磁电式扭矩传感器的测量原理图解

扭矩的测量有相位差式和电阻应变式等。这里只简单介绍相位差式扭矩测量中的磁电式扭矩传感器的工作原理和测量电路。
　　磁电式扭矩传感器的测量原理图如下图所示。
　　工作原理
　　在弹性轴的两端，安装有两个相同的齿轮，在齿轮上方分别安装有两个相同的、绕在磁钢上的信号线圈。弹性轴两端分别与动力轴和被测轴固定。弹性轴转动时，由于磁钢与齿轮的齿和齿间气隙的磁导率的交替变化，在两个信号线圈中分别感应出两个交变电势e₁和e₂，此两电动势有一恒定的初始相位差。当弹性轴受到扭矩T作用时，产生扭转变形，两齿轮将有相对扭转角，导致两电动势的相位差发生变化，测出相位差的变化，即可求得扭矩T，而且根据其电动势的频率还可同时测出转速值。因为两电动势的信号较弱，所以要先进行信号放大，然后送入相位差检测器中检测其相位差。
　　相位差测量电路 　　上图是相位差检测器原理图，图中A_l、A₂是两个过零比较器，R₁、R₂起限流作用，其参数选择视输入u_i1与u_i2的大小而定。设u_i1超前u_i2，当此二信号经两对反并联的二极管限幅后，进入比较器A_l和A₂，再经异或门后便得出脉冲宽度等于两个电压相位差的信号。
这里两对反并联的二极管的限幅作用是必要的。因为对于选择好的参数R₁、R₂和二极管，只要保证R₁、R₂和二极管能承受u_i1和u_i2的波动，D和E两点的电位永远不会超过0.7V，从而保证了A_l和A₂不致因电压过高而损坏。