專利名稱:轉(zhuǎn)矩測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于測量轉(zhuǎn)矩的方法,尤其但不是唯一地涉及用于測量旋轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方法。另外,本發(fā)明涉及一種用于傳送轉(zhuǎn)矩的構(gòu)件,該構(gòu)件包括用于測量由上述構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的裝置。
表面聲波(SAW)器件,眾所周知是用來測量諸如溫度和應(yīng)力等參數(shù)。這類器件包括一個SAW諧振器,它由淀積在一個壓電基片上的顯微構(gòu)造制成。將淀積物進行安排,以便形成至少一對交錯式梳狀電極。一般,電極用鋁制造(不過其它的良導(dǎo)體也可以用),并具有約100級的厚度。壓電基片典型地用陶瓷或石英材料制造。電極用絕緣的蓋件保護,該蓋件蓋住基片的其中一側(cè)邊。這樣安排以便電極完全密封在基片的蓋件之間。
在使用時,將一電脈沖信號加到電極對的其中一個電極上,使相關(guān)的SAW諧振器起一個變換器作用。電輸入信號轉(zhuǎn)變成聲波,該聲波經(jīng)由基片傳送到電極對的另一個電極。在聲波到達上述另一個電極時,變換過程顛倒并產(chǎn)生一個電輸出信號。這個電輸出信號具有一個特征諧振頻率,該頻率取決于許多因素,其中包括顯微構(gòu)造淀積物的幾何形狀(比如,交錯式電極之間的間距)。因為電極對內(nèi)部交錯式電極的間距隨基片變形而改變(比如,由于溫度變動或施加機械力),所以SAW諧振器狀態(tài)的變化可以通過檢測諧振頻率確定。這樣,可以測量影響SAW諧振器狀態(tài)的諸如溫度和應(yīng)力等參數(shù)。例如,如果SAW諧振器的溫度降低,則壓電基片的尺寸減小,并且交錯式電極移動變得更靠近。結(jié)果,SAW諧振器的諧振頻率增加。這種增加可以測量和校正,以便提供溫度變化的指示。
已知的通過使用一個或多個SAW諧振器測量軸或其它轉(zhuǎn)矩傳送件中轉(zhuǎn)矩的方法,已在EP 0 518 900 B1中說明。在這個現(xiàn)有技術(shù)中公開的優(yōu)選安排,在附圖的
圖1和2中示意示出。軸10裝備有兩個SAW諧振器12,14,用于檢測壓縮應(yīng)力的拉伸應(yīng)力。每個SAW諧振器12,14都包括一對電極13,15。兩個SAW諧振器12,14安裝在軸10上,同時使它們的中心線16,18定位于相互成直角并與軸的縱向軸線20成45°。諧振器基片每個都用粘結(jié)劑牢牢地固定到軸10的表面上。這樣,由于轉(zhuǎn)矩的傳送而在軸10中產(chǎn)生的應(yīng)力造成在每個SAW諧振器12,14中都感生應(yīng)力。在箭頭22所示的順時針方向上加到軸10上的轉(zhuǎn)矩,在第一SAW諧振器12中感生壓縮應(yīng)力,而在第二SAW諧振器14中感生拉伸應(yīng)力。如果轉(zhuǎn)矩方向相反,則第一SAW諧振器12處于拉伸狀態(tài),而第二SAW諧振器14處于壓縮狀態(tài)。
第一和第二SAW諧振器12,14分別與第一和第二放大器24,26耦合(見圖2),它們分別將輸入信號頻率F1和F2提供到混頻器28上。混頻器28產(chǎn)生一個輸出頻率F,該頻率F具有F1+F2和F1-F2分量。由軸10傳送的轉(zhuǎn)矩,通過參照由SAW諧振器12,14所產(chǎn)生的輸入信號頻率F1,F(xiàn)2的變化進行測量。這種頻率上的變化是由于諧振器固定于其上的軸表面變形結(jié)果,諧振器基片的形狀發(fā)生變化引起的。由于溫度而引起的基片幾何形狀的變化,例如,同等地加到二個SAW諧振器12,14上。這樣,混頻器輸出頻率F的F1-F2分量提供只是由軸10傳送的轉(zhuǎn)矩的指示。因此,與溫度無關(guān),當(dāng)由軸10傳送的轉(zhuǎn)矩例如為零時,F(xiàn)1-F2分量將也是零(或接近零)?;祛l器輸出信號頻率F的F1+F2分量提供每個SAW諧振器基片固定于其上的材料溫度指示。這樣,可以對變形特性隨周圍溫度的變化進行補償。
