CN202119574U - 一种转矩传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转矩传感器，以解决现有的转矩传感器测量精度不高的缺陷。本申请的外壳呈内部中空的圆筒状，两组感应线圈相互平行且隔离的套装在外壳内，隔磁套套装在外壳的最内层，隔磁套与两组感应线圈对应的位置分别设置有两组感应端口，两组感应端口均由相互独立的数个感应口以一定的间隔沿感应线圈的感应面平铺排列，两组感应端口中的感应口沿隔磁套的纵向轴线方向交错排列，扭轴的扭动通过两组感应端口引起对应的感应线圈内电感量的变化，外壳上的端子将两组感应线圈中电感量的差值传送到外部控制器。本实用新型的外壳采用铁基粉末冶金功能材料制成，对温度和外界干扰不敏感，可靠性高，坚固耐用，同时提高了测量精度，稳定性更强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种转矩传感器，特别涉及一种将汽车转向过程中因扭力作用产生的扭矩进行传感的传感器。
背景技术
转矩传感器是EPS(Electronic Power Steering)系统的一个组成部分，尽管不同的汽车其EPS系统的结构部件有所不同，但各个组成部件还是大体雷同的，EPS系统主要利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力的转向，因此，转矩传感器就是其中必不可少的部件。
EPS系统所用的转矩传感器可分为接触式和非接触式，主要利用扭轴把转矩转换成扭应力或扭转角，再转换成与转矩成一定关系的电信号，通过传感器进行传送。扭轴的形式有实心轴、空心轴、矩形轴等。
现有的应用于汽车上的转矩传感器大部分为接触式传感器，虽然结构简单，制造方便，但因使用导电滑环，振动频率较低，不适于高速旋转体和扭轴振动较大的场合使用；同时由于测量轴和滑环之间的摩擦还容易产生测量误差，测量精度不能得到有效保障。
实用新型内容
本实用新型的目的是公开一种转矩传感器，以解决现有的转矩传感器测量精度不高的缺陷。
为了实现以上目的，本实用新型所述的转矩传感器，包括外壳、两组感应线圈和隔磁套，外壳呈内部中空的圆筒状，两组感应线圈相互平行且隔离的套装在外壳内，隔磁套套装在外壳的最内层，隔磁套与两组感应线圈对应的位置分别设置有两组感应端口，两组感应端口均由相互独立的数个感应口以一定的间隔沿感应线圈的感应面平铺排列，两组感应端口中的感应口沿隔磁套的纵向中心轴线方向交错排列，扭轴的扭动通过两组感应端口引起对应的感应线圈内部电感量的变化，外壳的外端设有与外部控制器相连的端子，转矩传感器通过端子将两组感应线圈中电感量的差值传送到外部控制器。
优选地，还设有两组线圈骨架，两组线圈骨架与感应线圈对应设置，线圈骨架适配的包覆在感应线圈的外表面，感应线圈套装线圈骨架后嵌套在外壳内。
优选地，感应线圈的外层还包覆有绝缘胶纸，绝缘胶纸将感应线圈绝缘的封装在线圈骨架内部。
优选地，外壳采用铁基粉末冶金功能材料制成。
本实用新型的转矩感应器，外壳采用铁基粉末冶金功能材料制成，对温度和外界干扰不敏感，可靠性高，坚固耐用，同时提高了测量精度，稳定性更强。
附图说明
图1是本实用新型转矩感应器的立体图；
图2是本实用新型转矩感应器的第一纵向截面图；
图3是本实用新型转矩感应器的第二纵向截面图；
图4是本实用新型转矩感应器的剖视图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-外壳，2-隔磁套，3-第一感应线圈，4-线圈骨架，5-端子，6-扭轴，7-第二感应端口，8-第一感应端口，9-铁基粉末冶金功能材料，10-绝缘胶纸，11-第二感应线圈，12-凸起。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
如图1-图4所示公开了一种转矩传感器，包括外壳1、两组感应线圈和隔磁套2，外壳1呈内部中空的圆筒状，两组感应线圈包括第一感应线圈3和第二感应线圈11，第一感应线圈3和第二感应线圈11相互平行的包覆在外壳1内部，第一感应线圈3和第二感应线圈11内部的线圈都有电流接入，因而能产生一定的电感，第一感应线圈3和第二感应线圈11是相互绝缘的，外壳1的最内层套装有隔磁套2，隔磁套2一般采用铝制成，隔磁套2的内部套装有待检测的扭轴6，隔磁套2的与两组感应线圈对应的位置设有两组感应端口，即与第一感应线圈3和第二感应线圈11对应的位置分别设置有第一感应端口8和第二感应端口7，第一感应端口8和第二感应端口7均由相互隔离的数个感应口组成，每组感应端口内部的感应口之间的间距是固定的，同时，第一感应端口8的各个感应口是沿第一感应线圈3的感应面平铺排列的，第二感应端口7是由各个感应口沿第二感应线圈11的感应面平铺排列组合而成的，第一感应端口8的感应口和第二感应端口7的感应口在隔磁套2的纵向中心轴线方向是相互交错设置的，简言之，第一感应端口8和第二感应端口7中的感应口是不会处于同一纵向轴线上的。这样，当扭轴6受扭力作用产生偏转时，这种偏转分别通过隔磁套2上的第一感应端口8和第二感应端口7引起第一感应线圈3和第二感应线圈11两端产生电感量的变化，第一感应线圈3和第二感应线圈11之间的电感量的差值就会直接反应出扭轴6的扭矩的大小，由于外壳1的外表面还连接有端子5，端子5又与外部控制器相连，因此，反应扭矩大小的电感差值就通过端子5传给外部控制器，外部控制器根据扭矩大小进一步判断需要提供的对应的扭转助力。
