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扭矩传感器工作原理与技术参数
资料介绍
一、基本定义
扭矩传感器（Torque Sensor）是一种能够精确测量旋转物体所受扭矩大小的装置，广泛应用于机械传动系统的动力监测、性能测试及过程控制领域。其核心功能是将物理扭矩信号转换为可读取的电信号，为设备运行状态分析和参数优化提供数据支持。
二、工作原理
（一）应变片式原理
1. 传感器弹性元件（如扭杆、空心轴）在扭矩作用下产生机械变形；
2. 粘贴于弹性元件表面的应变片随变形产生电阻变化；
3. 通过惠斯通电桥将电阻变化转换为电压信号输出；
4. 典型精度范围：±0.1%~±0.5% FS（满量程）。
（二）非接触式原理
1. 磁电感应式：利用旋转磁场与线圈的相对运动产生感应电动势，扭矩变化导致磁场强度改变；
2. 光电式：通过光栅或码盘的角位移差计算扭矩，适用于高转速场景；
3. 优势：无磨损、寿命长，可用于10,000 rpm以上的高速旋转系统。
四、分类及特点
（一）按安装方式
· 法兰连接型：适用于固定轴系，如电机输出端测试
· 键槽连接型：通过键与轴传递扭矩，安装便捷
· 非侵入式：无需拆卸轴系，通过表面应变监测实现测量
（二）按信号输出
· 模拟信号：4-20mA/0-10V，需外接AD转换器
· 数字信号：RS485/CAN总线，支持直接接入工业控制系统
· 无线传输型：集成蓝牙/NFC模块，适用于移动设备或旋转部件
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