一种扭矩传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种扭矩传感器。

背景技术：

扭矩传感器是用于对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测，扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号；目前扭矩传感器已经广泛地应用在测量领域中。

授权公告号为cn205958157u的实用新型专利公开了一种扭矩传感器，该扭矩传感器包括有弹性轴、与弹性轴连接的应变片以及用于输出信号的插头；所述扭矩传感器还包括有滑环、簧片以及碳刷架；所述滑环与应变片电性连接；所述簧片的一端与滑环电性连接，簧片的另一端与插头电性连接；所述碳刷架用于固定簧片的位置。

该扭矩传感器将应变片设置在滑环内部，滑环套接在滑环架上，滑环架通过环氧树脂胶粘结在弹性轴外侧，但是灌封在滑环架与弹性轴之间的环氧树脂胶会对传感器的性能产生影响，具体的说会使应变片的信号产生滞后和蠕变，从而降低了扭矩测量的精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种扭矩传感器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种扭矩传感器，包括弹性轴、应变片、滑环、安装板、固定在安装板上的导电片、连接器，所述导电片一端与滑环电性连接，所述导电片另一端与连接器电性连接，所述弹性轴包括同轴设置的第一转动轴与第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴之间设有连接轴，所述应变片安装在所述连接轴上，所述滑环套接在所述第一转动轴或第二转动轴外侧。

优选地，还包括外壳，所述弹性轴在所述外壳内转动连接。

优选地，所述外壳包括固定块，固定块上侧设有第一安装槽，第一安装槽内侧底部设有让位槽，所述固定块相对的两侧均设有转动孔，两个转动孔同轴设置且均与所述让位槽相连通，所述第一转动轴与所述第二转动轴一一对应在所述转动孔内转动。

优选地，所述安装板固定连接在所述安装槽内。

优选地，所述连接轴上设有第二安装槽，所述应变片一一对应安装在所述第二安装槽内一侧。

优选地，所述滑环包括绝缘环，在绝缘环外侧套接导电环，所述导电环通过导线与应变片电性连接。

优选地，所述绝缘环外侧设有环形槽，所述导电环设置在所述环形槽内。

优选地，所述绝缘环为注塑而成，所述导线设置在所述绝缘环内。

优选地，所述第一转动轴与第二转动轴上均设有键槽。

优选地，所述键槽内装有键板。

本实用新型的优点在于：本实用新型所提供的一种扭矩传感器将应变片设置在滑环外侧，并将滑环一体式注塑成型，导电片通过导线之间连接应变片的差分信号，安装及维修方便，当芯片损坏时，只需要单独更换芯片，无需再将滑环拆下，且将应变片设置在滑环外侧还能够排除芯片受环氧树脂胶带来的影响，避免了应变片滞后和蠕变，进一步提高传感器的精度。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种扭矩传感器的基本结构示意图；

图2是滑环的基本结构示意图；

图3是外壳的基本结构示意图；

图4是安装板与导电片的基本结构示意图；

图5是弹性轴的基本结构示意图；

图6是图5的e部放大图；

图7是图5的a-a剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-7所示，本实用新型提供的一种扭矩传感器，包括外壳1、弹性轴4、四个应变片8、滑环7、安装板5、固定在安装板5上的四个导电片6、连接器3，外壳1包括固定块11，固定块11上侧设有第一安装槽12，安装板5固定连接在所述第一安装槽12内，第一安装槽12内侧底部设有让位槽13，导电片6均为圆弧形片，导电片6向下伸入至让位槽13内，在所述第一安装槽12处设有盖板2，所述盖板2上设有安装孔，连接器3固定在安装孔内，连接器3的四个电极通过信号线61一一对应与四个导电片6电性连接。

所述固定块11相对的两侧均设有转动孔14，两个转动孔14同轴设置且均与所述让位槽13相连通。所述弹性轴4包括同轴设置的第一转动轴41与第二转动轴42，第一转动轴41与第二转动轴42分别通过一个轴承46在转动孔14内转动。所述第一转动轴41与所述第二转动轴42之间一体式成型设有方形的连接轴43，连接轴43上设有四个三角形的第二安装槽431，四个第二安装槽431以第一转动轴41的轴线为中心均匀设置，所述应变片8通过704胶水一一对应安装在所述第二安装槽431内一侧。

