[实用新型]一种金属电阻应变片式扭矩传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于感测技术领域，特别涉及一种金属电阻应变片式扭矩传感器。 

背景技术

电动助力转向系统EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序；不存在漏油问题,减小对环境的污染。EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。通过传感器探测司机在转向操作时方向盘产生的扭矩或转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元,再由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的力矩,最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力。因此扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种金属电阻应变片式扭矩传感器。 

本实用新型的技术方案是这样实现的：该传感器包括由振荡电路、环形变压器1、环形变压器2、整流电路、应变电桥、放大电路、压频转换和信号调理电路组成，震荡电路连接第一环形变压器，第一环形变压器与整流电路相连，整流电路连接应变电桥的输入，应变电桥的输出连接放大电路，放大电路和压频转换电路相连，压频转换电路与第二环形变压器相连，第二环形变压器的输出连接信号调理电路。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换： 传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件，在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力，这个时候承受的主应力和剪应力相等，此时可以采用半导体电阻应变片，并将它们接成差动全桥,其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。 

本实用新型的优点：该传感器具有成本低、测量将度高、灵敏度高，在电动机输出转矩测量时有广泛应用。 

附图说明

图1为本实用新型金属电阻应变片式扭矩传感器原理图。 

具体实施方式

本实用新型的详细结构结合实施例加以说明。 

该金属电阻应变片式扭矩传感器原理如图1所示，该传感器包括由振荡电路、第一环形变压器、第二环形变压器、整流电路、应变电桥、放大电路、压频转换和信号调理电路组成，震荡电路连接第一环形变压器，第一环形变压器与整流电路相连，整流电路连接应变电桥的输入，应变电桥的输出连接放大电路，放大电路和压频转换电路相连，压频转换电路与第二环形变压器相连，第二环形变压器的输出连接信号调理电路。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换： 传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。弹性轴是敏感元件，在45度和135度的方向上产生最大压应力和拉应力，这个时候承受的主应力和剪应力相等，此时可以采用半导体电阻应变片，并将它们接成差动全桥,其输出电压正比于扭转轴所受的扭矩。