在JP 59060332A中公開了另一種現(xiàn)有技術(shù)裝置。在這個另一種裝置中,第一和第二SAW諧振器是用粘結(jié)劑安裝在一撓性梁上,該撓性梁在兩個環(huán)之間延伸,這兩個環(huán)在轉(zhuǎn)矩傳送軸上的縱向方向上間隔開。SAW諧振器在撓性梁上的縱向方向上間隔開,以便檢測壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力,并因而可允許溫度改變。在使用時,由軸傳送的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生兩個環(huán)的圓周偏移,該圓周偏移又造成撓性梁變形。在SAW諧振器中所感生的最終應(yīng)力,產(chǎn)生諧振頻率的改變。這樣就能測定由軸所傳送的轉(zhuǎn)矩。
盡管上述現(xiàn)有技術(shù)中公開的裝置在測量轉(zhuǎn)矩時是有效的,不過仍有許多問題與其有關(guān)。首先,在現(xiàn)有技術(shù)安排中希望設(shè)置兩個分開的SAW諧振器(具有分立的基片),以便補償溫度改變。這些分開的諧振器必須每個都在彼此相對并相對于它們安裝于其上的構(gòu)件的所要求方向上單獨固定。這可能很耗時間,并且往往會不希望有地增加制造成本。此外,對兩個分開的諧振器用于溫度補償?shù)囊蕾嚂a(chǎn)生可靠性問題。在現(xiàn)有技術(shù)裝置中,如果基片破裂,則往往會由損壞的SAW諧振器發(fā)出錯誤的信號。典型的是,損壞的SAW諧振器將不會發(fā)出任何信號。如果發(fā)生這種情況,則F1-F2分量將產(chǎn)生不正確的轉(zhuǎn)矩測量。SAW諧振器的失效在不正確的測量中可能不明顯,并且操作人員和相關(guān)系統(tǒng)一般將不知道測量錯誤。
與現(xiàn)有技術(shù)裝置有關(guān)的另一個問題是由于必需用粘結(jié)劑,以便將SAW諧振器保持在所要求的方向上及在諧振器基片和諧振器安裝于其上的表面之間可靠地傳送應(yīng)力。在現(xiàn)有技術(shù)中,SAW諧振器如此安裝,以便在沿著它們中心線的平面中拉伸或收縮。拉伸和收縮力經(jīng)由粘結(jié)劑加到諧振器上。如果粘結(jié)劑的剪切性能差,則在測定轉(zhuǎn)矩時現(xiàn)有技術(shù)安排將受到不利影響。這尤其是將轉(zhuǎn)矩長時間地加到軸上的情況。在這些情況下,粘結(jié)劑往往會失效,并且諧振器或是變得與軸分離,或是放松回到未變形的狀態(tài)。另外,使用粘結(jié)劑可能不希望地限制了能在其中可靠地測量轉(zhuǎn)矩的溫度范圍。
本發(fā)明的一個目的是提供一種方便,可靠和費用較少的測量轉(zhuǎn)矩的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于傳送轉(zhuǎn)矩的構(gòu)件,該構(gòu)件包括用方便,可靠和費用較少的方式測量上述轉(zhuǎn)矩的裝置。
本發(fā)明的第一方面提供一種測量由一構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的方法,該方法包括以下步驟,亦即使鄰近上述構(gòu)件的SAW諧振器保持在這種方向上,以便在使用上述構(gòu)件期間,由于所傳送的轉(zhuǎn)矩而在上述構(gòu)件中產(chǎn)生的機械應(yīng)力使SAW諧振器中感生機械應(yīng)力,上述在SAW諧振器中感生的應(yīng)力至少基本上由SAW諧振器的彎曲產(chǎn)生。
