簡單了解一下扭力傳感器

扭力傳感器又稱扭矩傳感器、扭力計，分動、靜兩大類。其中，動態(tài)扭力傳感器又可稱為扭矩傳感器、扭矩速度傳感器、非接觸式扭矩傳感器、旋轉扭矩傳感器等。扭力傳感器檢測各種旋轉或非旋轉機械部件上的扭矩。扭力傳感器將扭矩的物理變化轉換為電信號。扭力傳感器可用于制造粘度計和電動（氣動、液壓）扭矩扳手。具有精度高、頻率響應快、可靠性好、壽命長等優(yōu)點。

一般來說，扭矩是外部扭矩。例如，機床主軸的轉動是動力源提供外力矩的結果，而力矩就是內力矩。主軸工作時，刀具的切削力作用在主軸上，產生扭轉彈性變形。它測量扭矩的大小。扭矩是使物體產生旋轉效應或扭轉變形的力矩。它等于力和力臂的乘積。

扭矩是旋轉動力系統(tǒng)中經(jīng)常涉及的參數(shù)。為了檢測旋轉扭矩，更常用的是扭力傳感器。扭力傳感器在彈性軸的兩端裝有兩組齒數(shù)、形狀和安裝角度相同的齒輪，齒輪外側裝有接近（磁或光）傳感器。當彈性軸旋轉時，這兩組傳感器可以測量兩組脈搏波。通過比較兩組脈波前后沿的相位差，可以計算出彈性軸所承受的扭矩量。這種方法的優(yōu)點是：實現(xiàn)了扭矩信號的非接觸式傳輸，檢測信號為數(shù)字信號；缺點：體積大，安裝不方便。低速時，脈沖波的前緣和后緣較慢，難以比較，因此低速性能不理想。

扭矩測試較為成熟的檢測方法是應變電測技術，具有精度高、頻率響應快、可靠性好、壽命長等優(yōu)點。在被測彈性軸上粘貼帶有應變膠的專用扭力傳感器，形成應變橋。如果給應變橋提供工作電源，就可以測試彈性軸的扭轉電信號。這是基本的扭力傳感器模式。

然而，在旋轉動力傳輸系統(tǒng)中，如何將應變橋在旋轉體上的橋壓輸入和旋轉部與靜止部之間的檢測應變信號輸出可靠地傳遞是一個比較困難的問題。通常的方法是使用導電滑環(huán)來完成。由于導電滑環(huán)屬于摩擦接觸，不可避免地會產生磨損和發(fā)熱，從而限制了扭力傳感器的轉速和導電滑環(huán)的使用年限。而不可靠的接觸會引起信號波動，造成測量偏差較大，甚至測量不成功。