扭矩传感器是一种用于测量受力物体扭转力矩的装置，其工作原理基于应变桥和信号处理电路的组合。通过将专用的测扭应变片粘贴在被测弹性轴上，形成应变桥，并向其提供电源，可以测得该弹性轴受扭的电信号。随后，经过信号放大、压频转换，最终转化为与扭矩成正比的频率信号。

扭矩传感器的工作原理与应用技术

电源供应与信号处理

传感器工作时需要稳定可靠的电源供应以及精确的信号处理电路。通过向传感器提供约15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生特定频率的方波，再经过功率放大器产生交流激磁功率电源。经过能源环形变压器传递电源至旋转的次级线圈，最终通过整流滤波电路得到稳定的直流电源，用作运算放大器和其他电路的工作电源，保证传感器正常运行。

应变信号处理与输出

当弹性轴受到扭矩作用时，应变桥检测得到微伏级的应变信号，经过仪表放大器放大成强信号后，再通过V/F转换器转换为频率信号。这一频率信号经过信号环形变压器传递至静止次级线圈，通过滤波、整形等处理即可得到与扭矩成正比的频率信号。该信号以TTL电平输出，可供二次仪表显示或直接送至计算机进行处理。

转速测量与精度要求

扭矩传感器输出的频率信号可以用于测量转速，输出频率随着受力物体的旋转速度发生变化。正向旋转满量程时的频率为15KHz，反向旋转满量程时为5KHz，满量程变量为5000个数/每秒。转速测量通常采用光电齿轮或磁电齿轮方法，每旋转一周可产生60个脉冲。传感器的精度可达±0.2%~±0.5%，输出为频率信号，无需AD转换即可直接用于数据处理。

通过以上对扭矩传感器的工作原理与应用技术的介绍，我们可以更好地理解其在工程领域中的重要作用和应用前景。随着科技的不断进步，扭矩传感器将在各个领域发挥越来越重要的作用，为工程测量提供更加准确和可靠的数据支持。