如果您还记得物理课上的内容， 力 是一种随时间改变物体运动的输入。例如，简单的线性力可以推动（或拉动）处于静止状态的质量，通过随时间加速来改变其速度。扭矩是使物体绕旋转轴旋转的力。因此，扭矩是一种“扭转力”，也称为 旋转力。
扭矩示意图
扭矩最明显的例子是汽车的传动轴。电机在该轴中能够产生的扭矩大小决定了汽车的工作能力。扭矩是一个矢量，意味着它沿某个方向作用。
扭矩是一种“扭转力”，旨在旋转或转动驱动轴、螺杆、螺栓或车轮。
扭矩也可以称为力矩或 力矩。扭矩通常用符号给出 （希腊小写字母“t”）。扭矩（力矩）的 SI 导出单位是 （牛顿米）。
在美国，扭矩通常以英尺磅表示（）。转换 到 ，简单地划分 值 1.356。
扭力表示
在设计、调试和排除各种机器故障时，测量旋转轴的机械扭矩至关重要。了解轴、螺旋桨或其他旋转部件的真实机械扭矩是了解其是否符合规格的唯一方法。
在某些应用中，始终了解扭矩是至关重要的，以防止可能导致系统损坏或故障的潜在危险的过大扭矩。扭矩测量是预测性维护的重要组成部分。
直升机后旋翼的驱动轴扭矩测试
扭矩有两种旋转扭矩和反作用扭矩：
• 旋转扭矩：又称为旋转或动态扭矩
• 反作用扭矩：又称为固定扭矩或静态扭矩
轴、涡轮机和轮子等绕轴旋转多次（或无休止）的物体具有旋转或“旋转”扭矩。
施加到物体上的静力称为反作用力或固定扭矩。例如，当您将凸耳扳手放在螺栓上然后尝试拧紧它时，您正在向其施加反作用扭矩。即使螺栓转动不多或根本没有转动，反作用扭矩仍然存在。在这种情况下，扭矩是在不到一转的时间内测量的。
扭矩可以间接和直接测量。如果您知道电机效率和轴转速，则可以使用功率计来估计扭矩。这是测量扭矩的间接方法。
测量扭矩的更好、更准确的方法是使用直接方法，使用反作用扭矩传感器或旋转扭矩传感器。有什么区别？
反作用扭矩传感器测量静态或非旋转扭矩。
扭矩大师
反作用扭矩传感器的一个很好的例子 是扭矩扳手。该工具用于确保对螺栓、螺母或其他紧固件施加正确的扭矩。扳手的底座可以调节所需的扭矩量，当操作员施加力时，当达到正确的扭矩时会发出咔哒声。这些通常被称为“咔哒”扭矩扳手，它们提供多个可调节的设定点。
数字扭矩扳手具有针规或数字显示器，可显示所施加的扭矩。一些电子模型，特别是那些用于工厂工作的电子模型，具有存储每个操作的存储器，用于记录和质量控制目的。
反作用扭矩传感器使用基于石英的压电传感器或应变计传感器来测量扭矩。扭矩扳手和扭矩螺丝刀有多种类型和变型。
旋转扭矩传感器是 将旋转扭矩转换为我们可以测量、显示、分析和存储的输出的传感器。旋转扭矩传感器用于电机扭矩测试台、内燃机测试、电动机测试、传动轴、涡轮机、发电机等。
测量扭矩有直接法和间接法两种。
• 间接扭矩测量方法可以更便宜且更容易在现有轴上实施，但它们不如直接扭矩测量准确。如果您知道电机的效率，并且可以测量其轴速度和电流消耗，则可以通过这种方式估计扭矩。
• 直接扭矩测量方法比间接方法更准确。其中大多数涉及使用安装在驱动轴上的应变计。该传感器直接测量轴本身的扭转力。
应变计粘合到驱动轴上。旋转力的施加导致轴扭转。
当电机转动轴时，它会轻微扭转。由于钢的硬度，肉眼无法看到扭曲，但可以通过粘合到轴上的应变计来检测。四个仪表的排列包括一个惠斯通电桥，其输出由旋转扭矩测量系统平衡和调节。
该应变计的输出可以直接接线（如果可能）或无线遥测到扭矩测量或 DAQ（数据采集）
典型的旋转扭矩测量系统
