扭矩传感器通过将机械扭矩转换为可测量的电信号实现检测,其核心原理基于应变片的电测转换技术,广泛应用于各类汽车、轮船、机车等发动机的扭矩和功率测试,传动电机的扭矩和功率测试、航空航天测试、台架测试、螺丝拧紧机质量控制。为国之重器的技术突破和快速发展起到了关键性作用。 核心工作原理 一、扭矩传感器的基本原理是通过测量物体受力产生的物理变化,将这些机械量转换为电信号进行量化分析。这一过程包含三个关键步骤: 1、物理转换:扭矩作用引发弹性轴形变或材料特性改变。 2、传感转换:通过传感器将物理变化转化为电信号(如电压、频率或相位差)。 3、信号处理:放大、滤波及数字化处理,结合标定参数计算扭矩值。 二、核心元件:弹性轴+应变片组成的惠斯通电桥。 1、工作流程: 1-1 扭矩使弹性轴表面产生微应变。 1-2 应变片电阻值随形变线性变化。 1-3 电桥输出与扭矩成正比的电压信号。 2、优势:精度可达±0.1%、响应时间<1ms,适用静态/动态测量。 3、特点:非接触式检测,最高转速每分钟可达20000rpm。
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