静态扭矩传感器是如何工作的?

    静态扭矩传感器是根据电阻应变原理，将扭转力矩产生的应变转化为与扭转力矩线性相关的电信号的一种仪器。该产品制造技术成熟，品种齐全，范围广，精度高，性能稳定可靠。广泛应用于试验机、静力矩检测等测试系统中，因稳定性好、测量精度高、性价比高而受到用户好评。

    静态扭矩传感器像许多其他类型的传感器一样，扭矩传感器是使用应变技术进行测量的。传感器通常是一个金属测量体，其上安装有应变片(SG)。应变片牢固地附着在测量体上。

    如果对传感器施加外部载荷，测量体就会变形，应变片的电阻也会随之变化。这样就可以通过电阻的变化来测量负载。这不仅适用于扭矩传感器，也适用于重量传感器、力传感器和其他类型的传感器。然而，扭矩传感器有一些特殊的特点。与重量传感器或力传感器不同的是，扭矩传感器的测量体在使用时不受拉载荷的影响，而是受到杠杆力矩或扭矩的影响，从而产生扭转。因此，扭矩传感器需要特殊的应变计来测量这种类型的负载，扭矩。两种典型的扭矩传感器设计结构是轴和法兰。

    静态扭矩传感器由轴组成，测量轴也可以是中空的。应变计安装在轴上，根据型号的不同，有时安装在中间的锥形部分，轴由外壳密封。当壳体或定子固定时，轴或转子可以移动或旋转。这两个部分通过低摩擦、零间隙轴承相互连接。传感器一般通过轴两端的轮毂式夹具安装在结构或试验台上。它们有各种形状和大小。测量法兰的结构与测量轴的结构基本相似，但外观完全不同。它们也包含一个中空的轴，尽管是一个很短的轴。法兰位于轴的两端。这使得传感器可以通过螺纹连接集成到结构或测试台中。测量法兰包括转子和定子。然而与测量轴不同，转子不是完全封闭在外壳中，因此不需要轴承组件。这是旋转扭矩传感器与其他传感器(如力传感器或重量传感器)的特大区别，在这些传感器中，由于转子旋转时电缆缠绕在一起，为其供电和传输测量数据的电缆无法使用。为了避免这种情况，需要一个非接触连接将信号或电能从定子传输到旋转的转子，为安装的应变测量电路供电。

    电子设备安装在测量体内部。应变桥信号经过放大、滤波和数字化处理后，以无线方式传输到定子。然后可以通过频率或电压信号输出数据，或通过现场总线进行数字输出，例如使用EtherCAT或Profinet，这取决于应用程序。当测量扭矩时，传感器并不总是旋转。非旋转装置的典型应用是标准试验机和搅拌器测量。在后者中，传感器由电机外壳支撑，电机外壳驱动轴通过传感器的中心孔。

    在大多数应用中，传感器是主体和测功机之间旋转传输链的一部分。例如，被测试的对象可能是内燃机、变速箱或电机。