為什么常有人說扭矩傳感器是動力系統(tǒng)中常見的零部件？那是因為旋轉動力系統(tǒng)中最常見的零部件是扭矩傳感器。為了檢測旋轉扭矩，傳統(tǒng)上需要使用扭矩傳感器。該方法是在彈性軸的兩端安裝兩組齒數(shù)、形狀和安裝角度完全相同的齒輪，并在齒輪外側安裝一個接近（磁性或光）傳感器。當彈性軸旋轉時，兩組傳感器可以測量兩組脈沖波，并計算彈性軸承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點：實現(xiàn)扭矩信號的非接觸傳輸，檢測信號為數(shù)字信號；缺點：體積大，安裝困難，脈沖波前后邊緣較慢，低速性能不理想。
應變電測技術是扭矩測試成熟的檢測方法。它具有精度高、頻響快、可靠性好、使用壽命長等優(yōu)點。在被測彈性軸上粘貼特殊的測扭應變片，形成應變橋。如果向應變橋提供工作電源，可以測試彈性軸扭轉的電信號。這是基本的扭矩傳感器模式。但在旋轉動力傳輸系統(tǒng)中，最困難的問題是旋轉體上應變橋的橋壓輸入和檢測到的應變信號輸出如何在旋轉部分和靜態(tài)部分之間可靠傳輸。通常的方法是使用導電滑環(huán)。
由于導電滑環(huán)是摩擦接觸，不可避免地會磨損和加熱，從而限制了旋轉軸的速度和導電滑環(huán)的使用壽命。由于接觸不可靠，信號波動，測量誤差大，甚至測量失敗。為了克服導電滑環(huán)的缺陷，另一種方法是采用無線電遙測方法：將扭矩應變信號放大在旋轉軸上，將V/F轉換為頻率信號，通過載波調制從旋轉軸發(fā)射到軸外，然后通過無線電接收獲得旋轉軸扭轉信號。
旋轉軸上的能源供應是固定在旋轉軸上的電池。該方法稱為遙測扭矩儀。遙測扭矩儀的成功在于克服了電滑環(huán)的兩個缺陷，但也存在三個缺陷。一是易受現(xiàn)場電磁波使用干擾；二是由于電池供電，只能短期使用。第三：由于結構附加在旋轉軸上，在高速時容易引起動平衡問題。小量程和小直徑軸更為突出。數(shù)字扭矩傳感器吸收了上述方法的優(yōu)點，克服了其缺陷，在應變傳感器的基礎上設計了兩組旋轉變壓器，實現(xiàn)了能量和信號的非接觸傳輸。扭矩信號的傳輸與是否旋轉、速度和方向無關。
1.可以測量靜態(tài)扭矩或旋轉扭矩。
2.檢測精度高，穩(wěn)定性好；抗干擾性強。
3.體積小，重量輕，安裝結構多樣，安裝使用方便。
4.正反轉扭矩可連續(xù)測量，無需反復調零。
5.無導電環(huán)等磨損件，可高速長時間運行。
6.傳感器輸出高電平頻率信號，可直接送電腦處理。
用應變膠將特殊的測扭應變片粘貼在被測彈性軸上，形成應變橋橋提供電源，以測量彈性軸扭轉的電信號。放大應變信號后，壓/頻轉換成與扭應成正比的頻率信號。該系統(tǒng)的能源輸入和信號輸出由兩組帶間隙的特殊環(huán)變壓器承擔，實現(xiàn)了無接觸能源和信號傳輸功能。
/傳感器原理結構與應用/
將專用的彈性軸上粘貼在一個特殊的彈性軸上，形成變橋，即基礎扭矩傳感器。
固定在軸上：
(1)能源環(huán)形變壓器的二次線圈；
(2)信號環(huán)變壓器初級線圈；
(3)軸上印刷電路板，包括整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路和信號輸出電路。
固定在傳感器外殼上：
（1）激磁電路；
（2）能源環(huán)變壓器主線圈（輸入）；
（3）信號環(huán)變壓器次線圈（輸出）；
（4）信號處理電路。
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