基于光纤的扭矩传感器新型结构设计

摘要

为能够实现对扭矩的高精度测量,基于光纤应变测量扭矩的原理,提出了新型结构的扭矩测量传感器.该传感器采用轮辐式的结构,能够获得固定梁处参考光纤与传递梁处测量光纤之间的相位差,通过建立相位差与扭矩之间数学关系的方式,实现对扭矩的测量;同时,采用有限元分析方法进行仿真研究,进一步确定扭矩与相位差之间的数学关系,为新型结构的扭矩传感器提供理论模型.误差分析结果表明:由结构引起的扭矩测量误差为±0.115N·m,证明该结构满足光纤的测量原理要求,能够实现扭矩测量.