像許多其他類(lèi)型的傳感器一樣， 扭矩傳感器采用應(yīng)變技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。傳感器通常是一個(gè)金屬?gòu)椥泽w，其上面安裝有應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)牢固地黏貼在彈性體上。

如果外部載荷作用在傳感器上，測(cè)量體將產(chǎn)生變形，應(yīng)變計(jì)的電阻也隨之改變。這樣，通過(guò)電阻的變化即可測(cè)量載荷大小。這不僅適用于扭矩傳感器，也適用于稱(chēng)重傳感器、力傳感器和其他類(lèi)型的傳感器。然而，扭矩傳感器有一些特殊性。

一、扭矩傳感器的典型設(shè)計(jì)

和稱(chēng)重傳感器或力傳感器不同，扭矩傳感器的測(cè)量體在使用時(shí)不會(huì)受到拉向載荷，而是受到杠桿力矩或扭矩的影響，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。因此，扭矩傳感器需要采用特殊的應(yīng)變計(jì)來(lái)測(cè)量這種類(lèi)型的載荷，即扭矩。兩種典型的扭矩傳感器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為軸式和法蘭。

軸式扭矩傳感器：

軸式扭矩傳感器由測(cè)量軸組成，測(cè)量軸也可能是空心的。應(yīng)變計(jì)安裝在軸上，有時(shí)安裝在中間的錐形部分上，具體取決于不同的型號(hào)，軸由殼體密封。軸或轉(zhuǎn)子可以移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，而外殼或定子固定。這兩部分通過(guò)低摩擦、零游隙軸承相互連接。傳感器一般通過(guò)軸兩端的轂式聯(lián)軸器連接到測(cè)試結(jié)構(gòu)或試驗(yàn)臺(tái)上。這些聯(lián)軸器有各種形狀和尺寸。

扭矩法蘭：

測(cè)量法蘭的結(jié)構(gòu)基本上與測(cè)量軸相似，但外觀完全不同。它們也由一個(gè)中空的軸組成，盡管這個(gè)軸非常短。法蘭位于軸的兩端。這樣可使傳感器能夠通過(guò)螺紋連接集成到結(jié)構(gòu)或試驗(yàn)臺(tái)中。測(cè)量法蘭包括轉(zhuǎn)子和定子。然而與測(cè)量軸不同，轉(zhuǎn)子并非完全封閉在殼體中。因此，無(wú)需軸承總成。

二、非接觸式測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸

這也是旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器與其他傳感器（如力傳感器或稱(chēng)重傳感器）之間顯著的區(qū)別，由于旋轉(zhuǎn)，其無(wú)法使用供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娎|，因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電纜會(huì)纏繞在一起。為了避免這種情況，需要采用非接觸式方式連接，將信號(hào)或電能從定子傳輸?shù)睫D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，從而為安裝的應(yīng)變測(cè)量電路供電。

電子設(shè)備安裝在測(cè)量體內(nèi)。應(yīng)變橋路信號(hào)在無(wú)線傳輸?shù)蕉ㄗ又氨环糯?、濾波和數(shù)字化。然后，數(shù)據(jù)可以通過(guò)頻率或電壓信號(hào)輸出，也可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字輸出，具體取決于應(yīng)用。