力矩传感器工作原理 扭矩传感器的工作原理是什么
扭矩传感器的工作原理是什么
扭矩传感器故障检测
在生活中，我想大家都遇到过这样的问题--扭矩传感器故障。一但扭矩传感器发生故障，那么将带来很大的麻烦。严重的话，可能发生交通事故哦！所以大家一定要小心，加入你发现这个扭矩传感器发生故障了，你一定要及时的去维修啊。
扭矩传感器，一般用来测量驾驶员作用在方向盘上力矩的大小和方向，并将其转换为电信号，动力转向ECU接收此信号及车速信号，决定辅助动力的方向和大小，从而在低速行驶时控制转向力矩变小，在高速行驶时控制转向力矩适度增大，它是是电控动力转向系统的重要组成元件之一。关注发烧友公众号回复资料和邮箱地址可以免费获取电子资料一份。
扭矩传感器目前可分为接触式和非接触式两种，非接触式扭矩传感器又叫滑动可变电阻式扭矩传感器，接触式扭矩传感器是在转向轴与转向小齿轮之间安装了一个扭杆，当转向系统工作时利用滑环和电位计测量扭杆的变形量并转化为电压信号。非接触式扭矩传感器中有两对磁极环，当输入轴和输出轴之间发生相对转动时，磁极环之间的空气间隙发生变化，从而引起电磁感应系数的变化，在线圈中产生感应电压，并将电压信号转化为扭矩信号。非接触式扭矩传感器的优点是体积小精度高。如丰田卡罗拉轿车就采用了非接触式扭矩传感器。
另外，有的传感器还能够测量方向盘转角的大小和方向。扭矩测量系统比较复杂且成本高，很多元件都是集成在一起的，如丰田车系就把转向电动机、扭矩传感器和转向柱集成到一起构成转向柱总成，这样使转向控制更精确、更可靠。
扭矩传感器目前可分为接触式和非接触式两种：非接触式扭矩传感器和接触式扭矩传感器
非接触式扭矩传感器又叫滑动可变电阻式扭矩传感器，接触式扭矩传感器是在转向轴与转向小齿轮之间安装了一个扭杆，当转向系统工作时利用滑环和电位计测量扭杆的变形量并转化为电压信号。
非接触式扭矩传感器中有两对磁极环，当输入轴和输出轴之间发生相对转动时，磁极环之间的空气间隙发生变化，从而引起电磁感应系数的变化，在线圈中产生感应电压，并将电压信号转化为扭矩信号。非接触式扭矩传感器的优点是体积小精度高。
一般情况下，当扭矩传感器损坏或性能不佳时会导致转向系统出现以下4类故障：
1、转向困难；左右转向力矩不同或转向力矩不均；
2、行驶时转向力矩不随车速改变或方向盘不能正确回正；
3、组合仪表上P/S警告灯亮起。
扭矩传感器，一般用来测量驾驶员作用在方向盘上力矩的大小和方向，并将其转换为电信号，动力转向ECU接收此信号及车速信号，决定辅助动力的方向和大小，从而在低速行驶时控制转向力矩变小，在高速行驶时控制转向力矩适度增大，它是是电控动力转向系统的重要组成元件之一。
另外，有的传感器还能够测量方向盘转角的大小和方向。扭矩测量系统比较复杂且成本高，很多元件都是集成在一起的，如丰田车系就把转向电动机、扭矩传感器和转向柱集成到一起构成转向柱总成，这样使转向控制更精确、更可靠。
扭矩传感器目前可分为接触式和非接触式两种：非接触式扭矩传感器和接触式扭矩传感器
非接触式扭矩传感器又叫滑动可变电阻式扭矩传感器，接触式扭矩传感器是在转向轴与转向小齿轮之间安装了一个扭杆，当转向系统工作时利用滑环和电位计测量扭杆的变形量并转化为电压信号。
非接触式扭矩传感器中有两对磁极环，当输入轴和输出轴之间发生相对转动时，磁极环之间的空气间隙发生变化，从而引起电磁感应系数的变化，在线圈中产生感应电压，并将电压信号转化为扭矩信号。非接触式扭矩传感器的优点是体积小精度高。
一般情况下，当扭矩传感器损坏或性能不佳时会导致转向系统出现以下4类故障：
1、转向困难；左右转向力矩不同或转向力矩不均；
2、行驶时转向力矩不随车速改变或方向盘不能正确回正；
3、组合仪表上P/S警告灯亮起。
扭矩传感器故障排除
扭矩传感器信号不稳定
扭矩传感器在使用过程信号不稳定的原因很多，常见的主要有下面三个方面：
第一扭矩传感器没有安装好，轴不平行，这样就会导致信号输出不稳定，长期处于这样状态下工作传感器很容易损坏。
第二，供电电压不稳定，我们扭矩传感器一般是正负15V的双电压供电也有24V或者其它电压供电的，供电电压不稳定也会造成输出信号不稳定。
第三个原因也是最容易忽视的原因，那就是扭矩传感器旁边其它机器的干扰，比如扭矩传感器旁边如果有变频器就很容易造成输出信号不稳定。解决方法就是给传感器的供电电源前加一个1:1的隔离变压器。
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扭矩传感器的特点以及它的工作原理分析
1.既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩;2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩；3.检测精度高，稳定性好；抗干扰性强;4.体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用；5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩;6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行；7.传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理；8.测量弹性体强度大可承受100%的过载。
二、扭矩传感器的测量原理：
将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的，因此实现了无接触的能源及信号传递功能。
三、扭矩传感器原理结构：
在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：（1）能源环形变压器的次级线圈，（2）信号环形变压器初级线圈，（3）轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。
四、扭矩传感器工作过程：
向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Hz的方波，经过功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±５V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。
当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。
五、扭矩传感器的应用：
1.检测发电机，电动机 ，内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。2.检测减速机，风机，泵，搅拌机，卷扬机，螺旋桨，钻探机械等设备的负载扭矩及输入功率。3.检测各种机械加工中心，自动机床的工作过程中的扭矩。4.各种旋转动力设备系统所传递的扭矩及效率；5.检测扭矩的同时可以检测转速，轴向力。6.可用于制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手。
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