轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是什么

轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理是把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電信號。

在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里，它能測量方向盤和轉(zhuǎn)向器輸出軸之間傳遞的扭矩，并轉(zhuǎn)化為電壓值信號，以此調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向功率。其原理類似電位計(jì)，兩個(gè)輸入端子連接電子控制單元的VCC和GND端口，分別提供+5V和0V電壓。兩個(gè)輸出端子，主扭矩IN+和輔助扭矩IN-，連接到電子控制單元 。

方向盤處于中間位置時(shí)，主副扭矩輸出電壓為2.5V；向右轉(zhuǎn)動(dòng)，主扭矩口電壓大于2.5V，副扭矩口小于2.5V；向左轉(zhuǎn)動(dòng)則相反。

轉(zhuǎn)矩傳感器工作原理還有多種方式。

利用應(yīng)變片電測技術(shù)，在彈性軸上組成應(yīng)變橋來測量扭矩。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電信號。

也可以在扭軸上安裝接近傳感器，軸旋轉(zhuǎn)時(shí)測量兩組脈沖波，通過比較前后沿的相位差計(jì)算扭矩量。

電阻應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩傳感器，把電阻應(yīng)變片貼在扭軸上，應(yīng)變電橋供電和輸出信號通過導(dǎo)電滑環(huán)。

壓磁式轉(zhuǎn)矩傳感器，扭軸由鐵磁材料制成，受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)軸中產(chǎn)生方向性應(yīng)力，出現(xiàn)磁的各向異性，無導(dǎo)電滑環(huán)，屬于非接觸測量，可靠性高。

振弦式轉(zhuǎn)矩傳感器利用振弦敏感扭轉(zhuǎn)角測量轉(zhuǎn)矩，抗干擾性能好。

光電式轉(zhuǎn)矩傳感器由扭軸和兩個(gè)光柵盤構(gòu)成，轉(zhuǎn)矩越大，透光口開度越大，光電流脈沖寬度越大，脈沖電流平均值與轉(zhuǎn)矩成正比。

相位差式轉(zhuǎn)矩傳感器由扭軸、兩個(gè)齒輪和一對磁阻式脈沖發(fā)生器組成，扭軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)檢測器輸出電壓產(chǎn)生相位差，與轉(zhuǎn)矩大小對應(yīng)。

在特殊彈性軸上貼特殊扭力測量片，構(gòu)成可變電橋這一基本扭矩傳感器。軸上固定著能量環(huán)變壓器的二級線圈、信號環(huán)變壓器的一級線圈等。

工作時(shí)給傳感器供15V電源，磁路上晶體振蕩器出400Hz方波，經(jīng)功率放大器出交流磁電電源，通過能量環(huán)變壓器從初級傳到次級，交流電源經(jīng)軸上整流濾波得5V直流電源。

200多萬個(gè)成熟扭矩傳感器的往復(fù)可靠性測試表明，長期工作中機(jī)械部件磨損對信號輸出影響可忽略不計(jì)。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）