德国进口Lorenz传感器D-DR2643/M150-G21

核心定义：扭矩传感器，也称为力矩传感器，是一种用于测量旋转或扭转力（即扭矩） 的装置。它将施加在轴或结构上的扭矩转换为一个可被记录、显示或用于控制系统的电信号。

简单理解：想象一下你用扳手拧螺丝。你施加的力乘以扳手的长度，就是扭矩。扭矩传感器就是用来精确“感受"和“测量"这个力的大小的设备。

工作原理

扭矩传感器的工作原理主要基于应变效应。绝大多数现代扭矩传感器都使用这种方法。

1. 应变片：在传感器的弹性轴（或扭杆）上，以特定的角度（通常是45度）粘贴有应变片。这些应变片是微小的金属箔，其电阻会随着材料的微小形变（应变）而改变。

2. 施加扭矩：当轴受到扭矩作用时，会发生微小的扭转形变。这种形变会导致粘贴在轴上的应变片被拉伸或压缩。

3. 电阻变化：应变片的形变导致其电阻值发生相应变化。

4. 电信号转换：这些应变片通常连接成一个惠斯通电桥 电路。电桥能将微小的电阻变化转换成一个与扭矩成正比的、可测量的电压信号。

5. 信号输出：这个微弱的电压信号经过放大和调理后，被转换成标准的工业信号输出，如：

• 模拟电压（如 ±5V, ±10V）

• E-LCV/U10 Art-nr：100430

  GM40 105702（Output signal：±5V）

  D-DR2477/M250-G225

  DR-2477/M420（106544+103562）

  K-K1613/N450-G25

  K-K22/N220-G25 Art-nr:100110

  D-DR2477/M320-G225

  966 G62 1046

  103562

  D-DR2112/M320-G21 102263

  E-LCV/U10 Art-nr：100430

  GM40 105702（Output signal：±5V）

  D-DR2477/M250-G225

  DR-2477/M420（106544+103562）

  K-K1613/N450-G25

  K-K22/N220-G25 Art-nr:100110

  D-DR2477/M320-G225

  D-DR2112/M320-G21 102263

  966 G62 1046

  103562

  E-LCV/U10 Art-nr：100430

  GM40 105702（Output signal：±5V）

  DR-2512 104187 2NM

  Coupling 969 G50

  D-DR2477/M250-G225

  K-K450/N520-G23

  DR-2477/M420（106544+103562）

  D-D2553/M310-G21 0153 10NM

  DF-30 5000NM

  X-KD6/A-FL-3m/PVC

  110233

  106542-DR-2477/M350-50Nm

  E-CPJ Rail DIN

  K-K1613/N420-G25,-40...120°C, 2m kable

  DR2477 德国进口Lorenz传感器D-DR2643/M150-G21 德国进口Lorenz传感器D-DR2643/M150-G21

  106541 D-DR2477/M320-G225 ohne Keilnut

  106541 D-DR2477/M320-G225 Mit Keilnut

  GM40

  GM40/I4

• 模拟电流（如 4-20 mA）

• 数字信号（如 CANbus, Profibus, Ethernet/IP等）

主要类型

扭矩传感器可以根据其安装方式、信号传输方式和测量原理进行分类。

1. 按安装方式分类

• 旋转式扭矩传感器：用于测量旋转轴的动态扭矩。这是最常见的类型，通常需要解决在旋转部件上获取电源和输出信号的问题。

• 无线电遥测：像一个小型电台，将测量数据无线发送出去。

• 感应式：通过电磁感应为旋转部分供电并传输数据，无接触，寿命长。

• 滑环式：使用电刷和滑环将信号从旋转轴传导到静止部分。结构简单，但存在磨损，寿命较短。

• 非接触式：现代主流技术。使用无线方式传输信号和供电。

• 静态/反应式扭矩传感器：用于测量静止或低速旋转状态下的扭矩。它本身不旋转，而是通过测量反作用力矩来工作。例如，测量电机外壳对基座的反作用扭矩。结构简单，可靠性高。

