【技术实现步骤摘要】
一种简化结构的转矩传感器
[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其是一种简化结构的转矩传感器。
技术背景
[0002]转矩传感器用于各类电动机和各类发动机的功率检测虽已被广泛应用；耦合电能量和耦合电信号均采用线圈技术的国产转矩传感器产品始终存在其抗电磁干扰能力低及扭矩信号频响差等问题；耦合电能量和耦合电信号均采用导电环技术的始终转矩传感器产品始终存在使用寿命短及不能高速运行等问题；耦合电能量和耦合电信号均采用光电技术的国产转矩传感器产品存在可靠性需进一步提高的问题。
[0003]针对上述问题，为解决国产转矩传感器产品的品质提升的问题，本专利技术提出了一种基于：采用PCB介质材料和PCB工艺制作技术，用PCB板叠合焊接构成结构件以替代金属加工件的新思想，实现了转矩传感器整体结构简化，体积重量减轻的全新技术方案。
[0004]本专利技术的一种简化结构的转矩传感器的技术方案，实现了转矩传感器测扭轴的转动惯量的最小的技术品质，实现了转矩传感器产品的稳定可靠性。
技术实现思路
[0005][0006]为实现上述目的，本专利技术采用的全新技术方案是：一种简化结构的转矩传感器，包括扭矩旋转轴部件、卡位式光电能量转换部件、遮光式电光能量转换部件、扭矩信号处理的PCB板方式的功能板件、扭矩信号接收的PCB板方式的功能板件、轴承端盖件(2)、间隔套件(3)、界面接口的PCB板方式的功能板件、小风扇和底座件(4)；所述扭矩旋转轴部件由金属材料的40CrNiMoA扭矩旋转轴(1)和应变片Y构成；>[0007]所述卡位式光电能量转换部件由十多块多边形的PCB骨架板A、两块内孔径不同的PCB引线板C、数十块长方形晶硅材料的太阳能小电池片B并通过外环面灌封透明树脂构成；
[0008]所述遮光式电光能量转换部件由多块内环焊件的PCB电路板D、两块PCB遮光板E和数百支定制的LED能量发光管构成。
[0009]本专利技术技术方案的新颖性在于，一种简化结构的转矩传感器，其机械设计图纸简化为4张(现有技术的转矩传感器为6张以上)，组合装配的机械加工件简化为5件；是目前该行业转矩传感器产品中机械结构最优化的唯一。
[0010]本专利技术技术方案的创造性在于，一种简化结构的转矩传感器其独特的技术特征是：
①
、扭矩旋转轴上完全取消了金属加工件；
②
、该转矩传感器的内部腔体内实现了空气传导散热的功能特征；
③
、实现了转矩传感器机械部件减少而使该传感器的品质得以提升的功能特征。
[0011]本专利技术技术方案产生显著的技术进步是：
①
、该转矩传感器实现了常温运行的可靠性；
②
、该转矩传感器可实现微妙量级扭矩信号的频响特征；
③
、该转矩传感器的造价成本低；
④
、该转矩传感器的样品机已部分的取代了美国进口的转矩传感器；
⑤
、该转矩传感
器实现了扭矩频震≥10H
Z
的转矩检测。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一种简化结构的转矩传感器结构示意图。
[0013]图2是本专利技术卡位式光电能量转换部件和扭矩信号处理的PCB电路功能件安装在扭矩旋转轴部件上的示意图
[0014]图3是本专利技术遮光式电光能量转换部件安装在间隔套件上的示意图。
[0015]图4是本专利技术小风扇安装在间隔套件上的示意图。
具体实施方式
[0016]本实施例以100Nm以下转矩传感器的技术方案作例举说明，而此例举并非是对各规格转矩传感器技术方案的受限。
[0017]参见本专利技术图1，首先要实施的是：扭矩信号处理PCB电路板a电子元器件的焊接、接收扭矩信号PCB电路板b电子元器件的焊接和界面接口PCB电路板c电子元器件的焊接；其次实施的是：三大核心部件的构成；
[0018]通过把精密基准源模块、V/F转换集成块、运放集成块、φ3毫米直径的高频LED发光二极管、电阻和电容电子元件焊接在测试扭矩信号的PCB电路板上，实现扭矩信号处理的PCB板方式的功能件；
[0019]通过把定制的LED能量发光管经检验筛选后，再将其有序的焊接在环结构PCB电路板D的内焊盘上，实现PCB板方式径向内辐射的光源器件；
[0020]其中：LED能量发光管或是用≥14微米的管芯体或是用两个9微米管芯体制成；该管高10毫米、椭圆周长25.7毫米、外形为扁椭球头的柱体；
[0021]通过把PCB板方式径向内辐射的光源器件进行排组，并用焊针焊接定位后，再在其两端加焊遮光PCB电路板E，实现遮光式电光能量转换部件；
[0022]通过把三端稳压器集成块、运放集成块、晶体三极管、电阻和电容电子元件焊接在界面接口的PCB电路板c上，实现界面接口PCB板方式的功能件；
