CN213425860U - 一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，由轴、两层MU高导磁合金、铜带、两层绝缘胶带、聚酰胺胶带、传输线圈、稳压模块、12v稳压电源和扭矩传感器构成，第一层绝缘胶带缠绕在轴上，第一层MU高导磁合金粘贴在第一层绝缘胶带上，第二层绝缘胶带缠绕在第一层MU高导磁合金上，第二层MU高导磁合金粘贴在第二层绝缘胶带上，铜带固定在第二层MU高导磁合金的中心，铜带两端各固定一条镀银的柔性线缆，线缆的两端与扭矩传感器相连，铜带外层三层聚酰胺胶带，传输线圈套在轴上，与稳压模块的上端相连，12V稳压电源也与稳压模块相连。本装置，能够便捷、高效、准确、稳定的完成对非接触式扭矩传感器的感应供电和干扰信号屏蔽工作。

Description

一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，具体涉及一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置。

背景技术

扭矩测量是检验汽车轴类部件功率输出是否达标的必备手段，也是各类轴类部件运行状态监测和故障识别预报的重要信息源。非接触式扭矩传感器采用应变片电测的方法进行扭矩测量，是当前国内外应用最广泛，技术最成熟的方法。

扭矩传感器开发现阶段面临的关键问题之一是解决如何将电可靠的传输到触式扭矩传感器上，为传感器上电路正常工作的问题。传统的解决方法包括采用滑环、电刷和水银等引电装置的有线方式。电刷和滑环引电的方式存在机械摩擦和磨损，所以不适合转速很高或者振动较大的场合。水银电刷装置复杂，安装不便，容易污染环境，故应用不广。另外，轴类部件的扭矩测量场合，受测量环境约束，往往不适合采用有线传输方式。在测试时间不长而且转速不高的场合，也可以采用电池供电，但是由于电池电量有限，且容易引起高速时带来的动平衡问题，所以也不适合用在需要进行长时间测量的实时状态监测系统中。现急需一种非接触式扭矩传感器的感应供电装置。

扭矩传感器的供电和信号传输都是无线传输方式，由于环境中存在很多干扰信号，导致输出的扭矩信号不是真实值，现急需一种能够屏蔽干扰信号的装置。

现有技术公开了一种非接触感应供电的椭圆超声加工装置，由感应供电装置和椭圆超声刀柄两部分组成；感应供电装置的感应供电副边固定到椭圆超声刀柄的BT刀柄壳上，感应供电原边在椭圆超声刀柄的外侧，为内外同心圆，两者保持小的间隙，并通过支架固定到数控加工中心机床主轴座上保持静止不动；椭圆超声刀柄通过锥柄固定在数控加工中心机床主轴上，随该主轴高速旋转。

现有技术还公开了一种无线近距离感应供电装置，包括：电源发射组件，设置在非转动部件上，包括电源转换模块、PWM产生模块、PWM功率管驱动模块、全桥逆变模块和发射线圈模块；电源接收组件，设置在转动部件的转动轴上，包括依次连接的接收线圈模块、AC/DC全桥整流模块、稳压转换模块和DC/DC转换模块；发射线圈模块和接收线圈模块的安装位置相对设置。

现有技术还公开了一种轴类扭矩在线遥测系统，该系统包括感应供电装置、无线信号传输装置、单片机和信号采集装置；所述信号采集装置固定在目标轴上，用于采集所述目标轴的扭矩信号；所述无线信号传输装置通信连接所述信号采集装置，用于将所述信号采集装置采集的扭矩信号传输给后端进行处理；所述单片机与所述信号采集装置和无线信号传输装置通信连接，用于控制所述信号采集装置的信号采集以及所述无线信号传输装置的信号传输。

但是，上述装置无法便捷、高效、准确、稳定的完成对非接触式扭矩传感器的感应供电和干扰信号屏蔽工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，以有效解决非接触式扭矩传感器的感应供电和干扰信号屏蔽的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，由轴、MU高导磁合金1、铜带2、绝缘胶带3、聚酰胺胶带4、传输线圈5、稳压模块6、12v稳压电源7和扭矩传感器8构成；

所述绝缘胶带3为两层，其中第一层绝缘胶带3缠绕在轴上；

所述MU高导磁合金1为两层，第一层MU高导磁合金1粘贴在第一层绝缘胶带3上，第一层MU高导磁合金1两端之间的间隙为1mm；

所述第二层绝缘胶带3缠绕在第一层MU高导磁合金1上；

所述第二层MU高导磁合金1粘贴在第二层绝缘胶带3上，第二层MU高导磁合金两端之间的间隙为1mm；

所述铜带2固定在第二层MU高导磁合金1的中心，铜带2两端的距离为1mm，铜带2两端各固定一条镀银的柔性线缆；所述线缆的两端与扭矩传感器8相连；所述铜带2外层包裹三层聚酰胺胶带4。

所述传输线圈5套在轴上，传输线圈5的直径大于20mm，传输线圈5与稳压模块6的上端相连；所述12V稳压电源7与稳压模块6相连。

进一步地，所述MU高导磁合金1的宽度是70mm。

进一步地，所述MU高导磁合金1带有保护膜。

进一步地，所述第一层MU高导磁合金1的长度小于绝缘层后的轴的周长。

进一步地，所述第二层MU高导磁合金1的间隙处较第一层MU高导磁合金1至少偏移90度。

进一步地，所述镀银的柔性线缆焊接在铜带2两端。

进一步地，所述线缆紧贴轴表面，且线长不超过100mm。

进一步地，所述传输线圈5的材质为铜，横截面积应大于3mm²。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，能够便捷、高效、准确、稳定的完成对非接触式扭矩传感器的感应供电和干扰信号屏蔽工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置的结构示意图；

