轉矩傳感器的工作原理是什么

轉矩傳感器通過多種方式將轉矩轉化為電信號，以此反映機械部件在不同旋轉狀態下的扭矩變化。比如利用應變片電測技術在彈性軸上組成應變橋測量扭矩；在扭軸上安裝接近傳感器，通過測量兩組脈沖波相位差計算扭矩量。不同類型的轉矩傳感器，如電阻應變式、壓磁式、振弦式等，又各有獨特的工作方式，卻都圍繞著轉矩到電信號的轉化展開 。

電阻應變式轉矩傳感器，是把電阻應變片貼在扭軸上，利用應變電橋供電和輸出信號，不過需要借助導電滑環。然而它振動頻率低，在高速旋轉以及扭軸振動大的情況下不太適用。

壓磁式轉矩傳感器采用鐵磁材料扭軸，當受轉矩作用時，會產生方向性應力和磁各向異性。其優勢在于無需導電滑環，屬于非接觸測量，可靠性高且堅固耐用。

振弦式轉矩傳感器巧妙利用振弦敏感扭轉角來測量轉矩，有著良好的抗干擾性能。光電式則由扭軸和兩個光柵盤構成，轉矩越大，透光口開度越大，光電流脈沖寬度越大，脈沖電流平均值就與轉矩成正比。

相位差式由扭軸、兩個齒輪和一對磁阻式脈沖發生器組成，扭軸扭轉時，兩個檢測器輸出電壓會產生相位差，這個相位差與轉矩大小相對應。

在汽車轉向系統里，轉矩傳感器測量方向盤和轉向器輸出軸間傳遞的扭矩，并轉化為電壓值信號來調節轉向助力。其工作原理類似電位計，還有雙回路輸出，用于調節和判斷異常情況，而且機械部件的磨損對信號輸出的影響基本可以忽略不計。

總之，轉矩傳感器以多樣的方式，精準地將轉矩轉化為電信號，無論是在工業設備中，還是汽車等交通工具上，都發揮著至關重要的作用，助力各種機械系統穩定、高效運行，為人們的生產生活提供了堅實的保障 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）