轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是什么

轉(zhuǎn)矩傳感器通過多種方式將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以此反映機(jī)械部件在不同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭矩變化。比如利用應(yīng)變片電測(cè)技術(shù)在彈性軸上組成應(yīng)變橋測(cè)量扭矩；在扭軸上安裝接近傳感器，通過測(cè)量?jī)山M脈沖波相位差計(jì)算扭矩量。不同類型的轉(zhuǎn)矩傳感器，如電阻應(yīng)變式、壓磁式、振弦式等，又各有獨(dú)特的工作方式，卻都圍繞著轉(zhuǎn)矩到電信號(hào)的轉(zhuǎn)化展開 。

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，利用應(yīng)變電橋供電和輸出信號(hào)，不過需要借助導(dǎo)電滑環(huán)。然而它振動(dòng)頻率低，在高速旋轉(zhuǎn)以及扭軸振動(dòng)大的情況下不太適用。

壓磁式轉(zhuǎn)矩傳感器采用鐵磁材料扭軸，當(dāng)受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生方向性應(yīng)力和磁各向異性。其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需導(dǎo)電滑環(huán)，屬于非接觸測(cè)量，可靠性高且堅(jiān)固耐用。

振弦式轉(zhuǎn)矩傳感器巧妙利用振弦敏感扭轉(zhuǎn)角來測(cè)量轉(zhuǎn)矩，有著良好的抗干擾性能。光電式則由扭軸和兩個(gè)光柵盤構(gòu)成，轉(zhuǎn)矩越大，透光口開度越大，光電流脈沖寬度越大，脈沖電流平均值就與轉(zhuǎn)矩成正比。

相位差式由扭軸、兩個(gè)齒輪和一對(duì)磁阻式脈沖發(fā)生器組成，扭軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)檢測(cè)器輸出電壓會(huì)產(chǎn)生相位差，這個(gè)相位差與轉(zhuǎn)矩大小相對(duì)應(yīng)。

在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里，轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量方向盤和轉(zhuǎn)向器輸出軸間傳遞的扭矩，并轉(zhuǎn)化為電壓值信號(hào)來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力。其工作原理類似電位計(jì)，還有雙回路輸出，用于調(diào)節(jié)和判斷異常情況，而且機(jī)械部件的磨損對(duì)信號(hào)輸出的影響基本可以忽略不計(jì)。

總之，轉(zhuǎn)矩傳感器以多樣的方式，精準(zhǔn)地將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，無(wú)論是在工業(yè)設(shè)備中，還是汽車等交通工具上，都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，助力各種機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行，為人們的生產(chǎn)生活提供了堅(jiān)實(shí)的保障 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）