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閱讀：103發(fā)布時(shí)間：2025-2-25
扭矩傳感器又稱扭矩計(jì)，分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類。又可以稱為扭矩傳感器、扭矩速度傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。今天我們將介紹兩種類型的扭矩傳感器。希望您在閱讀本文后，能夠?qū)?扭矩傳感器有更好的了解。
如果您想知道什么是非接觸式扭矩傳感器，您需要了解它的工作原理。
非接觸式扭矩傳感器的輸入軸和輸出軸通過扭桿連接，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。當(dāng)扭桿因方向盤的旋轉(zhuǎn)力矩而扭轉(zhuǎn)時(shí)，輸入軸上的花鍵與輸出軸上的鍵槽之間的相對位置發(fā)生改變?；ㄦI和鍵槽的相對位移變化量等于扭桿的扭轉(zhuǎn)量，從而改變花鍵上的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化通過線圈轉(zhuǎn)換成電壓信號。
由于采用非接觸式工作方式，非接觸式扭矩傳感器壽命長、可靠性高。不易受磨損影響，延遲較小。非接觸式扭矩受軸撓度和軸向偏移的影響較小。已廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。
在非接觸式扭矩傳感器中，的是應(yīng)變式、磁電式、光纖式和光電式傳感器?，F(xiàn)在，我們來簡單介紹一下他們。
應(yīng)變式非接觸式傳感器采用無線傳輸技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展，接觸式應(yīng)變片傳感器輸出信號所用的導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂已被無線傳輸模塊取代。從而克服了導(dǎo)電滑環(huán)與刷臂之間的磨損，提高了測量精度。
磁電式扭矩傳感器利用磁電轉(zhuǎn)換原理，分析兩路輸出電動勢信號的相位差，從而達(dá)到測量扭矩的目的。主要可分為閉式磁路傳感器和開式磁路傳感器。
光纖扭矩傳感器主要利用光反射和相位差的原理，讀取軸上相應(yīng)兩個(gè)位置反射的光信號并計(jì)算相位差，從而可以計(jì)算出相應(yīng)的扭矩值。但光纖傳感器易受環(huán)境影響，安裝調(diào)試相對困難。
光電扭矩傳感器以光電傳感元件為核心部件。當(dāng)驅(qū)動軸上加載扭矩時(shí)，光源發(fā)出的光的強(qiáng)度會發(fā)生相應(yīng)變化，從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化。通過測量這種變化，可以計(jì)算出扭矩值。
現(xiàn)在，我們向您介紹一種旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器，您需要了解它的特點(diǎn)。
扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上的扭轉(zhuǎn)扭矩進(jìn)行檢測。扭矩傳感器將扭矩的物理變化轉(zhuǎn)換為精確的電信號。旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器可用于制造粘度計(jì)、電動（氣動、液壓）扭矩扳手。具有精度高、頻率響應(yīng)快、可靠性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
旋轉(zhuǎn)扭矩測量：采用應(yīng)變片電測量技術(shù)，在彈性軸上形成應(yīng)變電橋，通過給應(yīng)變電橋供電即可測量彈性軸被扭轉(zhuǎn)的電信號。應(yīng)變信號放大后，經(jīng)壓力/頻率轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為與扭轉(zhuǎn)應(yīng)變成正比的頻率信號。
? 信號輸出的波形可以任意選擇——方波或脈沖波。
? 檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。
? 無需重復(fù)調(diào)零；連續(xù)測量正、負(fù)扭矩。
? 它可以測量靜態(tài)扭矩和旋轉(zhuǎn)扭矩。
? 體積小、重量重的傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用，只要根據(jù)插座的針數(shù)提供+15V、-15V（200mA）電源即可。它可以輸出阻抗與扭矩成正比的等量方波或脈沖波頻率信號。重量輕且易于安裝。
? 測量范圍：0-10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選，非標(biāo)20,000 Nm、30,000 Nm、50,000 Nm、80,000 Nm、100,000 Nm、150,000 Nm、200,000 Nm、500,000 Nm、100萬Nm、200萬Nm均可定制，特殊范圍定制。
接下來我們將介紹扭矩傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)，您就會知道購買扭矩傳感器是明智的選擇。隨著自動控制系統(tǒng)的不斷*和發(fā)展，對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：
? 測試系統(tǒng)向小型化、數(shù)字化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
? 由單一功能向多功能發(fā)展，包括自補(bǔ)償、自校正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲和記憶等。
? 向小型化、集成化方向發(fā)展。通過結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)傳感器檢測部分的小型化。 IC部分可以將盡可能多的半導(dǎo)體元件和電阻器集成到單個(gè)IC元件中，從而減少外部元件的數(shù)量。
? 從靜態(tài)測試到動態(tài)在線測試。
遙測扭矩儀的成功在于克服了電滑環(huán)的兩個(gè)缺陷，但也存在三個(gè)缺點(diǎn)：
? 易受現(xiàn)場電磁波干擾。
? 由于它是電池供電的，因此只能使用很短的時(shí)間。
? 由于轉(zhuǎn)軸上附加的結(jié)構(gòu)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易引起動平衡問題，當(dāng)軸的范圍和直徑較小時(shí)，這一問題更為突出。
除此之外，還有數(shù)字扭矩傳感器。而 數(shù)字扭矩傳感器吸收了上述方法的優(yōu)點(diǎn)并克服了其缺陷。在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩套旋轉(zhuǎn)變壓器，實(shí)現(xiàn)能量和信號的非接觸傳輸。并且扭矩信號的傳輸與旋轉(zhuǎn)與否無關(guān)。它與速度的大小和旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。
? 2通道嵌入式無線應(yīng)變/模擬傳感器
? 無線扭矩/應(yīng)變傳感器
? Adin Robotics 智能六軸
? Bota Systems 輕型
? Bota Systems 協(xié)作機(jī)器人6軸
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