自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器的制造方法
【專利摘要】一種自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，包括機座、前后端蓋、傳感器轉(zhuǎn)軸、激磁套筒、激磁鐵心、激磁繞組、補償繞組、輸出套筒、輸出鐵心、輸出繞組、環(huán)形變壓器、緊固件、磁場屏蔽片、配套軸承和接線盒。傳感器轉(zhuǎn)軸通過軸承與前后端蓋固定，可相對機座轉(zhuǎn)動，傳感器轉(zhuǎn)軸同心外設(shè)輸出套筒，輸出鐵心固定在輸出套筒外側(cè)，兩相輸出繞組以正交式分布嵌放在輸出鐵心凹槽中，以差動方式連接，傳感器轉(zhuǎn)軸同心外另設(shè)激磁套筒，激磁鐵心固定在激磁套筒內(nèi)側(cè)，激磁繞組和補償繞組以正交式分布嵌放在激磁鐵心中，激磁繞組和輸出繞組的引出線經(jīng)由緊固件過孔分別與一對環(huán)形變壓器各內(nèi)環(huán)繞組相連，一對環(huán)形變壓器各外環(huán)繞租與接線盒連接。
【專利說明】自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)矩傳感器，更具體的是涉及一種基于磁電感應(yīng)原理的新結(jié)構(gòu)自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在轉(zhuǎn)矩測量中，傳遞類轉(zhuǎn)矩傳感器應(yīng)用十分廣泛，傳遞類轉(zhuǎn)矩傳感器按轉(zhuǎn)矩信號的產(chǎn)生方式可分為光學(xué)式、光電式、磁電式、應(yīng)變式、電容式等等，其中市場上較成熟的轉(zhuǎn)矩傳感器主要是磁電式和應(yīng)變式。磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器通過磁電感應(yīng)獲取轉(zhuǎn)矩信號，德國HBM公司、日本小野測器和中國湘西儀表廠均有生產(chǎn)，傳感器輸出信號的本質(zhì)是兩路具有相位差的角位移信號，需要對信號進行組合處理才能得到轉(zhuǎn)矩信息。它是非接觸式傳感器，無磨損、無摩擦，可用于長期測量，不足之處是體積大，不易安裝，不能測量靜止扭矩；應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩傳感器以電阻應(yīng)變片為敏感元件，如德國HBM公司的Tl，T2，T4系列轉(zhuǎn)矩傳感器、北京三晶集團的JN338系列傳感器等，它們在轉(zhuǎn)軸或與轉(zhuǎn)軸串接的彈性軸上安裝四片精密電阻應(yīng)變片，并連接成惠思頓電橋，轉(zhuǎn)矩使軸的微小變形引起應(yīng)變阻值發(fā)生變化，電橋輸出的信號與轉(zhuǎn)矩成比例。傳感器可以測量靜態(tài)和動態(tài)轉(zhuǎn)矩、高頻沖擊和振動信息，具有體積小重量輕等優(yōu)點，不足之處是信號的傳輸易受干擾且損耗較大，導(dǎo)致測量精度不是很高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供了一種新結(jié)構(gòu)自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，使用時傳感器轉(zhuǎn)軸兩端分別同軸聯(lián)接負(fù)載和動力源，傳感器將負(fù)載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成電信號輸出，該電信號與負(fù)載轉(zhuǎn)矩直接對應(yīng)，精度較高，且可測量靜態(tài)扭矩或旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩。
[0004]本實用新型的目的采取下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種新結(jié)構(gòu)自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，包括機座，位于機座前端的前端蓋，位于機座后端的后端蓋，穿過前端蓋和后端蓋中心的傳感器轉(zhuǎn)軸，傳感器轉(zhuǎn)軸通過軸承分別與前后端蓋固定，可相對與機座做旋轉(zhuǎn)運動，此外，還包括:
[0006]激磁套筒,與傳感器轉(zhuǎn)軸同軸心的置于機座內(nèi)，激磁鐵心固定在激磁套筒的內(nèi)側(cè)，且激磁鐵心設(shè)有繞組槽，激磁繞組和補償繞組嵌放在繞組槽中，并用絕緣竹片壓緊；
