扭矩測(cè)量用于過(guò)程控制，是制造中的重要因素。為了保持傳動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)和液壓馬達(dá)、齒輪傳動(dòng)的性能，必須進(jìn)行扭矩監(jiān)控，這就需要用到扭矩傳感器。

扭矩傳感器的原理：

在驅(qū)動(dòng)源和負(fù)載之間的扭轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)安裝有齒形圓盤(pán)。它們旁邊裝有相應(yīng)的兩個(gè)磁電傳感器，扭矩傳感器的檢測(cè)元件部分由永久磁鐵、感應(yīng)線圈和鐵芯組成。永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線與齒形圓盤(pán)交接。當(dāng)齒形圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤(pán)齒凸凹引起磁路氣隙的變化，于是磁通量也發(fā)生變化，在線圈中感應(yīng)出交流電壓，其頻率在數(shù)值上等于圓盤(pán)上齒數(shù)與轉(zhuǎn)數(shù)的乘積。

當(dāng)扭矩作用在扭轉(zhuǎn)軸上時(shí)，兩個(gè)磁電傳感器輸出的感應(yīng)電壓U1和U2存在相位差。這個(gè)相位差與扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)角成正比。這樣，傳感器就可以把扭矩引起的扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相位差的電信號(hào)。

扭矩傳感器的分類：

1、非接觸式扭矩傳感器

非接觸式扭矩傳感器也是動(dòng)態(tài)扭矩傳感器，又叫轉(zhuǎn)矩傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。它的輸入軸和輸出軸由扭桿連接，輸入軸上有花鍵，輸出軸上則是鍵槽，當(dāng)扭桿受到轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)的時(shí)候，花鍵與鍵槽的相對(duì)位置則被改變，它們的相對(duì)位移改變量就是扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量。這樣的過(guò)程使得花鍵上的磁感強(qiáng)度變化，通過(guò)線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。非接觸扭矩傳感器的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、可靠性高、不易受到磨損、有更小的延時(shí)、受軸的影響更小，應(yīng)用較為廣泛。

2、應(yīng)變片扭矩傳感器

應(yīng)變片扭矩傳感器使用的是應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它的原理是利用彈性軸，粘貼應(yīng)變計(jì)，組成了測(cè)量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩作用發(fā)生微小形變，電橋的電阻值就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而電信號(hào)發(fā)生了變化，實(shí)現(xiàn)扭矩的測(cè)量。應(yīng)變片扭矩傳感器的特點(diǎn)是分辨能力高、誤差較小、測(cè)量范圍大、價(jià)格低廉，便于選擇和大量使用。

3、相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器

相位差時(shí)扭轉(zhuǎn)傳感器就是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器，它的原理就是根究磁電相位差式轉(zhuǎn)矩測(cè)量技術(shù)，才彈性軸的兩端安裝兩組齒數(shù)、形狀及安裝角完全相同的齒輪，齒輪外側(cè)安裝接近傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩組傳感器的波形產(chǎn)生相位差，從而計(jì)算出扭矩。 它的特點(diǎn)主要是實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞，檢測(cè)的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)速較高。但是這種扭矩傳感器體積較大，低轉(zhuǎn)速時(shí)的性能不理想，因此應(yīng)用已不是很廣泛。