，第一和第二励磁绕组产生通过分别环绕整个圆周的正弦和余弦函数的二十个周期而变化的径向磁场分量，而第三和第四励磁绕组产生通过分别环绕整个圆周的正弦和余弦函数的十九个周期而变化的径向磁场分量。径向磁场分量在根据第一轴1的旋转位置变化的第一谐振电路47a中感生信号，并在根据第二轴11的旋转位置变化的第二谐振电路中感生信号。在第一和第二谐振电路47a、47b中感生的信号在第一传感器绕组45a中感生相对应的信号分量，所述信号分量由第一ASIC35a处理，以确定第一轴1和第二轴11之间的相对旋转位移。第二传感结构41b以类似的方式工作。
每个传感结构的ASIC 35a将计算的相对旋转位移输出到汽车的中心控制单元49，中心控制单元49处理相对旋转位移以计算施加到方向盘的扭矩。
图3示意性地显示天线构件23和天线导向部25的透视图。如图所示，天线导向部25为具有带有凹进圆周部分的外表面的圆柱形套筒，其中天线构件23固定安装在所述凹进圆周部分中。在此实施例中，天线构件23为具有比天线导向部25的凹进部分的圆周长的长度的两层柔性印刷电路板(PCB)材料的长方形薄片。天线构件23具有沉积在任一侧上的利用通孔连接的传导轨道，以形成励磁绕组43和传感器绕组45。设置了六个为一组共两组的电触点51，每组六个电触点51都通过对应的ASIC35连接传感结构的两个励磁绕组和传感器绕组。
图4是展平时的天线构件23的示意性平面视图，其中形成于PCB一侧上的传导轨道用实线表示，而形成于PCB的另一侧上的传导轨道用虚线表示。如图3所示，与第一传感结构41a相关联的传导轨道61在PCB的横向(当天线构件23安装在天线导向部25上时对应于轴向)上与和第二传感结构41b相关联的传导轨道63间隔开。
在此实施例中，用于每个传感结构41的励磁绕组43和传感器绕组45都包括平面线圈结构，所述平面线圈结构延伸过与天线导向部25的凹进部分的圆周相对应的PCB的长度65。励磁绕组产生具有垂直于PCB的磁场分量的磁场，其中所述磁场分量分别以与在英国专利申请第GB2374424A号(其全部内容并入此处作为参考)说明的励磁绕组基本相同的方式根据正弦函数和余弦函数的多个周期进行变化。此外，在此实施例中，传感结构的传感器绕组由环绕全部长度61延伸的多个环形平面线圈形成。
图5示意性地显示第一中间连接件27和第一套筒构件29的透视图。如图所示，第一套筒构件29具有用于容纳第一轴1的圆柱形凹部71。第一套筒构件29还具有其上安装第一中间连接件27的导向部分73。导向部分73具有中心都在圆柱形凹部71的轴线上的两个相对的弧形部分75a和75b、以及使两个弧形部分75a、75b相互连接的两个相对的连接部分77a和77b。
图6是显示圆柱形凹部71和导向部分73的第一套筒构件29(即，当安装到第一轴1时沿轴向锁紧)的平面视图。如图所示，相对的弧形部分75a、75b每一个都环绕圆柱形凹部71延伸接近70°，而连接部分77a、77b在两个弧形部分75的外表面形成部分圆周的圆的内侧延伸。
返回到图5，两个弧形部分75包括使弧形部分75接近为两个连接部分77的轴向长度的两倍的凸出部分。依此方式，包括凸出部分的第一套筒构件29的侧面具有齿形外形。
第一中间连接结构包括具有通过通孔互相连接的沉积在任一侧上的传导轨道的两层柔性PCB79，以形成用于第一和第三谐振电路47a、47c的感应器。图7显示了展平时的柔性PCB79的示意性平面视图，在PCB79一侧上的传导轨道用实线表示，在PCB79另一侧上的传导轨道用虚线表示。
如图7所示，PCB79具有：两个端部91a、91b，所述端部的尺寸与导向部分73的各弧形部分75的尺寸匹配；以及为缩小宽度并使两个端部91相互连接的连接部分93。连接部分93将两个端部91分离开允许两个端部91安装到导向部分73的两个弧形部分75的外表面的距离，且连接部分93本身安装到导向部分73的一个连接部分77(如图4所示)。
用于第一谐振电路47a的感应器通过八个周期性间隔开的电流回路结构95a-95h的串联连接形成，而用于第三谐振电路47c的感应器通过七个周期性间隔开的电流回路结构97a-97g的串联连接形成。电流回路结构95、97被设置为使得当如图5所示安装到套筒构件29时，用于第一谐振电路47a的电流回路95在轴向上与第三谐振电路47c的电流回路97间隔开。具体地，在用于第一和第三谐振电路47a、47c的电流回路之间的轴向间隔等于用于第一传感结构41a的励磁/传感器绕组和用于第二传感结构41b的励磁/传感器绕组之间的轴向间隔。
如图7所示，电流回路结构95、97形成于柔性PCB79的端部91中。两个端子99a和99b形成于柔性PCB79的连接部分93中，其中电容器(未示出)被安装到柔性PCB79，以与由电流回路结构95形成的感应器形成第一谐振电路47a，而两个端子101a和101b形成于柔性PCB79的连接部分93中，其中电容器被安装到柔性PCB79，以与由电流回路结构97形成的感应器形成第三谐振电路47c。用于第一谐振电路47a的电流回路结构95相邻第一套筒构件79的凸出部分安装。
在此实施例中，第一谐振电路具有3.75MHz的谐振频率，而第三谐振电路具有5MHz的谐振频率。此外，用于第一谐振电路47a的电流回路结构95的周期间隔对应于18°的角间隔(即，360°除以二十)，而用于第三谐振电路47c的电流回路结构97的周期间隔对应于18.95°的角间隔(即，360°除以十九)。
图8示意性地显示了第二中间连接件31和第二套筒构件33的透视图。如图所示，第二套筒构件33具有与第一套筒构件29基本相同的齿形形状。
第二中间连接件33以与第一中间连接件29类似的方式由两层的柔性PCB111形成。图9示意性地显示了展平时的柔性PCB111的平面视图，其中一侧上的传导轨道用实线表示，而另一侧上的传导轨道用虚线表示。在柔性PCB111的端部中的八个电流回路结构113a到113h与连接在端子115a和115b之间的电容器(未示出)串联连接，以形成第二谐振电路47b，在此实施例中，所述第二谐振电路具有1.875MHz的谐振频率，而在柔性PCB111的端部中的七个电流回路结构117a到117g与连接在端子119a和119b之间的电容器(未示出)串联连接，以形成第四谐振电路47d，在此实施例中，所述第四谐振电路具有2.5MHz的谐振频率。
