金屬電阻應變片扭矩傳感器的測量原理及關鍵技術

　　金屬電阻應變片扭矩傳感器扭矩測量采用應變電測技術。在彈性軸上粘貼應變計組成測量電橋，當彈性軸受扭矩產生微小變形后引起電橋電阻值變化，應變電橋電阻的變化轉變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。

　　金屬電阻應變片扭矩傳感器由彈性軸、測量電橋、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度的方向上產生最大壓應力和拉應力，這個時候承受的主應力和剪應力相等，其計算公式為：式中τ—主應力，此時與σ相等Wp—軸截面極矩測量電橋可以采用半導體電阻應變片，并將它們接成差動全橋,其輸出電壓正比于扭轉軸所受的扭矩。應變片的電阻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成，也有三只單運放電路組合而成，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)。

　　在金屬電阻應變片的扭矩傳感器中，需要解決的技術關鍵是：

　　(1)、彈性軸的工作區(qū)域不應該大于彈性區(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型硅擴散力敏全橋應變片，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。