[0007]輸出套筒,與傳感器轉(zhuǎn)軸、激磁套筒同軸心的置于機座內(nèi)，輸出鐵心固定在輸出套筒的外側(cè)，且輸出鐵心設(shè)有繞組槽，兩相輸出繞組嵌放在繞組槽中，并用絕緣竹片壓緊；
[0008]環(huán)形變壓器，其內(nèi)環(huán)鐵心與傳感器轉(zhuǎn)軸固定，一起與傳感器轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動，設(shè)有繞組槽，其外環(huán)鐵心與機座固定，設(shè)有繞組槽；
[0009]緊固件，用于分別將激磁套筒和輸出套筒與傳感器轉(zhuǎn)軸的兩端固定；
[0010]磁場屏蔽片，與機座固定，置于環(huán)形變壓器與緊固件之間，用于屏蔽環(huán)形變壓器磁場對激磁磁場的干擾。
[0011]如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，其工作原理為:
[0012]1.靜態(tài)扭矩的測量:環(huán)形變壓器一的外環(huán)繞組通入交流電，經(jīng)過磁電感應(yīng)其內(nèi)環(huán)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，由于激磁繞組通過緊固件的過孔與環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)繞組相連構(gòu)成閉合回路，則激磁繞組中存在交變電流，進而產(chǎn)生磁勢幅值隨時間變化的脈振磁場，經(jīng)由激磁鐵心、空氣隙和輸出鐵心形成閉合回路。傳感器轉(zhuǎn)軸伸出的一端固定，另一端加載靜態(tài)扭矩。當(dāng)靜態(tài)扭矩為零時，傳感器轉(zhuǎn)軸不發(fā)生形變，分別與傳感器轉(zhuǎn)軸兩端固定的激磁鐵心和輸出鐵心的初始位置保持不變，嵌放在激磁鐵心的激磁繞組和嵌放在輸出鐵心的兩相輸出繞組，其軸線的初始位置在空間上互差45°，激磁磁場與兩相輸出繞組交鏈，兩相輸出繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，由于兩相輸出繞組采用差動式連接，則總的輸出感應(yīng)電勢為零；當(dāng)靜態(tài)扭矩不為零時，傳感器轉(zhuǎn)軸發(fā)生形變，激磁繞組和兩相輸出繞組的相對位置發(fā)生改變，激磁磁場與兩相輸出繞組交鏈，兩相輸出繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢不相等，再經(jīng)差動后輸出，由于輸出繞組與環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組構(gòu)成閉合回路，則環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組存在交變電流，再經(jīng)磁電感應(yīng)環(huán)形變壓器二的外環(huán)側(cè)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，該感應(yīng)電勢與傳感器轉(zhuǎn)軸加載的靜態(tài)扭矩相對應(yīng)。
[0013]2.動態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量:環(huán)形變壓器一的外環(huán)繞組通入交流電，經(jīng)過磁電感應(yīng)其內(nèi)環(huán)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，由于激磁繞組通過緊固件的過孔與環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)繞組相連構(gòu)成閉合回路，則激磁繞組中存在交變電流，進而產(chǎn)生磁勢幅值隨時間變化的脈振磁場，經(jīng)由激磁鐵心、空氣隙和輸出鐵心形成閉合回路。