扭矩测试的方法和分类-扭矩传感器的应用

扭矩测试的方法和分类-扭矩传感器的应用及原理和分类

目前的扭矩测试所用的扭矩传感器主要分几大类型，从应用来说分为
1.REACTION我们归纳为“静态”，这个静态是指传感器的测量弹性体不参与相对运动。从受力理解，这类测试是测试弹性体相对受的反作用力。常见的是一端固定，另一端受力的轴。
也有某些特殊的设计能够以静态的方式测量动态的扭矩，比如测试电机扭矩的扭矩台，电机固定在一个台架上，电机运行中对台架产生的反作用力被检测并还原为扭矩。

2.动态扭矩传感器
动态扭矩的测量弹性体一般会参与相对运动（主要是转动）。因为有相对运动，所以整体设计上对引线/信号处理以及机械连接方式要求较高。一般采用轴-轴联轴器或法兰-法兰弹性连接器。
针对信号/能源的传递方式不同动态的扭矩测试产品又分为以下几种：
A.集流环扭矩传感器
这种是最原始的产品，依靠4-16甚至更多组纯银或是白金集流环和碳刷传递信号，缺点是因为属于摩擦不能承受很高的转速，即是采用空气降温或液体降温（目前氟里昂在西方国家已被禁用）。摩擦造成信号噪音会随着使用增加。单集流环的优点也是别的产品很难替代的，首先是它的高响应速度/数据传输速度，因为是模拟方式集流环不存在信号的延迟或使响应问题，某些高动态试验只能靠集流环。
B.耦合式扭矩传感器
这种的原理是很简单的，依靠两个环形变压器线圈组实现激励能量的传入和测试信号的传出。但实现起来不是很简单，对制造工艺要求很高，环形变压器的间隙以及配合要求非常高。直接造成这类的传感器非常怕振动，2组线圈之间如果发生碰撞摩擦会直接损坏传感器。但这种方式的优势是没有摩擦的存在转速可以达到很高，响应速度也可接受。缺点目前只能耦合1个通道，布局多通道传感器没有空间来安置线圈。
C.射频
目前衍生出两类产品，一类是HBM为代表的环形黄铜天线射频，依靠射频信号传递信号和能源到旋转的弹性体，另一类是美国LEBOW的数字式方式，将测试信号数字化后再用射频输出，采用弧形天线。这两类目前是测功机以及各种大型扭矩测试的主流产品。数字方式更灵活，可以压缩数据以便提高数据传输速率，可以多通道并行。缺点是目前对高频响数字方式还有很大的局限。

本文章来自于：北京中瑞能仪表技术有限公司

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