[0023]通过把高频LED接收管、逻辑门集成块，开关二极管、电阻和电容电子元件焊接在扭矩信号接收的PCB电路板b上，实现扭矩信号接收PCB方式的功能件；
[0024]通过把数十块多边形的PCB板A叠层并用焊针焊接固牢，修平每平面并在其两端分别加装PCB引线板C，实现卡位式光电能量转换部件的骨架件；
[0025]通过把数十块晶硅材料的长方形太阳能小电池片B黏贴在光电能量转换部件的骨架器件上并将PCB引线板C焊装在骨架件两端，完成太阳能小电池片B引线焊接后，工装方式灌封透光树脂，实现卡位式光电能量转换部件；
[0026]其中：晶硅材料的长方形太阳能小电池片B或是用单晶硅材料的太阳能电池片切割制成，或是用多晶硅材料的太阳能电池片切割制成；小电池片B的面积≥1.1cm2该卡位式光电能量转换部件的输出电功率≥0.4W；
[0027]通过把应变片Y黏贴在扭矩旋转轴(1)的位置处并进行工艺处理，实现感测扭矩的旋转轴功能部件。
[0028]本专利技术图2展示了卡位式光电能量转换部件和扭矩信号处理PCB板方式的功能件
安装在扭矩旋转轴部件上的示意图：
[0029]通过把遮光式电光能量转换部件从感测扭矩的旋转轴功能部件铣扁的端头穿进，并将其推至卡限位；再将扭矩信号处理的PCB板方式的功能件送进，调整好该两件的间隔距≥2mm后，用焊针进行72
°
角间隔的焊接，再将PCB引线板C推进置到该感测扭矩的旋转轴功能部件的卡槽处，将其旋转90
°
角并用焊针进行支架固稳焊接，实现带PCB的感测扭矩的旋转轴功能部件；
[0030]通过将带PCB的感测扭矩的旋转轴上各功能件及应变片Y进行软导电线的电连接，实现扭矩信号输出功能的扭矩旋转轴部件。
[0031]本专利技术图3展示了遮光式电光能量转换部件安装在间隔套件上的示意图；
[0032]其中：通过把遮光式电光能量转换部件从间隔套件(3)的大内孔径推入，将环结构的PCB电路板D置于间隔套件(3)的另一端，并用数根焊针每间隔30
°
角进行拉拽焊接的互约束，实现了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种简化结构的转矩传感器，其特征在于：包括扭矩旋转轴部件、卡位式光电能量转换部件、遮光式电光能量转换部件、扭矩信号处理的PCB板方式的功能件、扭矩信号接收的PCB板方式的功能件、轴承端盖件(2)、间隔套件(3)、界面接口的PCB板方式的电路功能件、小风扇和底座件(4)；所述扭矩旋转轴部件由金属材料的40CrNiMoA扭矩旋转轴(1)和应变片构成；所述扭矩旋转轴部件由金属材料的40CrNiMoA扭矩旋转轴(1)和应变片Y构成；所述卡位式光电能量转换部件由十多块多边形的PCB骨架板A、两块内孔径不同的PCB引线板C、数十块长方形晶硅材料的太阳能小电池片B并通过外环面灌封透明树脂构成；所述遮光式电光能量转换部件由多块内环焊件的PCB电路板D、两块PCB遮光板E和数百支定制的LED能量发光管构成。通过把精密基准源模块、V/F转换集成块、运放集成块、φ3毫米直径高频LED发光二极管、电阻和电容电子元件焊接在测试扭矩信号的PCB电路板上，实现扭矩信号处理的PCB板方式的功能件；通过把定制的LED能量发光管经检验筛选后，再将其有序的焊接在环结构PCB电路板D的内焊盘上，实现PCB板方式径向内辐射的光源器件；通过把PCB板方式径向内辐射的光源器件进行排组，并用焊针焊接定位后，再在其两端加焊遮光PCB电路板E，实现遮光式电光能量转换部件；通过把三端稳压器集成块、运放集成块、晶体三极管、电阻和电容电子元件焊接在界面接口的PCB电路板c上，实现界面接口PCB板方式的功能件；通过把高频LED接收管、逻辑门集成块，开关二极管、电阻和电容电子元件焊接在扭矩信号接收的PCB电路板b上，实现扭矩信号接收PCB方式的功能件；通过把数十块多边形的PCB板A叠层并用焊针焊接固牢，修平每平面并在其两端分别加装PCB引线板C，实现卡位式光电能量转换部件的骨架件；通过把数十块晶硅材料的长方形太阳能小电池片B黏贴在光电能量转换部件的骨架器件上并将PCB引线板C焊装在骨架件两端，完成太阳能小电池片B引线焊接后，工装方式灌封透光树脂，实现卡位式光电能量转换部件；通过把应变片Y黏贴在扭矩旋转轴(1)的位置处并进行工艺处理，实现感测扭矩的旋转轴功能部件。通过把遮光式电光能量转换部件从感测扭矩的旋转轴功能部件铣扁的端头穿进，并将其推至卡限位；再将扭矩信号处理的PCB板方式的功能件送...
【专利技术属性】
技术研发人员：路从会，李妥，王冬波，
申请(专利权)人：河北云伯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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