扭矩传感器及其扭力桶制造技术

本申请实施例提供一种扭矩传感器，包括扭力桶和感测模块。扭力桶上间隔设置有二感测区，其中环绕设置多个条纹。感测模块包括光电传感器，用以检测多个条纹的光线变化，并对应输出模拟信号；以及处理器，用以将所述模拟信号处理为相应的方波信号，以及根据所述方波信号的相位差输出扭矩信号。在本申请实施例中，在扭力桶上设置多个条纹，并通过对多个条纹对于光源照射时，在其表面形成反射光线的强弱变化，可以更加精确的获得扭矩数据，从而在应用于车辆的运转上更好的输出助力，提升骑行效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
扭矩传感器及其扭力桶


[0001]本申请涉及传感器领域，尤其涉及一种扭矩传感器及其扭力桶。

技术介绍

[0002]基于扭角相位差原理的扭矩传感器主要通过扭力桶上的两个传感器感应各自对应的参照输出各自的信号。理论上感应到的二个对应参照的值一样，所以得到的信号也应该是一样的。但实际上由于加工误差和装配误差，两个传感器感应到的对应参照的值会有偏差，就会导致数据不够准确。因此，为了得到更好的信号数据，需要在加工扭力桶的工艺流程中产生更小的误差。

技术实现思路

[0003]本申请的多个方面提供一种扭矩传感器及其扭力桶，通过设计优化扭力桶的加工工艺，从而提升传感器对扭力桶上参照检测的准确度。
[0004]本申请实施例提供一种扭矩传感器，包括：扭力桶，其表面沿轴心方向间隔设置有第一感测区和第二感测区，各个所述感测区包括光反射率相异的多个条纹，环绕设置于所述表面上并且沿所述扭力桶的圆周交错排列；以及感测模块，包括：第一光电传感器和第二光电传感器，一一对应于所述第一感测区和所述第二感测区，用以检测相对应的感测区的所述多个条纹的反射光的强弱变化，并对应输出第一模拟信号和第二模拟信号；以及处理器，电性连接于所述第一光电传感器以及所述第二光电传感器，用以将所述第一模拟信号和所述第二模拟信号处理为相应的第一方波信号和第二方波信号，以及根据所述第一方波信号和所述第二方波信号的相位差输出扭矩信号；其中，所述第一感测区和所述第二感测区可相对所述第一光电传感器和所述第二光电传感器转动，以产生所述反射光线的强弱变化。
[0005]优选地，所述多个条纹为所述表面上交错排列的电镀金属层以及所述电镀金属层经蚀刻后的底层。
[0006]优选地，所述多个条纹的宽度相等。
[0007]优选地，所述扭矩传感器还包括壳体和转轴，所述壳体套设于扭力桶上，所述转轴沿轴心方向穿设于所述扭力桶内，其中所述感测模块设置于所述壳体上，所述扭力桶通过所述转轴带动，相对所述感测模块转动。
[0008]优选地，所述扭力桶包括相对的入力端和出力端，分别对应于所述第一光电传感器和所述第二光电传感器，其中所述入力端的内径表面设置有内花键，用以卡合于所述转轴上，所述出力端的外径表面设置有外花键，用以卡合于链轮法兰上。
[0009]本申请实施例还提供一种扭矩传感器，包括：感测模块，包括第一光电传感器和第二光电传感器；以及扭力桶，包括入力端和出力端，分别对应于所述第一光电传感器和所述第二光电传感器，所述入力端和所述出力端的表面分别设置有光反射率相异的多个条纹，所述多个条纹沿所述扭力桶的圆周交错排列，环绕设置于所述表面上，其中扭力桶可相对
所述感测模块转动，带动所述多个条纹分别对所述第一光电传感器和所述第二光电传感器提供反射光线的强弱变化。
[0010]本申请实施例同时提供一种扭力桶，其包括入力端和出力端，所述入力端和所述出力端的表面分别设置有感测区，所述感测区包括多个条纹，沿所述扭力桶的圆周交错排列，环绕设置于所述表面上，其中所述多个条纹由多个光反射率相异的二条纹交错排列。
[0011]优选地，所述光反射率相异的二条纹为所述表面上的电镀金属层以及所述电镀金属层经蚀刻后的底层。
[0012]在本申请实施例中，通过在扭力桶相对两端的表面上加工形成由多个条纹组成的感测区，以及配置相对应的光电传感器，通过光电传感器的检测光线照射在多个条纹时，对应的在多个条纹上产生反射光线的强弱变化，提升传感器对扭力桶上参照检测的准确度，得到更好的信号数据，有助于计算出更加精确的扭矩数据，从而在应用于车辆的运转上更好的调整输出的助力，提升骑行效率。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0014]图1为本申请实施例的扭矩传感器的立体图。
[0015]图2为本申请实施例的扭矩传感器的应用场景示意图。
[0016]图3为本申请实施例的扭矩传感器在工作状态下的剖面示意图。
[0017]图4为本申请实施例的扭矩传感器的方波信号图。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0020]请参阅图1，本申请实施例提供一种扭矩传感器1，其包括扭力桶10和感测模块20。扭力桶10包括本体110以及设置在本体110上的多个条纹120，其中本体110可以是但并不局限于呈长条状的中空套管。本体110具有相对的入力端111和出力端112，并且在靠近入力端111的内径表面上设置有内花键113，以及在靠近出力端112的外径表面上设置有外花键114。多个条纹120以交错排列的方式分别沿着扭力桶10的圆周方向环绕设置在入力端111和出力端112的表面，从而在扭力桶10上形成沿着轴心方向间隔排列的二感测区。为了便于描述，在以下的说明中将所述二感测区分别以第一感测区130和第二感测区140来作说明，以示区隔。
[0021]多个条纹120的光反射率相异，包括多个亮面条纹121以及多个非亮面条纹122，其中亮面和非亮面是依据条纹表面对于光线的反射率(或折射率)高低来区别，亮面对于光线具有高反射率，例如由高折射率材质组成的光滑表面；反之，非亮面对于光线具有较低的反射率，例如由低折射率材质组成的暗面或雾面或是对上述光滑表面进行加工处理后的暗面或雾面。举例而言，在本实施例中，可以先对扭力桶10的圆周表面上至少在入力端111和出力端112的表面做镀铬或镀锌的表面处理，形成电镀金属层，使其表面更加光洁明亮。然后，在作为感测区的预定区域进行激光蚀刻，使部分的电镀金属层被移除而露出底层，从而在激光蚀刻处形成多个表面色泽阴暗的非亮面条纹122，以及在相邻的二个非亮面条纹122之间，夹杂着未进行激光蚀刻的表面色泽光洁明亮的亮面条纹121，从而分别在扭力桶10的入力端111和出力端112形成径向环状均布、等宽且等间距排列的明暗条纹标记。此外，在本申请的其他实施例中，明暗条纹标记也可以是通过油墨打印的方式在扭力桶10的圆周表面上形成非亮面条纹122，并不以前述的激光蚀刻为限。并且，此外，在本申请的一些实施例中，多个条纹120可以是但本文档来自技高网...

