[发明专利]一种非接触式立式扭矩角度转速传感器

摘要

一种非接触式立式扭矩角度转速传感器，属于工业生产中电机控制检测技术领域。本发明解决了单一的立式电磁感应测角度和转速的困难，降低了磁漏、解决了电磁干涉的问题。传感器包括磁珠齿轭轴承部分，其包括分布均匀的磁珠和齿轭转子组成的轴承座；第一柔性电路板部分，其形状为“工”字型，下端固定在磁珠齿轭轴承上，上端固定集电环上，包括扭矩接收线圈、激励线圈、处理电路；第二柔性电路板粘贴于扭杆上，包括角度接收线圈和转速接收线圈。本传感器通过电磁感应原理，实现了扭矩、角度和转速的测量，稳定性好，测量精度高。

主权项

1.一种非接触式立式扭矩角度转速传感器，其特征在于由磁珠齿轭轴承部分、柔性电路板部分、集电环部分和安装壳体部分组成；所述磁珠齿轭轴承部分包括齿轭转子(10)，磁珠(9)，轴承内轮(7)，轴承外轮(8)，所述磁珠齿轭轴承(1)固定在扭杆输入端(16)上，所述轴承内轮(7)上有两个螺丝孔，通过拧紧螺丝使轴承内轮随扭杆一起转动；轴承外轮上同样有螺丝孔，使外轮固定；所述磁珠(9)均匀分布在内外轮之间，根据齿轭与扭矩接收线圈的距离设计磁珠的直径；所述磁珠(9)数目与所述齿轭转子(10)数目相同，所述齿轭转子(10)均匀分布在轴承内轮上侧，形状为长方形或三角形；所述轴承外轮外侧有一凹槽，此为第一柔性电路板安装位；所述柔性电路板部分包括第一柔性电路板(2)和第二柔性电路板(3)，所述第一柔性电路板(2)下端贴附于磁珠齿轭轴承(1)外侧，上端贴附于集电环(20)外侧，所述第二柔性电路板(3)贴附于扭杆上，随扭杆转动，所述柔性电路板(2)中部是激励线圈(4)、下端是扭矩接收线圈(5)，上端是处理电路(6)，所述第二柔性电路板(3)上有角度接收线圈(17)和转速接收线圈(18)；所述激励线圈(4)位置与所述扭矩接收线圈(5)距离20mm，所述接收线圈(5)与所述齿轭转子(10)等高，安装零点是所述激励线圈(4)与所述齿轭转子(10)中心线相同，所述第一柔性电路板(2)的激励线圈部分固定在安装壳(12)内侧；所述第一柔性电路板(2)的所述处理电路部分(6)固定于所述集电环(20)外侧，并有引线与集电环内部电路连接。所述第二柔性电路板(3)上的所述角度接收线圈(18)和所述转速接收线圈(19)，其间距为5mm以上，与所述角度接收线圈(18)公用同一激励线圈；所述第二柔性电路板粘贴于扭杆上，上端与所述集电环(20)相切。所述集电环(20)内侧固定固定在扭杆输出端(17)上，其引脚(21)与所述第二柔性电路板(3)的两个接收线圈连接，所述集电环(20)通过引线(22)与所述第一柔性电路板(2)上的处理电路相连接。所述传感器安装壳体分别由左安装壳(12)和右安装壳(11)组成，相互配合形成圆筒，壳体内侧中部设有柔性电路板安装位(15)，左安装壳(12)和右安装壳(11)上设置有固定连接安装孔(13)，所述左安装壳(12)上有开口(14)，与外部串口连接传感器下端固定在所述磁珠齿轭轴承(1)外侧，上端固定在所述集电环(20)外侧，中间包裹柔性电路板。