本技術(shù)涉及傳感器，尤其涉及一種力矩傳感器。

背景技術(shù)：

1、力矩傳感器(又稱扭矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀)，是一種對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機械部件受到的扭轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行感知檢測，并將感知的扭轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換為電信號的感應(yīng)裝置。現(xiàn)有力矩傳感器一般至少包括外殼和內(nèi)置于外殼的應(yīng)變片、彈性軸和電橋電路，應(yīng)變片粘貼在彈性軸上，轉(zhuǎn)換器電性連接電橋電路，當(dāng)彈性軸受到扭矩時，應(yīng)變片感應(yīng)到應(yīng)變并產(chǎn)生電阻變化，電橋電路會根據(jù)電阻變化產(chǎn)生與扭矩成比例的電壓信號。另外，力矩傳感器通常還包括信號處理電路和轉(zhuǎn)換器，以通過信號處理電路、轉(zhuǎn)換器對產(chǎn)生的電阻變化進(jìn)行處理，并對轉(zhuǎn)換的電壓信號進(jìn)行放大、校正等處理。

2、但是利用電學(xué)方式對電壓信號進(jìn)行放大，容易受到溫度等環(huán)境影響，從而影響檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型實施例的目的在于，解決現(xiàn)有力矩傳感器的檢測精度不夠穩(wěn)定的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種力矩傳感器，采用了如下所述的技術(shù)方案：

3、所述力矩傳感器包括：

4、基座；

5、中間連接件，具有柔性；

6、感應(yīng)座，與所述基座通過所述中間連接件轉(zhuǎn)動連接；

7、感應(yīng)組件，包括具有連接端和放大端的放大件及設(shè)置于所述基座的信號轉(zhuǎn)換裝置，所述放大件的所述連接端設(shè)置于所述感應(yīng)座，所述放大端伸向所述基座與所述信號轉(zhuǎn)換裝置相連；

8、在所述感應(yīng)座與所述基座相對轉(zhuǎn)動時，所述放大件的所述放大端相對于所述連接端轉(zhuǎn)動的第二偏轉(zhuǎn)幅度大于所述感應(yīng)座和所述基座相對轉(zhuǎn)動的第一偏轉(zhuǎn)幅度，且通過所述信號轉(zhuǎn)換裝置將從所述放大件獲取的所述第二偏轉(zhuǎn)幅度轉(zhuǎn)換為電信號。

9、在本實用新型的一些實施例中，所述放大件沿平行于所述感應(yīng)座與所述基座相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向設(shè)置。

10、在本實用新型的一些實施例中，所述信號轉(zhuǎn)換裝置包括感應(yīng)轉(zhuǎn)接件，所述放大件在所述連接端和所述放大端之間具有中間段，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件上開設(shè)有供所述放大件的所述放大端和/或所述中間段插裝的轉(zhuǎn)接孔；所述轉(zhuǎn)接孔與所述放大件的所述連接端正相對，且沿轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向設(shè)置。

11、在本實用新型的一些實施例中，所述轉(zhuǎn)接孔凹設(shè)于所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的頂面。

12、在本實用新型的一些實施例中，所述感應(yīng)座上開設(shè)有供所述放大件的所述連接端插裝的插接孔，所述插接孔與所述轉(zhuǎn)接孔正相對。

13、在本實用新型的一些實施例中，所述感應(yīng)組件還包括第一安裝座，所述第一安裝座設(shè)置于所述感應(yīng)座、并安裝有所述放大件的所述連接端。

14、在本實用新型的一些實施例中，所述第一安裝座設(shè)置于所述感應(yīng)座面向所述基座的一側(cè)，且所述第一安裝座上開設(shè)有供所述放大件的所述連接端插裝的插接孔，所述插接孔與所述轉(zhuǎn)接孔正相對。

