基于无线电能与信号同步传输的船用扭矩传感器系统

徐科峰; 林杰俊; 李涛; 雷华明

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基于无线电能与信号同步传输的船用扭矩传感器系统

研究与探讨 | 更新时间：2026-04-17

- 基于无线电能与信号同步传输的船用扭矩传感器系统
- Marine torque sensor system based on simultaneous wireless power and data transmission
- 传感器与微系统 2026年45卷第4期页码：45-50
- 作者机构：
  
  1. 上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系,上海,200240
  2. 上海船舶设备研究所,上海,200031
  3. 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室,上海,200240
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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徐科峰, 林杰俊, 李涛, 等. 基于无线电能与信号同步传输的船用扭矩传感器系统[J]. 传感器与微系统, 2026,45(4):45-50.

XU Kefeng, LIN Jiejun, LI Tao, et al. Marine torque sensor system based on simultaneous wireless power and data transmission[J]. 2026, 45(4): 45-50.
徐科峰, 林杰俊, 李涛, 等. 基于无线电能与信号同步传输的船用扭矩传感器系统[J]. 传感器与微系统, 2026,45(4):45-50. DOI：

XU Kefeng, LIN Jiejun, LI Tao, et al. Marine torque sensor system based on simultaneous wireless power and data transmission[J]. 2026, 45(4): 45-50. DOI：

摘要

针对传统船用扭矩传感器采用碳刷与滑环进行电能和信号的传输，存在长期使用磨损严重且易产生安全隐患的问题，提出一种基于无线电能与信号同步传输（SWPDT）的船用扭矩传感器系统，使用一对耦合线圈实现传感器无线供电与信号传输。对系统工作原理进行分析，同时对系统硬件电路与软件程序进行方案设计，并搭建样机，完成功能验证与测试。测试结果表明：该系统可实现-200~200N·m量程范围内0.18%的扭矩测量精度，系统扭矩信号采样率为1200S/s。

Abstract

Traditional marine torque sensors use carbon brushes and slip rings to transmit electric power and data

which leads to the problem of serious wear and security hazards during long-term service.To solve this problem

a marine torque sensor system based on simultaneous wireless power and data transmission（SWPDT）is proposed.A pair of coupling coils are used to realize wireless power supply and data transmission of the sensor.The working principle of the system is analyzed

the hardware circuit and software program of the system are designed

and the prototype is built to complete functional verification and performance tests.Test results show that the system can achieve a torque measurement precision of 0.18% within the measuring range of -200~200N·m

and the torque signal sampling rate of the system reaches 1200S/s.

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