应变式扭矩传感器原理
1 金属应变计作业原理
电阻应变片的作业原理是依据金属的应变效应。金属丝的电阻跟着它所受的机械变形的巨细而发作相应的改变的现象称为金属的电阻应变效应。
例如，一段金属丝的电阻R与丝的长度L，横截面A有如下联系：
因而在适当的范围内，电阻的相对改变与金属丝的纵向应变成正比，也及金属丝有着不错的线性度。
2 扭矩丈量原理
弹性体是扭矩传感器的要害部件，它直接与被测目标触摸（例如电机转轴）并引起应变片发作形变。弹性轴在遭到改变时发作形变（如图），轴上会有应力和应变发作。其横截面会遭到一个剪应力，该剪应力依照直线规则改变，在轴的中心处为零，轴的外表到达最大。
图一弹性轴横截面与外表手里剖析
现在从弹性轴的径向外表上取一个单元进行研究，如图，在其与杆轴成45度与135度的斜面上，遭到法向应力，此法向应力为主应力，其数值等于横截面上的剪应力
图二传统贴片方法示意图
图中，此应力在一个方向上受拉伸，另一个方向上受紧缩。
式中，v表明泊松比，E表明弹性模量易知应变片1R和应变片2R遭到的应变数值相同，符号相反。
依据材料力学原理，受纯扭矩的轴，其横截面上的剪应力与轴上扭矩的联系为：
式中M为轴上扭矩，Wp为轴截面的抗扭模数。
从上式知，圆轴的扭矩巨细与应变片的电阻该变量呈正比，因而通过应变片丈量扭矩理论可行。别的在图。中在测点处与轴线呈45°和135°的两个方向各贴一片应变片，构成一对应变花，假如选用半桥片和全桥四片测扭，能扫除横剪力的影响。可是因为两片应变片花彼此有重合的部分，会下降应变片的应变能力，因而实践中应变片可分隔贴，例如每90°均匀散布。
图三散布贴片方法立体图
应变式扭矩传感器运用
制品应变式扭矩传感器是以图所示结构为中心制作的。除此以外还有减震的基座，以及配套的联轴器。而且为了削减带来的额定负载，制品扭矩传感器制作精度很高，内部摩擦力很小。
别的图中给出了常见扭矩传感器的装置方法。明显若运用刚性联轴器，因为无减震效果，对两轴的装置要求比较高。若运用带减震功用的联轴器，则会举高本钱。不过与声波外表力矩传感器等比较，扭矩传感器依然是在一般工况下最合适的扭矩传感器之选。
传感器收集的信号需求通过一系列处理
图4扭矩传感器的两种常见装置方法
才干运用。通过学习与材料查找，一个典型的信号收集处理的电路部分如下图
图五扭矩传感器体系设计图
