扭矩傳感器在工控行業被廣泛使用

扭矩傳感器是檢測各種旋轉或非旋轉機械部件的扭矩感知。扭矩傳感器將扭矩的物理變化轉換為準確的電信號。

一般來說，扭矩是外力矩。例如，機床主軸旋轉是動力源提供的外力矩作用的結果，而扭矩是內力矩。當主軸工作時，刀具切削力對主軸的反作用產生扭轉彈性變形，可以用來衡量扭矩的大小。扭矩是使物體發生旋轉效應或扭轉變形的扭矩，等于力和臂的乘積。

扭矩是旋轉動力系統中最常見的參數。為了檢測旋轉扭矩，扭轉角相位差傳感器被廣泛使用。扭轉角相位差傳感器是在彈性軸的兩端安裝兩組齒數、形狀和安裝角度完全相同的齒輪，在齒輪的外側安裝一個接近（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沖波，并比較兩組脈沖波前后的相位差來計算彈性軸所承受的扭矩。

扭矩測試相對成熟的測試方法是應變電測技術，具有精度高、頻率快、可靠性好、使用壽命長等優點。用應變膠將特殊的扭矩應變片粘貼在被測彈性軸上，形成應變橋。如果向應變橋提供工作電源，則可以測試彈性軸扭轉的電信號。這是基本的扭矩傳感器模式。

然而，在旋轉動力傳輸系統中，最棘手的問題是旋轉體上應變橋的橋壓輸入和檢測到的應變信號輸出如何可靠地在旋轉部分和靜止部分之間傳輸。通常的方法是使用導電滑環。由于導電滑環屬于摩擦接觸，不可避免地存在磨損和加熱，限制了旋轉軸的速度和導電滑環的使用壽命。由于接觸不可靠，導致信號波動，導致測量誤差大，甚至測量不成功。

為了克服導電滑環的缺陷，另一種方法是使用無線電遙測方法：將扭矩應變信號放大到旋轉軸上，將V/F轉換為頻率信號，通過載波調制從旋轉軸發射到軸外，然后通過無線電接收獲得旋轉軸扭矩信號。旋轉軸上的能源供應是固定在旋轉軸上的電池。該方法是遙測扭矩計。