用于第二谐振电路47b的电流回路结构113的周期间隔对应于18°的角间隔(即，360°除以二十)，而用于第四谐振电路的电流回路结构117的周期间隔对应于18.95°的角间隔(即，360°除以十九)。用于第四谐振电路47d的电流回路结构117相邻第二套筒构件33的凸出部分安装。
图10示意性地显示了当装配连接结构时第一中间连接件27和第二中间连接件31之间的位置关系的透视图。如图所示，第一和第二套筒构件的齿形端相互锁紧，使得一个套筒构件的弧形部分75的凸出部分位于与另一套筒构件的连接部分77的外侧相邻的空间中。依此方式，第一谐振电路47a的电流回路结构沿轴向在与第二谐振电路47b的电流回路结构相同的位置处，但在圆周方向上间隔开。同样，第三谐振电路47c的电流回路结构沿轴向在与第四谐振电路47d的电流回路结构相同的位置处，但在圆周方向上间隔开。
图11示意性地显示了指示第一套筒构件29和第二套筒构件31如何容纳在天线导向部25中的分解图，而图12示意性地显示了定位于天线导向部25内时的第一套筒构件29和第二套筒构件31。当装配时，第一套筒构件29和第二套筒构件33可旋转地安装在天线导向部25内，第一和第二谐振电路47a、47b的电流回路结构沿轴向位于与第一和第二励磁绕组43a、43b以及第一传感器绕组45a相同的位置，而第三和第四谐振电路47c、47d的电流回路结构沿轴向位于与第三和第四励磁绕组43c、43d以及第二传感器绕组45b相同的位置。
图13示意性地显示了第一ASIC35a的主要部件。第一正交信号发生器151a产生正交对信号，在此实施例中，所述信号具有5kHz的频率(此后称为调制频率)。第二正交信号发生器151b以等于第一谐振电路47a的谐振频率的第一载波频率产生正交信号，在此实施例中，所述频率为3.75MHz。第三正交信号发生器151c以等于第二谐振电路47b的谐振频率的第三载波频率产生正交信号，在此实施例中，所述频率为1.875MHz。
以调制频率将正交对信号输入到第一调制结构153a，所述第一调制结构通过第一载波频率下的同相信号以调制频率调制同相信号I1以产生信号I1(t)，并通过第一载波频率下的同相信号I1以调制频率调制正交信号以产生信号Q1(t)。调制频率下的正交对信号也输入到第二调制结构153b，所述第二调制结构通过第二载波频率下的同相信号I2以调制频率调制同相信号以产生信号I2(t)，并通过第二载波频率下的同相信号I2以调制频率调制正交信号以产生信号Q2(t)。
然后，信号I1(t)和I2(t)输入到组合信号I1(t)和I2(t)的第一数字混合器155a，且合成的组合信号通过第一线圈驱动器157a放大。通过第一线圈驱动器157a输出的放大信号供给到第一励磁绕组43a。信号Q1(t)和Q2(t)输入到第二数字混合器155b，且合成的组合信号通过第二线圈驱动器157b放大，并供给到第二励磁绕组43b。
以大约第一载波频率供给到第一和第二励磁绕组43a、43b的信号分量在根据第一轴1的径向位置而变化的第一谐振电路47a中感生谐振信号。在第一谐振电路47a中感生的谐振信号进而在第一传感器绕组45a中感生信号。类似地，以大约第二载波频率供给到第一和第二励磁绕组43a、43b的信号分量在第二谐振电路47b中感生谐振信号，进而在第一传感器绕组45a中感生信号。
如同英国专利申请GB 2374424A中陈述的一样，当在第一传感器绕组45a中感生的信号输入到利用第一载波频率下的正交信号Q1进行同步检测的第一同步检测器159a中时，通过第一同步检测器159a输出的合成信号具有调制频率下的分量，所述分量的相位依赖于第一轴1的角位置。此相位通过第一相位检测器161a检测。类似地，当在第一传感器绕组45a中感生的信号输入到利用第二载波频率下的正交信号Q2进行同步检测的第二同步检测器159b中时，通过第二同步检测器159b输出的合成信号具有调制频率下的分量，所述分量的相位依赖于第二轴11的角位置。此相位通过第二相位检测器161b检测。
图14显示了表示通过第一相位检测器161a检测的相位和第一轴1的角位置之间的关系的图表。如图14所示，作为在整个旋转上的励磁绕组的二十个周期的结果，通过第一相位检测器161a检测的相位对应于第一轴1的二十个不同的绝对旋转位置。类似地，通过第二相位检测器161b检测的相位对应于第二轴11的二十个不同的旋转位置。因此，第一ASIC35a不能确定第一和第二轴1、11的绝对旋转位置(在此说明书中，绝对旋转位置指轴相对于参考位置的旋转位置；当轴可以旋转大约两个整圈时，绝对位置不能明确地给出轴在其运动的整个旋转范围内的位置)。
尽管第一和第二轴1、11能够在接近720°的范围内旋转，但在第一和第二轴1、11之间的相对旋转位移不大于几度，这也适当地在读数的一个周期内。因此，处理器163能够计算并输出第一和第二轴1、11之间的相对旋转位移，从而允许扭矩由中心控制单元49计算。
在第二传感结构41b中，除了第一载波频率设定为5MHz和第二载波频率设定为2.5MHz外，第二ASIC35b基本上等于第一ASIC35a。
如上所述，第二传感结构41b中的励磁绕组和谐振电路的周期性对应于360°上的十九个周期。因此，如图15所示，每个相位读数对应于十九个可能的旋转位置。此外，至于第一传感结构41a，虽然利用第二传感结构41b在绝对位置测量中存在模糊性，但第一轴1和第二轴11之间的相对旋转位移的范围明显小于一个周期，因此，可以明确计算出相对旋转位移。
