[发明专利]压电扭矩传感器

权利要求书

1、一种制造扭矩传感器的方法，包括：

(a)在一适于通过施加扭矩而产生应变的扭矩元件的表面上形成一预备区域；

(b)提供一压电元件，该压电元件具有一最大应变敏感度轴线，并在上述元件的每个相对表面上设置一对电极，并在每个电极上连接一引线；

(c)将引线与上述电极联接；

(d)将上述元件设置在上述预备区域上，将上述敏感轴线在上述元件上定向，并用从包括(ⅰ)粘性材料，和(ⅱ)封装材料的组中选择的材料将上述元件固定到上述预备区域上。

2、如权利要求1限定的方法，其中上述设置压电元件的步骤包括将上述压电元件构造成板形结构，并在上述板形元件的每个相对表面上设置一弹性环形元件，用一保护盖盖住每个上述环形元件。

3、如权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括从上述扭矩元件表面去除材料。

4、如权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括去除材料并形成一凹口。

5、在权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括在环形元件外表面上形成一平面区域并将上述环形元件连接到将通过施加扭矩而产生应变的轴上。

6、如权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括在轴的末端形成一凹口。

7、如权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括在轴的外表面上形成一凹口。

8、如权利要求1中限定的方法，其中上述形成预备区域的步骤包括从轴的外表面上去除材料。

9、如权利要求1中限定的方法，其中上述对最大应变敏感轴线进行定向的步骤包括将上述轴线定向成相对于上述施加扭矩的轴线成大约45度角。

10、如权利要求1中限定的方法，其中上述设置压电元件的步骤包括形成一包括压电薄片的封壳，该压电薄片在其相对侧具有一对电极，每个相对侧具有一环形密封件，一保护盖盖住每个密封件。

11、如权利要求1中限定的方法，其中上述设置压电元件的步骤包括在上述元件的每个相对面上设置一弹性环形密封件，并用一由聚四氟乙烯(PTFE)材料制成的盖子盖住每个密封件。

12、如权利要求1中限定的方法，还包括将上述引线电容耦合到外部检测电路上。

13、如权利要求1中限定的方法，还包括用一电容将一外部检测电路旋转耦合到到上述引线上。

14、如权利要求1中限定的方法，还包括将一振荡器电路电容耦合到上述引线上。

15、如权利要求1中限定的方法，还包括电容耦合到上述引线上，改变其电容，并与其一起显示旋转角度位置。

16、一种对施加到一扭矩元件上的扭矩进行传感的方法，包括：

(a)将一压电元件封装在上述元件上；

(b)将上述元件电容耦合到一检测电路上，并且当在上述元件上施加扭矩时，检测由上述元件产生的电压衰减到一预定水平的时间；及

(c)通过使上述衰减时间与所施加扭矩和衰减时间的已知值发生关联而确定所施加的扭矩。

17、如权利要求16限定的方法，其中上述电容耦合的步骤包括耦合到一振荡器电路上。

18、如权利要求16限定的方法，其中上述将一检测电路联接到上述元件上的步骤包括绕上述扭矩元件设置一转动电容耦合。

19、如权利要求16限定的方法，其中上述封装步骤包括用一保护盖盖住上述压电元件。

20、如权利要求16限定的方法，其中上述封装步骤包括在上述预备区域上对上述元件进行对中。

21、一种对施加在一扭矩元件上的扭矩进行传感的方法，包括：

(a)用一应变传导介质将一压电元件连接到上述元件上；

(b)将一检测电路电容耦合到上述元件上，并检测上述元件的共振频率，作为施加在上述元件上的应变的显示；

(c)通过使上述频率变化与所施加扭矩和频率相关联而确定所施加的扭矩。