轉(zhuǎn)矩傳感器的原理是什么

轉(zhuǎn)矩傳感器的原理是通過多種方式將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號，以反映機(jī)械部件在不同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭矩變化。具體而言，有的利用應(yīng)變片電測技術(shù)在彈性軸上組成應(yīng)變橋測量；有的在扭軸上安裝接近傳感器，通過測量脈沖波相位差計(jì)算扭矩量。還有電阻應(yīng)變式、壓磁式等多種類型，各有其獨(dú)特的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，共同滿足不同領(lǐng)域?qū)D(zhuǎn)矩測量的需求 。

電阻應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩傳感器，是把電阻應(yīng)變片貼在扭軸上，應(yīng)變電橋的供電和從橋路輸出信號都要通過導(dǎo)電滑環(huán)。它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，然而振動頻率較低，在高速旋轉(zhuǎn)體和扭軸振動較大的場合不太適用。

壓磁式轉(zhuǎn)矩傳感器則別具一格，其扭軸由鐵磁材料制成。當(dāng)受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，軸中會產(chǎn)生方向性應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)磁的各向異性。這種類型沒有導(dǎo)電滑環(huán)，屬于非接觸測量，具備可靠性高、堅(jiān)固耐用、輸出電壓高以及對溫度和干擾不敏感等諸多優(yōu)點(diǎn)。

振弦式轉(zhuǎn)矩傳感器利用振弦對扭轉(zhuǎn)角的敏感性來測量轉(zhuǎn)矩，采用頻率信號傳遞方式，抗干擾性能良好。光電式轉(zhuǎn)矩傳感器由扭軸和兩個(gè)光柵盤構(gòu)成，扭軸受轉(zhuǎn)矩作用產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角變形，形成透光口，光電元件會輸出調(diào)寬脈沖，脈沖電流平均值與轉(zhuǎn)矩成正比，屬于非接觸式，但對光源穩(wěn)壓供電有要求。

相位差式轉(zhuǎn)矩傳感器由扭軸、兩個(gè)齒輪和一對磁阻式脈沖發(fā)生器組成。扭軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)檢測器的輸出電壓會產(chǎn)生相位差，這個(gè)相位差與所傳遞的轉(zhuǎn)矩大小相對應(yīng)。它測量精度高、穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)矩值能用數(shù)字量直讀，便于記錄和控制，結(jié)構(gòu)也較為簡單 。

總之，轉(zhuǎn)矩傳感器的多種原理類型，就像一把把精準(zhǔn)的“測量鑰匙”，打開了不同領(lǐng)域轉(zhuǎn)矩測量的大門。它們各自發(fā)揮著獨(dú)特優(yōu)勢，共同為機(jī)械領(lǐng)域的轉(zhuǎn)矩監(jiān)測與控制提供有力支持，推動著相關(guān)技術(shù)不斷向前發(fā)展 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）