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機械動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品開發、質量檢驗、優化控制、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力驅動系統優化設計和智能控制上。目前, 國內外研制和開發的扭矩傳感器種類很多, 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 。根據材料力學理論 , 受純 扭矩傳感器的軸, 其表面主應力的方向與軸線成 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, 沿與軸線成 45°和 135°兩個方向各貼兩 片應變片, 并將它們接成差動全橋, 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 便仍廣泛使用在靜態和低速旋轉系統的扭矩測量 上。過去采用較多的用集流環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 ,而且存在著較大的噪聲。