因此,按照本發(fā)明所述的方法,提供用于如此保持鄰近轉(zhuǎn)矩傳送件的SAW諧振器,以便在轉(zhuǎn)矩傳送時,SAW諧振器中感生的應(yīng)力至少基本上由SAW諧振器經(jīng)受彎曲作用產(chǎn)生。這與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相反,在現(xiàn)有技術(shù)裝置中,SAW諧振器經(jīng)受由于在它們基片的平面內(nèi)伸展或收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力。因為本發(fā)明的方法提供用于在轉(zhuǎn)矩傳送期間SAW諧振器的彎曲,所以諧振器的某些基片部分將經(jīng)受壓縮應(yīng)力,而另一些基片部分將經(jīng)受拉伸應(yīng)力。這是彎曲梁的眾所周知的特點。因此,第一電極對可以安裝在SAW諧振器彎曲期間經(jīng)受壓縮應(yīng)力的第一基片部分上,而第二電極對可以安裝在彎曲期間經(jīng)受拉伸應(yīng)力的第二基片部分上。例如,第一和第二電極對可以設(shè)置在諧振器基片相對的兩側(cè)邊上。這樣,可以用僅有一個不連續(xù)基片的單個SAW諧振器來提供帶溫度補償?shù)霓D(zhuǎn)矩測量。如果基片受損壞(比如,破裂),則每個電極對將往往受到影響。
SAW諧振器的方向最好是這樣的,即諧振器的電極安裝于其中的平面與上述鄰近諧振器的構(gòu)件表面中一部分成一個角度。理想的是,上述角度是90°。對SAW諧振器的方向,最好是這樣,即繞其施加上述轉(zhuǎn)矩的上述構(gòu)件縱向軸線,位于或基本上平行于諧振器的電極安裝于其中的平面。
此外,對保持SAW諧振器鄰近上述構(gòu)件的步驟,最好是包括提供上述構(gòu)件具有與上述構(gòu)件成整體的裝置,用于將SAW諧振器安放在上述方向上的步驟。提供用于安放諧振器的裝置的步驟,可以包括在上述構(gòu)件中形成狹槽的步驟。形成狹槽的步驟可以包括在上述構(gòu)件中鉆一個孔,并在孔壁上切削出一個或多個狹槽的步驟。形成狹槽的步驟可以包括在上述構(gòu)件中繞其縱向軸線沿伸形成凹槽,并在凹槽的一個或多個壁上切削出一個或多個狹槽的步驟。狹槽可以具有這樣的尺寸,以便SAW諧振器被狹槽卡緊。
對保持SAW諧振器鄰近上述構(gòu)件的步驟,也可希望包括通過改變其溫度改變狹槽和/或SAW諧振器尺寸,以便幫助將諧振器放置在狹槽內(nèi)的步驟。
本發(fā)明的第二方面提供一個用于傳送轉(zhuǎn)矩的構(gòu)件,該構(gòu)件包括一個SAW諧振器,該諧振器如此定向,以便在使用上述構(gòu)件期間,由于傳送的轉(zhuǎn)矩而在上述構(gòu)件中產(chǎn)生的機械應(yīng)力導(dǎo)致,在SAW諧振器中感生機械應(yīng)力,上述在SAW諧振器中感生的應(yīng)力至少基本上是由SAW諧振器的彎曲產(chǎn)生。
SAW諧振器的定向最好是這樣的,以便諧振器的電極安裝于其中的平面與上述構(gòu)件鄰近諧振器的其中一部分表面成一個角度。理想情況是,上述角度為90°。另外對SAW諧振器的定向,最好是這樣,繞其加上述轉(zhuǎn)矩的上述構(gòu)件縱向軸線,位于或基本上平行于諧振器電極安裝于其中的平面。
此外,時上述構(gòu)件最好是包括用于在上述方向上安放SAW諧振器的整體裝置。用于安放諧振器的裝置可以是在上述構(gòu)件中的狹槽。狹槽最好具有這樣一種尺寸,以便SAW諧振器被狹槽卡緊。
對SAW諧振器,最好是包括兩對電極。兩對電極最好是安裝在基片的同一側(cè)面上,以便沿著上述構(gòu)件的縱向軸線位于不同位置處??晒┻x擇地,兩對電極可以安裝在基片的相對側(cè)面上。兩對電極最好的是具有不同的幾何形狀,以便可在不同頻率下工作。SAW諧振器可以包括四對電極,其中兩對電極安裝在基片的相對側(cè)面上。四對電極最好是具有不同的幾何形狀,以便可在不同的頻率下工作。
本發(fā)明的第三方面提供一種測量由一構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的方法,該方法包括保持鄰近上述構(gòu)件的SAW諧振器的步驟,該步驟具有用于安放SAW諧振器并限制SAW諧振器位移的裝置。用于安放SAW諧振器并限制SAW諧振器位移的裝置,最好是與上述構(gòu)件成為整體。用于安放SAW諧振器并限制SAW諧振器位移的裝置,最好是卡緊SAW諧振器。保持鄰近上述構(gòu)件的SAW諧振器的步驟,可以包括在上述構(gòu)件中形成狹槽的步驟。形成狹槽的步驟可以包括在上述構(gòu)件中鉆一個孔,并在孔壁上切削出一個或多個狹槽的步驟。形成狹槽的步驟可以包括在上述構(gòu)件中形成繞上述構(gòu)件縱向軸線延伸的凹槽的步驟,并包括在一個或多個狹槽的步驟。對保持鄰近上述構(gòu)件的SAW諧振器步驟,還希望包括通過改變其溫度來改變狹槽和/或SAW諧振器尺寸,以便幫助將諧振器安放在狹槽內(nèi)的步驟。
