扭矩傳感器，又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉矩傳感器、扭矩儀，分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類，其中動態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉矩傳感器、轉矩轉速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉扭矩傳感器等。 扭矩傳感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉換成精確的電信號。扭矩傳感器可以應用在制造粘度計，電動(氣動，液力)扭力扳手，它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長等優(yōu)點。
扭矩傳感器的工作原理是基于應變測量的。它通常由一個金屬片組成，金屬片的形狀和大小與所要測量的扭矩相關。當扭矩作用于金屬片時，它會產(chǎn)生應變，導致金屬片發(fā)生形變。這個形變會改變金屬片的電阻、電容、電感或壓阻等特性，從而產(chǎn)生電信號輸出。接收電信號的電路會對信號進行放大、濾波、線性化和校準，最終輸出一個與扭矩成正比的電信號。
扭矩傳感器的幾個重要參數(shù)包括測量范圍、靈敏度、準確度、重復性、帶寬和溫度特性等。測量范圍指的是傳感器能夠測量的最大和最小扭矩值，通常以牛頓米(Nm)或英尺磅(lb-ft)為單位。靈敏度是指傳感器輸出電信號相對于輸入扭矩變化的比例。準確度是指傳感器輸出電信號與實際扭矩之間的誤差，通常以百分比或牛頓米為單位。重復性是指傳感器在相同扭矩下多次測量所得結果之間的一致性。帶寬是指傳感器輸出電信號的最大頻率范圍。溫度特性是指傳感器輸出電信號隨溫度變化而變化的程度。
扭矩傳感器都有哪些分類?
1、非接觸式扭矩傳感器
非接觸式扭矩傳感器也是動態(tài)扭矩傳感器，又叫轉矩傳感器，轉矩轉速傳感器，旋轉扭矩傳感器等。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，當扭桿受到轉動力矩作用發(fā)生扭轉的時候，花鍵與鍵槽的相對位置則被改變，它們的相對位移改變量就是扭轉桿的扭轉量。這樣的過程使得花鍵上的磁感強度變化，通過線圈轉化為電壓信號。非接觸扭矩傳感器的特點是壽命長、可靠性高、不易受到磨損、有更小的延時、受軸的影響更小，應用較為廣泛。
2、應變片扭矩傳感器
應變片扭矩傳感器使用的是應變電測技術。它的原理是利用彈性軸，粘貼應變計，組成了測量電橋，當彈性軸受扭矩作用發(fā)生微小形變，電橋的電阻值就會發(fā)生變化，進而電信號發(fā)生了變化，實現(xiàn)扭矩的測量。應變片扭矩傳感器的特點是分辨能力高、誤差較小、測量范圍大、價格低廉，便于選擇和大量使用。
3、相位差式轉矩轉速傳感器
相位差時扭轉傳感器就是扭轉角相位差式傳感器，它的原理就是根究磁電相位差式轉矩測量技術，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，齒輪外側安裝接近傳感器。當彈性軸旋轉時，兩組傳感器的波形產(chǎn)生相位差，從而計算出扭矩。 它的特點主要是實現(xiàn)了轉矩信號的非接觸傳遞，檢測的信號是數(shù)字信號，轉速較高。但是這種扭矩傳感器體積較大，低轉速時的性能不理想，因此應用已不是很廣泛。
扭矩傳感器的應用范圍非常廣泛。在汽車工業(yè)中，扭矩傳感器可以用于發(fā)動機、變速器、轉向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等的性能測試和調節(jié)。在機器人技術中，扭矩傳感器可以用于監(jiān)測機器人關節(jié)的扭矩，從而實現(xiàn)機器人的運動控制和反饋控制。在航空航天領域中，扭矩傳感器可以用于測量航空發(fā)動機和飛機部件的扭矩，從而提高飛機的安全性和性能。在石油和天然氣開采領域中，扭矩傳感器可以用于測量鉆井設備和油泵的扭矩，從而提高采油效率和降低成本。在醫(yī)療設備中，扭矩傳感器可以用于測量人體肌肉和關節(jié)的扭矩，從而幫助醫(yī)生診斷和治療疾病。在材料測試中，扭矩傳感器可以用于測量材料的彈性模量、抗剪強度和轉動剛度等物理參數(shù)。
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