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用于旋轉(zhuǎn)軸的非接觸電容式傳感器

摘要- 在機(jī)械軸上測(cè)量扭矩是汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)所需要的。到目前為止，扭矩傳感主要是利用應(yīng)變計(jì)連接到軸上的滑環(huán)，使能夠進(jìn)行電氣接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。非接觸式磁性和光學(xué)技術(shù)也被加以運(yùn)用。在提出的電容扭矩傳感器，兩個(gè)角位移傳感器被間隔一個(gè)明確定義的距離。在序列0，90，180 ，270。。。每一個(gè)電容位移傳感器的轉(zhuǎn)子組成一個(gè)電極陣列和相位角的正弦波電壓. 這些電壓電容從定子至轉(zhuǎn)子耦合。定子還裝有一個(gè)讀出電極。這個(gè)讀數(shù)電極讀出的正弦波相位角是成正比的轉(zhuǎn)子-定子電極重疊，因此與角位置成比例。相位角區(qū)別兩個(gè)角位移傳感器的輸出信號(hào)是它是一個(gè)直接測(cè)量的扭角，因此是軸上的扭矩。該傳感器能夠使非接觸式扭矩在0-100納米范圍內(nèi)對(duì)10毫米直徑的鋼軸進(jìn)行測(cè)量。