一、什么是扭矩？

      扭矩是衡量導(dǎo)致物體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的力度，此力度是兩個(gè)問題的組合：一是用于使對(duì)象在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的力的大小，二是物體軸與施加力的點(diǎn)之間的距離。

扭矩是這兩個(gè)測(cè)量值的乘積：力和長度即千克、米或厘米，用牛頓·米N.m或牛頓·厘米N.cm表示。當(dāng)扭矩非常小時(shí)，以用千克-厘米-牛頓·厘米N.cm表示，因?yàn)榕ぞ匾蕾囉趦蓚€(gè)相互關(guān)聯(lián)的測(cè)量-力和長度-當(dāng)一個(gè)測(cè)量增加或減少時(shí)存在比例關(guān)系。例如，如果將旋轉(zhuǎn)軸與施加不變力的點(diǎn)之間的距離加倍，則扭矩也加倍。如果距離減半，則扭矩也減半。

      扭矩有時(shí)被稱為力矩，并且物體的旋轉(zhuǎn)軸與施加垂直力以旋轉(zhuǎn)物體的點(diǎn)之間的距離被稱為力矩臂。因此，需要100千克米的扭矩的應(yīng)用也應(yīng)選用100N.m的力矩。

二、扭矩可分為兩種：

1.反作用力矩也可以稱之為靜態(tài)扭矩，那什么是反作用力呢？

 反作用力矩是轉(zhuǎn)動(dòng)不能繞軸自由旋轉(zhuǎn)的物體所需的力。

例如，使用螺絲刀將螺釘擰入非常堅(jiān)硬的木材或金屬中需要反作用扭矩以在遇到任何阻力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭。

2.旋轉(zhuǎn)扭矩也可稱之為動(dòng)態(tài)扭矩，那什么是旋轉(zhuǎn)扭矩呢？

旋轉(zhuǎn)扭矩是使自由旋轉(zhuǎn)和連續(xù)旋轉(zhuǎn)所需的力。例如，傳動(dòng)軸或傳動(dòng)軸需要旋轉(zhuǎn)扭矩連續(xù)旋轉(zhuǎn)（360o）。旋轉(zhuǎn)扭矩的一些其他示例包括工業(yè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器和齒輪減速器。旋轉(zhuǎn)扭矩與反作用扭矩不同。

三、如何測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩？

旋轉(zhuǎn)扭矩是使得可以自由旋轉(zhuǎn)的東西連續(xù)（360o）所需的力。旋轉(zhuǎn)扭矩可以通過旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器測(cè)量。旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器或換能器通過將扭矩轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩。為您的應(yīng)用選擇扭矩傳感器取決于許多因素，例如長期可靠性，物理限制，便攜性和預(yù)算。

測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩的一種方法是對(duì)軸進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量。在該過程中，一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變儀直接粘合到旋轉(zhuǎn)的軸上。當(dāng)軸由于施加的扭矩而變形時(shí)，粘合的箔應(yīng)變計(jì)中的電阻也會(huì)變形。惠斯通電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換為校準(zhǔn)輸出信號(hào)。

直接扭矩傳感器測(cè)量通常優(yōu)于遠(yuǎn)程或間接計(jì)算扭矩的方法。測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩的另一種方法是將換能器安裝在機(jī)器機(jī)組中作為在線預(yù)測(cè)量傳感器。

無線扭矩傳感器由與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)法蘭在線連接的旋轉(zhuǎn)扭矩變壓器組成。旋轉(zhuǎn)扭矩變換器通過無線傳輸耦合到組件的靜止部分。固定環(huán)形天線將功率引入旋轉(zhuǎn)扭矩單元上的嵌入式天線。感應(yīng)電源將激勵(lì)電壓提供給應(yīng)變儀，并為安裝在扭矩傳感器中的無線電發(fā)射器供電。然后，無線電發(fā)射器調(diào)制應(yīng)變信號(hào)以便傳輸?shù)焦潭ㄌ炀€。

另一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩的方法是使用夾緊式套環(huán)。夾緊式扭矩傳感器是預(yù)先校準(zhǔn)的彎曲梁，安裝在夾緊在軸上的兩個(gè)軸環(huán)之間。適當(dāng)間隔的刀刃提供準(zhǔn)確，可靠的軸扭矩測(cè)量，而不會(huì)損壞或修改軸。夾緊式扭矩傳感器可處理3至32英寸的軸直徑。

四、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器如何工作？

有兩種類型的旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器。一些旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器，例如無線模型，是非接觸式的。

基于無線電遙測(cè)的無線旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器可靠且易于安裝。無線旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器比接觸扭矩傳感器更昂貴，因?yàn)闊o線旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器是非接觸式的，這意味著它們不需要支撐軸承或機(jī)械接觸部件。

固定天線在旋轉(zhuǎn)軸上的環(huán)形天線中感應(yīng)功率。來自旋轉(zhuǎn)軸天線的功率被調(diào)節(jié)并激勵(lì)應(yīng)變儀。然后，安裝在軸上的無線電發(fā)射器將測(cè)量信號(hào)發(fā)送回固定天線。遙測(cè)天線需要稍微靈活，以便于機(jī)械安裝。接收器還應(yīng)調(diào)整天線的峰值耦合，以獲得最大感應(yīng)功率和接收信號(hào)強(qiáng)度。無線電天線間隙通常小于3/4英寸。

其他旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器正在接觸。滑環(huán)通常用在接觸式扭矩傳感器中，以向安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的應(yīng)變儀施加功率并從中獲取信號(hào)。但是，滑環(huán)容易磨損。在許多工業(yè)應(yīng)用中，保持無油滑環(huán)并不總是容易的。滑環(huán)刷以及這些扭矩傳感器內(nèi)部的支撐軸承最終會(huì)磨損。

當(dāng)換能器與旋轉(zhuǎn)軸成直線安裝時(shí)，在線旋轉(zhuǎn)扭矩變壓器是測(cè)量扭矩的理想選擇。它們包括具有校準(zhǔn)輸出的應(yīng)變儀扭矩單元，并通過旋轉(zhuǎn)變壓器感應(yīng)地耦合到組件上的固定繞組。旋轉(zhuǎn)變壓器連接應(yīng)變儀，用于功率和信號(hào)返回。

除了初級(jí)或次級(jí)線圈旋轉(zhuǎn)之外，旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理與任何傳統(tǒng)變壓器相同。旋轉(zhuǎn)變壓器簡(jiǎn)單，易于使用，通常應(yīng)用于較小的機(jī)器列車。旋轉(zhuǎn)變壓器具有一定的噪聲敏感性，需要軸承支撐，因此需要進(jìn)行維護(hù)。安裝直列式換能器的動(dòng)作也會(huì)改變系統(tǒng)動(dòng)態(tài)，并且可能意味著扭矩值本身可能會(huì)改變