本發(fā)明的第四方向提供一種用于傳送轉(zhuǎn)矩的構(gòu)件,該構(gòu)件包括一個SAW諧振器,該SAW諧振器通過用于安放SAW諧振器并限制SAW諧振器位移的裝置保持鄰近上述構(gòu)件。用于安放SAW諧振器并限制SAW位移的裝置最好是與上述構(gòu)件成為整體。用于安放SAW諧振器并限制SAW諧振器位移的裝置最好是卡緊SAW諧振器。用于安放SAW諧振器并限制SAW位移的裝置最好是一個限定在上述構(gòu)件中的狹槽。
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的實施例,其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)裝置的概略示意圖,其中提出了一個裝備有第一和第二SAW諧振器的軸;圖2是圖1的第一和第二SAW諧振器與混頻器有關(guān)的電路示意圖;圖3是裝備有按照本發(fā)明所述SAW諧振器的一個軸示意圖;圖4是圖3所示軸的剖面示意圖5是圖3所示的軸傳送轉(zhuǎn)矩的示意圖;圖6是圖3所示SAW諧振器的平面示意圖;圖7是一種可供選擇的SAW諧振器的平面示意圖;圖8是圖6所示的SAW諧振器的側(cè)視示意圖;圖9是裝備有按照本發(fā)明所述的SAW諧振器的第二軸示意圖;圖10是圖9所示第二軸的剖面示意圖;圖11是裝備有按照本發(fā)明所述的SAW諧振器的第三軸示意圖;和圖12是裝備有按照本發(fā)明所述的SAW諧振器的第四軸示意圖。
如上所述,附圖中的圖1和2示出EP 0 518 900 B1中所說明的用于測量軸中轉(zhuǎn)矩的現(xiàn)有技術(shù)裝置。現(xiàn)有技術(shù)裝置提供第一和第二SAW諧振器12,14,它們用粘結(jié)劑牢牢固定到軸10的表面上。每個SAW諧振器12,14都包括一對電極13,15。每個SAW諧振器12,14的電極都安裝在軸表面上,以便具有不同的方向。裝置是這樣的當(dāng)軸10傳遞一個轉(zhuǎn)矩并經(jīng)受隨之發(fā)生的扭轉(zhuǎn)時,SAW諧振器12,14沿著它們的中心線16,18或是伸展或是收縮。這樣,電極對的交錯式電極之間的間距改變,以致諧振頻率產(chǎn)生變化。諧振器沿著它的中心線伸展或收縮一般是在沒有顯著彎曲的基片平面中發(fā)生。誠然,在通過軸進行轉(zhuǎn)矩傳輸時,使SAW諧振器顯著彎曲的趨勢是不希望有的,因為這種趨勢會增加對粘結(jié)劑的需要量,并且或許會導(dǎo)致諧振器與軸表面分離。然而,由于SAW諧振器的尺寸很小和轉(zhuǎn)矩傳動軸一般受到的扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)小,所以SAW諧振器發(fā)生的彎曲為零或是接近為零。
在圖3-5中示出按照本發(fā)明所述的裝置。圖3中示出處于無應(yīng)變狀態(tài)下適合于傳動轉(zhuǎn)矩的軸50。軸50具有一圓孔52,該圓孔52從軸50的一側(cè)延伸到其對面一側(cè)。孔52的縱向軸54與軸50的縱向軸56相交。上述兩個軸54,56相互垂直。在孔52的一端62兩個狹槽58,60在徑向上從孔的軸線54延伸到相對的壁部分(詳見圖4)。同樣的狹槽58,60還位于孔52相對的端部64處。狹槽58,60與孔和軸二者的軸線54,56(當(dāng)軸50是未發(fā)生應(yīng)變狀態(tài)時)處在同一平面上。
每對狹槽58,60都具有足夠的深度和寬度,以便安放一個SAW諧振器66。SAW諧振器66從一個狹槽延伸到對面的狹槽,以便跨過孔52的直徑。狹槽58,60的寬度是這樣,以便SAW諧振器在它們之間形成壓配合。SAW諧振器因此被狹槽58,60卡緊在適當(dāng)位置。然而,在一可供選擇的實施例中,SAW諧振器可以松散地裝配在一個狹槽對內(nèi),并因而足夠保持在軸的附近。在本實施例中,狹槽58,60深度足以滿足使SAW諧振器保持在軸50外表面的下面。此外,孔50和狹槽58,60充滿硅橡膠,以便完全密封和保護每個SAW諧振器66。
