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随着人们对汽车转向操作性和舒适性要求的提高,汽车电动助力转向(EPS,Electric Power Steering)系统已经越来越多的取代传统液压助力转向(HPS,Hydraulic Power Steering)系统,被应用到汽车转向控制中。扭矩传感器作为EPS控制系统的关键部件,直接影响EPS系统的助力性能。为了满足EPS应用领域对传感器结构和测量性能的特殊要求,本文提出利用柔性电路板(FPC,Flexible Printed Circuit)技术,设计一种立式电磁感应扭矩传感器。通过立体柱面电磁耦合和内外嵌套的曲面涡流耦合的结构设计,实现立体线圈与曲面线圈的结合,从而有效减小传感器总体积,同时避免了传感器内部存在的电磁干扰。分析国内外汽车扭矩传感器的测量方法和结构,对立式扭矩传感器所涉及的电磁耦合理论分析,利用MATLAB软件对测量原理进行论证,从而确定该传感器的立体圆柱式结构。对所设计传感器进行电磁耦合系统的数学分析,并通过使用Ansoft Maxwell电磁仿真软件对其进行建模仿真,得到扭矩传感器结构与性能的相关参数,为其结构改进及处理电路设计提供依据。设计传感器信号处理电路,包括输入信号稳定振荡电路以及输出信号检波放大电路等,并利用Multisim软件进行仿真分析。根据处理电路输出信号形式设计线性角度信号测量算法并编写程序。根据电磁耦合系统及处理电路的设计,制作FPC电路板,加工制作立式电磁感应扭矩传感器。经测算,与同类型传感器相比较,本文所设计的扭矩传感器径向尺寸缩小了 50%,总体积缩小了 39.6%,极大节省了安装空间。在EPS控制器5V供电的情况下对所设计的扭矩传感器进行基本性能测试实验,得到约0.5-4.5V的正弦波电压信号,并经单片机(MCU,Microprocessor Control Unit)输出PWM波形,可基本满足EPS控制器需求。