在此实施例中，每个传感结构41的ASIC35将各计算出的相对旋转位移输出到汽车的中心控制单元49，还将检测的相位角输出到汽车的中心控制单元49。中心控制单元49利用计算的相对旋转位移计算扭矩。此外，虽然每个个别检测的相位角不能明确地转换成绝对的位置测量，但由于第一传感结构41a和第二传感结构41b的周期性之间的差异，中心控制单元49能够利用游标尺型计算从两个传感结构41的相位读数确定绝对位置测量。
所述实施例的励磁绕组43、传感器绕组45和谐振电路47的特别结构具有几个优点。具体如下：
(1)通过利用谐振电路中的多个周期性间隔开的电流回路结构，与具有单个电流回路结构的谐振电路相比，增加了每个谐振电路中感生的信号。
(2)通过在圆周平面中设置电流回路结构，每一个电流回路结构均具有相对电流回路结构，减少了对任何周围电磁场的灵敏度。此外，减少了对轴的旋转轴线和发射及接收天线的圆形路径的中心之间的轻微偏差的灵敏度。此外，这种圆柱形的几何形状增加了发射/接收天线和谐振器之间的轴向偏差的公差。
(3)通过圆周间隔开与每个传感结构中的每个谐振器相关联的电流回路，减少了由相邻谐振电路之间的耦合产生的噪声。
(4)通过将用于第一传感结构的谐振电路的励磁绕组、传感器绕组以及电流回路结构与用于第二传感结构的谐振电路的励磁绕组、传感器绕组以及电流回路结构轴向间隔开，减少了传感结构之间的耦合所造成的噪声。
(5)通过采用所述齿形结构，已经发现，改进了对于电感传感器延伸过的给定轴向距离的性能。
改进方式和进一步的实施例
如上所述，利用谐振电路中的多个周期性间隔开的电流回路结构具有增加信号强度的优点。而在所述的实施例中，电流回路结构的周期间隔与对应的发射天线的周期匹配，谐振电路的周期可以为对应的传输线圈的周期的任何整数倍数。
在每个谐振电路中不是必须使用多个电流回路结构，可供选择地，每个谐振电路可以由单个电流回路结构形成。
在所示的实施例中，谐振电路的励磁绕组、传感器绕组以及电流回路结构都设置在圆周表面上，导致上述优点(2)。然而，这也不是必须的，例如，励磁绕组、传感器绕组以及电流回路结构也可以形成于径向表面上。在一个实施例中，用于电流回路结构的径向表面通过共轴连接到第一和第二轴的圆盘的表面提供。
虽然优选传感结构的轴向间隔，但不是必须的。在可供选择的实施例中，用于第一和第三谐振电路的电流回路结构(与第一轴一起旋转)在公共轴向位置处位于第一轴上，而用于第二和第四谐振电路的电流回路结构(与第二轴一起旋转)在与第一和第三谐振电路的公共轴向位置轴向间隔开的公共轴向位置处位于第二轴上。在此可供选择的实施例中，用于第一和第二传感结构的发射天线和接收天线延伸过包含所有电流回路结构的轴向范围。这种结构的一个优点在于其不需要相互锁紧的齿形部分，因此，可以测量从-180°到+180°的相对旋转位移的整个范围。此外，形成于相同轴向位置处的用于谐振电路的电流回路结构不需要沿圆周间隔开，而在一个实施例中，谐振电路可以通过整个环绕各自轴延伸的电流回路的各串联形成。
在所示的实施例中，在每个传感结构中，同时激励相关的谐振电路，并将在传感器绕组中感生的合成信号输入到平行处理路径，以平行测量与每个谐振电路相关的调制频率下的相位角。可供选择地，谐振电路可以被交替激励，并将在传感器绕组中感生的合成信号输入到信号处理路径，其中同步检测的频率根据激励的谐振电路改变。
在所示的实施例中，激励信号产生及感应信号处理电路采用公开在GB2374424A中的一般原理。例如，可以采用激励信号的产生和感应信号的处理的替代形式。例如，代替在发射天线中具有两个励磁绕组和检测在由单个传感器绕组形成的接收天线中感生的信号的相位，发射天线可以由单个励磁绕组形成，接收天线可以由两个传感器绕组形成，励磁绕组和两个传感器绕组之间的耦合随着旋转位置而变化。这种旋转编码器的一般原理公开在WO95/31696中。
在所示的实施例中，使用的载波频率从1.875MHz到5MHz。虽然优选载波频率在100kHz到10MHz的范围内以用比较便宜的激励及同步检测电路实现良好的信号耦合，但可以理解，载波频率的精确值(并因此使谐振电路的谐振频率)为设计选择。调制频率也为设计选择。
在所示的实施例中，两个传感结构分别具有在360°上二十个周期以及在360°上十九个周期的周期性，以便能够进行绝对位置测量。将会理解，可以使用可供选择的周期性。此外，如果不需要绝对位置测量，则对于第一和第二传感结构的周期性可以相同。
虽然在所示的实施例中，绝对位置测量只参照壳体获得，但将会理解，在旋转运动整个范围内的绝对位置既可以通过采用额外的传感器以计算圈数来进行测量，也可以通过持续监测旋转位置以便保持旋转的轨道来进行测量。
虽然为了安全的原因，在所示实施例中分开的ASIC用于两个传感结构，但这不是必须的，在许多应用中，共用的ASIC可以用于两个传感结构，同时仍然满足安全需求。在一些应用中，合成的传感结构不是必须的，因此也不需要包括合成的传感结构。
在所示的实施例中，每个ASIC的输出都表示第一和第二轴之间的相对旋转位移，而中心控制单元确定施加的扭矩。将会理解，ASIC可以进行线性化和/或校准处理。在可供选择的实施例中，ASIC可以确定施加的扭矩。在另一可供选择的实施例中，每个ASIC的输出都表示与第一和第二轴相关的检测的相位角，而中心控制单元计算相对旋转位移和施加的扭矩。
将会理解，具有许多可以用于在ASIC和中心控制单元之间传递数据的传统信号传输系统，例如，脉冲宽度调制或脉冲编码调制。
虽然ASIC用在所示的实施例中，但这不是必须的，也可以采用任何其他的处理装置，包括使用分方电子部件(discrete electronic component)。
在所示的实施例中，天线和谐振电路利用PCB技术形成。但这不是必须的，也可以可供选择地使用用于设置传感轨道(包括设置导线轨道)的其他技术。
在所示的实施例中，扭矩传感器测量施加到汽车的方向盘上的扭矩。将会理解，在汽车中有许多地方施加扭矩并可以使用根据本发明的电感传感器。例如，可以测量施加到驱动轴上的扭矩。此外，本发明的感生扭矩传感器还具有在车辆工业之外的应用。例如，本发明的电感传感器可以用于测量施加到钻孔机的扭矩。