附圖的圖6中示出SAW諧振器66的平面示意圖。SAW諧振器66包括一個細長的基片68,在該基片68上安裝兩個電極對70,72。電極對70,72位于基片68相對的末端部分處,并安裝在其同一側(cè)上。正如該技術(shù)中已知的,每個電極對70,72都裝備一對反射器74,76。將一個蓋件78固定到基片68上,以便蓋住并因而保護電極對70,72。蓋件78還部分地蓋住電極對70,72二者共用的聯(lián)結(jié)裝置80。這個聯(lián)結(jié)裝置80供將SAW諧振器66連接到一個放大器和裝置(未示出)上用,用于將激勵信號加到諧振器上和用于接收來自諧振器的響應(yīng)信號。電極對70,72具有不同的形狀(從圖6中看不明顯),以便可在不同的頻率下工作。這允許使用共用聯(lián)結(jié)裝置80。圖8示出SAW諧振器的側(cè)視圖。
本發(fā)明一個可供選擇的實施例可以包括一SAW諧振器,該諧振器具有與圖6和8所示的SAW諧振器不同的電極對布置。例如,SAW諧振器82可以采用僅有一個電極對84(見圖7)。可供選擇地,SAW諧振器可以設(shè)置有兩個電極對,它們安裝在基片的相對兩側(cè)上。此外,SAW諧振器可以設(shè)置有4個電極對,其中兩個電極對安裝在基片的一側(cè)上,而另兩個電極對安裝在上述基片相反一側(cè)上。在電極對安裝在基片兩側(cè)上的情況下,上述兩個基片側(cè)都裝備有一個蓋件。在所有情況下,對電極對來說,最好的是有不同的形狀,以便可用不同頻率的激勵信號獨立工作。因此可以采用共用的聯(lián)結(jié)裝置。
在使用時,軸50繞軸的軸線56扭轉(zhuǎn)將產(chǎn)生兩個SAW諧振器66的彎曲。電極對70,72設(shè)置在諧振器基片68上,以便在諧振器彎曲時受到最高程度的壓縮/拉伸應(yīng)力。因此,當(dāng)軸50受到箭頭86所指方向上施加的轉(zhuǎn)矩時(見圖5),該SAW諧振器彈性彎曲成S形形狀,這種S形形狀使諧振器基片68的每一側(cè)都受到拉伸和壓縮。這是彎曲梁的眾所周知的特點,并且該技術(shù)的技術(shù)人員將很容易理解。由于圖5所示的彎曲作用結(jié)果,基片68鄰近第一電極對70的部分處于拉伸狀態(tài),而基片68鄰近第二電極對72的部分處于壓縮狀態(tài)。由兩個電極對70,72最后產(chǎn)生的諧振頻率允許用與現(xiàn)有技術(shù)方面討論的相同方式,用溫度補償進行轉(zhuǎn)矩測量用。
利用普通的鉆孔技術(shù),通過在一合適的軸50中形成孔52,制造圖3-5所示的裝置???2一旦形成,它就能用合適的切削工具來切削狹槽58,60。在狹槽58,60的尺寸是這樣的,以致相關(guān)的SAW諧振器66與其形成壓配合,靠加熱并因而使孔52附近的軸50膨脹來幫助裝配。這樣,狹槽58,60往往會變寬,以便能不受限制地插入一個諧振器。一旦諧振器令人滿意地安放在一對狹槽內(nèi),就可以讓軸50冷卻。該狹槽對然后往往會收縮并卡緊諧振器。然后用硅橡膠裝滿孔52和狹槽58,60的露出部分。
本發(fā)明不限于上述的特殊實施例或方法。對精通該技術(shù)的讀者來說,可供選擇的布置和合適的材料將是顯而易見的。例如,孔52橫截面可以是橢圓形而不是圓形。誠然,可以用除孔52之外的方法提供合適的狹槽切削工具的入口。在這方面,附圖的圖9和10示出本發(fā)明的一個可供選擇的實施例,其中在軸92的表面形成一個圓周形凹槽90。凹槽90可以用普通的車削技術(shù)方便地提供。然后可以將合適數(shù)量的狹槽58,60切進凹槽90的壁,用于安放所需數(shù)量的SAW諧振器66。在圖9和10所示的實施例中,兩個諧振器66設(shè)置在軸92相對的兩側(cè)上,然而可以用另外數(shù)目的諧振器。此外,盡管軸92(及圖3-5所示的軸50)裝備有兩個同樣的SAW諧振器66,但在某些應(yīng)用中兩個諧振器基片上的電極對,可能希望具有不同的形狀,以便可獨立地在不同的信號頻率下工作。
