CN112067187B - 联轴器式维间解耦三维无线无源传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其包括上部弯力承力接头、上部拉压承力接头、上部拉压固定销、上部弯力固定销、第一联轴器、上部连接螺纹杆、第二联轴器、拉压承力体、中部刚性固定板、中部支撑套筒、上部固定结构体、中部弯矩承载结构体、下部刚性固定板、下部固定套筒、上部弯矩传导螺纹杆和扭矩检测组件。本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量、扭转力分量和拉压力分量，即对耦合力进行结构解耦；而且不需要连入供电线路或通过有线接口采集数据；应用在机床、生物以及医学领域，可大大减少传感器输出数据时需要繁多的有线传输的问题，也大大促进了信息传递的简易性。

Description

联轴器式维间解耦三维无线无源传感器

技术领域

本发明涉及一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，属于传感器技术领域。

背景技术

传感器是一种能感受规定的被测量并且按照一定的规律转换成可用信号的器件和装置，通常由敏感元件和弹性元件组成。多维力传感器是一种可以同时检测三个方向及以上力和力矩信息的测力传感器，广泛应用于机器人、工业制造、医疗卫生以及生物工程等领域。

现阶段的三维乃至多维力传感器主要分为电阻应变式、压电式、电容式力传感器，其结构简单、灵敏且精度较高。传感器的构造是在一定形状的弹性元件上粘贴或用其他方法安装应变敏感元件。当力作用在传感器上时，传感器内的弹性元件发生变形，同时安装在其上面的应变敏感元件也发生变形，应变敏感元件的阻值随之变化，接着由变换电路将阻值变化变换成电压变化输出，由此可以根据电压变化量来确定力的大小。

但是就现有的技术而言，对于当传感器同时承受扭转应力、弯曲应力以及拉压应力的情况时，现在的解决方法往往是通过将应变片组成桥路进行补偿以及解耦，在机械结构上并不具备实现扭转应力、弯曲应力以及拉压应力的解耦能力。

现有三维/多维传感器，由于其本身的结构特性，要求必须使用导线实时监测电压变化，即使使用无线电进行信息传递，但是其电池所含容量有限，故无法实现无限无源的长期动态监测信号变化。

发明内容

本发明目的是提供一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其解决了上述技术问题中的至少一个。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其包括上部弯力承力接头、上部拉压承力接头、上部拉压固定销、上部弯力固定销、第一联轴器、上部连接螺纹杆、第二联轴器、拉压承力体、中部刚性固定板、中部支撑套筒、上部固定结构体、中部弯矩承载结构体、下部刚性固定板、下部固定套筒、上部弯矩传导螺纹杆和扭矩检测组件；

所述上部弯力承力接头沿所述上部弯力承力接头的轴向开设有中心孔；所述上部弯力承力接头上沿径向开设有贯通所述上部弯力承力接头的第一通孔；所述上部弯力承力接头上还沿轴向开设有多个贯通所述上部弯力承力接头的第二通孔；

所述上部拉压承力接头可滑动地设置于所述上部弯力承力接头的中心孔内；所述上部拉压承力接头上沿所述上部拉压承力接头的径向开设有第一导向滑槽和第二导向滑槽；

所述上部拉压固定销可滑动地设置于所述第一导向滑槽内，所述上部弯力固定销可滑动地设置于所述第二导向滑槽内；

所述第一联轴器的上端沿所述第一联轴器径向开设有第三通孔；所述上部拉压固定销的两端固定在所述第一通孔内；所述上部弯力固定销的两端固定在所述第三通孔内；所述上部拉压固定销和所述上部弯力固定销相垂直；

所述上部拉压承力接头的下端固定有上部连接螺纹杆，所述第二联轴器的上端固定于所述上部连接螺纹杆的下端；所述第二联轴器的下端固定于所述拉压承力体的上端，所述拉压承力体的下端固定于所述中部刚性固定板上；所述拉压承力体上粘贴有磁致伸缩材料；

