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一、扭矩传感器分为动态、静态两大类

1、静态扭矩传感器
  根据电阻应变原理，把扭转力矩产生的应变转换成与其成线性关系的电信号。静态是指传感器的测量弹性体不参与相对运动。
  从受力理解，这类测试是测试弹性体相对受的反作用力。静态扭矩传感器旋转不能超过360度，一般用来测试扭矩缓慢变动的场合，采样速度一般低于50次每秒，如测试手动扭矩扳手，变速器的静载扭矩等。

 

2、动态扭矩传感器
  可以测得该弹性轴受扭的电信号，是采用应变电测技术，在弹性轴上组成应变桥，从而向应变桥提供电源。将信号放大后，经过压频转化，变成与应变成正比的频率信号。
  动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。一般用来测试扭矩剧烈变动的场合，需要实施扑捉扭矩或扭矩峰值，如拧紧机、电动扳手、电机输出扭矩、发动机输出扭矩、钻杆扭矩。
 

1.非接触式扭矩传感器

  非接触式扭矩传感器输入轴和输出轴由扭杆连接起来，输入轴上有花键，输出轴上有键槽。当扭杆受方向盘的转动力矩作用发生扭转时，输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量，使得花键上的磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号。

   非接触扭矩传感器由于采用的是非接触的工作方式，因而寿命长、可靠性高，不易受到磨损、有更小的延时、受轴的偏转和轴向偏移的影响更小，已经广泛用于轿车领域。
 

2. 应变片扭矩传感器

   应变片传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。传感器就完成如下的信息转换；传感器由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。

   应变片扭矩传感器的特点是分辨能力高、误差较小、测量范围大、价格低，便于选择和大量使用。
 

3. 相位差式转矩转速传感器

  相位差时扭转传感器就是扭转角相位差式传感器，它的原理就是根究磁电相位差式转矩测量技术，才弹性轴的两端安装两组齿数、形状及安装角完全相同的齿轮，齿轮外侧安装接近传感器。当弹性轴旋转时，两组传感器的波形产生相位差，从而计算出扭矩。
   它的特点主要是实现了转矩信号的非接触传递，检测的信号是数字信号，转速较高。但是这种扭矩传感器体积较大，低转速时的性能不理想。
二、扭矩传感器的应用

1、交流直流电动机、伺服电机、步进电机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测；

2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测；

3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测；
4、汽车发动机、柴油机、转向器、车身整体刚性扭转以及其它部件加工过程的控制和检测；

5、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测；

6、可用于制造粘度计；

7、可以应用于实验室，测试部门以及生产监控和质量控制；
8、电动手动执行器，各种阀门自动开、闭控制。
9、石油开采和提炼过程控制和监测、火力水力发电设备的监测、矿石筛选控制，风力发电设备的监测。
10、各种材料扭矩寿命试验。  

三、扭矩传感器的选择
   根据被测对象转矩的类型、使用场合的工况条件、被测对象的结构特点及测试部位、被测对象的转速情况及额定转矩值等进行选型。

1、测量对象是动态转矩，例如测量电机的起动曲线、停止曲线以及各种工况的变化过程情况，应选择具有模拟量输出口，可以输出模拟量的测量仪；

2、在试验室场合使用，尽量选用精度较高的转矩仪，精度等级不应该低于0.5级或1级；如果使用场合是工业现场，则必须选用可靠性高、结构简单的转矩仪，而精度不要求太高，精确度等级一般为1级、2级、3级即可；

3、尽量使用不介入式传感器，在测量场合可以不断开轴系。如果使用介入式传感器，必须断开轴系，弹性轴作为机器的一个部件介入整个传动系统中，使用不方便；

4、尽量使用非接触式信号传输方式。接触式传输使用较多的滑环式，滑环容易磨损、需要经常清洗、安装困难、信号测量准确性不高，而且测量旋转转矩时允许的测量速度受到很大限制，测量对象转速较高时，必须使用无接触式转矩仪；

5、转矩传感器量程的选择方面，考虑到传感器的精确度是按满量程计算的，因此传感器的量程对于被测的额定转矩而言，既不能太大，以免实际测量时测量误差太大。另一方面，传感器的量程对被测对象而言，必须有充足的裕度。
  因此，如果被测转矩有弦振现象，即在稳态转矩上叠加弦振转矩幅值，则传感器的量程不大于被测转矩的1.5倍；若测量的是动态转矩，所选的传感器量程一般应是额定转矩的2倍以上；

6、安装使用方便，不同类型的扭矩传感器有不同的安装要求，例如磁电式转矩传感器的安装必须严格对中，否则将使得传感器弹性轴发生弯曲，产生附加误差，而且安装时水平安装轴系没有对中、会使得传感器安装不当。

四、扭矩传感器的输出信号稳定的解决

   扭矩传感器在使用过程信号不稳定，常见的主要如下：
  1、扭矩传感器没有安装好，轴不平行，这样就会导致信号输出不稳定，长期处于这样状态下工作传感器很容易损坏。
  2、供电电压不稳定，扭矩传感器一般是正负15V的双电压供电，也有24V或者其它电压供电的，供电电压不稳定也会造成输出信号不稳定。
  3、干扰，比如扭矩传感器旁边如果有变频器，就很容易造成输出信号不稳定。此时，应给传感器的供电电源前，加一个1:1的隔离变压器。