和稱重傳感器或力傳感器不同，扭矩傳感器的測量體在使用時(shí)不會受到拉向載荷，而是受到杠桿力矩或扭矩的影響，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。因此，扭矩傳感器需要采用特殊的應(yīng)變計(jì)來測量這種類型的載荷，即扭矩。據(jù)天沐了解，典型的扭矩傳感器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有兩種，分別為軸式和法蘭。

軸式扭矩傳感器：

軸式扭矩傳感器由測量軸組成，測量軸也可能是空心的。應(yīng)變計(jì)安裝在軸上，有時(shí)安裝在中間的錐形部分上，具體取決于不同的型號，軸由殼體密封。軸或轉(zhuǎn)子可以移動或旋轉(zhuǎn)，而外殼或定子固定。這兩部分通過低摩擦、零游隙軸承相互連接。傳感器一般通過軸兩端的轂式聯(lián)軸器連接到測試結(jié)構(gòu)或試驗(yàn)臺上。這些聯(lián)軸器有各種形狀和尺寸。

扭矩法蘭：

測量法蘭的結(jié)構(gòu)基本上與測量軸相似，但外觀完全不同。它們也由一個(gè)中空的軸組成，盡管這個(gè)軸非常短。法蘭位于軸的兩端。這樣可使傳感器能夠通過螺紋連接集成到結(jié)構(gòu)或試驗(yàn)臺中。測量法蘭包括轉(zhuǎn)子和定子。然而，與測量軸不同，轉(zhuǎn)子并非完全封閉在殼體中。因此，無需軸承總成。

非接觸式測量數(shù)據(jù)傳輸是扭矩傳感器與其他傳感器之間的明顯區(qū)別。由于旋轉(zhuǎn)，其無法使用供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娎|，因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)電纜會纏繞在一起。為了避免這種情況，需要采用非接觸式方式連接，將信號或電能從定子傳輸?shù)睫D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，從而為安裝的應(yīng)變測量電路供電。

電子設(shè)備安裝在測量體內(nèi)。應(yīng)變橋路信號在無線傳輸?shù)蕉ㄗ又氨环糯?、濾波和數(shù)字化。然后，數(shù)據(jù)可以通過頻率或電壓信號輸出，也可以通過現(xiàn)場總線數(shù)字輸出，例如EtherCAT或Profinet，具體取決于應(yīng)用。

測量扭矩時(shí)，傳感器不總是旋轉(zhuǎn)。非旋轉(zhuǎn)裝置的典型應(yīng)用是標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)和攪拌機(jī)測量。在后者中，傳感器由電機(jī)外殼支撐，驅(qū)動軸穿過傳感器的中心孔。

在大多數(shù)應(yīng)用中，傳感器是被測物和測功機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)傳動系一部分。例如，被測物可能是內(nèi)燃機(jī)、變速箱或電機(jī)。

除扭矩外，扭矩傳感器還可以記錄其它測量變量。這是可選的。最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)速，可以通過在轉(zhuǎn)子上的透光開槽圓盤來測量轉(zhuǎn)速。當(dāng)傳感器轉(zhuǎn)動時(shí)，光束會有一定的間隔中斷。當(dāng)時(shí)間窗口恒定時(shí)，只需通過脈沖數(shù)即可計(jì)算出轉(zhuǎn)速。

許多用戶感興趣的另外一個(gè)重要特性是功率，功率可以通過扭矩乘以轉(zhuǎn)速來計(jì)算。此外，許多扭矩傳感器都內(nèi)置溫度傳感器，例如，它可以告訴我們傳感器或傳動系的工作溫度。