【技术实现步骤摘要】
扭矩传感器、扭矩传感装置及系统
[0001]本技术涉及传感
，特别涉及一种扭矩传感器、扭矩传感装置及系统。
技术介绍
[0002]基于MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System,微机电系统)的扭矩传感器得到广泛使用，例如助力式电动自行车采用扭矩传感器，人踩脚踏板产生的力矩通过电动自行车的转动轴转换成扭矩，扭矩的大小反馈到电动自行车的控制电机，从而达到助力的目的。压阻式扭矩传感器的原理是转动轴受到扭矩后，粘贴在转动轴上的传感器的电阻值发生变化，通过检测电阻形成的惠斯通电桥输出的差分信号，即可测得转动轴上的扭矩。
[0003]MEMS压阻式扭矩传感器可以采用单晶硅注入电阻的方式实现，且一般采用四个扩散电阻组成的惠斯通电桥输出差分信号实现扭矩感测信号的检测及输出。单晶硅上的电阻不仅仅会感应到纵向应变，即电流方向上的应变，也会感应到在横向和剪边方向上的部分应变，而这样会在硅应变计中产生大量的串扰。弯矩就是使转动轴弯曲所需要的力矩。实际在使用中，扭矩传...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扭矩传感器，其特征在于，包括：衬底；扭矩敏感单元，位于所述衬底上，感测转动轴的扭矩形变，输出扭矩感测信号；弯矩敏感单元，位于所述衬底上，感测转动轴的弯矩形变，输出弯矩感测信号。2.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述扭矩敏感单元包括第一惠斯通电桥结构，所述弯矩敏感单元包括第二惠斯通电桥结构。3.根据权利要求2所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一惠斯通电桥结构包括串联连接成闭合环路的第一电阻、第四电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第三电阻之间的节点与所述第二电阻和第四电阻之间的节点之间输出所述扭矩感测信号，所述第一电阻和第四电阻之间的节点与所述第二电阻和第三电阻之间的节点之间输入直流电压。4.根据权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，在无形变或无应力时，第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻的阻值相等。5.根据权利要求3所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第二惠斯通电桥结构包括串联连接成闭合环路的第五电阻、第八电阻、第六电阻以及第七电阻，所述第六电阻和第七电阻之间的节点与所述第五电阻和第八电阻之间的节点之间输出所述弯矩感测信号，所述第五电阻和第七电阻之间的节点与所述第六电阻和第八电阻之间的节点之间输入直流电压。6.根据权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，在无形变或无应力时，第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻的阻值相等。7.根据权利要求5所述的扭矩传感器，其特征在于，所述衬底为(100)晶面P型硅。8.根据权利要求7所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻的电流方向与所述P型硅的[110]晶向平行，所述第三电阻和所述第四电阻的电流方向与所述第一电阻和所述第二电阻的电流方向垂直。9.根据权利要求7所述的扭矩传感器，其特征在于，所述第五电阻和所述第六电阻的电流方向与所述P型硅的[110]晶向的夹角为23
°
~45
°
，所述第七电阻和所述第八电阻的电流方向与所述第五电阻和所述第六电阻的电流方向垂直。10.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，还包括：温度敏感单元，位于所述衬底上，感测温度变化，输出温度感测信号。11.根据权利要求10所述的扭矩传感器，其特征在于，所述温度敏感单元包括温敏二极管，所述温敏二极管与恒流源连接，所述温敏二极管两端的电压信号为所述温度感测信号。12.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述衬底为可受扭矩力和弯矩力形变的衬底。13.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述扭矩敏感单元和所述弯矩敏感单元共用同一电源，所述电源提供直流电压。14.一种扭矩传感装置，其特征在于，包括扭矩传感器，其中，所述扭矩传感器包括：衬底；扭矩敏感单元，位于所述衬底上，感测转动轴的扭矩形变，输出扭矩感测信号；弯矩敏感单元，位于所述衬底上，感测转动轴的弯矩形变，输出弯矩感测信号。15.根据权利要求14所述的扭矩传感装置，其特征在于，还包括：
基板，位于转动轴的侧壁上，并与转动轴的侧壁表面贴合连接。16.根据权利要求15所述的扭矩传感装置，其特征在于，所述扭矩传感器位于所述基板上，且所述扭矩传感器与所述基板在所述基板的水平面上的夹角为45
°
。17.根据权利要求15所述的扭矩传感装置，其特征在于，还包括：处理单元，位于所述基板上，与所述扭矩传感器间隔...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪建平，邓登峰，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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