扭矩傳感器，又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀，分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩大類，其中動(dòng)態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。 扭矩傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測(cè)。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號(hào)。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì)，電動(dòng)(氣動(dòng)，液力)扭力扳手，它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

扭矩傳感器的工作原理是基于應(yīng)變測(cè)量的。它通常由一個(gè)金屬片組成，金屬片的形狀和大小與所要測(cè)量的扭矩相關(guān)。當(dāng)扭矩作用于金屬片時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變，導(dǎo)致金屬片發(fā)生形變。這個(gè)形變會(huì)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(hào)輸出。接收電信號(hào)的電路會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、線性化和校準(zhǔn)，最終輸出一個(gè)與扭矩成正比的電信號(hào)。

扭矩傳感器的幾個(gè)重要參數(shù)包括測(cè)量范圍、靈敏度、準(zhǔn)確度、重復(fù)性、帶寬和溫度特性等。測(cè)量范圍指的是傳感器能夠測(cè)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?jìng)鞲衅鬏敵鲭娦盘?hào)相對(duì)于輸入扭矩變化的比例。準(zhǔn)確度是指?jìng)鞲衅鬏敵鲭娦盘?hào)與實(shí)際扭矩之間的誤差，通常以百分比或牛頓米為單位。重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谙嗤ぞ叵露啻螠y(cè)量所得結(jié)果之間的一致性。帶寬是指?jìng)鞲衅鬏敵鲭娦盘?hào)的最大頻率范圍。溫度特性是指?jìng)鞲衅鬏敵鲭娦盘?hào)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(dòng)態(tài)扭矩傳感器，又叫轉(zhuǎn)矩傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，旋轉(zhuǎn)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(dāng)扭桿受到轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)的時(shí)候，花鍵與鍵槽的相對(duì)位置則被改變，它們的相對(duì)位移改變量就是扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量。這樣的過程使得花鍵上的磁感強(qiáng)度變化，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。非接觸扭矩傳感器的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、可靠性高、不易受到磨損、有更小的延時(shí)、受軸的影響更小，應(yīng)用較為廣泛。

2、應(yīng)變片扭矩傳感器

應(yīng)變片扭矩傳感器使用的是應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。它的原理是利用彈性軸，粘貼應(yīng)變計(jì)，組成了測(cè)量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩作用發(fā)生微小形變，電橋的電阻值就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而電信號(hào)發(fā)生了變化，實(shí)現(xiàn)扭矩的測(cè)量。應(yīng)變片扭矩傳感器的特點(diǎn)是分辨能力高、誤差較小、測(cè)量范圍大、價(jià)格低廉，便于選擇和大量使用。

3、相位差式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器

相位差時(shí)扭轉(zhuǎn)傳感器就是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器，它的原理就是根究磁電相位差式轉(zhuǎn)矩測(cè)量技術(shù)，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(cè)安裝接近傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩組傳感器的波形產(chǎn)生相位差，從而計(jì)算出扭矩。 它的特點(diǎn)主要是實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞，檢測(cè)的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)速較高。但是這種扭矩傳感器體積較大，低轉(zhuǎn)速時(shí)的性能不理想，因此應(yīng)用已不是很廣泛。

扭矩傳感器的應(yīng)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(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等的性能測(cè)試和調(diào)節(jié)。在機(jī)器人技術(shù)中，扭矩傳感器可以用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的扭矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和反饋控制。在航空航天領(lǐng)域中，扭矩傳感器可以用于測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)部件的扭矩，從而提高飛機(jī)的安全性和性能。在石油和天然氣開采領(lǐng)域中，扭矩傳感器可以用于測(cè)量鉆井設(shè)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(shè)備中，扭矩傳感器可以用于測(cè)量人體肌肉和關(guān)節(jié)的扭矩，從而幫助醫(yī)生診斷和治療疾病。在材料測(cè)試中，扭矩傳感器可以用于測(cè)量材料的彈性模量、抗剪強(qiáng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)剛度等物理參數(shù)。