一种动态传感器非接触供电和数据传递结构的制作方法

本实用新型涉及电动车领域，具体涉及一种动态传感器非接触供电和数据传递结构。

背景技术：

随着现代工业的发展和人们不断对智能生活的追求，这就对转动式或移动式传感器提出要求更高的要求。对转动式或移动式等动态传感器通常通个滑环或滑片等接触方式提供电能和数据传送，它受震动、防水、材料滑行寿命等很多因素影响，使用寿命严重不能满足今天的消费水平的要求。所以需要提供一种动态传感器非接触供电和数据传递结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种非接触式、实现动态测量的动态传感器非接触供电和数据传递结构。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种动态传感器非接触供电和数据传递结构，包括运动的感测装置、动态组件和静态组件，所述动态组件随感测装置运动，所述静态组件包括第一控制板，所述动态组件包括第二控制板，所述第一控制板和所述第二控制板之间的供电方式为无线供电或光方式供电，所述第一控制板和所述第二控制板之间的信号传递方式为无线传递或光传递。

进一步的，所述静态组件包括第一无线感应元件，所述动态组件包括第二无线感应元件，所述第一控制板和所述第二控制板分别设有第一感应电路和第二感应电路，所述第一感应电路和所述第一无线感应元件电气连接，所述第二无线感应元件和所述第二感应电路电气连接，所述第一无线感应元件和所述第二无线感应元件之间进行供电和/或信号传递。

进一步的，所述动态传感器非接触供电和数据传递结构还包括高磁导率软磁体材料体，所述高磁导率软磁体材料体位于所述第一无线感应元件和所述第二无线感应元件的表面。

进一步的，所述无线供电和/或无线传递方式包括感应耦合式无线能量传输、电磁波无线能量传输和磁耦合谐振式无线能量传输。

进一步的，所述第一控制板设有至少一个光接收元件，所述第二控制板设有至少一个光发射元件，所述第一控制板和所述第二控制板之间通过光发射元件和光接收元件进行信号传递。

进一步的，所述第一控制板设有至少一个光发射元件，所述第二控制板设有至少一个光接收元件，所述第二控制板通过光发射元件和光接收元件进行供电。

进一步的，所述感测装置为扭力感应装置，所述扭力感应装置包括相对固定部、相对旋转部和过渡部，以及至少一个传感器。

进一步的，所述传感器包括扭力感应霍尔和扭力感应磁石，所述扭力感应霍尔安装在相对固定部或相对旋转部上，所述扭力感应磁石安装在相对旋转部或相对固定部上，所述扭力感应霍尔和扭力感应磁石相对设置。

进一步的，所述传感器为形变感应传感器，所述形变感应传感器设置于所述扭力感应装置的过渡部。

进一步的，所述第一控制板连接有信号输出线。

与现有技术相比，本实用新型动态传感器非接触供电和数据传递结构的有益效果是：动态传感器的供电和信号传输是通过无线电能传输技术或光传输技术方式传输，使用寿命长，生产装配简单，信号稳定性高优点。

附图说明

图1是动态传感器非接触供电和数据传递结构的装配示意图。

图2是图1的另一角度示意图。

图3是图1的主视图。

图4是动态传感器非接触供电和数据传递结构的爆炸示意图。

图5是图4的另一角度示意图。

图6是感测装置的部分结构示意图。

图中标号如下：

1-感测装置；

11-相对固定部；

12-相对旋转部；

13-过渡部；

14-扭力感应磁石安装槽；

15-扭力感应霍尔安装槽；

2-动态组件；

21-第二控制板；

22-第二无线感应元件；

23-高磁导率软磁体材料体；

3-静态组件；

31-第一控制板；

32-第一无线感应元件；

33-高磁导率软磁体材料体；

4-信号输出线；

5-光发射元件；

6-光接收元件；

7-扭力感应磁石；

8-扭力感应霍尔；

9-高磁导率软磁体材料体。

具体实施方式

请参阅图1至图6，一种动态传感器非接触供电和数据传递结构，运动的感测装置1、动态组件2和静态组件3，动态组件2安装在感测装置1上，动态组件2随感测装置1运动，动态组件2与静态组件3相对设置。

