[发明专利]一种扭矩传感器

说明书

本发明公开了一种扭矩传感器，包括壳体、衬套、第一转子、第二转子和电路板，所述的衬套穿设在所述的壳体上，所述的第一转子位于所述的壳体外侧，所述的第二转子位于所述的壳体内并套设安装在所述衬套上，所述的电路板安装在所述的壳体内侧且位于所述的第一转子和第二转子之间，所述的电路板上分别设有感应线圈组件、与所述感应线圈组件连接的控制电路。本发明中的电路板集成度高、可靠性好、工作稳定、寿命长，本发明整体结构简单、安装方便、检测精度高、制造成本低。

技术领域

本发明涉及扭矩传感器技术领域，更具体地说，它涉及一种扭矩传感器。

背景技术

在汽车的助力转向系统中需要用到扭矩传感器，扭矩传感器对转向器的输入轴和输出轴的扭转力矩和转角进行检测，并将检测结果反馈给ECU。目前使用的扭矩传感器主要分为接触式的和非接触式的两种，接触式扭矩传感器由于传感元件之间一直存在滑动摩擦，因此在使用过程中容易受到磨损老化，出现测量信号不准确甚至报错的情况；非接触式传感器利用的是电磁感应的原理，设有永磁体和感应线圈，或设有励磁线圈和感应线圈，存在结构复杂、安装不方便、工作稳定差、检测精度低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明提供一种结构简单、安装方便、集成度高、可靠性好、工作稳定高、检测精度高的扭矩传感器。

本发明技术方案是这样的：一种扭矩传感器，包括壳体、衬套、第一转子、第二转子和电路板，所述的衬套穿设在所述的壳体上，所述的第一转子位于所述的壳体外侧，所述的第二转子位于所述的壳体内并套设安装在所述衬套上，所述的电路板安装在所述的壳体内侧且位于所述的第一转子和第二转子之间，所述的电路板上分别设有感应线圈组件、与所述感应线圈组件连接的控制电路。

作为进一步地改进，所述的控制电路包括ASIC芯片、交流电源、放大器组件、滤波器组件，所述的交流电源与所述的感应线圈组件连接，所述的感应线圈组件依次通过放大器组件、滤波器组件与所述的ASIC芯片连接。

进一步地，所述的感应线圈组件包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈，其中，所述的第一线圈、第二线圈位于所述电路板的一侧面，所述的第三线圈、第四线圈位于所述电路板的另一侧面。

进一步地，所述的放大器组件包括4个放大器，所述的滤波器组件包括4个滤波器，所述的第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈分别依次通过所述的放大器、滤波器与所述的ASIC芯片连接。

进一步地，所述的ASIC芯片设有对外输出的第一PWM通道、第二PWM通道、第三PWM通道。

进一步地，所述的壳体包括第一外壳和第二外壳，所述的第一转子位于所述第一外壳的外侧。

进一步地，所述的第一转子上设有9个齿，相应的，所述的第二转子上设有18个齿。

进一步地，所述的第二转子上设有连接件，并且所述第二转子是通过该连接件套设安装在所述衬套上。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有的优点为：

1、通过检测电路板上的感应线圈组件的电感变化量可以实现检测第一转子、第二转子之间的扭转力矩和第一转子、第二转子的实际转角，整体结构简单、安装方便、工作稳定高、检测精度高；

2、设置与第一转子对应的第一线圈、第二线圈和设置与第二转子对应的第三线圈、第四线圈，可以有效检测第一转子、第二转子之间的相对转角，从而得到第一转子、第二转子的旋转方向和扭转力矩；

3、在电路板上印制感应线圈组件和控制电路，集成度高、结构紧凑、可靠性好；

4、通过交流电源给感应线圈组件供电并检测感应线圈组件的电感变化量，省去了独立的励磁线圈，制造成本低。

附图说明