所述中部刚性固定板上设置有中部支撑套筒，所述中部支撑套筒的上端固定有中部拉压固定体；

所述中部拉压固定体上形成有两个凸耳，所述两个凸耳之间间隔180°设置，所述凸耳上开设有螺纹孔，所述上部固定结构体的下端固定在所述中部拉压固定体上，并且位于两个凸耳之间；

所述第一联轴器的下端开设有第四通孔，所述上部固定结构体的侧壁上开设有第二通过孔，螺钉的一端穿过所述凸耳的螺纹孔和上部固定结构体的第二通过孔，设置于所述第一联轴器的第四通孔内；

所述上部固定结构体的上端设置有弯矩承力体，所述弯矩承力体上粘贴有磁致伸缩材料；

所述上部弯矩传导螺纹杆的上端从所述第一通孔的上端穿出，并固定有钢球；所述上部弯矩传导螺纹杆的下端穿过所述弯矩承力体、上部固定结构体、中部拉压固定体和中部刚性固定板，设置在中部弯矩承载结构体上；

所述下部刚性固定板和下部固定套筒之间设置有扭转检测组件，所述扭转检测组件的数量为至少2个，并且沿所述下部刚性固定板的周向均匀分布，所述扭转检测组件上粘贴有磁致伸缩材料。

可选的，所述中心孔的轴心线与所述上部弯力承力接头的轴心线重合。

可选的，所述第一联轴器和第二联轴器均为弹性联轴器。

可选的，所述中部刚性固定板上开设有第一通过孔，所述拉压承力体的下端固定有中部连接螺纹杆，所述中部连接螺纹杆的下端穿过所述第一通过孔，固定有钢珠；所述中部刚性固定板的第一通过孔的直径大于所述中部连接螺纹杆的直径。

可选的，所述螺钉与所述凸耳的结合方式为螺纹结合。

可选的，所述第二联轴器的外部套设有上部固定环，所述上部固定环固定于所述螺钉上。

可选的，所述弯矩承力体包括上板部、下板部以及设置于上板部和下板部之间的形变环，所述形变环上粘贴有磁致伸缩材料。

可选的，所述中部弯矩承载结构体包括上中部弯矩固定环、下中部弯矩固定环和中部弯矩固定承载体；所述上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环的结构相同；所述上中部弯矩固定环上沿其轴线方向开设有多个第一圆弧形孔；所述上部弯矩传导螺纹杆的下端穿过所述上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环的第一圆弧形孔，固定有钢球；

所述中部弯矩固定承载体固定在所述下部刚性固定板上，所述中部弯矩固定承载体上沿其径向设置有四个安装孔，所述四个安装孔沿所述中部弯矩固定承载体的周向均匀分布，所述中部弯矩承载结构体的一端插入于所述安装孔内，并且所述中部弯矩承载结构体位于上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环之间。

可选的，所述扭转检测组件包括第一下部扭转固定体、第二下部扭转固定体和扭转承力体，所述下部刚性固定板上固定有第一下部扭转固定体，所述下部固定套筒上固定有第二下部扭转固定体，所述第一下部扭转固定体和第二下部扭转固定体之间设置有扭转承力体，所述扭转承力体上粘贴有磁致伸缩材料；所述下部固定套筒可转动地设置于所述下部刚性固定板的下表面上。

可选的，所述中部刚性固定板与所述下部刚性固定板之间设置有下部支撑套筒，所述中部刚性固定板、所述下部支撑套筒和所述下部刚性固定板上均开设有通孔，下部扭矩传导螺纹杆的上端穿过所述中部刚性固定板、所述下部支撑套筒和所述下部刚性固定板上均开设有通孔，并通过螺栓固定在所述中部刚性固定板上；所述下部扭矩传导螺纹杆的下端穿过所述下部固定套筒上所开设有第二圆弧形孔，并固定有钢球。

本发明具有如下有益效果：本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量、扭转力分量和拉压力分量，即对耦合力进行结构解耦；而且不需要连入供电线路或通过有线接口采集数据；应用在机床、生物以及医学领域，可大大减少传感器输出数据时需要繁多的有线传输的问题，也大大促进了信息传递的简易性。