2. 按测量原理分类

• 应变片式：如上所述，应用泛，精度高，量程范围广。

• 磁弹性式：利用铁磁材料的磁导率在应力作用下发生变化的原理。无接触，坚固耐用，特别适合恶劣工业环境和超大扭矩测量。

• 光学式：通过测量轴扭转时光学图案的相位差来确定扭矩，但成本也高，对环境要求苛刻。

• 表面声波式：通过测量SAW谐振器频率的变化来感知应变。也是一种无线、无源的方式，前景广阔。

关键性能参数

在选择扭矩传感器时，需要关注以下参数：

• 量程：传感器能够测量的最大扭矩值（如 0-100 Nm）。切勿超量程使用。

• 精度：测量值与真实值之间的误差。通常用满量程的百分比表示（如 ±0.1% F.S.）。

• 灵敏度：输出信号变化量与输入扭矩变化量的比值。

• 非线性：传感器输出曲线与理想直线的偏差。

• 滞后性：在相同扭矩下，加载和卸载过程中输出信号的差异。

• 转速范围：（对于旋转式）传感器可以安全工作的最高转速。

• 过载能力：传感器能承受而损坏的最大扭矩，通常以量程的百分比表示。

主要应用领域

扭矩传感器是测试、控制和自动化领域的核心部件。

1. 电机与发动机测试：

• 测量电机、内燃机的输出扭矩、转速和功率，是性能评估和研发的关键。

2. 汽车工业：

• 变速箱、传动轴、差速器的测试。

• 电动助力转向系统的扭矩反馈。

• 轮胎与地面的摩擦力测试。

3. 制造业与自动化：

• 机器人：确保机器人关节施加的力恰到好处，实现精密装配和力控。

• 拧紧系统：控制螺丝、螺母的拧紧力矩，保证产品质量和安全（如汽车轮毂、发动机螺栓）。

4. 航空航天：

• 直升机旋翼扭矩测量、飞机发动机推力测量。

5. 能源与风电：

• 风力发电机传动链的扭矩和功率监测。

6. 科研与教育：

• 各种力学实验台、教学演示设备。

选型指南

在选择扭矩传感器时，请依次考虑以下问题：

1. 测量对象是旋转的还是静止的？ -> 选择旋转式或静态式。

2. 需要测量的最大和最小扭矩是多少？ -> 确定量程。

3. 对测量精度有什么要求？ -> 确定精度等级。

4. 工作环境如何？（温度、湿度、电磁干扰）-> 确定防护等级和抗干扰能力。

5. 输出信号需要什么类型？ -> 模拟量还是数字量？与您的数据采集系统匹配。

6. 安装空间和接口尺寸有何限制？ -> 确定机械尺寸和连接方式。

7. 预算是多少？

8. X-KD6/A-FL-3m/PVC

   DF-30 5000NM

   110233

   106542-DR-2477/M350-50Nm

   E-CPJ Rail DIN

   K-K1613/N420-G25,-40...120°C, 2m kable

   DR2477

   106541 D-DR2477/M320-G225 Mit Keilnut

   106541 D-DR2477/M320-G225 ohne Keilnut

   GM40/I4

   GM40

   D-DR2477/M350-G225

   D-DR2207/M320-G21

   K-K1613/N450-G25

   Option 100% Kontrollsignal，Artikelnummer: 100218

   K-K1563/N250-G215，Artikelnummer: 105489

   DR-2477-0.5NM

   E-LCV/U10 im Messkabel 110113

   DR-211 D-Option Drehzahl-/Drehwinkelmessung  66

   100218 Option Ausgangssignal ±10V  X-KD12/B-FL-5m/PVC

   K-K11/N310-G22

   D-DH15/M120-G22

   K-K22/N220-G25 Art-nr:100110

   Typ DR-211 20, 30 Nm 2176-M03

   D-DH15/M120-G22

   103562

   D-DR2112/M320-G21 102263

   966 G62 1046

   D-DR2477/M320-G225

   K-K12/N410-G21

   DR-2512 104189 10Nm

   DR-2477-200NM

   101006 DR-2/M350 50 N·m 0,1 1116 X

发展趋势

• 更高集成度：将传感器、信号调理电路、处理器和数字接口集成在一起，提供“即插即用"的解决方案。

• 无线化：摆脱线缆束缚，方便在复杂或旋转结构上部署。

• 智能化：内置自诊断、温度补偿、数据预处理等功能。

• 微型化：满足机器人、精密医疗器械等对空间要求苛刻的应用。