傳感器轉(zhuǎn)軸伸出的一端接動力裝置，另一端加載動態(tài)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩矩為零時，傳感器轉(zhuǎn)軸不發(fā)生形變，分別與傳感器轉(zhuǎn)軸兩端固定的激磁鐵心和輸出鐵心，以及環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)鐵心與傳感器轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，固定于激磁鐵心的激磁繞組和固定于輸出鐵心的兩相輸出繞組，其軸線的初始位置在空間上互差45°，激磁磁場與兩相輸出繞組交鏈，兩相輸出繞組的感應(yīng)電勢相等，由于兩相輸出繞組采用差動式連接，則總的輸出感應(yīng)電勢為零；當(dāng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩不為零時，傳感器轉(zhuǎn)軸發(fā)生形變，激磁繞組和兩相輸出繞組的相對位置發(fā)生改變，激磁磁場與兩相輸出繞組交鏈，兩相輸出繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢不相等，再經(jīng)差動后輸出，由于輸出繞組與環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組構(gòu)成閉合回路，且環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組與傳感器轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)，則環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組存在交變電流，再經(jīng)磁電感應(yīng)環(huán)形變壓器二的外環(huán)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，該感應(yīng)電勢與傳感器轉(zhuǎn)軸加載的動態(tài)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)。
[0014]3.自補償功能的實現(xiàn):在上述靜態(tài)扭矩和動態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量過程中，由于傳感器輸出繞組中存在交變電流，則交變電流會產(chǎn)生脈振磁場，該脈振磁場會對激磁繞組產(chǎn)生的脈振磁場進行作用，類似電機中的電樞反應(yīng)，會導(dǎo)致激磁脈振磁場產(chǎn)生畸變，進而影響傳感器的輸出特性。本實用新型設(shè)計的轉(zhuǎn)矩傳感器激磁鐵心中嵌放補償繞組，補償繞組采用短接方式連接，直接形成閉合回路。當(dāng)靜態(tài)扭矩或者動態(tài)轉(zhuǎn)矩為零時，輸出繞組內(nèi)交變電流產(chǎn)生脈振磁場的軸線與激磁磁場的軸線一致，其效果類似于變壓器二次側(cè)繞組電流對一次側(cè)繞組形成的激磁磁場的作用，根據(jù)交流磁路的磁動勢守恒定律，此時激磁繞組的電流會自動增加，用于抵消輸出繞組產(chǎn)生脈振磁場的去磁作用，由于此時補償繞組與激磁繞組在空間上互相垂直，即輸出繞組產(chǎn)生脈振磁場不與補償繞組匝鏈，補償繞組不起作用。當(dāng)靜態(tài)扭矩或者動態(tài)轉(zhuǎn)矩不為零時，輸出繞組內(nèi)交變電流產(chǎn)生脈振磁場的軸線與激磁磁場的軸線將不再一致，輸出繞組內(nèi)交變電流產(chǎn)生脈振磁場可以分解為兩個互相垂直磁場分量，其中磁場分量一與激磁磁場的方向相反，不與補償繞組Bi鏈，根據(jù)交流磁路的磁動勢守恒定律，此時激磁繞組的電流會自動增加，用于抵消磁場分量一的去磁作用，而磁場分量二則與補償繞組全部匝鏈，由于補償繞組直接短接，通過磁電感應(yīng)原理，補償繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，進而產(chǎn)生短路電流，根據(jù)楞次定律，補償繞組中的短路電流產(chǎn)生的磁場與磁場分量二進行對抗，最終達到抑制傳感器輸出特性畸變的目的。
[0015]如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型利用電磁感應(yīng)原理構(gòu)成的自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，傳感器與負(fù)載和動力源(旋轉(zhuǎn)機械)同軸安裝，把負(fù)載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成電信號輸出，輸出的電信號與負(fù)載轉(zhuǎn)矩直接對應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1實施的A-A面的剖視圖；
[0018]圖3為本實用新型自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理圖；
