双频带磁致弹性扭矩传感器制造技术

提供一种扭矩传感器。所述扭矩传感器包括轴，所述轴被配置为接收被施加的扭矩。所述轴包括第一区域和第二区域，这两个区域都是磁致弹性的。所述第一区域和所述第二区域响应于所述被施加的扭矩来产生第一磁场和第二磁场。所述轴还包括第三区域，所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间。所述第三区域响应于所述被施加的扭矩而产生基本上可忽略的磁场。所述扭矩传感器还包括：第一传感器，所述第一传感器设置为与所述第一区域相邻；第二传感器，所述第二传感器设置为与所述第二区域相邻；和第三传感器，所述第三传感器设置为与所述第三区域相邻。所述第一传感器感测所述第一磁场，所述第二传感器感测所述第二磁场，且所述第三传感器感测环境磁场。

Dual-band Magneto-elastic Torque Sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双频带磁致弹性扭矩传感器相关申请的交叉引用本主题申请要求2016年12月16日提交的美国临时专利申请第62/433,073号的权益，该申请的整体通过引用结合于此。
本公开内容总体上涉及使用磁致弹性技术测量被施加的扭矩的系统、传感器及方法。
技术介绍
存在许多用于使用磁致弹性扭矩传感器来测量被施加的扭矩的系统和方法。所述磁致弹性扭矩传感器包括轴，所述轴接收被施加的扭矩。所述轴包括多个磁性区域，所述多个磁性区域的磁特性响应于被施加的扭矩而变化。多个传感器设置为沿着轴在磁性区域附近，并且多个传感器测量磁性区域所产生的磁场。以该方式，扭矩传感器能够经由测得的磁场来检测被施加的扭矩的变化。虽然这些扭矩传感器通常为了他们预期的目的而工作，但可能留有某些缺点。例如，本领域中仍需要这些扭矩传感器更为紧凑而不牺牲准确感测磁场的能力或者排除不想要的环境磁场的能力。如此，存在至少解决前述问题的机会。
技术实现思路
提供了扭矩传感器的一个实施例。所述扭矩传感器包括轴，所述轴被配置为接收被施加的扭矩。所述轴包括第一区域和第二区域，这两个区域都是磁致弹性的。所述第一区域和所述第二区域被配置为响应于所述被施加的扭矩而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩传感器，包括：轴，所述轴被配置成接收被施加的扭矩，并且所述轴包括：第一区域，所述第一区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第一磁场；第二区域，所述第二区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第二磁场；和第三区域，所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生基本上能忽略的磁场；第一传感器，所述第一传感器设置为与所述第一区域相邻且被配置成感测所述第一磁场；第二传感器，所述第二传感器设置为与所述第二区域相邻且被配置成感测所述第二磁场；和第三传感器，所述第三传感器设置为与所述第三区域相邻且被配置成感测环境磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 US 62/433,0731.一种扭矩传感器，包括：轴，所述轴被配置成接收被施加的扭矩，并且所述轴包括：第一区域，所述第一区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第一磁场；第二区域，所述第二区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第二磁场；和第三区域，所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生基本上能忽略的磁场；第一传感器，所述第一传感器设置为与所述第一区域相邻且被配置成感测所述第一磁场；第二传感器，所述第二传感器设置为与所述第二区域相邻且被配置成感测所述第二磁场；和第三传感器，所述第三传感器设置为与所述第三区域相邻且被配置成感测环境磁场。2.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述轴包括第一端和相对的第二端以及轴线，所述轴线限定在所述第一端与所述第二端之间。3.如权利要求2所述的扭矩传感器，其中所述被施加的扭矩围绕所述轴线被施加到所述扭矩传感器的所述轴。4.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域各自包括第一端和相对的第二端，所述第一端和所述第二端限定沿所述轴线的长度。5.如权利要求4所述的扭矩传感器，其中所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间，使得所述第三区域的所述第一端与所述第一区域的所述第二端接触，并且所述第三区域的所述第二端与所述第二区域的所述第一端接触。6.如权利要求4所述的扭矩传感器，其中所述第一区域的所述长度基本上等于所述第二区域的所述长度。7.如权利要求6所述的扭矩传感器，其中所述第三区域的所述长度基本上等于所述第一区域的所述长度和所述第二区域的所述长度。8.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述被施加的扭矩的大小能基于所感测到的第一磁场、所感测到的第二磁场和所感测到的环境磁场来确定。9.如权利要求8所述的扭矩传感器，其中所述被施加的扭矩的所述大小能通过排除由所述第三传感器感测到的所述环境磁场来确定。10.如权利要求8所述的扭矩传感器，其中所述第一传感器和所述第二传感器进一步被配置成感测所述环境磁场，并且其中所述被施加的扭矩的所述大小能基于由所述第一传感器感测到的所述环境磁场和由所述第二传感器感测到的所述环境磁场来确定。11.如权利要求10所述的扭矩传感器，其中所述被施加的扭矩的所述大小能通过排除由所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器感测到的所述环境磁场来确定。12.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中：所述第一传感器被配置成通过感测所述第一磁场的轴向分量或径向分量的大小来感测所述第一磁场；和所述第二传感器被配置成通过感测所述第二磁场的轴向分量或径向分量的大小来感测所述第二磁场。13.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器设置在壳体上，所述壳体与所述轴间隔开并且与所述轴相邻。14.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器中的每一个包括以下项中的至少一项：霍尔(Hell)效应传感器、巨磁阻磁强计、AMR磁强计、磁光传感器、搜索线圈磁场传感器、磁二极管、和磁通量门磁强计。15.如任何前述权利要求所述的扭矩传感器，其中所述第一磁场和所述第二磁场具有基本上相等的方向和大小。16.一种使用扭矩传感器感测被施加的扭矩的方法，所述扭矩传感器包括轴，所述轴包括：第一区域，所述第一区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第一磁场；第二区域，所述第二区域是磁致弹性的且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生第二磁场；和第三区域，所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间且被配置成响应于所述被施加的扭矩而产生基本上能忽略的磁场，所述方法包括以下步骤：用所述扭矩传感器的所述轴来接收所述被施加的扭矩；和感测所述第一磁场、所述第二磁场和所述环境磁场。17.如权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：基于所述第一磁场、所述第二磁场和所述环境磁场来确定所述被施加的扭矩的所述大小。18.如权利要求17所述的扭矩传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·西麦德，
申请(专利权)人：康斯博格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA