一种扭矩传感器及机械设备制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种扭矩传感器及机械设备，其中，扭矩传感器，包括：筒状外壳，筒状外壳沿着周向方向间隔设有至少两个角度检测传感器，至少两个角度检测传感器分别位于筒状外壳的不同的径向线上；扭力桶，扭力桶位于筒状外壳内，扭力桶的一端用于与负载装置连接；扭力桶的外壁周向环设有检测环结构，检测环结构径向与至少两个角度检测传感器位置对应；扭力轴，扭力轴套接在扭力桶内，扭力轴与扭力桶远离负载装置的一端周向固定连接；扭力轴和扭力桶的连接处与检测环结构位置对应。通过角度检测传感器配合检测环结构，可进行扭力桶相对筒状外壳的角度绝对位置的检测。相对筒状外壳的角度绝对位置的检测。相对筒状外壳的角度绝对位置的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种扭矩传感器及机械设备


[0001]本技术涉及机械检测
，尤其涉及一种扭矩传感器及机械设备。

技术介绍

[0002]扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测装置，扭矩传感器可将扭力的物理变化转换成精确的电信号。例如，基于扭角相位原理的扭矩传感器即为目前常用的一种扭矩传感器。
[0003]但是，现有的基于扭转角相位差原理的扭矩传感器在使用时，经常会出现数据偏差，从而导致检测的结果不准确的情况，用户体验不佳。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本技术实施例，以便提供一种解决或改善上述问题的扭矩传感器及机械设备。
[0005]在本技术的一个实施例中，提供了一种扭矩传感器，包括：
[0006]筒状外壳，所述筒状外壳沿着周向方向间隔设有至少两个角度检测传感器，至少两个所述角度检测传感器分别位于所述筒状外壳的不同的径向线上；
[0007]扭力桶，所述扭力桶位于所述筒状外壳内，所述扭力桶的一端用于与负载装置连接；所述扭力桶的外壁周向环设有检测环结构，所述检测环结构径向与至少两个所述角度检测传感器位置对应；
[0008]扭力轴，所述扭力轴套接在所述扭力桶内，所述扭力轴与所述扭力桶远离所述负载装置的一端周向固定连接；所述扭力轴和所述扭力桶的连接处与所述检测环结构位置对应。
[0009]可选地，所述角度检测传感器为霍尔元件，所述检测环结构为径向充磁的磁性环。
[0010]可选地，所述筒状外壳设有信号处理单元，所述角度检测传感器与所述信号处理单元通讯连接。
[0011]可选地，所述筒状外壳设有控制板，所述信号处理单元设置于所述控制板，所述角度检测传感器通过所述控制板与所述信号处理单元连接。
[0012]可选地，沿所述扭力桶轴向方向，所述扭力桶的一端设有用于连接所述负载装置的外花键。
[0013]可选地，所述扭力轴沿轴向方向的相对两端分别设有连接部，其中至少一个所述连接部与外部设备的转动轴连接。
[0014]可选地，其中至少一个所述连接部伸出所述筒状外壳向外延伸。
[0015]相应地，本技术实施例还提供了一种机械设备，包括：设备主体及设置在所述设备主体上的上述的扭矩传感器。
[0016]本技术实施例提供的技术方案中，通过角度检测传感器配合检测环结构，可进行扭力桶相对筒状外壳的角度绝对位置的检测，从而可对扭矩检测的数据进行误差补
偿，以得出更准确的信号数据。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例提供的扭矩传感器的结构示意图；
[0019]图2为本技术实施例提供的角度检测传感器及检测环结构的相对位置结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件或名称，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
[0023]图1为本技术实施例提供的扭矩传感器的结构示意图，图2为本技术实施例提供的角度检测传感器及检测环结构的相对位置结构示意图。参见图1及图2所示。
[0024]在本技术的一个实施例中，提供了一种扭矩传感器，包括：筒状外壳、扭力轴(图中省略未示出)及扭力桶20。
[0025]其中，筒状外壳10沿着周向方向间隔设有至少两个角度检测传感器11，至少两个角度检测传感器11分别位于筒状外壳10的不同的径向线上。以角度检测传感器11为两个为例，图2中的A
‑
A线及B
‑
B线即为筒状外壳10的两个不同的径向线，其中一个角度检测传感器11位于A
‑
A线上，另一个角度检测传感器11位于B
‑
B线上，两个角度检测传感器11呈非0度和非180度的角度分布。
[0026]扭力桶20位于筒状外壳10内，扭力桶20的一端用于与负载装置连接。在一个实施例中，负载装置为自行车的链轮，链轮用于与自行车后轮通过链条连接。为实现扭力桶20相对筒状外壳10绝对角度位置的检测，扭力桶20的外壁周向环设有检测环结构21，检测环结构21径向与至少两个角度检测传感器11位置对应。
[0027]扭力轴套接在扭力桶20内，扭力轴与扭力桶20远离负载装置的一端周向固定连接。扭力轴和扭力桶20的连接处与检测环结构21位置对应。
[0028]扭矩传感器在使用时，筒状外壳10位置固定，扭力轴用于与扭矩输入装置连接，并在扭矩输入装置的带动下进行转动，从而实现相对筒状外壳10沿周向转动。在一个实施例中，扭矩输入装置包括脚蹬构件，人脚通过脚蹬构件将转动力施加给扭力轴。扭力桶20的一端可随着扭力轴转动，另一端连接于负载装置，当扭力轴给扭力桶20施加扭力后，扭力桶20可发生微小形变，通过检测微小形变可以获知扭矩的变化情况。
[0029]其中，沿扭力桶20的周向方向，至少两个角度检测传感器11对应检测环结构21不同区域，至少两个角度检测传感器11的检测数值不同。当扭力桶20相对筒状外壳10周向转动时，角度检测传感器11所对应检测环结构21上的位置会相应变化，对应位置不同时，所检测的数值是不同且唯一的，即两个角度检测传感器11每相对转过一周，都有唯一确定的检测数值与检测环结构21的对应的位置相对应，从而在检测时，可确定两个角度检测传感器11相对检测环结构21的角度位置，因检测环结构21固定连接于扭力桶20上，且相对固定连接在筒状外壳10上的角度检测传感器11转动，相应地可确定扭力桶20的定点角度位置，即绝对角度位置。
[0030]本技术实施例提供的技术方案中，通过角度检测传感器11配合检测环结构21，可进行扭力桶20相对筒状外壳10的角度绝对位置的检测，从而可对扭矩检测的数据进行误差补偿，以得出更准确的信号数据。
[0031]进一步地，本本文档来自技高网...

【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：筒状外壳，所述筒状外壳沿着周向方向间隔设有至少两个角度检测传感器，至少两个所述角度检测传感器分别位于所述筒状外壳的不同的径向线上；扭力桶，所述扭力桶位于所述筒状外壳内，所述扭力桶的一端用于与负载装置连接；所述扭力桶的外壁周向环设有检测环结构，所述检测环结构径向与至少两个所述角度检测传感器位置对应；扭力轴，所述扭力轴套接在所述扭力桶内，所述扭力轴与所述扭力桶远离所述负载装置的一端周向固定连接；所述扭力轴和所述扭力桶的连接处与所述检测环结构位置对应。2.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述角度检测传感器为霍尔元件，所述检测环结构为径向充磁的磁性环。3.根据权利要求1所述的扭矩传感器，其特征在于，所述筒状外壳设有信号处理单元，所述角度检测传...

【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：