扭矩的測量有相位差式和電阻應(yīng)變式等。這里只簡單介紹相位差式扭矩測量中的磁電式扭矩的工作原理和測量電路。磁電式扭矩傳感器的測量原理圖如下圖所示。

工作原理

在彈性軸的兩端，安裝有兩個(gè)相同的齒輪，在齒輪上方分別安裝有兩個(gè)相同的、繞在磁鋼上的信號(hào)線圈。彈性軸兩端分別與動(dòng)力軸和被測軸固定。彈性軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于磁鋼與齒輪的齒和齒間氣隙的磁導(dǎo)率的交替變化，在兩個(gè)信號(hào)線圈中分別感應(yīng)出兩個(gè)交變電勢，此兩電動(dòng)勢有一恒定的初始相位差。當(dāng)彈性軸受到扭矩作用時(shí)，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，兩齒輪將有相對(duì)扭轉(zhuǎn)角，導(dǎo)致兩電動(dòng)勢的相位差發(fā)生變化，測出相位差的變化，即可求得扭矩，而且根據(jù)其電動(dòng)勢的頻率還可同時(shí)測出轉(zhuǎn)速值。因?yàn)閮呻妱?dòng)勢的信號(hào)較弱，所以要先進(jìn)行信號(hào)放大，然后送入相位差檢測器中檢測其相位差。?

相位差測量電路

上圖是相位差檢測器原理圖，圖中是兩個(gè)過零比較器，起限流作用，其參數(shù)選擇視輸入的大小而定。設(shè)超前，當(dāng)此二信號(hào)經(jīng)兩對(duì)反并聯(lián)的二極管限幅后，進(jìn)入比較器，再經(jīng)異或門后便得出脈沖寬度等于兩個(gè)電壓相位差的信號(hào)。這里兩對(duì)反并聯(lián)的二極管的限幅作用是必要的。因?yàn)閷?duì)于選擇好的參數(shù)和二極管，只要保證和二極管能承受和的波動(dòng)，D和E兩點(diǎn)的電位永遠(yuǎn)不會(huì)超過0.7V，從而保證了不致因電壓過高而損壞。