附图说明

图1是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器立体结构示意图。

图2是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器立体结构剖视图。

图3是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的立体结构零件拆解图。

图4是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的立体结构零件拆解剖视图。

图5是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的弯曲力受力敏感区的立体结构剖视图。

图6是本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的弯曲力受力敏感区的立体结构零件拆解剖视图。

图7是本发明的联轴器式维间解耦无限无源传感器的扭转力受力敏感区立体结构图。

图8是本发明的联轴器式维间解耦无限无源传感器的扭转力受力敏感区零件拆解图。

图9是本发明的联轴器式维间解耦无限无源传感器的拉压受力敏感区的立体结构剖视图。

图中标记示意为：1-上部拉压承力接头；2-上部弯力承力接头；3-上部拉压固定销；4-上部弯力固定销；5-第一联轴器；6-上部连接螺纹管；7-第二联轴器；8-弯矩承力体；9-中部连接螺纹杆；10-上部固定结构体；11-拉压承力体；12-中部支撑套筒；13-中部刚性固定板；14-下部支撑套筒；15-中部弯矩承载结构体；16-下部刚性固定板；17-下部扭转固定体；18-扭转承力体；19-下部固定套筒；20-上部弯矩传导体；21-上部弯矩传导螺纹杆；22-上部固定环；23-中部拉压固定体；24-上中部弯矩固定环；25-中部弯矩固定承载体；26-下部扭矩传导螺纹杆；27-下中部弯矩固定环；28-第二下部扭转固定体。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，尤其是一种联轴器式维间解耦三维力/力矩无线无源传感器，其包括上部拉压承力接头1、上部弯力承力接头2、上部拉压固定销3、上部弯力固定销4、第一联轴器5、上部连接螺纹杆6、第二联轴器7、拉压承力体11、中部刚性固定板13、中部支撑套筒12、上部固定结构体10、中部弯矩承载结构体15、下部刚性固定板16、下部固定套筒19、上部弯矩传导螺纹杆21和扭矩检测组件。

所述上部弯力承力接头2的中部沿其轴向开设有中心孔，也就是说，所述中心孔的轴心线与所述上部弯力承力接头2的轴心线重合。所述上部弯力承力接头2上沿其径向开设有贯通所述上部弯力承力接头的第一通孔；所述上部弯力承力接头上还沿其轴向开设有多个贯通所述上部弯力承力接头的第二通孔，本实施例中，优选地，所述第二通孔的数量为4个。

所述上部拉压承力接头1可滑动地设置于所述上部弯力承力接头2的中心孔内；优选地，所述上部拉压承力接头1上沿其径向开设有第一导向滑槽和第二导向滑槽；优选地，所述第一导向滑槽和第二导向滑槽沿其长度方向的截面为长条形，以使得上部拉压固定销3设置于所述第一导向滑槽内，并且可以在所述第一导向滑槽内滑动，并且上部弯力固定销4设置于所述第二导向滑槽内，并且可以在所述第二导向滑槽内滑动。

同时，所述上部拉压固定销3的两端固定在所述第一通孔内，从而能够通过所述上部拉压固定销3的设置，限制所述上部拉压承力接头1的转动，并且使得所述上部拉压承力接头1能够相对于所述上部弯力承力接头2滑动。

而且，所述上部弯力承力接头2和上部拉压承力接头1之间可以设置一定的间隙，以当将上部弯力承力接头2固定于待测部件时，能够减少对上部拉压承力接头1的影响。

所述第一联轴器5的上端沿其径向开设有第三通孔，所述上部弯力固定销4的两端固定在所述第三通孔内，以使得所述上部拉压承力接头1在上下运动时，不带动所述第一联轴器5转动，并且在所述上部拉压承力接头1转动时，带动所述第一联轴器5转动。

所述第一联轴器5选择为弹性联轴器，由此通过所述第一联轴器5为上部弯力承力接头2提供一定的回弹能力。

所述上部拉压承力接头1的下端固定有上部连接螺纹杆6，例如所述上部拉压承力接头1的下端开设有螺纹孔，所述上部连接螺纹杆6的上端形成有外螺纹，以通过将所述上部连接螺纹杆6拧入所述上部拉压承力接头1的螺纹孔内的方式，将上部连接螺纹杆6固定在所述上部拉压承力接头1上。