图2为缠绝缘胶带的示意图；

图3为安装MU金属的示意图；

图4为安装铜带的示意图；

图5为焊接柔性线缆的示意图。

图中，1.MU高导磁合金 2.铜带 3.绝缘胶带 4.聚酰胺胶带 5.传输线圈 6.稳压模块 7. 12v稳压电源 8.扭矩传感器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，由轴、MU高导磁合金1、铜带2、绝缘胶带3、聚酰胺胶带4、传输线圈5、稳压模块6、12v稳压电源7和扭矩传感器8构成。

所述绝缘胶带3为两层，其中第一层绝缘胶带3缠绕在轴上。

所述MU高导磁合金1为两层，第一层MU高导磁合金1粘贴在第一层绝缘胶带3上，且MU高导磁合金1的长度小于绝缘层后的轴的周长，MU高导磁合金1两端之间的间隙为1mm，MU高导磁合金1的宽度是70mm。

所述MU高导磁合金1带有保护膜。

所述第二层绝缘胶带3缠绕在第一层MU高导磁合金1上。

所述第二层MU高导磁合金1粘贴在第二层绝缘胶带3上，第二层MU高导磁合金1两端之间的间隙为1mm，且第二层MU高导磁合金1的间隙处较第一层MU高导磁合金至少偏移90度。

所述铜带2固定在第二层MU高导磁合金1的中心，铜带2两端的距离为1mm。

所述铜带2两端各焊接一条镀银的柔性线缆，线缆紧贴轴表面，且线长不超过100mm。所述线缆的两端与扭矩传感器8相连。

所述铜带2外层包裹三层聚酰胺胶带4。

所述传输线圈5套在轴上，材质为铜，横截面积应大于3mm²，传输线圈的直径大于20mm。所述传输线圈5与稳压模块6的上端相连。

所述12V稳压电源7与稳压模块6相连。

第一步：用绝缘胶带3缠绕在轴上使轴绝缘。绝缘区域应大于之后粘贴的MU金属，以避MU金属和传动轴之间短路，如图2所示。

第二步：剪取所需长度的第一层MU金属(含保护膜)。其长度应该对应于小于绝缘层后的轴的周长，确保两端不要接触并保持1mm左右的间隙。推荐使用的MU金属的宽度是70mm，这样可达到最好的效果。最小可以减至30mm宽，但是这样会降低感应供电的传输。将其保护膜去掉，粘贴在绝缘层上，如图3所示。

第三步：按照第一步的描述，在MU金属上缠绝缘胶带3。

第四步：重复第二步，粘贴第二层MU金属，并确保MU金属两端之间的间隙大约为1mm。第二层MU金属的间隙处和第一层相比，应至少偏移90度。然后，将第二层MU金属完全绝缘。

第五步：将铜带2置于绝缘MU金属的中心，铜带两端的距离大约为1mm，如图4所示。

第六步：在铜带2两端各焊接一条镀银的柔性线缆，线长不应超过100mm，并确保焊点之间不接触。线缆应该紧贴轴表面，确保轴旋转时线缆不会接触定子单元的任何部分。为了便于焊接，应首先移除铜带端的绝缘层。铜带上焊接的连接线应尽可能齐平，并确保传感器线和连接线不交叉，为了确保铜带2的传输线圈不受离心力的影响，铜带2的传输线圈应该包裹三层聚酰胺胶带4，如图5所示。

第七步：将柔性线缆的两端连接到扭矩传感器8上。

第八步：将传输线圈5套在轴上，传输线圈5的直径应该超过20mm。如果可以得到轴的位移高度，椭圆形天线是较理想的。

第九步：将传输线圈5连接到稳压模块6的上端。

第十步：将12V稳压电源7连接到稳压模块6上。

第十一步：通电，测量供电效果。

上述MU金属为MU高导磁合金1。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：由轴、MU高导磁合金(1)、铜带(2)、绝缘胶带(3)、聚酰胺胶带(4)、传输线圈(5)、稳压模块(6)、12V稳压电源(7)和扭矩传感器(8)构成；

所述绝缘胶带(3)为两层，其中第一层绝缘胶带(3)缠绕在轴上；

所述MU高导磁合金(1)为两层，第一层MU高导磁合金(1)粘贴在第一层绝缘胶带(3)上，第一层MU高导磁合金(1)两端之间的间隙为1mm；

所述第二层绝缘胶带(3)缠绕在第一层MU高导磁合金(1)上；

所述第二层MU高导磁合金(1)粘贴在第二层绝缘胶带(3)上，第二层MU高导磁合金(1)两端之间的间隙为1mm；

所述铜带(2)固定在第二层MU高导磁合金(1)的中心，铜带(2)两端的距离为1mm，铜带(2)两端各固定一条镀银的柔性线缆；所述线缆的两端与扭矩传感器(8)相连；所述铜带(2)外层包裹三层聚酰胺胶带(4)；

所述传输线圈(5)套在轴上，传输线圈(5)的直径大于20mm，传输线圈(5)与稳压模块(6)的上端相连；所述12V稳压电源(7)与稳压模块(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述MU高导磁合金(1)的宽度是70mm。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述MU高导磁合金(1)带有保护膜。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述第一层MU高导磁合金(1)的长度小于绝缘层后的轴的周长。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述第二层MU高导磁合金(1)的间隙处较第一层MU高导磁合金(1)至少偏移90度。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述镀银的柔性线缆焊接在铜带(2)两端。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述线缆紧贴轴表面，且线长不超过100mm。

8.根据权利要求1所述的一种非接触式扭矩传感器的感应供电和信号屏蔽装置，其特征在于：所述传输线圈(5)的材质为铜，横截面积应大于3mm²。

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