轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是什么

轉(zhuǎn)矩傳感器通過多種方式將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號，以此反映機械部件在不同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭矩變化。比如利用應(yīng)變片電測技術(shù)在彈性軸上組成應(yīng)變橋測量扭矩；在扭軸上安裝接近傳感器，通過測量兩組脈沖波相位差計算扭矩量。不同類型的轉(zhuǎn)矩傳感器，如電阻應(yīng)變式、壓磁式、振弦式等，又各有獨特的工作方式，卻都圍繞著轉(zhuǎn)矩到電信號的轉(zhuǎn)化展開 。

電阻應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩傳感器，是把電阻應(yīng)變片貼在扭軸上，利用應(yīng)變電橋供電和輸出信號，不過需要借助導(dǎo)電滑環(huán)。然而它振動頻率低，在高速旋轉(zhuǎn)以及扭軸振動大的情況下不太適用。

壓磁式轉(zhuǎn)矩傳感器采用鐵磁材料扭軸，當受轉(zhuǎn)矩作用時，會產(chǎn)生方向性應(yīng)力和磁各向異性。其優(yōu)勢在于無需導(dǎo)電滑環(huán)，屬于非接觸測量，可靠性高且堅固耐用。

振弦式轉(zhuǎn)矩傳感器巧妙利用振弦敏感扭轉(zhuǎn)角來測量轉(zhuǎn)矩，有著良好的抗干擾性能。光電式則由扭軸和兩個光柵盤構(gòu)成，轉(zhuǎn)矩越大，透光口開度越大，光電流脈沖寬度越大，脈沖電流平均值就與轉(zhuǎn)矩成正比。

相位差式由扭軸、兩個齒輪和一對磁阻式脈沖發(fā)生器組成，扭軸扭轉(zhuǎn)時，兩個檢測器輸出電壓會產(chǎn)生相位差，這個相位差與轉(zhuǎn)矩大小相對應(yīng)。

在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里，轉(zhuǎn)矩傳感器測量方向盤和轉(zhuǎn)向器輸出軸間傳遞的扭矩，并轉(zhuǎn)化為電壓值信號來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力。其工作原理類似電位計，還有雙回路輸出，用于調(diào)節(jié)和判斷異常情況，而且機械部件的磨損對信號輸出的影響基本可以忽略不計。

總之，轉(zhuǎn)矩傳感器以多樣的方式，精準地將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號，無論是在工業(yè)設(shè)備中，還是汽車等交通工具上，都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，助力各種機械系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行，為人們的生產(chǎn)生活提供了堅實的保障 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）