[0019]圖4為圖2中補償繞組的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖進一步描述本實用新型轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)特征。
[0021]圖1為本實用新型轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括傳感器轉(zhuǎn)軸1、軸承2、前端蓋3、環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)鐵心及繞組4、環(huán)形變壓器一的外環(huán)鐵心及繞組5、磁場屏蔽片6、緊固件7、機座8、激磁套筒9、激磁鐵心10、激磁繞組11、軸承12、輸出套筒13、輸出鐵心14、輸出繞組15、緊固件16、環(huán)形變壓器二內(nèi)環(huán)鐵心及繞組17、環(huán)形變壓器二外環(huán)鐵心及繞組18、軸承19、接線盒20、后端蓋21。
[0022]前端蓋3位于機座8的前端,后端蓋21位于機座8的后端,傳感器轉(zhuǎn)軸I穿過前端蓋3和后端蓋21的中心,軸承2分別置于傳感器轉(zhuǎn)軸I與前端蓋3和后端蓋21之間。
[0023]傳感器轉(zhuǎn)軸I的兩側(cè)分別與環(huán)形變壓器一 5和環(huán)形變壓器二 18的內(nèi)環(huán)鐵心固定，可同時做旋轉(zhuǎn)運動。
[0024]環(huán)形變壓器一 5和環(huán)形變壓器二 18的外環(huán)鐵心與機座8固定，且位置分別于各內(nèi)環(huán)鐵心對齊。
[0025]傳感器轉(zhuǎn)軸I同心外設(shè)輸出套筒13，輸出鐵心14固定在輸出套筒13的外側(cè)，輸出套筒13 —端與緊固件16固定，再用固定螺栓與傳感器轉(zhuǎn)軸I固定，另一端通過軸承12與傳感器轉(zhuǎn)軸I接觸且可以相對傳感器轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動。
[0026]輸出鐵心14設(shè)有繞組槽,兩相輸出繞組15置于槽內(nèi)，兩相輸出繞組15的軸線互相垂直，且以差動式連接。
[0027]傳感器轉(zhuǎn)軸I同心外設(shè)激磁套筒9，激磁鐵心10固定于激磁套筒9的內(nèi)側(cè)，激磁套筒9 一端與緊固件7固定，再用固定螺栓與傳感器轉(zhuǎn)軸I固定，另一端通過軸承19與輸出套筒13接觸且可以相對輸出套筒13轉(zhuǎn)動。
[0028]激磁鐵心10設(shè)有繞組槽，激磁繞組11和補償繞組22置于槽內(nèi)，激磁繞組11的軸線與補償繞組22的軸線互相垂直，激磁繞組11的軸線與兩相輸出繞組15的軸線初始夾角同為45° ο
[0029]磁場屏蔽片6固定于機座8上,分別與緊固件7和16存在間隙。
[0030]激磁繞組11的引出線首先通過緊固件7的過孔，再經(jīng)過磁場屏蔽片6和緊固件7的間隙，與環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)鐵心繞組4相連，輸出繞組15的引出線首先通過激磁鐵心套筒9的過孔，再經(jīng)過磁場屏蔽片6和緊固件16的間隙，與環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)鐵心繞組17相連，環(huán)形變壓器一外鐵心繞組5和環(huán)形變壓器二外鐵心繞組18與固定在機座8上的接線盒20連接。
[0031]傳感器轉(zhuǎn)軸I的材料為碳鋼或合金鋼等材料；前端蓋3、機座8、激磁鐵心套筒9、輸出鐵心套筒13、后端蓋21可用鋁合金等金屬材料制作；環(huán)形變壓器內(nèi)、外環(huán)鐵心、激磁鐵心10和輸出鐵心14是由高磁導(dǎo)率的鐵鎳軟磁合金片或高導(dǎo)磁性硅鋼片沖剪疊壓構(gòu)成；激磁繞組11、補償繞組22和輸出繞組15為直焊性聚氨酯漆包圓銅線。
[0032]圖2為轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)示意圖1的A-A面的剖視圖，激磁繞組11和補償繞組22置于激磁鐵心10的繞組槽中，激磁繞組11通過緊固件過孔與環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)繞組相連，補償繞組為短路連接，兩相輸出繞組15置于輸出鐵心14的繞組槽中，兩相輸出繞組15在空間上互相垂直，且為差動式連接，兩相輸出繞組15的引出線通過緊固件過孔與環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組相連，激磁鐵心10、輸出鐵心14和氣隙構(gòu)成激磁磁場的磁路，激磁鐵心10和輸出鐵心14與傳感器轉(zhuǎn)軸I同軸心。
