电机扭矩传感器：应变片、电桥与非接触传输技术的核心应用
一、核心技术
电机扭矩传感器是一种利用应变片感知弹性轴形变的装置。当扭矩作用于弹性轴时，轴会发生微小的扭转形变。粘贴在轴表面的应变片，其电阻值会随着这种形变而变化。通过惠斯通电桥电路，这种电阻变化被转化为电压信号输出，从而实现扭矩的精准测量。
二、信号处理与传输技术
应变片产生的电信号需要经过一系列的信号处理，包括放大、滤波和模数转换。对于旋转式传感器，为了应对旋转导致的电缆缠绕问题，非接触式传输技术（如电磁感应或无线传输）被广泛应用，确保信号稳定传输，满足动态测量需求。
三、与其他类型传感器的对比
尽管存在光纤式和磁式等其他类型的扭矩传感器，但应变式扭矩传感器因其成本低廉、可靠性高而成为市场主流。
二、应用领域及关注问题
（一）主要应用场景
1. 动力系统监测：在电机、发动机等旋转设备的输出扭矩和功率检测中，应变片扭矩传感器发挥着重要作用，助力优化能源效率。
2. 工业自动化：集成于机械臂、生产线等场景的扭矩传感器，实时监控传动轴扭矩，保障设备安全运行，推动工业生产线的智能化发展。
3. 交通工具：应用于汽车电动转向系统（EPS）、铁路机车等，实现转向力矩的精准反馈，提升行驶安全性。
4. 精密工具：如扭力扳手、粘度计等，应变片扭矩传感器的应用确保了操作的高精度。
（二）应用中的关键问题
1. 环境干扰：传感器对振动敏感，需要在平稳环境中使用，以避免外部振动导致的测量误差。
2. 安装限制：旋转式传感器需与旋转轴同轴安装，对安装精度要求极高；而轴向式传感器虽然结构简单，但只能测量静态扭矩。
3. 过载风险：传感器弹性轴可能因超载而永久变形，因此需要设置过载保护机制或选择更高量程的型号。
4. 信号传输稳定性：在高速旋转等动态场景中，需要依赖非接触式传输技术，设计不当可能导致信号延迟或丢失。
电机扭矩传感器以应变片为核心，结合电桥和非接触传输技术，实现了动态扭矩的精准测量，广泛应用于工业、交通等领域。在实际应用中，我们需要关注其环境适应性、安装精度及过载保护等问题，以确保测量可靠性和设备寿命。