機械動(dòng)力設備的扭矩變化是其運行狀況的重要信息, 扭矩測試是各種機械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、質(zhì)量檢驗、優(yōu)化控制、工況監測和故障診斷等必不可少的內容 。扭矩傳感器已廣泛應用于各種機械設備的動(dòng)力驅動(dòng)系統優(yōu)化設計和智能控制上。目前, 國內外研制和開(kāi)發(fā)的扭矩傳感器種類(lèi)很多, 從原理上講 , 主要分為應變型 、磁彈性型 、轉角型和其他型等 4 種 。

此類(lèi)扭矩傳感器是目前國內外使用最多的一種傳感 器,它采用在旋轉軸表面貼應變片的傳統方法 ,利用適 當的電路取得信號, 然后進(jìn)行分析處理 。圖 1 所示為 這種扭矩傳感器的貼片示意圖 。根據材料力學(xué)理論 , 受純 扭矩傳感器的軸, 其表面主應力的方向與軸線(xiàn)成 45°和 135° 角,主應力的絕對值等于最大的剪應力 。因此在扭矩傳感器 器的扭轉軸上, 沿與軸線(xiàn)成 45°和 135°兩個(gè)方向各貼兩 片應變片, 并將它們接成差動(dòng)全橋, 其輸出電壓正比于 扭轉軸所受的扭矩。

此種扭矩傳感器因成本低廉和操作簡(jiǎn) 便仍廣泛使用在靜態(tài)和低速旋轉系統的扭矩測量 上。過(guò)去采用較多的用集流環(huán)傳輸扭矩信息的方法 ,因其觸頭的磨損和接觸電阻的變化 ,影響到扭矩傳感器的測 量精度和使用壽命 ,而且存在著(zhù)較大的噪聲。