扭矩傳感器發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長時間了，扭矩傳感器的性能也越來越好，其實扭矩傳感器大體上可以分為三個階段，分別是測量技術(shù)產(chǎn)生、第一個旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器誕生和現(xiàn)代扭矩傳感器。
扭矩測量技術(shù)的歷史演變，在1678年開始。在這一年，羅伯特·胡克描述著名的胡克定律的材料延伸和相關材料張力之間的比例關系。電橋電路，然后由Hunter-科視，其中最小電壓的變化可以測量。然而，切換第二發(fā)明人的名稱的惠斯登電后，實際的名聲屬于亨特科視。
第一臺旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器與感應測量系統(tǒng)于1945年在市場上推出它所根據(jù)的原理是如果下方加載的軸的軸向扭矩，扭轉(zhuǎn)一個角度，轉(zhuǎn)矩成比例。這個角度的角度測量系統(tǒng)可以測量。
現(xiàn)代轉(zhuǎn)矩傳感器通常有模擬信號輸出。在這些接口中，由相鄰的功率模塊和驅(qū)動器的干擾是可能的，尤其是在情況下，在過去對于這個長的進料管線和高動態(tài)，增加傳感器的信號電平，信號電平為±5V和/或通常±10V。然而，在許多應用中的抗干擾能力是不夠的。該解決方案是一種數(shù)字的電子傳感器。現(xiàn)代扭矩傳感器，集成電子位于軸上的區(qū)域，上面的直徑減少，對被施加到的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)變壓器和旋轉(zhuǎn)的電子附著在軸上。
在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中，經(jīng)常需要測量的一個參數(shù)是旋轉(zhuǎn)扭矩,為了測量旋轉(zhuǎn)扭矩的大小就需要借助于扭矩傳感器。檢測旋轉(zhuǎn)扭矩的大小一般采用檢測扭轉(zhuǎn)角相位差的方式，具體方法是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度完全相同的齒輪，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近傳感器。當軸發(fā)生轉(zhuǎn)動的時候，這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波相位差，從而計算出彈性軸所承受的扭矩量。這種方法比較經(jīng)典，它可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞，檢測信號為數(shù)字信號，受外界干擾比較小；但體積較大，不易安裝和維護，低速轉(zhuǎn)動時，測量不是很精確。
現(xiàn)在的扭矩傳感器制作都是將專用的測扭應變片粘貼在被測彈性軸上，組成應變橋，向應變橋供電，就可以測量扭矩的大小。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中，需要解決的一個問題是如何將旋轉(zhuǎn)體上的應變橋的橋壓輸入及檢測到的應變信號輸出可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞，這就需要用到導電滑環(huán)了。導電滑環(huán)屬于磨擦接觸，這就造成了自身的磨損，限制了其使用壽命。如果因為其接觸不可靠，也會引起測量的誤差，造出測量值與實際值相距甚遠。為了彌補這方面的缺陷，可以采用無線電遙測的方法。它是將扭矩應變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號，通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外，再用無線電接收的方法，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。
扭矩都是通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的，如果在上面安裝外界電源的話，布線就有很大困難，所以扭矩傳感器一般采用電池供電的方式。該方法即為遙測扭矩儀。它克服了導電滑環(huán)的很多缺點，但它也有不足之處，比方說電池容量有限，只能短期可以使用，此外，它還受到周圍電磁環(huán)境的干擾，這在測量小量程和小直徑的場合比較突出。最好的方法就是采用數(shù)字扭矩傳感器，它是在應變傳感器的基礎上增加兩組旋轉(zhuǎn)變壓器，實現(xiàn)了能源和信號的非接觸傳遞。它不受轉(zhuǎn)速大小，旋轉(zhuǎn)方向影響，吸取了上面各種方法的優(yōu)點并克服了其缺陷，是現(xiàn)在測量扭矩的通用做法。
以上介紹了扭矩傳感器的發(fā)展歷程和各種類型產(chǎn)品之間的比較，設計師們經(jīng)過不斷試驗和總結(jié)，克服了傳統(tǒng)扭矩測量方法的缺點，繼承了優(yōu)點，使得扭矩的測量更加地精確，受環(huán)境的影響越來越小。 扭矩傳感器技術(shù)還在飛速的發(fā)展，相信隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，扭矩傳感器的性能也將會進一步提高。其應用范圍也會進一步擴大。
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