在所示的实施例中使用扭杆结构，其中两个杆彼此固定，并测量两个杆之间的相对旋转运动。这在扭杆必须由刚性材料制作的应用中通常有利。然而，在其他应用中，可以接受较小刚性的材料，其中可以测量单个杆的扭曲。换言之，可以测量相同构件的两个轴向位置之间的相对旋转位移。

Claims (23)

1.一种用于产生表示施加到扭杆的扭矩的旋转位移信息的设备，其中所述扭杆可相对于壳体绕旋转轴线旋转，所述设备包括：
第一谐振器，所述第一谐振器相对于所述扭杆的第一轴向位置固定，所述第一谐振器具有第一谐振频率；
第二谐振器，所述第二谐振器相对于远离所述第一轴向位置的所述扭杆的第二轴向位置固定，所述第二谐振器具有不同于所述第一谐振频率的第二谐振频率；
发射天线，所述发射天线相对于所述壳体固定；以及
接收天线，所述接收天线相对于所述壳体固定，
其中所述发射天线和所述第一谐振器之间的电磁耦合以及所述第一谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第一轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第一谐振信号感生的信号在所述第一轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第一谐振信号由所述发射天线所产生的电磁场在所述第一谐振器中感生，以及
其中所述发射天线和所述第二谐振器之间的电磁耦合以及所述第二谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第二轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第二谐振信号感生的信号在所述第二轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第二谐振信号由所述发射天线所产生的电磁场在所述第二谐振器中感生。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述发射天线可用于产生沿旋转测量路径周期性变化的电磁场，以及其中所述第一和第二谐振器中的至少一个谐振器包括根据所述发射天线的角周期的整数倍成角度间隔开的两个或更多个电流回路。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器通过环绕所述扭杆沿轴向及圆周设置的传导绕组形成。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器中的至少一个形成于柔性印刷电路板上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述两个或更多个电流回路沿圆周设置有通常从所述扭杆的相对侧彼此面对的电流回路。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一谐振器和所述第二谐振器包括形成于公共轴向位置的沿圆周间隔开的部分中的电流回路。
7.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其中所述第一谐振器和所述第二谐振器彼此轴向间隔开。
8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述发射天线、所述接收天线以及所述第一和第二谐振器通过环绕所述扭杆沿径向和圆周设置的传导绕组形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述发射天线为第一发射天线，而所述接收天线为第一接收天线，且其中所述设备还包括：
第三谐振器，所述第三谐振器相对于所述扭杆的第三轴向位置固定，所述第三谐振器具有不同于所述第一和第二谐振频率的第三谐振频率；
第四谐振器，所述第四谐振器相对于远离所述第三轴向位置的所述扭杆的第四轴向位置固定，所述第四谐振器具有不同于所述第一、第二和第三谐振频率的第四谐振频率；
第二发射天线，所述第二发射天线相对于所述壳体固定；
第二接收天线，所述第二接收天线相对于所述壳体固定；
其中所述第二发射天线和所述第三谐振器之间的电磁耦合以及所述第三谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第三轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第三谐振信号感生的信号在所述第三轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第三谐振信号由所述第二发射天线所产生的电磁场在所述第三谐振器中感生，以及
其中所述发射天线和所述第四谐振器之间的电磁耦合以及所述第四谐振器和所述接收天线之间的电磁耦合中的至少一个电磁耦合在所述第四轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，使得在所述接收天线中由第四谐振信号感生的信号在所述第四轴向位置处随着所述扭杆相对于所述壳体的旋转位置而变化，其中所述第四谐振信号由所述第二发射天线所产生的电磁场在所述第四谐振器中感生。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一和第三谐振器由相对于所述扭杆的共同圆周部分中的电流回路形成，所述第一谐振器的电流回路与所述第三谐振器的电流回路轴向间隔开，
其中所述第二和第四谐振器由相对于所述扭杆的共同圆周部分中的电流回路形成，所述第二谐振器的电流回路与所述第四谐振器的电流回路轴向间隔开。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一和第三谐振器形成于固定到所述扭杆的第一齿形件的延伸区域上，其中所述第二和第四谐振器形成于固定到所述扭杆的第二齿形件的延伸区域上，以及其中所述第一和第二齿形件彼此互锁，同时至少允许一些相对旋转位移。
