磁電式扭矩傳感器和應變式扭矩傳感器的區別——應變式扭矩傳感器

　　應變式扭矩傳感器是電阻應變式傳感器的一大類型，應變式扭矩傳感器主要分為靜態扭矩傳感器和動態扭矩傳感器等。

　　靜態扭矩傳感器

　　靜態扭矩傳感器根據電阻應變原理把扭轉力矩產生的應變轉換成與其成線性關系的電信號，該系列產品制造工藝成熟，品種齊全，量程范圍廣，精度高，性能穩定可靠。

　　動態扭矩傳感器

　　動態扭矩傳感器基于電阻應變原理，通過集流環、電刷實現供電與信號輸出，適合于間斷或較低速測量使用。可測量正反兩個方向的扭矩。可測量動態也可測量靜態扭矩。

　　應變式扭矩傳感器的優點：電阻應變式扭矩傳感器的技術成熟，在超大量程轉矩測量方面可靠性較好，技術風險低。

　　應變式扭矩傳感器的應用：

　　1、電動機、發動機、內燃機等旋轉動力設備輸出扭矩及功率的檢測；

　　2、風機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；

　　3、鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測；

　　4、可用于污水處理系統中的扭矩及功率的檢測；

　　5、可用于制造粘度

　　計；6、可用于過程工業和流程工業中。

　　應變式扭矩傳感器應用電路圖

　　成品應變式扭矩傳感器是以圖所示結構為核心制造的。除此以外還有減震的基座，以及配套的聯軸器。并且為了減少帶來的額外負載，成品扭矩傳感器制造精度很高，內部摩擦力很小。

　　另外圖中給出了常見扭矩傳感器的安裝方式。顯然若使用剛性聯軸器，由于無減震作用，對兩軸的安裝要求比較高。若使用帶減震功能的聯軸器，則會抬高成本。不過與聲波表面力矩傳感器等相比，扭矩傳感器依然是在一般工況下最合適的扭矩傳感器之選。

　　傳感器采集的信號需要通過一系列處理

　　扭矩傳感器的兩種常見安裝方式

　　才能使用。經過學習與資料查找，一個典型的信號采集處理的電路部分如下圖

　　扭矩傳感器系統設計圖

　　磁電式扭矩傳感器和應變式扭矩傳感器的區別——磁電式扭矩傳感器

　　磁電式傳感器是利用電磁感應原理，將輸入運動速度變換成感應電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機械能轉換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器。

　　圖是磁電式扭矩傳感器的工作原理圖．在驅動源和負載之間的扭轉軸的兩側安裝有齒形圓盤．它們旁邊裝有相應的兩個磁電傳感器．磁電傳感器的結構見圖所示．傳感器的檢測元件部分由永久磁鐵、感應線圈和鐵芯組成．永久磁鐵產生的磁力線與齒形圓盤交接．當齒形圓盤旋轉時，圓盤齒凸凹引起磁路氣隙的變化，于是磁通量也發生變化，在線圈中感應出交流電壓，其頻率在數值上等于圓盤上齒數與轉數的乘積。

　　當扭矩作用在扭轉軸上時，兩個磁電傳感器輸出的感應電壓U1和U2存在相位差．這個相位差與扭轉軸的扭轉角成正比．這樣，傳感器就可以把扭矩引起的扭轉角轉換成相位差的電信號。

　　相位差測量電路

　　上圖是相位差檢測器原理圖，圖中A.AZ是兩個過零比較器，R1、RZ起限流作用，其參數選擇視輸入ui與UZ的大小而定。設U 1超前ui2i 當此二信號經兩對反并聯的三管限幅后，進入比較器A和A2i 再經異或門后便得出脈沖寬度等于兩個電壓相位差的信號。這里兩對反并聯的二極管的限幅作用是必要的。因為對于選擇好的參數R1、RZ和二極管，只要保證R1、RZ和二極管能承受U 1和ujz的波動，D和E兩點的電位永遠不會超過0.7V，從而保證了A和A2不致因電壓過高而損壞。

　　變壓器式位移傳感器是將位移的變化轉換為線圈互感的變化。當在變壓器的原邊輸入交流電壓U時，副繞組感應出電勢E。當鐵芯在線圈中移動時，其互感作相應變化，因而感應電動勢也變化，其變化量（4E ）正比于鐵心的位移（+x ）。因此通過測量副邊電壓，即可測量機械位移。

　　變壓器式位移傳感器的測量原理圖及測量電路框圖如下圖所示。信號源可產生正弦交流信號，經功率放大后加到變壓器的原邊，變壓器的副邊的電壓經放大、精密整流、濾波，將交流電壓變換為直流電壓，因為各環節均是線性的，因此其直流電壓4Ug值正比于位移4X。