所述第二联轴器7的上端固定于所述上部连接螺纹杆6的下端；所述第二联轴器7的下端固定于所述拉压承力体11的上端，所述拉压承力体11的下端固定于所述中部刚性固定板13上，由此，当所述上部拉压承力接头1在上下运动时，能够通过第二联轴器7将轴向拉力和压力施加在拉压承力体11上，此时，所述拉压承力体11上粘贴有磁致伸缩材料，以通过该磁致伸缩材料检测联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的拉压应力的检测。优选地，所述第二联轴器7为弹性联轴器。

优选地，所述拉压承力体11包括上端部、下端部以及连接所述上端部和下端部的连接部，所述连接部的厚度小于所述上端部和下端部的厚度，以当所述拉压承力体11发生形变时，能够将该形变集中在所述连接部上，从而提高应力和应变的检测效果。

更进一步，当将所述拉压承力体11的下端固定在所述中部刚性固定板13上时，所述中部刚性固定板13上开设有第一通过孔，所述拉压承力体11的下端固定有中部连接螺纹杆9，所述中部连接螺纹杆9的下端穿过所述第一通过孔，固定有钢珠；此时，所述中部刚性固定板13的第一通过孔的直径大于所述中部连接螺纹杆9的直径，以使得所述拉压承力体11能够相对于所述中部刚性固定板13产生一定程度的转动。

所述中部刚性固定板13上设置有中部支撑套筒12，即所述中部支撑套筒12的下端固定于所述中部刚性固定板13的上表面上，所述中部支撑套筒12的上端固定有中部拉压固定体23。

本实施例中，所述中部拉压固定体23上形成有两个凸耳，所述两个凸耳之间间隔180°设置，即两个凸耳的连线与所述中部拉压固定体23的轴心线垂直相交。

所述凸耳上开设有螺纹孔，所述上部固定结构体10的下端固定在所述中部拉压固定体23上，并且位于两个凸耳之间；所述第一联轴器5的下端开设有第四通孔，所述上部固定结构体10的侧壁上开设有第二通过孔，螺钉的一端穿过所述凸耳的螺纹孔和上部固定结构体10的第二通过孔，设置于所述第一联轴器5的第四通孔内，由此将中部拉压固定体23、上部固定结构体10和第一联轴器5固定在一起。

本实施例中，优选地，所述螺钉与所述凸耳的结合方式为螺纹结合；所述第二联轴器7的外部套设有上部固定环22，所述上部固定环22也固定于所述螺钉上。

所述上部固定结构体10的上端设置有弯矩承力体8，本实施例中，所述弯矩承力体8包括上板部、下板部以及设置于上板部和下板部之间的形变环，所述形变环上粘贴有磁致伸缩材料，以当所述弯矩承力体8发生形变时，能够检测出弯曲应力。

为将该弯曲应力施加至所述弯矩承力体8，所述上部弯力承力接头2的第一通孔的上端形成为球窝，所述上部弯矩传导螺纹杆21的上端从所述第一通孔的上端穿出，并固定有钢球；本实施例中，所述第一通孔的直径大于所述上部弯矩传导螺纹杆21的直径。

所述上部弯矩传导螺纹杆21的下端穿过所述弯矩承力体8的上板部和下板部，以及上部固定结构体10、中部拉压固定体23和中部刚性固定板13，设置在中部弯矩承载结构体15上。

优选地，所述中部弯矩承载结构体15包括上中部弯矩固定环24、下中部弯矩固定环27和所述中部弯矩固定承载体25；所述上中部弯矩固定环24和下中部弯矩固定环的结构相同；以下以上中部弯矩固定环24的结构来说明。

