응변편 기술의 성숙과 한계

기존 임기응변 필름 토크 센서는 금속이나 반도체 재료의 임기응변 효과를 기반으로 한다.탄성축이 토크작용을 받아 절단응변이 생기면 축표면에 붙어있는 응변편저항값이 따라서 변화하여 혜스톤전교를 통해 전신호로 전환된다.이 기술은 성숙하고 신뢰할 수 있지만 전자기 간섭, 온도 표류의 영향을 받기 쉽고 장기적인 안정성이 제한되어 있어 환경에서의 고정밀 수요를 만족시키기 어렵다.

광섬유 감지의 원리 돌파

광섬유 토크 센서의 출현은 원리 차원의 돌파를 상징한다.주로 광섬유 래스터 (FBG) 기술을 사용합니다. 광섬유 섬유 코어 내에 주기적인 굴절률 변조 그리드 영역을 만들고, 토크가 래스터가 있는 힌지를 붙이는 데 작용할 때 응변으로 인해 래스터 주기 또는 유효한 굴절률이 변하여 반사/투사의 중심 파장이 표류합니다.파장 변위량을 조정하여 토크 값을 정확하게 반전시킬 수 있습니다.

기술적 이점 및 도약

응변 필름에 비해 광섬유 센싱은 다중 도약을 실현했다: 첫째, 교란 방지 능력이 뛰어나고, 광섬유 자체는 절연 매체이며, 전자기 교란을 면역하고, 강한 전자기 환경 (예: 전기기계, 발전기 내부) 에 적용된다;둘째, 정밀도와 안정성 돌파, 파장 코딩 신호는 광원 파동의 영향을 받지 않으며, 온도와 응변은 분리하여 측정할 수 있어 표류를 현저하게 낮춘다;셋째, 구조 혁신, 센서의 부피가 작고 품질이 가벼워 분산 측정을 실현하거나 복합 재료 내부에 내장할 수 있으며, 회전 기계 상태 모니터링과 스마트 구조 설계에 새로운 경로를 개척할 수 있다.

응변편의 전신호 측정에서 광섬유의 파장 변조에 이르기까지 토크 감지의 핵심 기술은 이미 아날로그 전자 시대에서 광자학 시대로 나아갔다.이 원리의 돌파는 측정 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 센서가 마이크로화, 집적화, 네트워크화 방향으로 발전하도록 추진하여 장비 지능화의 관건적인 고리가 되었다.