扭矩傳感器核心技術全解析：從應變片到光纖傳感的原理突破

　　應變片技術的成熟與局限

　　傳統應變片扭矩傳感器基于金屬或半導體材料的應變效應。當彈性軸受扭矩作用產生剪切應變時，粘貼在軸表面的應變片電阻值隨之變化，通過惠斯通電橋轉換為電信號。此項技術成熟可靠，但易受電磁干擾、溫度漂移影響，且長期穩定性有限，難以滿足環境下的高精度需求。

　　光纖傳感的原理突破

　　光纖扭矩傳感器的出現標志著原理層面的突破。其主要采用光纖光柵（FBG）技術：在光纖纖芯內制作周期性折射率調制柵區，當扭矩作用于粘貼有光柵的轉軸時，應變導致光柵周期或有效折射率改變，從而使反射/透射的中心波長發生漂移。通過解調波長位移量，即可精確反演出扭矩值。

　　技術優勢與跨越

　　相較于應變片，光纖傳感實現了多重跨越：其一，抗干擾能力躍升，光纖本身為絕緣介質，免疫電磁干擾，適用于強電磁環境（如電機、發電機內部）；其二，精度與穩定性突破，波長編碼信號不受光源波動影響，溫度與應變可分離測量，顯著降低漂移；其三，結構創新，傳感器體積小、質量輕，可實現分布式測量或嵌入復合材料內部，為旋轉機械狀態監測與智能結構設計開辟新途徑。

　　從應變片的電信號測量到光纖的波長調制，扭矩傳感的核心技術已從模擬電子時代邁向光子學時代。這一原理突破不僅提升了測量性能，更推動了傳感器向微型化、集成化、網絡化方向發展，成為裝備智能化的關鍵環節。