所述上中部弯矩固定环24上沿其轴线方向开设有多个第一圆弧形孔，本实施例中，所述第一圆弧形孔的数量为四个，即与所述上部弯矩传导螺纹杆21的数量相同；所述上部弯矩传导螺纹杆21的下端穿过所述上中部弯矩固定环24和下中部弯矩固定环的第一圆弧形孔，在伸出所述下中部弯矩固定环的上部弯矩传导螺纹杆21的下端固定有钢球，由此，当所述上部弯力承力接头2上施加弯曲力/力矩时，所述上部弯矩传导螺纹杆21沿其轴线方向产生运动，并进一步使得下中部弯矩固定环和/或上中部弯矩固定环24产生形变，由此向所述上部弯力承力接头2提供恢复力。

而且，由此该第一圆弧形孔的设置，能够使得上部弯矩传导螺纹杆21的下端在该第一圆弧形孔内滑动，由此使得上部弯力承力接头2和中部弯矩承载结构体15之间发生相对转动。

所述中部弯矩固定承载体25固定在所述下部刚性固定板16上，所述中部弯矩固定承载体25上沿其径向设置有四个安装孔，所述四个安装孔沿所述中部弯矩固定承载体的周向均匀分布，所述中部弯矩承载结构体15的一端插入于所述安装孔内，并且所述中部弯矩承载结构体15位于上中部弯矩固定环24和下中部弯矩固定环之间。

本实施例中，所述上部弯矩传导螺纹杆21上还设置有螺母，所述螺母与所述上中部弯矩固定环24的上表面接触。

更优选地，所述上部弯矩传导螺纹杆21上还设置有上部弯矩传导体20，所述上部弯矩传导体20位于所述上部弯力承力接头2和弯矩承力体8之间，以在上部弯力承力接头2和弯矩承力体8之间传递弯曲力/力矩。

所述下部刚性固定板16和下部固定套筒19之间设置有扭转检测组件，本实施例中，所述扭转检测组件的数量为2个，并且沿所述下部刚性固定板16的周向均匀分布。

本实施例中，所述扭转检测组件包括第一下部扭转固定体17、第二下部扭转固定体28和扭转承力体18，所述下部刚性固定板16上固定有第一下部扭转固定体17，所述下部固定套筒19上固定有第二下部扭转固定体，所述第一下部扭转固定体17和第二下部扭转固定体28之间设置有扭转承力体18，所述扭转承力体18上粘贴有磁致伸缩材料。

例如，所述扭转承力体18的上端通过第一铰接轴铰接于所述第一下部扭转固定体17，所述扭转承力体18的下端通过第二铰接轴铰接于所述第二下部扭转固定体28，并且所述第一铰接轴和第二铰接轴相互平行，均与所述下部固定套筒19的轴心线垂直相交。

所述下部固定套筒19的上端面与所述下部刚性固定板16的下表面接触，并可以相对转动。

所述中部刚性固定板13与所述下部刚性固定板16之间设置有所述下部支撑套筒14，所述中部刚性固定板13、所述下部支撑套筒14和所述下部刚性固定板16上均开设有通孔，所述下部扭矩传导螺纹杆26的上端穿过所述中部刚性固定板13、所述下部支撑套筒14和所述下部刚性固定板16上均开设有通孔，并通过螺栓固定在所述中部刚性固定板13上；所述下部扭矩传导螺纹杆26的下端穿过所述下部固定套筒19上所开设有第二圆弧形孔，并固定有钢球，由此通过所述下部扭矩传导螺纹杆26固定所述下部刚性固定板16和下部固定套筒19之间的轴向位置。

由此，当本实施例的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器在使用时，可以将其上端的上部拉压承力接头1和/或上部弯力承力接头2固定于待测件，并且将下部固定套筒19固定于待测件，由此，当在外部扭转力的作用下，下部固定套筒19在转动时，能够在扭转承力体18上产生形变，并且此时，扭转承力体18上粘贴有磁致伸缩材料，即可以实现扭转力/力矩的检测。

也就是说，本实施例中，所述上部拉压承力接头1，上部弯力承力接头2和下部固定套筒19分别为所述联轴器式维间解耦三维无线无源传感器的拉压应力、弯曲应力以及扭转应力的输入端。