因扭轴6在运转过程中往往温度会发生变化，而温度的变化又会影响到感应线圈的电感量的变化，受到外界干扰后的感应线圈所反应的扭矩的大小当然也会有较大的误差，测量也不会像原来一样灵敏。为解决该问题，如图2-图4所示，本实用新型采用铁基粉末冶金功能材料9制成外壳1，该材料对温度不敏感，相应的减小了温度等外界因素对测试结果的影响，测试结果更加准确。
同时，为更好的绝缘和保护线圈，本实用新型还设有绝缘胶纸10和线圈骨架4，绝缘胶纸10包覆在第一感应线圈3和第二感应线圈11的外层，将第一感应线圈3和第二感应线圈11与外部绝缘隔离，包覆有绝缘胶纸10的第一感应线圈3和第二感应线圈11又分别套装在两个线圈骨架4内部，线圈骨架4能将第一感应线圈3和第二感应线圈11更好的包覆固定，使其与外部隔离，延长使用寿命，增加测试的灵敏度。
本申请的具体工作原理和过程是这样的：扭轴6的轴向端面上与第一感应端口8和第二感应端口7相对应的位置分别设有多个凸起12，凸起12一般都由金属材料制成，当凸起12对准感应端口时，感应线圈两端的电感量最大，相应的，当凸起12偏离感应端口时，感应线圈两端的电感量就会减小。由于第一感应端口8和第二感应端口7的位置是相互交错的，当扭轴6扭转时，凸起12相对于第一感应端口8的位置远近和凸起12相对于第二感应端口7的位置远近是不一样的，也就是说凸起12通过第一感应端口8和第二感应端口7引起的电磁感应存在差异，这样第一感应线圈3和第二感应线圈11两端的电感量就会存在差异，两组感应线圈两端电感量的差值就反应扭轴6的扭矩大小。
本实用新型的转矩感应器，外壳采用铁基粉末冶金功能材料制成，对温度和外界干扰不敏感，可靠性高，坚固耐用，同时提高了测量精度，稳定性更强；感应线圈由绝缘胶纸包覆后又套装在线圈骨架内，绝缘程度更高，不仅增加了测试的精确程度，还可以有效对感应线圈加以保护，从而延长了转矩感应器的使用寿命。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种转矩传感器，其特征在于，包括外壳、两组感应线圈和隔磁套，所述外壳呈内部中空的圆筒状，两组所述感应线圈相互平行且隔离的套装在所述外壳内，所述隔磁套套装在所述外壳的最内层，所述隔磁套与两组感应线圈对应的位置分别设置有两组感应端口，两组所述感应端口均由相互独立的数个感应口以一定的间隔沿所述感应线圈的感应面平铺排列，两组所述感应端口中的感应口沿所述隔磁套的纵向中心轴线方向交错排列，扭轴的扭动通过两组所述感应端口引起对应的感应线圈内部电感量的变化，所述外壳的外端设有与外部控制器相连的端子，所述转矩传感器通过所述端子将两组感应线圈中电感量的差值传送到外部控制器。
2.根据权利要求1所述的转矩传感器，其特征在于，还设有两组线圈骨架，两组所述线圈骨架与感应线圈对应设置，所述线圈骨架适配的包覆在所述感应线圈的外表面，所述感应线圈套装所述线圈骨架后嵌套在所述外壳内。
3.根据权利要求2所述的转矩传感器，其特征在于，所述感应线圈的外层还包覆有绝缘胶纸，所述绝缘胶纸将所述感应线圈绝缘的封装在所述线圈骨架内部。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的转矩传感器，其特征在于，所述外壳采用铁基粉末冶金功能材料制成。
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Cited By (2)
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| CN102353488A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-02-15 | 王成 | 一种转矩传感器 |
| CN109073487A (zh) * | 2016-02-10 | 2018-12-21 | 捷太格特欧洲公司 | 包括封装传感器的电子电路的步骤的制造扭矩传感器的方法 |
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2011
- 2011-06-10 CN CN2011202036936U patent/CN202119574U/zh not_active Expired - Lifetime
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