1.一种中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,包括中心轴上段、弯矩上封环、弯矩应变环、弯矩顶杆、弯矩外支撑环、弯矩内支撑环、中心轴中段、扭矩外支撑壳、扭矩传递件、扭矩应变片、轴向力应变片、轴向力传递件、中心轴下段和轴向力外支撑壳;
所述中心轴上段的下方通过万向节连接于中心轴中段的上端;所述中心轴下段的上端固定于所述中心轴中段的下端;
所述轴向力外支撑壳上固定有扭矩外支撑壳,所述扭矩外支撑壳上固定有弯矩外支撑环,所述弯矩外支撑环内设置有弯矩内支撑环,所述弯矩内支撑环设置于所述扭矩外支撑壳上;
在弯矩外支撑环上形成有环形凸起,所述弯矩外支撑环上固定有弯矩上封环,在所述弯矩外支撑环外套设有弯矩应变环;所述弯矩应变环设置于所述环形凸起和弯矩上封环之间;
所述弯矩上封环的下表面上形成有环状凸棱,所述环状凸棱位于所述弯矩外支撑环和弯矩内支撑环之间;
所述弯矩外支撑环相对于弯矩应变环的位置沿其径向开设有多个通孔,所述多个通孔沿所述弯矩外支撑环的周向均匀分布;
所述弯矩内支撑环相对于弯矩外支撑环的通孔的位置处开设有通孔,所述弯矩顶杆可滑动地设置于弯矩外支撑环的通孔以及弯矩内支撑环的通孔内,所述弯矩顶杆的一端与所述中心轴上段接触,所述弯矩顶杆的另一端与所述弯矩应变环接触;在所述弯矩应变环上粘贴磁致伸缩材料;
所述中心轴中段上套设有扭矩传递件,所述扭矩传递件中心位置有一个方形通孔,所述中心轴中段套设有扭矩传递件的部分的截面与所述扭矩传递件的方形通孔的截面相同;
所述中心轴中段可滑动地设置于所述扭矩传递件的方形通孔内;
所述扭矩传递件长度方向的两端设置在扭矩外支撑壳和轴向力外支撑壳之间,所述扭矩应变片的一端通过第一销轴铰接于所述扭矩传递件,所述扭矩应变片的数量为2个,并且
2个扭矩应变片分别铰接于所述扭矩传递件的宽度方向的两端,且2个扭矩应变片之间的夹角为180°;
所述扭矩应变片的另一端开设有铰接孔,所述铰接孔内可转动地设置有第二销轴,所述第二销轴的上端固定于扭矩支撑外壳,所述第二销轴的下端固定于轴向力外支撑壳;所述第一销轴和第二销轴均与所述中心轴中段的轴心平行;在所述扭矩应变片上粘贴有磁致伸缩材料;
所述轴向力传递件固定于所述中心轴中段上;所述轴向力应变片的一端通过第一铰接轴铰接于所述轴向力传递件,所述轴向力应变片的另一端通过第二铰接轴铰接于所述轴向力外支撑壳,并且,所述第一铰接轴和第二铰接轴平行设置,均垂直于所述中心轴中段的轴线;
所述轴向力应变片的数量为两个,并且两个轴向力应变片之间呈180°,在所述轴向力应变片上粘贴磁致伸缩材料。
2.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述中心轴上段的下端设置有两个上凸耳,所述上凸耳上开设有通孔,螺钉穿过上凸耳的通孔固定于十字连接滑块上,并使得十字连接滑块可以相对于上凸耳转动;所述两个上凸耳的通孔的轴线在同一直线上;所述中心轴中段的上端设置有两个下凸耳,并且在所述下凸耳上开设有通孔,螺钉穿过下凸耳的通孔固定于十字连接滑块上,并使得十字连接滑块可以相对于下凸耳转动;所述两个下凸耳的通孔的轴线在同一直线上,并且与两个上凸耳的通孔的轴线垂直相交。
3.根据权利要求2所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述十字连接滑块呈长方体形,该长方体形长宽相等,高小于长宽;所述十字连接滑块的前后左右四个表面的中心位置均开设有螺纹孔,且四个螺纹孔的轴心在同一平面上。
4.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述中心轴中段的下端开设有螺纹孔,所述中心轴下段的上端为螺纹轴,并且所述中心轴下段的上端通过螺纹轴和螺纹孔的配合,固定于所述中心轴中段的下端。
5.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,在所述弯矩内支撑环的下端形成有外法兰,所述外法兰被夹持在扭矩外支撑壳和弯矩外支撑环之间。
6.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述弯矩外支撑环上所开设的通孔的数量为6个,并且6个通孔在同一水平面上。
7.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述弯矩顶杆在与中心轴上段的接触端形成有内凹型弧形端面,所述内凹型弧形端面与所述中心轴上段的外壁面相配合。
8.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述扭矩应变片的中部厚度小于所述扭矩应变片两端的厚度。
9.根据权利要求1所述的中心轴式维间解耦三维无线无源传感器,其特征在于,所述中心轴中段的下端形成有台阶,所述轴向力传递件设置于台阶上,并且通过中心轴下段实现轴向力传递件的固定。
10.根据权利要求1所述的中心轴式传感器,其特征在于,所述轴向力应变片的分布方向和扭矩应变片的分布方向空间垂直。