扭矩傳感器的分類應用及原理

扭矩傳感器分為動態(tài)傳感器和靜態(tài)傳感器，其中動態(tài)扭矩傳感器又稱扭矩傳感器、扭矩轉速傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉式扭矩傳感器等。

非接觸式扭矩傳感器的輸入軸和輸出軸由扭桿連接，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。當扭矩扭轉方向盤的旋轉扭矩時，輸入軸上的花鍵和輸出軸上的鍵槽之間的相對位置發(fā)生變化?；ㄦI和鍵槽的相對位移變量等于扭桿的扭轉量，改變了花鍵上的磁感強度，改變了磁感強度，通過線圈轉化為電壓信號。由于非接觸式扭矩傳感器采用非接觸式工作方式，使用壽命長，可靠性高，不易磨損，延遲更小，受軸的偏移和廣泛軸的偏移。

應變式、磁電式、光纖式和光電式傳感器是非接觸式扭矩傳感器中常用的一種。

應變式非接觸式傳感器采用無線傳輸技術。隨著科學技術的進步和無線傳輸技術的發(fā)展，接觸式應變片傳感器輸出信號中使用的導電滑環(huán)和刷臂可以被無線傳輸模塊取代，從而克服了導電滑環(huán)和刷臂之間的磨損，提高了測量精度。

磁電扭矩傳感器利用磁電轉換的原理，分析兩個輸出電動勢信號的相位差，從而達到測量扭矩的目的。主要分為閉磁路傳感器和開磁路傳感器。

光纖扭矩傳感器主要利用光反射原理和相位差原理，讀取軸上相應兩個位置反射的光信號，計算相位差，從而計算出相應的扭矩值。但光纖傳感器容易受到環(huán)境的影響，安裝調(diào)試相對困難。

光電扭矩傳感器的核心部件是光電感應元件。當傳動軸上加載扭矩時，光源發(fā)出的光的強度會發(fā)生相應的變化，從而改變光電元件的輸出電流。扭矩值可以通過測量變化值來計算。

應變電測技術用于測量應變片傳感器的扭矩。將應變計粘貼在彈性軸上形成測量橋。當彈性軸受到扭矩微小變形時，橋的電阻值發(fā)生變化，應變橋的電阻變化為電信號的變化，從而實現(xiàn)扭矩測量。傳感器完成以下信息轉換；傳感器由彈性軸、測量橋、放大器和接口電路組成。

高性能無線扭矩傳感器將傳感器與無線通信技術相結合，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸。扭矩電信號由單片機控制的信號處理電路放大，A/D轉換后，編碼器將收集到的數(shù)字編碼傳輸?shù)桨l(fā)射模塊發(fā)送。接收到數(shù)據(jù)后，解碼器將翻譯的數(shù)據(jù)傳輸給單片機，由LED顯示的扭矩數(shù)據(jù)值。傳感器數(shù)據(jù)采集發(fā)射電路由扭矩傳感器、信號處理部分、單片機和無線發(fā)射電路組成。扭矩傳感器將電阻應變器產(chǎn)生的應變電信號傳輸?shù)叫盘柼幚聿糠帧?/p>