在附圖的圖11中示出本發(fā)明另一個可供選擇的實施例。圖11示出另一種軸94,它具有兩個擴大直徑的部分96,98,兩個ASW諧振器66在這兩個部分96,98之間延伸。每個SAW諧振器66的末端位于狹槽58,60(或者,可供選擇地,凹槽)中,狹槽58,60限定在擴大直徑部分96,98中。在SAW諧振器位于一個或多個凹槽中的地方,設(shè)備的裝配可以通過將主體SAW諧振器66彈性彎曲放入位置來完成。
本發(fā)明還有另一個可供選擇的實施例在附圖的圖12中示出。在該圖中,兩個SAW諧振器66在徑向上從軸100相對的兩側(cè)延伸。這和上述實施例相反,SAW諧振器布置為沿縱向方向上相對于相關(guān)的軸延伸。在圖12的布置中,每個SAW諧振器66的一端都位于設(shè)置在軸100內(nèi)的凹槽102中。與位于凹槽102中的端部相對的SAW諧振器的另一端自身位于設(shè)置在臂件106內(nèi)的凹槽104中。圖12所示的布置包括兩個臂件106,其中每個臂件106在與軸100縱向軸線平行的方向上與軸100間隔開延伸。該布置是這樣的,即每個臂件106的其中一端部108在縱向上與相關(guān)的SAW諧振器66間隔開。這個端部108剛性地固定到軸100上。每個臂106可以與軸100整體式形成,或者在裝配期間固定到上述軸100上。
在圖11和12的兩種裝配中,該技術(shù)的技術(shù)人員將理解,上述SAW諧振器66的措施將允許通過相關(guān)的軸94,100測量轉(zhuǎn)矩。
權(quán)利要求
1.一種測量由構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的方法,該方法包括以下步驟沿這樣的方向?qū)AW器件連接到上述構(gòu)件上,使在上述構(gòu)件使用期間,由于其所傳送的轉(zhuǎn)矩而在上述構(gòu)件中產(chǎn)生的機械應(yīng)力導(dǎo)致SAW器件彎曲;和測量由SAW器件彎曲所引起的其諧振頻率的變化來指示由該構(gòu)件所傳送的轉(zhuǎn)矩。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于SAW器件包括一個基片;第一電極對安裝在基片的第一部分上,該第一部分在SAW器件彎曲期間經(jīng)受壓縮應(yīng)力;和第二電極對安裝在基片的第二部分上,該第二部分在SAW器件彎曲期間經(jīng)受拉伸應(yīng)力。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于第一和第二電極對安放在基片的相對兩側(cè)上。
4.按照上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于SAW器件這樣定向,使諧振器各電極安裝于其中的平面與鄰近SAW器件的構(gòu)件表面垂直。
5.按照上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于SAW器件這樣安裝,使繞其施加轉(zhuǎn)矩的上述構(gòu)件縱向軸線位于或基本上平行于SAW器件各電極安裝于其內(nèi)的一個平面。
6.按照上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于將SAW器件連接到上述構(gòu)件上的步驟,包括利用與上述構(gòu)件成整體的裝置提供上述構(gòu)件的步驟,該構(gòu)件用于在上述方向上安放SAW器件。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于提供與該構(gòu)件成整體的裝置的步驟,包括在該構(gòu)件中形成一條狹槽。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于提供狹槽的步驟,包括在上述構(gòu)件中鉆一個孔,并在孔壁中形成一個或多條狹槽的步驟。
9.按照權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于提供狹槽的步驟,包括在上述構(gòu)件中形成一條凹槽,并在凹槽壁中形成一個或多條狹槽的步驟。