12.根据权利要求9到11中任一项所述的设备，其中通过所述第一和第二谐振器在所述第一发射天线和所述第一接收天线之间的电磁耦合随着第一角周期变化，而通过所述第三和第四谐振器在所述第二发射天线和所述第二接收天线之间的电磁耦合随着不同于所述第一角周期的第二角周期变化。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述扭杆包括第一细长轴和第二细长轴，所述第一细长轴和所述第二细长轴的纵向轴与所述旋转轴线对准，其中所述第一和第二轴在远离所述第一和第二轴向位置的轴向位置处连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括用于将激励信号提供给所述发射天线的激励信号发生器、以及用于处理在所述接收天线中感生的信号的信号处理器。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述激励信号发生器可用于同时激励所述第一和第二谐振器。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其中所述信号处理器可用于同时处理由所述第一谐振器和所述第二谐振器在所述接收天线中感生的信号。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述激励信号发生器可用于交替激励所述第一和第二谐振器。
18.根据权利要求14或17所述的设备，其中所述信号处理器可用于交替处理由所述第一谐振器和所述第二谐振器在所述接收天线中感生的信号。
19.根据权利要求14到18中任一项所述的设备，其中所述信号处理器可用于产生表示所述扭杆的所述第一和第二轴向位置之间的相对旋转位移的信号传送信息。
20.根据权利要求14到19中任一项所述的设备，其中所述信号处理器可用于产生激励信号，所述激励信号包括周期载波信号，所述周期载波信号具有通过具有第二频率的周期调制信号调制的第一频率，所述第一频率大于所述第二频率。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述信号处理器包括解调器，所述解调器可用于解调在所述接收天线中产生的感生信号，以便以所述第二频率获得解调信号。
22.根据权利要求21所述的设备，其中信号处理器还包括相位检测器，所述相位检测器可用于检测所述第二频率下的解调信号的相位。
23.一种用于提供表示施加到可相对于壳体旋转的扭杆的扭矩的旋转位移信息的设备，其中在相对于所述壳体固定的发射天线和相对于所述壳体固定的接收天线之间的电磁耦合根据相对于所述扭杆的间隔开的轴向位置固定的第一和第二谐振器的旋转位置而改变，
其中所述第一和第二谐振器具有各自不同的谐振频率，以便能够区别通过所述第一谐振器耦合在所述发射天线和所述接收天线之间的信号与通过所述第二谐振器耦合在所述发射天线和所述接收天线之间的信号。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445146A (zh) * 2010-08-13 2012-05-09 巴鲁夫有限责任公司 轴扭转角和/或者轴扭矩检测装置以及运行该装置的方法
CN102967399A (zh) * 2012-12-12 2013-03-13 合肥工业大学 应用于方向盘扭矩传感器的弹性元件
CN103983283A (zh) * 2013-02-12 2014-08-13 法国大陆汽车公司 感应位置传感器
CN104949613A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 约翰内斯﹒海德汉博士有限公司 用于感应式角度测量装置的扫描元件
CN109211447A (zh) * 2017-07-09 2019-01-15 东北林业大学 一种无源无线汽车c-eps系统扭矩测量装置
CN111699364A (zh) * 2018-02-15 2020-09-22 法国大陆汽车公司 集成有旋转元件的角度位置传感器的扭矩传感器
CN113899480A (zh) * 2017-08-25 2022-01-07 非夕机器人有限公司 用于测试扭矩的传感器
CN115487380A (zh) * 2017-12-21 2022-12-20 赛诺菲 使用无源rf调制的与注射装置使用相关的数据的传输

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006055409A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Ab Elektronik Gmbh Induktiver Sensor zur Erfassung von zwei Koppelelementen
DE102008006865B4 (de) 2008-01-31 2024-02-29 HELLA GmbH & Co. KGaA Induktiver Drehmomentsensor
DE102009010188A1 (de) * 2009-02-23 2010-08-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraft-/Drehmomentenaufnehmer zur Lenkungskraftmessung
KR101872897B1 (ko) * 2011-04-25 2018-06-29 엘지이노텍 주식회사 토크 센서의 로터 및 이를 포함하는 토크 센서
DE102012100682A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Rolf Strothmann Drehmomentsensor