15、在本實用新型的一些實施例中，所述感應(yīng)組件還包括第二安裝座，所述信號轉(zhuǎn)換裝置還包括編碼器和偏轉(zhuǎn)反饋件，所述編碼器安裝于所述第二安裝座的一位置上，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件轉(zhuǎn)動安裝于所述第二安裝座的另一位置上，以隨所述放大件的所述放大端轉(zhuǎn)動；所述偏轉(zhuǎn)反饋件與所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件相連且與所述編碼器對應(yīng)設(shè)置，以在所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的帶動下轉(zhuǎn)動；所述編碼器被配置為將所述偏轉(zhuǎn)反饋件的轉(zhuǎn)動角度轉(zhuǎn)換為電信號。

16、在本實用新型的一些實施例中，所述第二安裝座包括第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部在所述編碼器面向所述放大件的一側(cè)安裝于所述基座，以轉(zhuǎn)動安裝所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件；所述第二安裝部安裝于所述基座、并安裝有所述編碼器。

17、在本實用新型的一些實施例中，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件通過轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動插接于所述第一安裝部；所述偏轉(zhuǎn)反饋件與所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件同軸設(shè)置。

18、在本實用新型的一些實施例中，所述偏轉(zhuǎn)反饋件和所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件均為柱件，且所述偏轉(zhuǎn)反饋件的外徑大于所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的外徑。

19、在本實用新型的一些實施例中，所述編碼器為磁編碼器或光編碼器。

20、在本實用新型的一些實施例中，所述放大件為長條形的變形體。

21、在本實用新型的一些實施例中，所述中間連接件包括多個中空的彈性塊，所有的所述彈性塊周向均勻設(shè)置于所述基座和感應(yīng)座之間；

22、或者，所述中間連接件包括多個柔性的連接塊，所有的所述連接塊周向均勻設(shè)置于所述基座和感應(yīng)座之間。

23、在本實用新型的一些實施例中，所述基座和感應(yīng)座均呈圓盤狀結(jié)構(gòu)；和/或，所述基座、所述感應(yīng)座、所述中間連接件和所述感應(yīng)組件的外邊緣相平齊。

24、在本實用新型的一些實施例中，所述感應(yīng)組件設(shè)置有兩個，兩個所述感應(yīng)組件相對于所述感應(yīng)座與所述基座相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心線對稱布置。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例的力矩傳感器主要有以下有益效果：

