华欣机电知识普及---扭矩传感器测量力的原理及发展
2013-06-25 17:35:59   来源：   评论：0 点击：

　　G3商讯：

　　扭矩传感器的基本工作模式是将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上，并组成应变桥，若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。利用扭矩传感器对扭矩的测试，目前比较成熟的检测手段为应变电测技术，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。 但是扭矩传感器在旋转动力传递系统中，最棘手的问题是旋转体上的应变桥的桥压输入及检测到的应变信号输出如何可靠地在旋转部分与静止部分之间传递。

　　扭矩传感器在旋转力传力系统中通常的做法有两种，一种是用导电滑环来完成。由于导电滑环属于磨擦接触，因此不可避免地存在着磨损并发热，因而限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。由于接触不可靠引起信号波动，因而造成测量误差大甚至测量不成功。第二个办法是采用无线电遥测的方法，为了克服导电滑环的缺陷，扭矩传感器将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行V/F转换成频率信号，通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外，再用无线电接收的方法，就可以得到旋转轴受扭的信号。 旋转轴上的能源供应是固定在旋转轴上的电池。这个方法就是经常提到的遥测扭矩仪的基本工作原理。

　　扭矩传感器中遥测扭矩仪成功之处在于克服了电滑环的两项缺陷，但也存在着几个不足之处，首先它是由电池供电，所以只能短期使用。不能长期工作的供电，其次是它很容易受使用现场电磁波的干扰，还有由于在旋转轴上附加了结构，易引起高转速时的动平衡问题。在小量程及小直径轴时更突出。该传感器吸取了上述各种方法的优点并克服了其缺陷，在应变传感器的基础上设计了两组旋转变压器，实现了能源及信号的非接触传递。并做到了扭矩信号的传递与是否旋转无关，与转速大小无关，与旋转方向无关。

　　目前利用扭矩传感器研发的仪器也是慢慢涌现，扭矩传感器的方向走向动态扭矩传感器，由于动态扭矩传感器的测量慢慢适应了很多方面的应用，类似测量高速旋转的电机扭矩力，甚至利用动态扭矩传感器配合一个转速传感器来测量电机的转数也是相当的方便，扭矩传感器在测量力的大小和测量力的环境方面都有自己的优势，尤其是市场上流行的数显扭矩扳手在小量程的扭矩力测量有着很重要的意义