KH-ATDW 磁弹性式力矩传感器的信号转换原理是什么

 磁弹性式力矩传感器的信号转换原理基于磁弹性效应，其核心是通过检测铁磁材料在扭矩作用下磁导率的变化来反映扭矩值，具体原理如下：

磁弹性效应基础：铁磁材料在受到外力或扭矩作用时，内部晶格发生畸变，产生应力，使材料内部磁畴之间的界限移动，导致磁化强度变化。当铁磁材料的轴置于磁场中并施加扭矩时，材料的磁化强度变化表现为磁导率的变化。

传感器结构与工作过程：

结构组成：磁弹性扭矩传感器通常包括套在轴上的磁端、激磁线圈和测量线圈等部分。例如，有的传感器铁心是两个互相垂直交叉放置的Ⅱ型铁心，顺轴线放置的铁心绕有激磁线圈，垂直于轴线方向放置的铁心绕有测量线圈，两个铁心与被测轴表面之间分别有一个小间隙，它们与被测轴共同组成一个闭合磁路。

工作过程：当激磁绕组通以交流电产生交变磁通时，在被测轴表面形成磁场。当被测轴不承受转矩作用时，轴表面导磁性能为各向同性，磁桥平衡，没有信号输出。当被测轴承受转矩作用时，在轴表面与轴线成45°方向上产生互相垂直的拉应力和压应力，轴表面导磁性能发生变化，励磁绕组在轴表面产生的磁场发生歪扭，等磁位线移动，导致测量线圈中有磁通通过，从而产生感应电势。当转矩的作用方向改变时，磁力线的分布图形向相反的方向扭变，通过装有测量绕组的铁心中的磁通相位改变180°，感应电势的相位也改变180°。

信号转换与输出：

信息变换过程：扭矩（T）作用于被测轴，引起被测轴表面正应力变化量（Δσ），进而导致被测轴磁导率的变化量（Δμ），磁导率变化又引起被测轴磁阻的变化量（ΔRm），转化为检验线圈中磁通量的变化，输出电压的变化量（ΔV）与扭矩成正比，即T→Δσ→Δμ→ΔRm→ΔV。

输出信号特点：传感器输出与扭矩成正比的电压信号，由于多个线圈串联，输出电压较高，功率也较大，可达几个毫瓦的数量级，可直接驱动指示仪表或记录仪表。