26、該力矩傳感器通過在基座和感應(yīng)座之間設(shè)置柔性的中間連接件，并在基座上設(shè)置感應(yīng)組件，將感應(yīng)組件的放大件的連接端和放大端分別設(shè)置于感應(yīng)座和信號轉(zhuǎn)換裝置，在感應(yīng)座和基座相對轉(zhuǎn)動時，放大件的連接端隨感應(yīng)座轉(zhuǎn)動并具有第一偏轉(zhuǎn)幅度，根據(jù)杠桿原理放大端可將該第一偏轉(zhuǎn)幅度放大，以具有第二偏轉(zhuǎn)幅度，與放大端相連的信號轉(zhuǎn)換裝置將該第二偏轉(zhuǎn)幅度轉(zhuǎn)換為電信號，相比利用電學(xué)的放大器，本力矩傳感器通過放大件對基座和感應(yīng)座間輕微轉(zhuǎn)動等形變進(jìn)行物理性放大，以通過偏轉(zhuǎn)幅度的放大更加穩(wěn)定、精準(zhǔn)地實現(xiàn)力矩測量，避免測量結(jié)果受到溫度等環(huán)境影響而發(fā)生波動，甚至出現(xiàn)較大的偏差等不良狀況，便于產(chǎn)品在溫差較大的不同區(qū)域推廣應(yīng)用，利于提高產(chǎn)品的通用性，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種力矩傳感器，其特征在于，所述力矩傳感器包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感器，其特征在于，所述放大件沿平行于所述感應(yīng)座與所述基座相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感器，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換裝置包括感應(yīng)轉(zhuǎn)接件，所述放大件在所述連接端和所述放大端之間具有中間段，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件上開設(shè)有供所述放大件的所述放大端和/或所述中間段插裝的轉(zhuǎn)接孔；所述轉(zhuǎn)接孔與所述放大件的所述連接端正相對，且沿轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接孔凹設(shè)于所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的頂面。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)座上開設(shè)有供所述放大件的所述連接端插裝的插接孔，所述插接孔與所述轉(zhuǎn)接孔正相對。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)組件還包括第一安裝座，所述第一安裝座設(shè)置于所述感應(yīng)座、并安裝有所述放大件的所述連接端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的力矩傳感器，其特征在于，所述第一安裝座設(shè)置于所述感應(yīng)座面向所述基座的一側(cè)，且所述第一安裝座上開設(shè)有供所述放大件的所述連接端插裝的插接孔，所述插接孔與所述轉(zhuǎn)接孔正相對。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)組件還包括第二安裝座，所述信號轉(zhuǎn)換裝置還包括編碼器和偏轉(zhuǎn)反饋件，所述編碼器安裝于所述第二安裝座的一位置上，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件轉(zhuǎn)動安裝于所述第二安裝座的另一位置上，以隨所述放大件的所述放大端轉(zhuǎn)動；所述偏轉(zhuǎn)反饋件與所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件相連且與所述編碼器對應(yīng)設(shè)置，以在所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的帶動下轉(zhuǎn)動；所述編碼器被配置為將所述偏轉(zhuǎn)反饋件的轉(zhuǎn)動角度轉(zhuǎn)換為電信號。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的力矩傳感器，其特征在于，所述第二安裝座包括第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部在所述編碼器面向所述放大件的一側(cè)安裝于所述基座，以轉(zhuǎn)動安裝所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件；所述第二安裝部安裝于所述基座、并安裝有所述編碼器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的力矩傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件通過轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動插接于所述第一安裝部；所述偏轉(zhuǎn)反饋件與所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件同軸設(shè)置。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的力矩傳感器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)反饋件和所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件均為柱件，且所述偏轉(zhuǎn)反饋件的外徑大于所述感應(yīng)轉(zhuǎn)接件的外徑。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的力矩傳感器，其特征在于，所述編碼器為磁編碼器或光編碼器。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感器，其特征在于，所述放大件為長條形的變形體。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感器，其特征在于，所述中間連接件包括多個中空的彈性塊，所有的所述彈性塊周向均勻設(shè)置于所述基座和感應(yīng)座之間；

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感器，其特征在于，所述基座和感應(yīng)座均呈圓盤狀結(jié)構(gòu)；和/或，所述基座、所述感應(yīng)座、所述中間連接件和所述感應(yīng)組件的外邊緣相平齊。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至15任一項所述的力矩傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)組件設(shè)置有兩個，兩個所述感應(yīng)組件相對于所述感應(yīng)座與所述基座相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心線對稱布置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種力矩傳感器，包括基座、中間連接件、感應(yīng)座和感應(yīng)組件，中間連接件具有柔性，感應(yīng)座與基座通過中間連接件轉(zhuǎn)動連接；感應(yīng)組件包括具有連接端和放大端的放大件及設(shè)置于基座的信號轉(zhuǎn)換裝置，放大件的連接端設(shè)置于感應(yīng)座，放大端伸向基座與信號轉(zhuǎn)換裝置相連；在感應(yīng)座與基座相對轉(zhuǎn)動時，放大件的放大端相對于連接端轉(zhuǎn)動的第二偏轉(zhuǎn)幅度大于感應(yīng)座和基座相對轉(zhuǎn)動的第一偏轉(zhuǎn)幅度，且通過信號轉(zhuǎn)換裝置將從放大件獲取的第二偏轉(zhuǎn)幅度轉(zhuǎn)換為電信號。該力矩傳感器相比利用電學(xué)的放大器，通過對偏轉(zhuǎn)幅度的物理性放大，更加穩(wěn)定、精準(zhǔn)地實現(xiàn)力矩測量，避免受溫度等環(huán)境影響，利于應(yīng)用產(chǎn)品在溫差較大的不同區(qū)域推廣使用。

技術(shù)研發(fā)人員：樊澤宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：樊澤宇
技術(shù)研發(fā)日：20240329
技術(shù)公布日：2024/12/19