在旋转扭矩传感器本身内部，安装在轴上的应变计传感器的输出通过滑环发送到电子设备（应变计传感器必须通电）。或者，可以使用无刷或感应传感器连接，从而实现更高的速度和更少的物理磨损，从而从长远来看减少维护。角度和转速也可以非接触式测量。
Dewesoft 的 DAQ 系统非常适合测量所有物理参数，包括扭矩。它们提供隔离信号调节，确保低噪声和高精度数据采集。它们还提供高速计数器/RPM/编码器输入，非常适合同时测量轴速度、角度和位置。在 Dewesoft DAQ 系统中，模拟和数字计数器数据精确同步，这对于每个应用都很重要 - 尤其是在进行旋转和扭转振动测试时。下一节将详细介绍这一点。
DewesoftX 扭转和旋转振动测试输出
在上面所示的系统中，旋转扭矩传感器安装在电机和制动器之间，每侧均使用联轴器。穿过传感器的轴配备有应变计传感器，用于测量轴上的扭转力。该信号的输出经过调节后发送至 DAQ（数据采集）测量系统，或者如果需要监控但不记录数据，则仅发送至数字显示或报警系统。
旋转扭矩传感器可选配编码器，可非常准确地输出轴速度和角度。这些输出用于扭转和旋转振动研究。速度测量和角度输出在测功机应用中至关重要，它们用于计算输出功率（以 或者 ）和电机效率。
对于非永久旋转扭矩测量，应变计可以直接安装到驱动轴上。小型电池供电接口为传感器供电，并将数据无线遥测到附近的处理单元，然后使用 DAQ 系统对数据进行记录、显示和分析。
扭转振动是旋转轴故障的一个根源。旋转和扭转振动分析是对汽车、工业和发电应用中的轴、曲轴、齿轮进行故障排除的重要工具。
扭转振动是物体（通常是沿其旋转轴线的轴）的角振动。它们是由时间交变扭矩引起的机械振动，这些扭矩叠加在旋转轴的稳定运行速度上。在汽车工程中，扭转振动主要是由发动机功率输出的波动引起的。
扭转振动被评估为旋转周期内旋转速度的变化。 RPM 变化通常是由粗略的驱动扭矩或变化的负载引起的。
旋转振动只是转速的动态分量。如果我们高精度地测量轴的转速，我们会注意到在助跑的某些区域中转速偏差很大。这是由与轴的角固有频率交叉的角振动引起的。通过去除转速或旋转角度的直流分量来计算
扭转振动的水平受到许多参数的影响，例如材料特性和操作条件，如温度、负载、转速等。
这段简短的视频提供了如何进行这些重要测量的基本介绍，包括背后的基本理论、它以及实际好处。
如何测量扭转和旋转振动
DewesoftX 扭转振动解决方案自动计算几个不同的参数：
• 旋转角度：振动滤波后的角度值
• 转速：滤波后的速度振动值
• 扭转角：动态扭转角，即传感器 1 到传感器 2 的角度差
• 扭转速度：传感器 1 到传感器 2 的角速度差
• X轴参考角度：参考角度，总是从0到360，可以用作基于角度的XY图中的参考
• 频率：以 RPM 为单位
计算可以实时在线或离线对保存的原始数据进行。
扭矩传感器几乎应用于各个行业的数百种应用中。反应式扭矩传感器广泛应用于各个行业的数千种应用中的扭矩扳手和其他工具中。
在汽车应用中，旋转扭矩传感器常见于发动机测试台、测功机、测试台和耐久性测试台中。但这只是它们使用的开始。它们还用于测试工业空调机组、大型畜禽饲养器、机器人运动、装配和医疗设备、电力测试等。
扭矩是许多领域和应用中的重要测量值。幸运的是，有传感器和转换器来测量它，还有数据采集系统来显示、记录和分析它。
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