[0033]本實用新型自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理圖如圖3所示:當(dāng)靜態(tài)扭矩或者動態(tài)轉(zhuǎn)矩為零時，激磁繞組11形成的脈振磁場為O1，如圖3(a)所示，磁場O1的軸線與兩相輸出繞組15的夾角同為45° ,兩相輸出繞組15中的感應(yīng)電動勢相同，由于兩相輸出繞組15采用差動式連接，所以兩相輸出繞組15中總的感應(yīng)電動勢為零。
[0034]當(dāng)靜態(tài)扭矩或者動態(tài)轉(zhuǎn)矩不為零時，激磁繞組11形成的脈振磁場為O1，兩相輸出繞組15的位置相對圖3(a)中的初始位置發(fā)生改變，如圖3(b)所示，磁場O1的軸線與兩相輸出繞組15的夾角不相同，兩相輸出繞組15中的感應(yīng)電動勢不相同，由于兩相輸出繞組15采用差動式連接，所以兩相輸出繞組15中總的感應(yīng)電動勢不為零，此感應(yīng)電動勢與負(fù)載扭矩或者轉(zhuǎn)矩存在對用關(guān)系。由于輸出繞組15與環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組17連接形成閉合回路，此時會有相應(yīng)的電流產(chǎn)生，即環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組17的感應(yīng)電流與被測負(fù)載扭矩或者轉(zhuǎn)矩存在對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)由環(huán)形變壓器二的變壓后其外環(huán)繞組18輸出與被測負(fù)載轉(zhuǎn)矩存在對應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)電勢。
[0035]本實用新型的圖2中的補償繞組工作原理如圖4所示:傳感器轉(zhuǎn)軸未受到負(fù)載扭矩或者轉(zhuǎn)矩作用時，初始位置如圖4(a)所示，假設(shè)某瞬間激磁繞組11中的激磁電流如圖4(a)所示，此時激磁電流產(chǎn)生的脈振磁場為O1，可以根據(jù)右手螺旋定則判斷脈振磁場為Φι的方向。由于脈振磁場fI31與輸出繞組15阻鏈,輸出繞組15中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,進而產(chǎn)生感應(yīng)電流，輸出繞組15中的感應(yīng)電流方向可以根據(jù)楞次定律來判斷，如圖4(a)所示，輸出繞組15中的感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場Φ3，磁場Φ3對磁場O1進行去磁,類似變壓器二次側(cè)繞組電流產(chǎn)生的磁場對一次側(cè)激磁磁場的效果，根據(jù)交流磁路的磁勢守恒原則，激磁繞組11中的電流會自動增加。由于磁場Φ s對磁場Φ i均不和補償繞組22匝鏈，補償繞組22此時不起作用。
[0036]當(dāng)傳感器轉(zhuǎn)軸受到負(fù)載扭矩或轉(zhuǎn)矩作用時，兩相輸出繞組15相對初始位置轉(zhuǎn)過一定角度，如圖4(b)所示，假設(shè)激磁繞組11某瞬間激磁電流如圖4(b)所示，產(chǎn)生的激磁磁通O1與兩相差動式輸出繞組15匝鏈，根據(jù)楞次定律，兩相差動式輸出繞組15中的感應(yīng)電流如圖4(b)所示，輸出繞組15中感應(yīng)電流產(chǎn)生磁通Φ3，03分解為直軸分量Osd和交軸分量Φν根據(jù)變壓器原理，此時激磁繞組11中電流增加，用以抵消直軸分量Φμ，但無法抵消交軸分量Φ-由于補償繞組22的存在，且補償繞組22為短路相連，根據(jù)楞次定律，補償繞組22中會產(chǎn)生如圖4(b)所示感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流產(chǎn)生磁通Ob,用于抵消交軸分量從而達到抑制傳感器輸出特性發(fā)生畸變的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種新結(jié)構(gòu)自補償無刷差動式轉(zhuǎn)矩傳感器，包括機座，位于機座前端的前端蓋，位于機座后端的后端蓋，穿過前端蓋和后端蓋中心的傳感器轉(zhuǎn)軸，傳感器轉(zhuǎn)軸通過軸承分別于前后端蓋固定，可相對機座做旋轉(zhuǎn)運動，此外，還包括: 