10.按照權(quán)利要求7-9中任一所述的方法,其特征在于狹槽具有這樣的尺寸,以便SAW器件被狹槽夾緊。
11.上述權(quán)利要求中任一所述的方法,其特征在于SAW器件連接到構(gòu)件上的步驟,包括通過改變其溫度來改變構(gòu)件安裝于其中的和/或SAW器件的尺寸,以便將SAW器件安放在狹槽內(nèi)。
12.用于測量由構(gòu)件傳送轉(zhuǎn)矩的設(shè)備,包括一個SAW器件,它在這樣一個方向上連接到構(gòu)件上,以便在構(gòu)件使用期間,由于傳送轉(zhuǎn)矩而在構(gòu)件中產(chǎn)生的機械應(yīng)力引起SAW器件彎曲;和用于測量因其彎曲而引起的SAW器件諧振頻率的變化,來表明由構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的裝置。
13.按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其特征在于SAW器件包括一個基片;第一電極對,它安裝在基片的第一部分上,該第一部分在SAW器件彎曲期間經(jīng)受到壓縮應(yīng)力;和第二電極對,它安裝在基片的第二部分上,該第二部分在SAW器件彎曲期間經(jīng)受拉伸應(yīng)力。
14.按照權(quán)利要求13所述的設(shè)備,其特征在于第一和第二電極對設(shè)置在基片的相對兩側(cè)上。
15.按照權(quán)利要求12-14其中任一所述的設(shè)備,其特征在于SAW器件的這樣定向,即諧振器的電極安裝于其中的平面與鄰近SAW器件的構(gòu)件表面垂直。
16.按照權(quán)利要求12-15其中任一所述的設(shè)備,其特征在于SAW器件這樣安裝,轉(zhuǎn)矩繞其施加的上述構(gòu)件縱向軸線位于或是基本上平行于SAW器件電極安裝于其內(nèi)的一個平面。
17.按照權(quán)利要求12-16其中任一所述的設(shè)備,其特征在于SAW器件通過與上述構(gòu)件成整體的裝置連接到該構(gòu)件上,該構(gòu)件在上述方向上安放SAW器件。
18.按照權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于與構(gòu)件成整體的裝置包括構(gòu)件中的狹槽。
19.按照權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于構(gòu)件具有一個在其中鉆出的孔,并且該狹槽或每個狹槽都處于孔壁中。
20.按照權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于構(gòu)件具有一條在其中形成的凹槽,并且該狹槽或每條狹槽都處于凹槽壁中。
全文摘要
用于測量由一構(gòu)件傳送的轉(zhuǎn)矩的方法和設(shè)備,包括一個SAW器件(66),它這樣固定到構(gòu)件上,以便構(gòu)件中由于傳送轉(zhuǎn)矩而感生的機械應(yīng)力引起SAW器件彎曲。設(shè)置用于測量因彎曲而感生的SAW器件諧振頻率變化的裝置。在一個實施例中,在構(gòu)件(50)中形成一個孔(52),并且將SAW器件安裝在一對設(shè)置在孔(52)中的沿孔的直徑方向完全相反的狹槽中。SAW器件包括一個基片,電極對安裝在該基片上,電極對處于這樣的位置,以便SAW器件的彎曲造成含有一個電極對的區(qū)域的壓縮作用,而在包括另一電極對的區(qū)域中產(chǎn)生拉伸作用。在一種可供選擇的布置中,將構(gòu)件其表面形成有一帶凹槽的部分,并且SAW器件安裝在一對由凹槽相對的壁所形成的狹槽中。繞其施加轉(zhuǎn)矩的軸線最好是處于或是基本上平行于SAW器件的平面。
文檔編號G01L3/10GK1340154SQ00803919
公開日2002年3月13日 申請日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月1日
發(fā)明者A·朗斯代爾, B·朗斯代爾 申請人:傳感技術(shù)有限公司