滑环7包括绝缘环71，绝缘环71套接在所述第一转动轴41或第二转动轴42外侧，绝缘环71与第一转动轴41或第二转动轴42之间通过环氧树脂胶粘结固定。绝缘环71外侧均匀设有四个环形槽，每个环形槽内均装有导电环72，导电片6的内弧面与导电环72相接触。每个导电环72均通过一个导线73与其相对应的应变片8电性连接。绝缘环71为聚乙烯注塑而成，在注塑绝缘环71时，将所述导线73注塑在所述绝缘环71内。

第一转动轴41与第二转动轴42上均设有键槽45，每个键槽45内侧底部均设有螺纹孔45，在键槽45内装有键板9，键板9上设有沉孔91。键板9通过螺栓92固定在键槽45内，螺栓92从沉孔91内穿过并在螺纹孔45内螺纹连接。

在使用时，将电机的主轴与第一转动轴41同轴固定，将被测量装置的输入轴与第二转动轴42同轴固定，启动电机，电机带动第一转动轴41转动，并通过连接轴带动第二转动轴42转动，从而带动被测量装置转动，在第一转动轴41与第二转动轴42转动时，会令连接轴43处产生扭力变形，使得应变片8的电阻值发生变化，电阻值产生变化会引起电压变化，电压变化的信号值通过导线73、导电环72、导电片6、信号线61传递至连接器3，并通过连接器3将信号传出。导电片6采用圆弧面，导电片6与导电环72之间采用面接触，传递信号稳定。

技术特征：

1.一种扭矩传感器，包括弹性轴（4）、应变片（8）、滑环（7）、安装板（5）、固定在安装板（5）上的导电片（6）、连接器（3），所述导电片（6）一端与滑环（7）电性连接，所述导电片（6）另一端与连接器（3）电性连接，其特征在于：所述弹性轴（4）包括同轴设置的第一转动轴（41）与第二转动轴（42），所述第一转动轴（41）与所述第二转动轴（42）之间设有连接轴（43），所述应变片（8）安装在所述连接轴（43）上，所述滑环（7）套接在所述第一转动轴（41）或第二转动轴（42）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩传感器，其特征在于：还包括外壳（1），所述弹性轴（4）在所述外壳（1）内转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述外壳（1）包括固定块（11），固定块（11）上侧设有第一安装槽（12），第一安装槽（12）内侧底部设有让位槽（13），所述固定块（11）相对的两侧均设有转动孔（14），两个转动孔（14）同轴设置且均与所述让位槽（13）相连通，所述第一转动轴（41）与所述第二转动轴（42）一一对应在所述转动孔（14）内转动。

4.根据权利要求3所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述安装板（5）固定连接在所述第一安装槽（12）内。

5.根据权利要求1所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述连接轴（43）上设有第二安装槽（431），所述应变片（8）一一对应安装在所述第二安装槽（431）内一侧。

6.根据权利要求1所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述滑环（7）包括绝缘环（71），在绝缘环（71）外侧套接导电环（72），所述导电环（72）通过导线（73）与应变片（8）电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述绝缘环（71）外侧设有环形槽，所述导电环（72）设置在所述环形槽内。

8.根据权利要求6所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述绝缘环（71）为注塑而成，所述导线（73）设置在所述绝缘环（71）内。

9.根据权利要求1所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述第一转动轴（41）与第二转动轴（42）上均设有键槽（45）。

10.根据权利要求9所述的一种扭矩传感器，其特征在于：所述键槽（45）内装有键板（9）。

技术总结
本实用新型公开了一种扭矩传感器，包括弹性轴、应变片、滑环、安装板、固定在安装板上的导电片、连接器，导电片一端与滑环电性连接，所述导电片另一端与连接器电性连接，弹性轴包括同轴设置的第一转动轴与第二转动轴，第一转动轴与所述第二转动轴之间设有连接轴，应变片安装在所述连接轴上，滑环套接在第一转动轴或第二转动轴外侧。本实用新型的优点：将应变片设置在滑环外侧，并将滑环一体式注塑成型，导电片通过导线之间连接应变片的差分信号，安装及维修方便，当芯片损坏时，只需要单独更换芯片，无需再将滑环拆下，且将应变片设置在滑环外侧还能够排除芯片受环氧树脂胶带来的影响，避免了应变片滞后和蠕变，进一步提高传感器的精度。

技术研发人员：闫游洋
受保护的技术使用者：蚌埠大洋传感系统工程有限公司
技术研发日：2019.05.24
技术公布日：2020.04.14