激磁套筒，與傳感器轉(zhuǎn)軸同軸心的置于機座內(nèi)，激磁鐵心固定在激磁套筒的內(nèi)側(cè)，且激磁鐵心設(shè)有繞組槽，激磁繞組和補償繞組嵌放在繞組槽中，并用絕緣竹片壓緊； 輸出套筒，與傳感器轉(zhuǎn)軸、激磁套筒同軸心的置于機座內(nèi)，輸出鐵心固定在輸出套筒的外側(cè)，且輸出鐵心設(shè)有繞組槽，兩相輸出繞組嵌放在繞組槽中，并用絕緣竹片壓緊； 環(huán)形變壓器，其內(nèi)環(huán)鐵心與傳感器轉(zhuǎn)軸固定，一起與傳感器轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動，設(shè)有繞組槽，其外環(huán)鐵心與機座固定，設(shè)有繞組槽； 緊固件，用于分別將激磁套筒和輸出套筒與傳感器轉(zhuǎn)軸的兩端固定； 磁場屏蔽片，與機座固定，置于環(huán)形變壓器與緊固件之間，用于屏蔽環(huán)形變壓器磁場對激磁繞組產(chǎn)生的激磁磁場的干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:傳感器轉(zhuǎn)軸的兩端露出端蓋，一端連接動力源，另一端連接被測負(fù)載，且傳感器轉(zhuǎn)軸的兩端比中間部分粗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:輸出套筒一端與緊固件連接，再通過固定螺栓與傳感器轉(zhuǎn)軸固定，另一端通過軸承與傳感器轉(zhuǎn)軸接觸且可以相對傳感器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:輸出繞組為兩組單相繞組，且以正交式分布，即互相垂直，空間上互差90°，嵌放在輸出鐵心中，并采用差動式連接，兩相輸出繞組與輸出套筒可隨傳感器轉(zhuǎn)軸同時轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:激磁套筒一端與緊固件連接，再通過固定螺栓與傳感器轉(zhuǎn)軸固定，另一端通過軸承與輸出套筒接觸且可以相對輸出套筒轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:激磁繞組內(nèi)為交流電，形成的激磁磁場為脈振磁場，且激磁繞組和補償繞組以正交式分布，即互相垂直，空間上互差90°，嵌放在激磁鐵心中，兩繞組與激磁套筒可隨傳感器轉(zhuǎn)軸同時轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:環(huán)形變壓器為一對，分別位于傳感器轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，內(nèi)、外環(huán)繞組分別固定于內(nèi)環(huán)鐵心和外環(huán)鐵心的繞組槽中，內(nèi)環(huán)鐵心分別固定在傳感器轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，可隨傳感器轉(zhuǎn)軸同時旋轉(zhuǎn)，外環(huán)鐵心分別固定在機殼的兩側(cè)，且與內(nèi)環(huán)鐵心的位置對齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:緊固件中設(shè)有左右過孔，左過孔用于連接環(huán)形變壓器一的內(nèi)環(huán)繞組和激磁繞組，右過孔用于連接環(huán)形變壓器二的內(nèi)環(huán)繞組和輸出繞組，各外環(huán)繞組的引出線接在與機座固定的接線盒中，分別用以連接交流電源和輸出電信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:磁場屏蔽片采用高磁導(dǎo)率的坡莫合金制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于:激磁鐵心、輸出鐵心和環(huán)形變壓器內(nèi)外環(huán)鐵心均采用高磁導(dǎo)率的鐵鎳軟磁合金片或高導(dǎo)磁性硅鋼片沖剪疊壓構(gòu)成，激磁繞組、輸出繞組和環(huán)形變壓器內(nèi)外環(huán)繞組均采用直焊性聚氨酯漆包圓銅線。
【文檔編號】G01L3/10GK203837853SQ201420256808
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】趙浩, 許聚武, 張輝 申請人:嘉興學(xué)院