什麼是扭矩傳感器？

什麼是扭矩傳感器？

扭矩傳感器是一種用於檢測各種旋轉或非旋轉機械部件扭矩的設備。它將扭矩的物理變化轉換為精確的電信號。扭矩傳感器可應用於製造粘度計、電動（氣動、液壓）扭矩扳手等，具有高精度、快速響應、良好的可靠性以及長使用壽命。

扭矩傳感器的類型

扭矩傳感器分為動態和靜態兩類。動態扭矩傳感器也可稱為扭矩傳感器、扭矩速度傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉扭矩傳感器等。

動態扭矩傳感器

動態扭矩傳感器常用於旋轉動力系統。為了檢測旋轉扭矩，通常使用扭轉角度相位差傳感器。這些傳感器在彈性軸的兩端安裝了具有相同齒數、形狀和安裝角度的兩組齒輪，並在外側安裝了接近（磁性或光學）傳感器。當彈性軸旋轉時，這兩組傳感器測量兩組脈衝波。通過比較這些脈衝波之間的相位差，就可以計算出彈性軸所受的扭矩。優點：

- 無接觸式扭矩信號傳輸。

- 數字檢測信號。缺點：

- 大尺寸。

- 安裝困難。

- 在低轉速下性能不佳，因為脈衝波的邊緣速度較​​慢。

應變計技術

扭矩測試的一種成熟方法是應變計技術。這種方法具有高精度、快速響應、良好的穩定性和長使用壽命。一種特殊的扭轉應變計粘附在被測量的彈性軸上，形成一個應變橋。通過向應變橋供電，可以測量彈性軸的扭轉電信號，這是扭矩傳感器的默認模式。

然而，在旋轉動力傳輸系統中，挑戰在於如何可靠地將輸入到旋轉部件的功率以及從旋轉部件檢測到的信號傳輸到靜止部件。常用的方法是使用導電滑環。

導電滑環

導電滑環涉及摩擦接觸，這不可避免地會導致磨損和熱量產生，限制了滑環的旋轉速度和使用壽命。此外，不穩定的接觸可能會導致信號波動，從而導致測量誤差或故障。

無線遙測方法

為了克服導電滑環的缺點，可以使用無線遙測方法。在這種方法中，旋轉軸上的扭矩變形信號會被放大，並轉換為頻率信號（即 V/F 轉換）。然後，該信號通過載波調製方式從旋轉軸無線傳輸至外部。旋轉軸的扭矩信號通過無線電接收器接收。旋轉軸的能源供應由固定在其上的電池提供。這種方法被稱為遙測扭矩計。