在工業(yè)自動化、汽車測試、航空航天、機(jī)器人與精密裝配領(lǐng)域，HBM扭力傳感器作為“力矩感知”的核心元件，能夠精準(zhǔn)測量旋轉(zhuǎn)軸系中的扭矩（轉(zhuǎn)矩）大小與方向，是實(shí)現(xiàn)過程控制、性能測試與安全保護(hù)的關(guān)鍵。
HBM扭力傳感器的工作原理是將機(jī)械扭力轉(zhuǎn)化為可測量的電信號，依賴于精密結(jié)構(gòu)與先進(jìn)傳感技術(shù)的協(xié)同。
1、彈性體（應(yīng)變軸）
傳感器的核心承力部件，通常由高強(qiáng)度合金鋼或不銹鋼精密加工而成。當(dāng)扭矩施加于軸兩端時，彈性體發(fā)生微小的剪切形變。其結(jié)構(gòu)設(shè)計（如空心軸、實(shí)心軸、法蘭式）需保證高剛性、低蠕變與良好的應(yīng)力分布，確保測量線性度與重復(fù)性。
2、應(yīng)變計
粘貼于彈性體表面特定位置的金屬箔式應(yīng)變計，是感知形變的關(guān)鍵。當(dāng)彈性體受扭變形時，應(yīng)變計隨之拉伸或壓縮，其電阻值發(fā)生微小變化。通常采用惠斯通電橋電路連接四個應(yīng)變計，將電阻變化轉(zhuǎn)換為毫伏級電壓信號，有效提高靈敏度并補(bǔ)償溫度影響。
3、信號調(diào)理電路
內(nèi)置或外置的信號調(diào)理模塊，對接收的微弱電壓信號進(jìn)行：
放大：提升信號至標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電平（如0–5V、0–10V、4–20mA）；
濾波：去除高頻噪聲與干擾；
溫度補(bǔ)償：修正因環(huán)境溫度變化引起的零點(diǎn)漂移與靈敏度變化；
非線性校正：確保輸出信號與扭矩成精確線性關(guān)系。
4、轉(zhuǎn)軸與軸承（旋轉(zhuǎn)式傳感器）
對于動態(tài)扭矩測量，傳感器需集成精密軸承（如深溝球軸承），支撐輸入與輸出軸的自由旋轉(zhuǎn)，同時傳遞扭矩。軸承需低摩擦、高精度，減少附加力矩，確保測量準(zhǔn)確性。部分設(shè)計采用非接觸式扭矩傳輸（如旋轉(zhuǎn)變壓器、滑環(huán)或無線射頻），避免導(dǎo)線纏繞。
5、外殼與防護(hù)結(jié)構(gòu)
堅固的鋁合金或不銹鋼外殼保護(hù)內(nèi)部元件，具備IP65/IP67及以上防護(hù)等級，防塵、防水、抗油污。部分工業(yè)型號帶電磁屏蔽層，抵御強(qiáng)電磁干擾。
6、連接接口
提供標(biāo)準(zhǔn)化電氣接口（如航空插頭、M12接頭）與機(jī)械接口（如DIN5482花鍵、平鍵槽、法蘭盤），便于與被測設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或PLC無縫集成。
更新時間：2025-09-01
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