动态组件2包括第二控制板21、第二无线感应元件22和高磁导率软磁体材料体23，静态组件3包括第一控制板31、第一无线感应元件32和高磁导率软磁体材料体33，第一控制板31和第二控制板21分别设有第一感应电路（图未示）和第二感应电路（图未示），第一感应电路和第一无线感应元件32通过导线34电气连接，第二无线感应元件和第二感应电路22通过导电24电气连接，第一无线感应元件和第二无线感应元件之间进行无线信号传递。第二感应电路的供电方式包括：第二感应电路通过自身发电装置、电池供电或无线传递方式提供电能；或者第二感应电路通过第二无线感应元件和第一无线感应元件之间的电能传递提供电能。

本实施例中的无线能量传输技术，包括感应耦合式无线能量传输技术，这种技术主要利用电磁感应原理，采用耦合变压器或者可分离变压器方式实现功率无线传输；电磁波无线能量传输技术，例如微波技术，该技术直接利用了电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理；磁耦合谐振式无线能量传输技术，该技术通过磁场的近场耦合，使接收线圈和发射线圈产生共振，来实现能量的无线传输。

动态传感器非接触供电和数据传递结构还包括高磁导率软磁体材料体9，高磁导率软磁体材料体位于第一无线感应元件32和第二无线感应元件22的表面，在本实施方式中高磁导率软磁体材料体为独立元件，在其他实施方式中高磁导率软磁体材料体也可以一定工艺涂覆在其他元件表面或局部表面，高磁导率软磁体材料体能够避免或减小电磁波对周围结构中的金属产生涡流，因为涡流会使金属发热，降低金属机械性能，同时避免或减小无线感应元件在进行信号和电能传递的影响。

第一控制板31设有至少一个光接收元件6，第二控制板21设有至少一个光发射元件5，第一控制板和第二控制板之间通过光发射元件和光接收元件进行信号传递，发射的光为可见光也可为不可见光,本实施方式中,发射的光为不可见光，即红外线做数据传输，相对成本低。第一控制板31设有至少一个光发射元件5，第二控制板21设有至少一个光接收元件6，第二控制板通过光发射元件和光接收元件进行供电，发射的光可以为可见光也可为不可见光。

本实施例中的感测装置1为感测扭力的扭力感应装置，感测装置1在其他实施例中可以为感测其他数据的装置，只要该装置是旋转的或其他方式运动的。扭力感应装置包括相对固定部11、相对旋转部12和过渡部13，以及安装在相对固定部11和相对旋转部12之间的至少一个传感器，相对旋转部12连接有外部负载，相对固定部11和相对旋转部12均为环形结构，相对固定部11和相对旋转部12同心，相对固定部11的直径和大于相对旋转部12的直径，过渡部13为六辐式结构，相对固定部11和相对旋转部12通过过渡部13连接。

传感器包括扭力感应霍尔8和扭力感应磁石7，相对固定部11设有扭力感应磁石安装槽14，扭力感应磁石安装槽14内设有扭力感应磁石7，相对旋转部12设有扭力感应霍尔安装槽15，扭力感应霍尔安装槽15内设有扭力感应霍尔8，扭力感应霍尔8与扭力感应磁石7相对设置。在其他实施例中，扭力感应霍尔8可以设在相对固定部11上，而扭力感应磁石7设在相对旋转部12上，只要扭力感应霍尔8和扭力感应磁石7有相对移动即可。在其他实施例中，传感器还可以为形变感应传感器，形变感应传感器设置于扭力感应装置的过渡部。

第一控制板31连接有信号输出线4，扭力感应霍尔8感应到的扭力信号先通过第二控制板接收，然后通过第二无线感应元件22与第一无线感应元件32之间的无线传输，将信号发送至第一控制板进行数据处理，然后将扭力信号通过信号输出线4进行输出。

本实用新型的工作原理为：外部负载带动相对旋转部转动，相对旋转部相对于相对固定部产生转动，扭力感应霍尔感应到扭力感应磁石的转动位移，从而计算得出扭力。该扭力信号通过第二感应电路以无线传输的方式传送至第一感应电路，第一感应电路通过信号输出线将力矩信号传输至外界设备，负责无线传输的第一无线感应元件和第二无线感应元件还能够对传感器装置进行供电；或者第一控制板和第二控制板之间通过光发射元件和光接收元件直接进行供电和信号传递；或者第一无线感应元件和第二无线感应元件进行供电，光发射元件和光接收元件进行信号传递；或者光发射元件和光接收元件进行供电，第一无线感应元件和第二无线感应元件进行信号传递。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。