【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：扭力桶，其表面沿轴心方向间隔设置有第一感测区和第二感测区，各个所述感测区包括光反射率相异的多个条纹，环绕设置于所述表面上并且沿所述扭力桶的圆周交错排列；以及感测模块，包括：第一光电传感器和第二光电传感器，一一对应于所述第一感测区和所述第二感测区，用以检测相对应的感测区的所述多个条纹的反射光线的强弱变化，并对应输出第一模拟信号和第二模拟信号；以及处理器，电性连接于所述第一光电传感器以及所述第二光电传感器，用以将所述第一模拟信号和所述第二模拟信号处理为相应的第一方波信号和第二方波信号，以及根据所述第一方波信号和所述第二方波信号的相位差输出扭矩信号；其中，所述第一感测区和所述第二感测区可相对所述第一光电传感器和所述第二光电传感器转动，以产生所述反射光线的强弱变化。2.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述多个条纹为所述表面上交错排列的电镀金属层以及所述电镀金属层经蚀刻后的底层。3.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述多个条纹的宽度相等。4.如权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，还包括壳体和转轴，所述壳体套设于扭力桶上，所述转轴沿轴心方向穿设于所述扭力桶内，其中所述感测模块设置于所述壳体上，所述扭力桶通过所述转轴带动，相对所述感测模块转动。5.如权利要求4所述的扭矩传感器，其特征在于，所述扭力桶包括相对的入力端和出力端，分别对应于所述第一光电传感器和所述第二光电传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：北京零极创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：