GB2493399A (en) * 2011-08-05 2013-02-06 Tt Electronics Technology Ltd Inductive position sensor with multiple resonant circuits of differing resonant frequencies
GB2520981A (en) * 2013-12-05 2015-06-10 Tt Electronics Technology Ltd Self-calibrating position sensor
US10551190B1 (en) * 2015-10-30 2020-02-04 Garmin International, Inc. Multi Coriolis structured gyroscope
DE102016208736A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Elektronikmodul für ein Steuergerät zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, Steuergerät und Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls
US11287338B2 (en) * 2019-10-03 2022-03-29 Infineon Technologies Ag Torque measurement using millimeter-wave metamaterial
US11435245B2 (en) * 2019-10-03 2022-09-06 Infineon Technologies Ag Torque measurement using millimeter-wave metamaterial

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE406642B (sv) * 1977-02-16 1979-02-19 Aga Ab Elektromekanisk legesgivare
US4645961A (en) * 1983-04-05 1987-02-24 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Dynamoelectric machine having a large magnetic gap and flexible printed circuit phase winding
FR2549955B1 (fr) * 1983-07-29 1985-10-04 Renault Capteur de deplacement angulaire, notamment pour la detection du couple dans les directions assistees
JPS61259132A (ja) * 1985-04-24 1986-11-17 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ 回転軸のトルク測定方法及び装置
GB2195183B (en) * 1986-09-12 1990-03-14 Ford Motor Co Torque measurement transducer
US4762007A (en) * 1987-02-18 1988-08-09 Allen-Brady Company, Inc. Torque measuring apparatus
US4851771A (en) * 1987-02-24 1989-07-25 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho Magnetic encoder for detection of incremental and absolute value displacement
US4893077A (en) * 1987-05-28 1990-01-09 Auchterlonie Richard C Absolute position sensor having multi-layer windings of different pitches providing respective indications of phase proportional to displacement
US4893078A (en) * 1987-05-28 1990-01-09 Auchterlonie Richard C Absolute position sensing using sets of windings of different pitches providing respective indications of phase proportional to displacement
JPH01107122A (ja) * 1987-10-19 1989-04-25 Toyota Autom Loom Works Ltd 回転軸のトルク検出装置
US4907460A (en) * 1987-10-30 1990-03-13 Koyo Seiko Co., Ltd. Torque sensor
JPH01285829A (ja) * 1988-05-12 1989-11-16 Toyota Autom Loom Works Ltd トルク検出装置
US4918418A (en) * 1988-08-04 1990-04-17 Caterpillar Inc. Inductive coil structure with electrical return path
