當(dāng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩時(shí)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合有多種選擇。見和的旋轉(zhuǎn)扭矩測(cè)量系統(tǒng)是在線扭矩傳感器。顧名思義，這些傳感器需要“串聯(lián)”安裝在驅(qū)動(dòng)軸上。

這些系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是它們已經(jīng)過工廠校準(zhǔn)，并且在較小直徑的情況下具有成本效益。話雖這么說，但在線扭矩傳感器存在許多缺點(diǎn)，其中包括：

1、停機(jī)時(shí)間以修改傳動(dòng)系統(tǒng)。這是昂貴的，因?yàn)楸仨氝M(jìn)行大量修改，并且在整個(gè)安裝期間傳動(dòng)系統(tǒng)都將停機(jī)。

2、在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中引入了薄弱環(huán)節(jié)。如果新的傳感器規(guī)格選擇不正確，則安裝在線扭矩測(cè)量系統(tǒng)可能會(huì)在傳動(dòng)系統(tǒng)中引入薄弱點(diǎn)，這可能會(huì)導(dǎo)致停機(jī)。

3、有限適應(yīng)的扭矩范圍如果預(yù)期扭矩會(huì)發(fā)生顯關(guān)系著變化（例如在試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用中），則可能需要多個(gè)單元。

4、由于系統(tǒng)是從工廠預(yù)先校準(zhǔn)的，因此與其他旋轉(zhuǎn)扭矩測(cè)量系統(tǒng)相比，它們通常會(huì)增加成本。

這些系統(tǒng)的最主要缺點(diǎn)可能是它們需要修改傳動(dòng)系統(tǒng)以適應(yīng)傳感器。盡管這可能在某些情況下可行，但對(duì)于某些已經(jīng)設(shè)計(jì)了重型機(jī)械且目前處于調(diào)試中的應(yīng)用而言，這并不是理想的選擇。工業(yè)設(shè)備或船舶通常是這種情況。對(duì)于此類應(yīng)用，不需要軸修改的旋轉(zhuǎn)扭矩測(cè)量解決方案。

如何在現(xiàn)有軸上測(cè)量扭矩

這是在不更改或拆卸的情況下測(cè)量現(xiàn)有軸上扭矩的三種方法。

1、電能表

預(yù)估電動(dòng)機(jī)輸出軸上扭矩的一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方法是測(cè)量通過電表輸入的電力。儀表通過測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線路中的電流和電壓來計(jì)算功率輸入。通過了解軸速度（通常通過轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)量）和電動(dòng)機(jī)效率（通常由電動(dòng)機(jī)制造商），將輸入的電功率轉(zhuǎn)換為估算的轉(zhuǎn)矩。這被認(rèn)為是扭矩的間接測(cè)量，因?yàn)樗皇钦嬲臋C(jī)械扭矩，而是從電功率測(cè)量值到理論扭矩值的關(guān)系。

盡管這種方法相當(dāng)便宜且易于安裝，但由于電動(dòng)機(jī)的效率會(huì)根據(jù)速度，輸入電壓，輸出負(fù)載和溫度等許多因素而有很大差異，因此該方法的準(zhǔn)確性很差。該方法僅適用于帶有電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，并且不能對(duì)快速變化的扭矩條件做出準(zhǔn)確的響應(yīng)，因此僅在需要“大”扭矩測(cè)量的情況下才是理想的選擇。

2、夾緊式扭矩傳感器

夾緊式扭矩傳感器物理上夾緊在軸上。這些系統(tǒng)包括一個(gè)預(yù)安裝的傳感器。傳感器測(cè)量軸上的應(yīng)變，并通過一組取決于軸的幾何形狀和特性的計(jì)算將其轉(zhuǎn)換為扭矩測(cè)量值。

這些系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要安裝應(yīng)變計(jì)。夾緊式扭矩測(cè)量系統(tǒng)的主要問題之一是傳感器距離地面較遠(yuǎn)軸的傾斜度會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的高度不確定性。機(jī)械部件在軸和傳感器之間的堆疊增加了測(cè)量的不確定性，并加劇了環(huán)境變化（例如溫度）對(duì)系統(tǒng)的影響。鉗式系統(tǒng)也相當(dāng)龐大。它們需要大量可用的軸區(qū)域才能正確安裝，如果在狹窄的空間中工作，則可能會(huì)出現(xiàn)問題。

3、表面貼裝應(yīng)變計(jì)的無線扭矩傳感器

表面安裝扭矩測(cè)量系統(tǒng)依賴于直接安裝在軸表面上的應(yīng)變計(jì)，通過無線傳輸。該傳感器的工作方式與夾緊式扭矩傳感器相同（通過測(cè)量軸上的“扭轉(zhuǎn)”），并使采用無線技術(shù)將數(shù)據(jù)從軸上傳輸出去，這是一種無線非接觸式數(shù)據(jù)傳輸方法。

為什么不使用滑環(huán)？

滑環(huán)是一種常見的數(shù)據(jù)傳輸方法，但與遙測(cè)技術(shù)相比，它們具有一些缺點(diǎn)。因?yàn)榛h(huán)需要軸和定子之間接觸，所以該組件會(huì)在信號(hào)中產(chǎn)生噪聲。接觸面最終會(huì)磨損，需要隨時(shí)間更換組件。由于這些原因，無線數(shù)據(jù)傳輸是一種更有效的長(zhǎng)期選擇。

由于應(yīng)變計(jì)直接安裝在軸上并盡可能靠近負(fù)載，因此無線扭矩傳感器技術(shù)可提供最直接，準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)高效的旋轉(zhuǎn)扭矩測(cè)量解決方案之一。該系統(tǒng)的減小的外形使得它們可以在空間有限的應(yīng)用中使用，在這些應(yīng)用中，夾緊式扭矩傳感器是行不通的。

無線扭矩系統(tǒng)的潛在問題是它們需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)變計(jì)。但是，這可以通過適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)輕松完成。