扭矩傳感器可對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機械部件上的力和扭轉(zhuǎn)力矩進行感知及檢測，因而被廣泛應(yīng)用于各種動力設(shè)備、過程/流程工業(yè)、實驗室測試部門等應(yīng)用場所。在產(chǎn)品供應(yīng)方面，目前高端市場的扭矩傳感器主要以歐美品牌為主廣泛應(yīng)用于電機功率和扭矩檢測，橫跨汽車、船舶、礦山機械等多種行業(yè)，并向國外出口。
總體來看，扭矩傳感器在技術(shù)研發(fā)上均呈現(xiàn)出一些共同點：即小型化、集成化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化。扭矩傳感器的未來發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個面向：一是在機械方面，用戶要求傳感器的尺寸越來越小，同時要求盡可能地減輕重量和采用小形化材質(zhì)；二是在電子方面，無線信號、數(shù)字信號傳輸將是一大趨勢，特別是無線通信技術(shù)將會徹底解放繁瑣的接線工程。
為了滿足用戶對生產(chǎn)工藝、扭矩傳感器測試要求越來越高的需求，特別是小體積、高精度、長期穩(wěn)定性，以及能夠適應(yīng)各種嚴酷環(huán)境下的使用要求，市場上推出了一系列小外形、微型和超微型測力傳感器及扭矩傳感器。這類產(chǎn)品采用碳鋼或不銹鋼材質(zhì)以勝任各種惡劣環(huán)境，即使在可能影響測量結(jié)果的高疲勞或極端測試條件下，仍可兼顧長壽命、高精度的優(yōu)點，并可選擇多種尺寸和款式，以適合空間緊湊的狹小空間安裝。
摘要：機械動力設(shè)備的扭矩變化是其運行狀況的重要信息。作為扭矩測試中不可或缺的重要部分，扭矩傳感器也在不斷發(fā)展。那么，它是如何分類的?有著怎樣的發(fā)展歷程?又有怎樣的應(yīng)用?
扭矩傳感器主要用來測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機械效率，它將扭力的變化轉(zhuǎn)化成電信號，其精度關(guān)系到所在測試系統(tǒng)的精度。其主要特點在于既可以測量靜止扭矩，也可以測量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和動態(tài)扭矩;并且檢測精度高，穩(wěn)定性好，抗干擾性強;不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)測量正反轉(zhuǎn)扭矩，沒有導(dǎo)電環(huán)等磨損件，可以高轉(zhuǎn)速長時間運行;它輸出高電平頻率信號可直接送計算機處理。下面我們簡單了解一下常用的扭矩傳感器都有哪些。
非接觸式扭矩傳感器
非接觸式扭矩傳感器也是動態(tài)扭矩傳感器，又叫轉(zhuǎn)矩傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。它的輸入軸和輸出軸由扭桿連接，輸入軸上有花鍵，輸出軸上則是鍵槽，當扭桿受到轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)的時候，花鍵與鍵槽的相對位置則被改變，它們的相對位移改變量就是扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量。這樣的過程使得花鍵上的磁感強度變化，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號。
非接觸扭矩傳感器的特點是壽命長、可靠性高、不易受到磨損、有更小的延時、受軸的影響更小，應(yīng)用較為廣泛。
扭矩傳感器的歷史
扭矩傳感器的技術(shù)如今已經(jīng)越來越成熟，然而其實它的發(fā)展還是經(jīng)歷了三個階段。
測量技術(shù)的產(chǎn)生。1678年，羅伯特·胡克描述了著名的胡克定律材料延伸與相關(guān)材料張力之間的比例關(guān)系。并且，電橋電路的出現(xiàn)，使最小變化電壓能夠得到測量。
第一臺旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器誕生。1945年，市場上推出了第一臺旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器，它的原理是如果下方加載的軸的軸向扭矩扭轉(zhuǎn)一個角度，轉(zhuǎn)矩也會成比例變化。這個扭轉(zhuǎn)的角度可以通過測量系統(tǒng)進行測量。
和消費電子等民用領(lǐng)域相比，用于智能制造的工業(yè)傳感器在精度、穩(wěn)定性、抗震動和抗沖擊性方面提出了更為苛刻的要求?！肮I(yè)控制要確保零誤差，傳感器不僅要能實時通信，還要足夠精準，像民用領(lǐng)域的‘丟包’是絕對不能容忍的?！绷钟瓯硎荆皞鞲衅鲬?yīng)用在不同的工業(yè)領(lǐng)域，對其能耐受的溫度、濕度、酸堿度也有不同的個性化要求，功耗和尺寸也會受到嚴格限制，比方說零下60℃極端環(huán)境就是個極大的挑戰(zhàn)?！?/p>
工業(yè)扭矩傳感器不僅性能指標要求苛刻，種類也非常繁雜。據(jù)楊超介紹，從功能上來說，工業(yè)傳感器分為光電、熱敏、氣敏、力敏、磁敏、聲敏、濕敏等不同類別。以工業(yè)機器人為例，其中涉及的幾種重要傳感器包括：三維視覺傳感器、力扭矩傳感器、碰撞檢測傳感器、安全傳感器、焊接縫追蹤傳感器、觸覺傳感器等。
面對扭矩傳感器復(fù)雜現(xiàn)狀，我國智能制造傳感器的國產(chǎn)化應(yīng)該從哪里切入？新松機器人中央研究院院長助理楊奇峰向記者建議，不要追求大而全，而是應(yīng)該針對具體應(yīng)用需求，集中優(yōu)勢研制一類傳感器。“以我們需要用到的一款力覺傳感器來說，單個價格就高達10萬元?！?/p>