US4922604A (en) * 1989-03-13 1990-05-08 Pacific Scientific Company Method of fabricating an encapsulated motor
US5062306A (en) 1989-04-20 1991-11-05 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Apparatus for detecting torque of rotating shaft
JPH04370724A (ja) * 1991-06-20 1992-12-24 Toyota Autom Loom Works Ltd トルク検出装置
US5406155A (en) * 1992-06-03 1995-04-11 Trw Inc. Method and apparatus for sensing relative position between two relatively rotatable members
US5625239A (en) * 1992-06-03 1997-04-29 Trw Inc. Method and apparatus for sensing relative position between two relatively rotatable members using concentric rings
JP2783118B2 (ja) * 1992-11-06 1998-08-06 三菱電機株式会社 トルク検出装置
US5442958A (en) * 1992-12-15 1995-08-22 The B.F. Goodrich Company Deployable probe combined with flush static port
EP0760087B9 (en) * 1994-05-14 2005-01-05 Synaptics (UK) Limited Position encoder
WO1997021231A1 (en) * 1995-12-05 1997-06-12 Smith's Industries Aerospace & Defense Systems, Inc. Flexible lead electromagnetic coil assembly
DE19716985A1 (de) * 1997-04-23 1998-10-29 A B Elektronik Gmbh Vorrichtung zur Ermittlung der Position und/oder Torsion rotierender Wellen
JPH11209289A (ja) * 1998-01-22 1999-08-03 Taisho Pharmaceut Co Ltd 粘膜免疫誘起剤
DE19904000A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-10 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Erfassen der Winkelstellung des Lenkrades eines Kraftfahrzeugs
DE19935429C2 (de) * 1999-07-28 2002-01-17 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Bestimmung der Winkelposition eines Drehbewegungen ausführenden rotatorischen Teils
US6520031B2 (en) * 1999-09-07 2003-02-18 Bei Sensors & Systems Company, Inc. Non contacting torque sensor
FR2801969B1 (fr) * 1999-12-01 2002-02-08 Siemens Automotive Sa Capteur analogique de decalage angulaire sans contact
DE10039217A1 (de) * 2000-08-11 2002-02-28 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Erfassung eines Drehwinkels bzw. einer Torsionsverdrehung
DE10041092A1 (de) * 2000-08-22 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Korrektur eines Phasenwinkels bei der Abtastung einer Codespur
US7196604B2 (en) * 2001-05-30 2007-03-27 Tt Electronics Technology Limited Sensing apparatus and method
US6701792B2 (en) * 2001-08-27 2004-03-09 Visteon Global Technologies, Inc. Torque sensing apparatus for measuring relative torque between two shafts
JP3831841B2 (ja) * 2001-09-26 2006-10-11 ミネベア株式会社 高精度トルク測定装置
GB2374424B (en) 2001-10-30 2003-05-14 Gentech Invest Group Ag Sensing apparatus and method
