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1、转矩传感器发展现状_刘仁第25卷第6期1997年11月东北林业大学学报JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYVol.25No.6Nov.1997转矩传感器发展现状((东北林业大学,哈尔滨,150040)牡丹江公路管理处)刘仁叶树亮邓玉坤焦国昌郭旭光(东北林业大学)摘要介绍了国内外振弦式、应变式、磁致伸缩式、电容式、光电式、磁电式以及磁敏式转矩传感器等的发展现状。这些传感器有些曾经在汽车上得到过应用,但因应变式、电容式、光电式以及磁电式转矩传感器等或者测量精度低、或者抗干扰能力差等问题,目前都未能在汽车上大量使用。而磁致伸缩式、磁敏式转矩传
2、感器由于具有抗干扰能力强等特点,最有希望在汽车上大量应用。关键词转矩;传感器;发展现状分类号U467.4CurrentSituationofDevelopmentfortheRotating-TorqueSensors/LiuRen.YeShuliang(NortheastForestryUniversity,Harbinl50040,P.R.China);DengYukun(MudanjiangRoadManagementDe-partment);JiaoGuochang,GuoXuguang(NortheastForestryllniversty)//Journalo
3、fNortheastForestryUniversity.-1997,25(6).-56~59Thecurrentsituationofdevelopmentaboutthedifferenttypesofrotating-torquesensorsusedathomeandabroadwasintroducedjncludingthevibratingstring,straingauge,magnetioelastic,capaci・tive,photo-electric,magnetic・electric,andthemagnetic-sensing,etc..The
4、straingauge,ca-pactive/photo-electric/andmagnetic-electri^etc.havenotbeenwidelyusedinautomobilesbecouseoftheirloweraccuracyorpoorinterference-freestrength.Themagnetic-elasticandmagnetic-sensingwhichhavecharacteristicsofbetterinterference-freestrengthhavebrightfuturefortheapplicationinauto
5、mobilesinlargescale.KeywordsRotating-torque;Sensor;Developmentalsituation随着汽车电子化程度的提高,特别是CPU技术在汽车上的大量应用,使传感器技术成为发展汽车电子控制系统的关键。但就目前传感器的功能特性、可靠性、通用性、尺寸重量特性及价格来看,它是汽车电子控制系统中最为薄弱的环节。对汽车的各种电控系统而言,最重要的两个基本参数是发动机的转速和负荷邕)。目前转速测量无论在实验室中还是汽车上,都己达到了实用的程度,而负荷测量方法虽然在实验室中得到了广泛应用,但由于检测仪器本身的体积、成本、可靠性或精度等
6、问题的存在,加之其它一些条件的限制,使其还没有完全适用于车载实测。目前,汽车上广泛使用的负荷检测方法,如测量节气门开度、进气歧管真空度或针阀升程等,均属于间接测量方法,测量精度比较低。转矩传感器属于负荷的直接检测方法,最有希望成为汽车未来实用的、高精度的负荷传感器,因此,世界各国都对此进行积极的研究。收稿日期:1996年10月28日责任编辑:张建华。1国内外转矩传感器发展现状1第6期刘仁等:转矩传感器发展现状57用两个套筒分别卡在被测轴的两个相邻截面上,其钢弦的两端分别固定在两个套筒上,如图1所示。当受扭变形时,轴的二相邻截面相对转一角度,因而钢弦受拉或受压而产生的变形也
7、与外加转矩成正比,使钢弦的振动频率发生变化。通过测量钢弦的振动频率,便可换算成转矩。这种转矩传感器灵敏度高,易于数字化,可遥测,并能做到体积小、重量轻。其传感器部分与测力轴分开,便于在船舶上或车辆上测量轴功率,但不能用于高速测量,测量精度较低。这种转矩传感器的精度主要取决于钢弦材料的质量,一般依赖进口。为解决这个问题,出现了光导纤维转矩传感器〔2)。它利用输出光强度的变化,或传输特性的变化,测量两卡环间在外加转矩的作用下产生的微位移,进而可转换成两卡环间的扭转角,求出外加转矩O输,随着磨损增加,将引起接触电阻变化,进而产生噪声