扭矩傳感器在應(yīng)用上具有哪些優(yōu)勢(shì)？

扭力傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件的扭矩感知的測(cè)試。它可以將扭矩狀態(tài)變化轉(zhuǎn)換為精確的電信號(hào)，具有精度高、頻率快、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。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)。

扭矩傳感器系統(tǒng)的硬件電路一般分為模擬和數(shù)字兩大部分：模擬部分主要由傳感器接口電路、信號(hào)放大與處理電路、信號(hào)變換電路，以及信號(hào)源和精密電源等部分組成;數(shù)字部分以微要為核心，包括數(shù)字輸出接口、人機(jī)界面(鍵盤(pán)、顯示器、開(kāi)關(guān)等)和通信電路等。在扭矩傳感器硬件電路的具體設(shè)計(jì)盡可能采用集成度高、功能強(qiáng)大、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的新器件，以達(dá)到 簡(jiǎn)化硬件電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高硬件電路整電氣性能、工藝性能、可靠性和可維護(hù)性，同時(shí)降低硬件電路成本的目的。

扭矩傳感器的信號(hào)導(dǎo)出可隨意選擇波形一方波或脈沖波;傳感器檢測(cè)精度高，穩(wěn)定性好，抗干擾性強(qiáng);無(wú)需反復(fù)調(diào)整零，連續(xù)測(cè)量正反扭矩;不僅可以測(cè)量靜態(tài)扭矩，還可以測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩;體積小，可單獨(dú)使用二次儀器

電位計(jì)扭力傳感器的犸象力分為旋臂式、雙極行星齒輪式、扭桿式。扭桿式測(cè)量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性相對(duì)較高，早期應(yīng)用較多。扭桿扭矩傳感器主要由扭桿彈簧、角位移變換器、電位計(jì)組成。扭桿彈簧的主要功能是檢查方向盤(pán)上司機(jī)的扭矩，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角值。角位移變換器是一對(duì)由剛球、螺旋槽和滾輪組成的螺旋機(jī)構(gòu)，將扭桿彈簧兩端的相對(duì)角轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)套筒的軸向位移。與輸入軸相比，滾輪可以在螺旋方向移動(dòng)，而滾輪通過(guò)銷安裝在輸出軸上，可以在垂直方向上移動(dòng)。因此，當(dāng)輸入軸與輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾輪根據(jù)輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向和輸出軸的旋轉(zhuǎn)量垂直移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)，扭矩傳遞到扭矩桿，輸入軸偏離輸出軸。這個(gè)誤差使?jié)L輪移動(dòng)，這些軸向的移動(dòng)轉(zhuǎn)化為電位計(jì)的杠桿旋轉(zhuǎn)角度。電阻線上滾動(dòng)觸點(diǎn)的移動(dòng)改變了電位計(jì)的電阻值，電阻通過(guò)電位計(jì)轉(zhuǎn)化為電壓。扭距信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。

扭矩傳感器的優(yōu)點(diǎn)

隨著自控系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，對(duì)扭矩傳感器的可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)。

1、測(cè)試系統(tǒng)正在向小型化數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

2、從單一功能到多功能開(kāi)發(fā)，包括自我補(bǔ)償、自我修正、適應(yīng)、自我診斷、遠(yuǎn)程設(shè)置、狀態(tài)組合、信息存儲(chǔ)和內(nèi)存;

3、向小型化、一體化方向發(fā)展。傳感器的檢測(cè)部分可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化來(lái)小型化，IC部分可以將盡可能多的半導(dǎo)體部件和電阻整合到單個(gè)IC部件中，從而減少外部部件的數(shù)量。

4、靜態(tài)測(cè)試向動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)方向;

二、扭矩傳感器的不足之處

遙測(cè)扭矩儀的成功在于克服電動(dòng)滑環(huán)的兩個(gè)缺陷。但是也有三個(gè)缺點(diǎn)。

一個(gè)是容易受到現(xiàn)場(chǎng)電磁波的使用。二是因?yàn)槭请姵仉娫?，所以只能在短期?nèi)使用。三是將結(jié)構(gòu)附著在旋轉(zhuǎn)軸上，容易引起高速轉(zhuǎn)速的動(dòng)平衡問(wèn)題，因此在小距離和小直徑軸上更為突出。數(shù)字扭矩傳感器吸收了上述多種方法的優(yōu)點(diǎn)，克服了缺陷，基于變形傳感器設(shè)計(jì)了兩套旋轉(zhuǎn)變壓器，實(shí)現(xiàn)了能量和信號(hào)的非接觸傳輸。扭矩信號(hào)的傳遞與旋轉(zhuǎn)與否無(wú)關(guān)，與轉(zhuǎn)速大小無(wú)關(guān)，與旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)。

三、扭矩傳感器的主要特點(diǎn)如下：

可以測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩。那個(gè)檢查的穩(wěn)定性很好，抗干擾性能很強(qiáng)，精度很好。它測(cè)量時(shí)不需要每次調(diào)節(jié)0，可以連續(xù)測(cè)量正反轉(zhuǎn)矩。它的信號(hào)輸出可以由你操作，可以選擇脈沖波或波形-方波。

測(cè)量范圍廣。有0到1000Nm的標(biāo)準(zhǔn)可以選擇，某些非標(biāo)準(zhǔn)的如20，00NM、100，000NM、100，000NM等，可以使用特殊范圍的自定義進(jìn)行自定義。體積非常小，重傳感器可以脫離二次儀表獨(dú)立使用，只需按插座針號(hào)提供的15V、-15V的電源即可輸出與阻抗和正向關(guān)系成正比的脈沖波或等方波的頻率信號(hào)，非常輕，安裝非常方便。