当联轴器式维间解耦三维无线无源传感器受到耦合力时，弯曲分力通过上部弯力承力接头2作用于上部弯矩传导体20，再作用于弯矩承力体8，使得弯矩成立体8发生形变；在弯矩承力体8表面薄面覆盖磁致伸缩材料，耦合力中的弯曲分力就会在磁致伸缩材料上产生应力应变。在施加的激励磁场的作用下产生磁致伸缩逆效应(维拉里效应)，通过检测线圈检测其磁场变化。本实施方案所述的受力敏感区域可结合图1、图5和图6，可见所受弯曲力并未对扭转力以及拉压力的力敏区域产生应力变化，即所述的弯矩承力体8以及拉压承力体11本身未发生形变。

当联轴器式维间解耦三维无线无源传感器受到耦合力时，拉压分力通过上部拉压承力接头2依次作用于上部连接螺纹杆6、第二联轴器7、中部连接螺纹杆9，最后作用于拉压承力体11，使得拉压承力体11发生形变；在拉压承力体11表面覆盖磁致伸缩材料，耦合力中的弯曲分力就会在磁致伸缩材料上产生应力应变。在施加的激励磁场的作用下产生磁致伸缩逆效应(维拉里效应)，通过检测线圈检测其磁场变化。本实施方案所述的受力敏感区域可结合图1和图9，可见所受拉压力并未对扭转力以及弯曲力的力敏区域产生应力变化，即所述的弯矩承力体8以及扭转承力体18本身未发生形变。

当联轴器式维间解耦三维无线无源传感器受到耦合力时，所述上部第二联轴器7与拉压承力体11之间存在上部连接螺纹杆6与中部连接螺纹杆9，存在两级连接，由于第二联轴器7的特性，故能部分解耦；所述上部拉压固定体23其中部可以设计为矩形，且和拉压承力体少量间隙配合，故综合第二联轴器7可完成弯曲力与拉压力的解耦；所述下部固定套筒19与下部扭矩传导螺纹杆之间存在弯圆槽，且所述扭转承力体18与下部扭转固定体17配合时存在长槽，确保其与下部扭转固定体17支架存在运动余量，故可完成扭拉以及扭弯之间解耦。

本发明的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量、扭转力分量和拉压力分量，即对耦合力进行结构解耦；而且不需要连入供电线路或通过有线接口采集数据；应用在机床、生物以及医学领域，可大大减少传感器输出数据时需要繁多的有线传输的问题，也大大促进了信息传递的简易性。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，包括上部弯力承力接头、上部拉压承力接头、上部拉压固定销、上部弯力固定销、第一联轴器、上部连接螺纹杆、第二联轴器、拉压承力体、中部刚性固定板、中部支撑套筒、上部固定结构体、中部弯矩承载结构体、下部刚性固定板、下部固定套筒、上部弯矩传导螺纹杆和扭矩检测组件；

所述上部弯力承力接头沿所述上部弯力承力接头的轴向开设有中心孔；所述上部弯力承力接头上沿径向开设有贯通所述上部弯力承力接头的第一通孔；所述上部弯力承力接头上还沿轴向开设有多个贯通所述上部弯力承力接头的第二通孔；

所述上部拉压承力接头可滑动地设置于所述上部弯力承力接头的中心孔内；所述上部拉压承力接头上沿所述上部拉压承力接头的径向开设有第一导向滑槽和第二导向滑槽；

所述上部拉压固定销可滑动地设置于所述第一导向滑槽内，所述上部弯力固定销可滑动地设置于所述第二导向滑槽内；

所述第一联轴器的上端沿所述第一联轴器径向开设有第三通孔；所述上部拉压固定销的两端固定在所述第一通孔内；所述上部弯力固定销的两端固定在所述第三通孔内；所述上部拉压固定销和所述上部弯力固定销相垂直；

所述上部拉压承力接头的下端固定有上部连接螺纹杆，所述第二联轴器的上端固定于所述上部连接螺纹杆的下端；所述第二联轴器的下端固定于所述拉压承力体的上端，所述拉压承力体的下端固定于所述中部刚性固定板上；所述拉压承力体上粘贴有磁致伸缩材料；

