토크 센서는 모멘트 센서, 비틀림 센서 등이라고도 하며, 각종 회전이나 비회전 기계 부품의 비틀림 모멘트를 측정하는 데 사용되는 정밀 측정 기기이다.
토크 센서의 작동 원리는 물체의 비틀림 형태 변화와 받는 토크 크기가 정비례하는 관계를 바탕으로 응변, 각도 차, 자기 특성 변화 등 특정한 물리량을 측정하여 토크 값을 간접적으로 계산한다.
응변편 브리지의 원리: 토크 센서는 일반적으로 탄성체, 응변편, 측정회로 등 부분으로 구성된다.탄성체가 토크 작용을 받으면 그 위의 응변편이 변형된다.응변편은 금속의 응변효과, 즉 금속이 변형될 때 저항값이 변화하는 것을 이용한다.응변편은 전교구조를 구성하여 토크를 받지 않을 때 전교가 균형을 이루고 출력전압이 0이다.토크의 작용을 받은 후 저항치의 변화로 브리지의 균형이 깨지고 전압 신호를 출력하는데, 이 신호는 증폭, 압력/주파수 전환 등의 처리를 거쳐 토크의 크기를 추산할 수 있다.
기본 유형
응변편 토크 센서: 응변전기 측정 기술을 사용하여 탄성축에 응변계를 붙여 측정 브리지를 구성하고, 탄성축이 토크에 의해 발생하는 변형을 통해 브리지 저항치의 변화를 일으키며, 나아가 이를 전신호로 변환하여 토크 측정을 실현한다.
비접촉식 토크 센서: 입력축과 출력축은 비틀림봉으로 연결되어 있으며, 비틀림봉이 토크에 의해 비틀릴 때 입력축의 플라워 키와 출력축의 키 슬롯 사이의 상대적인 위치가 변하여 플라워 키의 자감 강도가 변하고 코일을 통해 전압 신호로 전환된다.
고성능 무선형 토크 센서: 센서와 무선 통신 기술을 결합하여 토크 신호는 단편기가 제어하는 신호 처리 회로에 의해 증폭, A/D 변환 등 처리를 한 후 무선 송신 모듈을 통해 데이터를 송신하고, 수신 모듈은 수신 후 디코딩하여 토크 수치를 표시한다.
응용 분야
동력설비검측: 전동기, 발동기, 내연기관 등 회전동력설비의 출력토크 및 출력검측에 사용된다.
산업기계 분야: 송풍기, 펌프, 기어박스 등 설비의 토크 및 출력을 측정할 수 있으며 철도기관차, 자동차, 선박 등 교통수단의 토크 측정에도 적용된다.
기타 분야: 하수 처리 시스템, 제조 점도계, 프로세스 산업 및 프로세스 산업, 실험실, 테스트 부문 및 생산 모니터링 등의 시나리오에도 사용할 수 있습니다.