扭力傳感器，又稱扭矩傳感器、力矩傳感器、轉矩傳感器、扭矩儀。扭力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。通常所說的轉矩是外力矩，如機床主軸旋轉是動力源提供的外力矩作用的結果，而扭矩是內力矩，主軸工作時，刀具切削力對主軸的反作用使之產(chǎn)生扭轉彈性變形，可用其衡量扭矩的大小。扭矩是使物體發(fā)生轉動效應或扭轉變形的力矩，等于力和力臂的乘積。
扭矩是在旋轉動力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù)，為了檢測旋轉扭矩，使用較多的是扭轉角相位差式傳感器。扭轉角相位差式傳感器是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度完全相同的齒輪，在齒輪的外側各安裝著一只接近(磁或光)傳感器。當彈性軸旋轉時，這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量。
電位計式扭矩傳感器原理
電位計式扭矩傳感器主要可以分為旋臂式、雙級行星齒輪式、扭桿式。其中扭桿式測量結構簡單、可靠性能相對比較高，在早期應用比較多。
扭桿式扭矩傳感器主要由扭桿彈簧、轉角-位移變換器、電位計組成。扭桿彈簧主要作用是檢測司機作用在方向盤上的扭矩，并將其轉化成相應的轉角值。轉角-位移變換器是一對螺旋機構，將扭桿彈簧兩端的相對轉角轉化為滑動套的軸向位移，由剛球、螺旋槽和滑塊組成?；瑝K相對于輸入軸可以在螺旋方向上移動，同時滑塊通過一個銷安裝到輸出軸上，可以相對于輸出軸在垂直方向上移動。因此，當輸入軸相對于輸出軸轉動時，滑塊按照輸入軸的旋轉方向和相對于輸出軸的旋轉量，垂直移動。當轉動方向盤的時候，鈕矩被傳遞到扭力桿，輸入軸相對于輸出軸方向出現(xiàn)偏差。該偏差是滑塊出現(xiàn)移動，這些軸方向的移動轉化為電位計的杠桿旋轉角度，滑動觸點在電阻線上的移動使電位計的電阻值隨之變化，電阻的變化通過電位計轉化為電壓。這樣扭矩信號就轉化為了電壓信號。
扭桿式扭矩傳感器在早期應用比較多，但由于是接觸式的，工作時產(chǎn)生的摩擦使其易磨損，影響其精度，將會被逐步淘汰。
金屬電阻應變片的扭矩傳感器原理
傳感器扭矩測量采用應變電測技術。在彈性軸上粘貼應變計組成測量電橋，當彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化，應變電橋電阻的變化轉變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。
傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是敏感元件，在45度和135度的方向上產(chǎn)生最大壓應力和拉應力，這個時候承受的主應力和剪應力相等。
測量電橋可以采用半導體電阻應變片，并將它們接成差動全橋，其輸出電壓正比于扭轉軸所受的扭矩。
放大電路采用儀器用放大電路，它由專用儀器用放大電路構成，也有三只單運放電路組合而成，為了使一起具有高精度，必須使靈敏度系數(shù)為常數(shù)。
非接觸式扭矩傳感器原理
輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。當扭桿受方向盤的轉動力矩作用發(fā)生扭轉時，輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了?；ㄦI和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉桿的扭轉量，使得花鍵上的磁感強度改變，磁感強度的變化，通過線圈轉化為電壓信號。信號的高頻部分由檢測電路濾波，僅有扭矩信號部分被放大。非接觸扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式，因而壽命長、可靠性高，不易受到磨損、有更小的延時、受軸的偏轉和軸向偏移的影響更小，現(xiàn)已成為廣泛應用的主流產(chǎn)品。
光纖式扭矩傳感器主要是利用光反射原理和相位差原理，將軸上相應的兩處位置反射的光信號讀取后并計算出相位差，由此能算出相應的扭矩值。但是光纖式傳感器易受環(huán)境影響，安裝調試也相對較困難。
光電式扭矩傳感器以光電感應元件為核心部件。當傳動軸上加載扭矩時，由光源發(fā)出的光的強度會發(fā)生相應變化，從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化。通過測量該變化值即可計算出扭矩值。
扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉速及機械功率的精密測量儀器。應用范圍十分廣泛，主要用于：交(直)流電動機、伺服電機、步進電機;汽車發(fā)動機、柴油機、轉向器、車身整體剛性扭轉以及其他部件加工過程的控制和檢測;電(手)動執(zhí)行器，各種閥門自動開閉控制。石油開采和提煉過程控制和監(jiān)測、火(水)力發(fā)電設備的監(jiān)測、礦石篩選控制，風力發(fā)電設備的監(jiān)測。各種材料扭矩壽命試驗。鐵路機械設備過程控制等等
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