扭力传感器
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扭力传感器的发展历程

2022-04-09 10:56:11

扭力传感器,又称扭矩传感器力矩传感器转矩传感器、扭矩仪。扭力传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精准的电信号。带大家了解一下扭力传感器的发展历程。

扭矩传感器的发展过程大致如下:光学机械变形类型、电磁感应类型、相位差类型、应变类型。

1856年,汤姆逊发现金属丝电阻在机械应变作用下会发生变化,为电阻应变片的开发奠定了基础。

1938年,鲁奇和西蒙斯制造了纸基式电阻应变片。此后,电阻应变片发展迅速,广泛应用于工程领域。电阻应变片也是扭矩测量的一种较佳选择。

1982年,日本福冈九州大学Sasada等研究人员开发了一种新型的磁头扭矩传感器,利用等离子法在转轴表面喷涂磁致伸缩层,使整个测试装置紧凑。1984年,Sasada等人提出了改进方案。为了获得更广泛的动态范围和更好的线性度,采用了具有特定形状的磁场异性的三角形或平行四边形磁片。

1986年,Sasada等人研究了应用非晶薄带的磁致伸缩逆效应来检测扭矩。具体方法是将非晶薄带粘贴在圆轴表面,粘贴方向与圆轴成45度角。最后,根据这种方法,成功开发了螺线管式扭矩传感器。

扭力传感器

1992年,王荣等人为了改善“角度依存性”问题,用在转轴的表面粘贴一层特制的软磁合金薄带的方法,研制了逆磁致伸缩扭矩传感器。

2005年,重庆工学院远程测试与控制技术研究所开发了螺杆差动变压器式的扭矩传感器。当弹性轴受到扭力时,轴会产生一定的扭矩角度,然后通过内部衔铁作用以感应电势的形式输出。

2010年,淮海工学院与江苏海洋资源开发研究院联合开发了一种非接触式测量方式的磁电型扭矩传感器。

2011年,淮海工学院的文西芹、李纪明等人研究了一种具有磁弹性效应的新型扭矩传感器,气隙扰动小,磁滞小,能满足电助力转向系统的使用要求。

近年来,一些新的扭矩传感器不断开发和开发,包括光纤式扭矩传感器、无线声表面波式扭矩传感器、磁敏式扭矩传感器、激光多普勒式扭矩传感器、激光衍射式扭矩传感器等。例如,佛吉尼亚西蒙斯飞行器开发了一种基于光纤技术的光纤式扭矩传感器,以测试飞机涡轮发动机的扭矩。

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