US6608411B2 (en) * 2001-11-14 2003-08-19 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Direct current brushless motor
US7053602B2 (en) * 2002-03-25 2006-05-30 The Furukawa Electric Co., Limited Rotation sensor and method for detecting a rotation angle of a rotating member
JP2003291830A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
AU2003259372A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-19 Tt Electronics Technology Limited Multiturn absolute rotary position sensor with coarse detector for axial movement and inductive fine detector for rotary movement
GB0224090D0 (en) * 2002-10-16 2002-11-27 Sensopad Technologies Ltd Sensing apparatus & method
EP1552249A2 (en) * 2002-10-16 2005-07-13 TT Electronics Technology Limited Position sensing apparatus and method
FR2848173B1 (fr) * 2002-12-06 2005-09-30 Soc Mecanique Irigny Procede d'etablissement, dans un systeme de direction assistee electrique pour vehicule automobile, de la consigne du couple d'assistance et systeme de direction assistee ele ctrique pour la mise en oeuvre de ce procede
GB0303627D0 (en) * 2003-02-17 2003-03-19 Sensopad Technologies Ltd Sensing method and apparatus
JP2004340783A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Ntn Corp トルク検出装置
EP1659384B1 (en) * 2003-08-28 2011-11-30 Amiteq Co., Ltd. Relative rotation position-detecting device
JP3984213B2 (ja) * 2003-10-17 2007-10-03 ミネベア株式会社 タンデム型回転検出装置
DE102004056049A1 (de) * 2004-11-19 2006-06-01 Ab Elektronik Gmbh Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
US7449878B2 (en) * 2005-06-27 2008-11-11 Ksr Technologies Co. Linear and rotational inductive position sensor

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445146A (zh) * 2010-08-13 2012-05-09 巴鲁夫有限责任公司 轴扭转角和/或者轴扭矩检测装置以及运行该装置的方法
CN102445146B (zh) * 2010-08-13 2016-03-23 巴鲁夫有限责任公司 轴扭转角和/或者轴扭矩检测装置以及运行该装置的方法
CN102967399A (zh) * 2012-12-12 2013-03-13 合肥工业大学 应用于方向盘扭矩传感器的弹性元件
CN102967399B (zh) * 2012-12-12 2014-10-08 合肥工业大学 应用于方向盘扭矩传感器的弹性元件
CN103983283A (zh) * 2013-02-12 2014-08-13 法国大陆汽车公司 感应位置传感器
CN103983283B (zh) * 2013-02-12 2018-12-11 法国大陆汽车公司 感应位置传感器
CN104949613A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 约翰内斯﹒海德汉博士有限公司 用于感应式角度测量装置的扫描元件
CN109211447A (zh) * 2017-07-09 2019-01-15 东北林业大学 一种无源无线汽车c-eps系统扭矩测量装置
CN113899480A (zh) * 2017-08-25 2022-01-07 非夕机器人有限公司 用于测试扭矩的传感器
CN115487380A (zh) * 2017-12-21 2022-12-20 赛诺菲 使用无源rf调制的与注射装置使用相关的数据的传输
CN111699364A (zh) * 2018-02-15 2020-09-22 法国大陆汽车公司 集成有旋转元件的角度位置传感器的扭矩传感器

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