机械动力设备的扭矩变化是其运行状况的重要信息, 扭矩测试是各种机械产品开发、质量检验、优化控制、工况监测和故障诊断等必不可少的内容 。扭矩传感器已广泛应用于各种机械设备的动力驱动系统优化设计和智能控制上。目前, 国内外研制和开发的扭矩传感器种类很多, 从原理上讲 , 主要分为应变型 、磁弹性型 、转角型和其他型等 4 种 。

此类扭矩传感器是目前国内外使用最多的一种传感 器,它采用在旋转轴表面贴应变片的传统方法 ,利用适 当的电路取得信号, 然后进行分析处理 。图 1 所示为 这种扭矩传感器的贴片示意图 。根据材料力学理论 , 受纯 扭矩传感器的轴, 其表面主应力的方向与轴线成 45°和 135° 角,主应力的绝对值等于最大的剪应力 。因此在扭矩传感器 器的扭转轴上, 沿与轴线成 45°和 135°两个方向各贴两 片应变片, 并将它们接成差动全桥, 其输出电压正比于 扭转轴所受的扭矩。

此种扭矩传感器因成本低廉和操作简 便仍广泛使用在静态和低速旋转系统的扭矩测量 上。过去采用较多的用集流环传输扭矩信息的方法 ,因其触头的磨损和接触电阻的变化 ,影响到扭矩传感器的测 量精度和使用寿命 ,而且存在着较大的噪声。