什麼是扭矩感測器？

什麼是扭力感測器？

扭矩感測器是一種用於檢測各種旋轉或非旋轉機械部件上的扭矩的裝置。它將扭矩的物理變化轉換為精確的電信號。扭力感測器可應用於製造黏度計、電動（氣動、液壓）扭力扳手等，具有精度高、反應快、可靠性好、壽命長等特點。

 

扭力感測器類型

扭力感測器分為動態和靜態兩類。動態扭矩感測器也可稱為扭矩感測器、扭矩速度感測器、非接觸式扭矩感測器、旋轉扭矩感測器等。

 

動態扭力感測器

動態扭力感測器通常用於旋轉動力系統。為了檢測旋轉扭矩，通常使用扭轉角相位差感測器。這些感測器在彈性軸的兩端安裝兩組具有相同齒數、形狀和安裝角度的齒輪，並且在這些齒輪的外部安裝接近（磁性或光學）感測器。當彈性軸旋轉時，這兩組感測器測量兩組脈搏波。透過比較這些脈衝波之間的相位差，可以計算出彈性軸上的扭矩。

 

優點：

- 非接觸式扭力訊號傳輸。

- 數位偵測訊號。

 

缺點：

- 大尺寸。

- 難以安裝。

- 由於脈衝波邊緣較慢，低速時效能較差。

 

應變計技術

 

應變計技術是一種成熟的扭力測試方法。此方法具有精度高、響應快、穩定性好、壽命長的特性。將特殊的扭轉應變片黏附在待測彈性軸上，形成應變橋。透過給應變橋供電，可以測量彈性軸的扭轉電訊號，這是扭矩感測器的預設模式。

 

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分的功率以及從旋轉部分輸出的檢測到的訊號可靠地傳輸到靜止部分。常見的方法是使用導電滑環。

 

導電滑環

 

導電滑環涉及摩擦接觸，不可避免地會導致磨損和發熱，限制滑環的轉速和使用壽命。此外，不可靠的接觸會造成訊號波動，導致測量錯誤或失敗。

 

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訊號被放大並轉換為頻率訊號（V/F轉換）。然後使用載波調變方法將該訊號從旋轉軸無線傳輸到外部。使用無線電接收器接收旋轉軸的扭轉訊號。轉軸的能源由固定在轉軸上的電池提供。這種方法稱為遙測扭力計。