金屬電阻應(yīng)變片扭矩傳感器的測(cè)量原理及關(guān)鍵技術(shù)

　　金屬電阻應(yīng)變片扭矩傳感器扭矩測(cè)量采用應(yīng)變電測(cè)技術(shù)。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計(jì)組成測(cè)量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化，應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)扭矩測(cè)量。

　　金屬電阻應(yīng)變片扭矩傳感器由彈性軸、測(cè)量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。彈性軸是傳感元件，在45度和135度的方向上產(chǎn)生最大壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，這個(gè)時(shí)候承受的主應(yīng)力和剪應(yīng)力相等，其計(jì)算公式為：式中τ—主應(yīng)力，此時(shí)與σ相等Wp—軸截面極矩測(cè)量電橋可以采用半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片，并將它們接成差動(dòng)全橋,其輸出電壓正比于扭轉(zhuǎn)軸所受的扭矩。應(yīng)變片的電阻R1=R2=R3=R4=R0,可以得到下面的式子：式中，E-軸材料的彈性模量u-電橋的供電電壓S-電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)放大電路采用儀器用放大電路，它由專用儀器用放大電路構(gòu)成，也有三只單運(yùn)放電路組合而成，放大倍數(shù)為K，放大后的電壓V為：為了使一起具有高精度，必須使靈敏度系數(shù)為常數(shù)。

　　在金屬電阻應(yīng)變片的扭矩傳感器中，需要解決的技術(shù)關(guān)鍵是：

　　(1)、彈性軸的工作區(qū)域不應(yīng)該大于彈性區(qū)域的1/3，且取初始段。為了將遲滯誤差減低到最底，按照超載能力指數(shù)選取最大的軸徑。

　　(2)、采用LM型硅擴(kuò)散力敏全橋應(yīng)變片，較好的敏感性，很小的非線形度

　　(3)、采用高精度的穩(wěn)壓電源為傳感器供電。