扭力傳感器的發展歷程

扭力傳感器，又稱扭矩傳感器、力矩傳感器、轉矩傳感器、扭矩儀。扭力傳感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉換成精準的電信號。帶大家了解一下扭力傳感器的發展歷程。

扭矩傳感器的發展過程大致如下：光學機械變形類型、電磁感應類型、相位差類型、應變類型。

1856年，湯姆遜發現金屬絲電阻在機械應變作用下會發生變化，為電阻應變片的開發奠定了基礎。

1938年，魯奇和西蒙斯制造了紙基式電阻應變片。此后，電阻應變片發展迅速，廣泛應用于工程領域。電阻應變片也是扭矩測量的一種較佳選擇。

1982年，日本福岡九州大學Sasada等研究人員開發了一種新型的磁頭扭矩傳感器，利用等離子法在轉軸表面噴涂磁致伸縮層，使整個測試裝置緊湊。1984年，Sasada等人提出了改進方案。為了獲得更廣泛的動態范圍和更好的線性度，采用了具有特定形狀的磁場異性的三角形或平行四邊形磁片。

1986年，Sasada等人研究了應用非晶薄帶的磁致伸縮逆效應來檢測扭矩。具體方法是將非晶薄帶粘貼在圓軸表面，粘貼方向與圓軸成45度角。最后，根據這種方法，成功開發了螺線管式扭矩傳感器。

1992年，王榮等人為了改善“角度依存性”問題，用在轉軸的表面粘貼一層特制的軟磁合金薄帶的方法，研制了逆磁致伸縮扭矩傳感器。

2005年，重慶工學院遠程測試與控制技術研究所開發了螺桿差動變壓器式的扭矩傳感器。當彈性軸受到扭力時，軸會產生一定的扭矩角度，然后通過內部銜鐵作用以感應電勢的形式輸出。

2010年，淮海工學院與江蘇海洋資源開發研究院聯合開發了一種非接觸式測量方式的磁電型扭矩傳感器。

2011年，淮海工學院的文西芹、李紀明等人研究了一種具有磁彈性效應的新型扭矩傳感器，氣隙擾動小，磁滯小，能滿足電助力轉向系統的使用要求。

近年來，一些新的扭矩傳感器不斷開發和開發，包括光纖式扭矩傳感器、無線聲表面波式扭矩傳感器、磁敏式扭矩傳感器、激光多普勒式扭矩傳感器、激光衍射式扭矩傳感器等。例如，佛吉尼亞西蒙斯飛行器開發了一種基于光纖技術的光纖式扭矩傳感器，以測試飛機渦輪發動機的扭矩。