所述中部刚性固定板上设置有中部支撑套筒，所述中部支撑套筒的上端固定有中部拉压固定体；

所述中部拉压固定体上形成有两个凸耳，所述两个凸耳之间间隔180°设置，所述凸耳上开设有螺纹孔，所述上部固定结构体的下端固定在所述中部拉压固定体上，并且位于两个凸耳之间；

所述第一联轴器的下端开设有第四通孔，所述上部固定结构体的侧壁上开设有第二通过孔，螺钉的一端穿过所述凸耳的螺纹孔和上部固定结构体的第二通过孔，设置于所述第一联轴器的第四通孔内；

所述上部固定结构体的上端设置有弯矩承力体，所述弯矩承力体上粘贴有磁致伸缩材料；

所述上部弯矩传导螺纹杆的上端从所述第一通孔的上端穿出，并固定有钢球；所述上部弯矩传导螺纹杆的下端穿过所述弯矩承力体、上部固定结构体、中部拉压固定体和中部刚性固定板，设置在中部弯矩承载结构体上；

所述下部刚性固定板和下部固定套筒之间设置有扭转检测组件，所述扭转检测组件的数量为至少2个，并且沿所述下部刚性固定板的周向均匀分布，所述扭转检测组件上粘贴有磁致伸缩材料。

2.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述中心孔的轴心线与所述上部弯力承力接头的轴心线重合。

3.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述第一联轴器和第二联轴器均为弹性联轴器。

4.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述中部刚性固定板上开设有第一通过孔，所述拉压承力体的下端固定有中部连接螺纹杆，所述中部连接螺纹杆的下端穿过所述第一通过孔，固定有钢珠；所述中部刚性固定板的第一通过孔的直径大于所述中部连接螺纹杆的直径。

5.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述螺钉与所述凸耳的结合方式为螺纹结合。

6.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述第二联轴器的外部套设有上部固定环，所述上部固定环固定于所述螺钉上。

7.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述弯矩承力体包括上板部、下板部以及设置于上板部和下板部之间的形变环，所述形变环上粘贴有磁致伸缩材料。

8.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述中部弯矩承载结构体包括上中部弯矩固定环、下中部弯矩固定环和中部弯矩固定承载体；所述上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环的结构相同；所述上中部弯矩固定环上沿其轴线方向开设有多个第一圆弧形孔；所述上部弯矩传导螺纹杆的下端穿过所述上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环的第一圆弧形孔，固定有钢球；

所述中部弯矩固定承载体固定在所述下部刚性固定板上，所述中部弯矩固定承载体上沿其径向设置有四个安装孔，所述四个安装孔沿所述中部弯矩固定承载体的周向均匀分布，所述中部弯矩承载结构体的一端插入于所述安装孔内，并且所述中部弯矩承载结构体位于上中部弯矩固定环和下中部弯矩固定环之间。

9.根据权利要求1所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述扭转检测组件包括第一下部扭转固定体、第二下部扭转固定体和扭转承力体，所述下部刚性固定板上固定有第一下部扭转固定体，所述下部固定套筒上固定有第二下部扭转固定体，所述第一下部扭转固定体和第二下部扭转固定体之间设置有扭转承力体，所述扭转承力体上粘贴有磁致伸缩材料；所述下部固定套筒可转动地设置于所述下部刚性固定板的下表面上。

10.根据权利要求9所述的联轴器式维间解耦三维无线无源传感器，其特征在于，所述中部刚性固定板与所述下部刚性固定板之间设置有下部支撑套筒，所述中部刚性固定板、所述下部支撑套筒和所述下部刚性固定板上均开设有通孔，下部扭矩传导螺纹杆的上端穿过所述中部刚性固定板、所述下部支撑套筒和所述下部刚性固定板上均开设有通孔，并通过螺栓固定在所述中部刚性固定板上；所述下部扭矩传导螺纹杆的下端穿过所述下部固定套筒上所开设有第二圆弧形孔，并固定有钢球。

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