与称重传感器或力传感器不同，扭矩传感器的测量机制不受拉向载荷的影响，而是受到杠杆力矩或扭矩的作用而产生扭转。因此，扭矩传感器需要采用专用的应变计来测量这种类型的载荷，即扭矩。根据天沐的了解，典型的扭矩传感器设计结构有两种，即轴式和法兰式。

轴式扭矩传感器：

轴式扭矩传感器由测量轴组成，该轴有时是空心的。应变计安装在轴上，有时也安装在中间的锥形部分上，具体取决于不同的型号。轴由壳体密封，轴或转子可以移动或旋转，而外壳或定子则是固定的。这两部分通过低摩擦、零游隙的轴承相互连接。传感器通常通过轴两端的毂式联轴器与测试结构或试验台相连接，这些联轴器具有各种形状和尺寸。

扭矩法兰式：

测量法兰的结构基本上与测量轴相似，但外观完全不同。它们也由一个中空的轴组成，尽管这个轴非常短。法兰位于轴的两端，这样传感器可以通过螺纹连接集成到结构或试验台中。测量法兰包括转子和定子。然而，与测量轴不同，转子并不完全封闭在壳体中，因此无需轴承总成。

扭矩传感器与其他传感器之间的明显区别在于采用了非接触式的数据传输。由于旋转的缘故，无法使用供电和数据传输的电缆，因为转子旋转时会导致电缆缠绕在一起。为了避免这种情况，需要采用非接触式的连接方式，将信号或电能从定子传输到旋转的转子，从而为安装的应变测量电路提供电源。

电子设备安装在测量机制内部。应变桥路信号在被放大、滤波和数字化之后，通过无线方式传输到定子。然后，数据可以通过频率或电压信号进行输出，也可以通过现场总线数字输出，例如EtherCAT或Profinet，具体取决于应用。

在测量扭矩时，传感器不一定总是在旋转。对于非旋转设备来说，典型的应用是标准试验机和搅拌机的测量。在搅拌机中，传感器由电机外壳支撑，驱动轴穿过传感器的中心孔。

在大多数应用中，传感器是测量物体和测功机之间旋转传动系统的一部分。例如，被测物体可能是内燃机、变速箱或电机。

除了扭矩，扭矩传感器还可以记录其他测量变量，尽管这是可选的。最重要的参数是转速，可以通过在转子上的透光开槽圆盘来测量转速。当传感器旋转时，光束会按一定的间隔中断。当时间窗口恒定时，只需通过脉冲数即可计算出转速。

许多用户还对功率这一重要特性感兴趣，功率可以通过扭矩乘以转速计算得出。此外，许多扭矩传感器内置了温度传感器，可以提供传感器或传动系统的工作温度信息。

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