當(dāng)鐵磁材料受到由外加力或扭矩引起的機(jī)械應(yīng)力時(shí)，它的磁通量會(huì)發(fā)生變化。這種現(xiàn)象被稱為磁彈性效應(yīng)，也稱為維拉里效應(yīng)，由意大利物理學(xué)家于 1800 年代末發(fā)現(xiàn)。

      在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的扭矩可以根據(jù)所消耗的電流量（伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常用方法）以數(shù)學(xué)方式確定，也可以使用應(yīng)變儀來(lái)確定。但計(jì)算值并不準(zhǔn)確代表現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)果，應(yīng)變片需要精確的安裝和校準(zhǔn)以確保準(zhǔn)確性。

      什么是磁彈性傳感器？

      一種基于磁彈性效應(yīng)的相對(duì)新型傳感器是一種簡(jiǎn)單、低成本的技術(shù)，它使用非接觸式傳感為旋轉(zhuǎn)軸或固定軸提供精確的扭矩測(cè)量。磁彈性傳感器的關(guān)鍵部件是連接到被測(cè)軸的鐵磁環(huán)?；蛘撸绻S是鐵磁的，則軸的一部分可以被永久磁化以產(chǎn)生圓周磁場(chǎng)，從而無(wú)需外環(huán)。

      磁彈性傳感器的工作原理

      磁彈性傳感器是利用了什么原理？當(dāng)施加扭矩（扭轉(zhuǎn)應(yīng)力）時(shí)，軸（或環(huán)）內(nèi)部的磁矩會(huì)重新定向，從而導(dǎo)致軸的外圓周周圍產(chǎn)生磁通量。磁場(chǎng)通量的強(qiáng)度與軸上的應(yīng)力（因此也與扭矩）成線性比例，磁場(chǎng)的極性指示扭矩的方向。位于軸周圍的磁場(chǎng)傳感器根據(jù)該磁通確定扭矩的大小和方向。

      磁彈性傳感器是非接觸式的，因此不會(huì)遭受機(jī)械磨損，從而具有極長(zhǎng)的使用壽命。由于材料的磁彈性特性非?？煽壳也粫?huì)退化，因此使用磁彈性技術(shù)的傳感器無(wú)需進(jìn)行校準(zhǔn)。

      如果磁彈性傳感器看起來(lái)很熟悉，可能是因?yàn)樗鼈冊(cè)诠δ苌吓c磁致伸縮傳感器相似。事實(shí)上，磁彈性和磁致伸縮本質(zhì)上是相反的效應(yīng)。磁致彈性涉及磁場(chǎng)與材料彈性特性的相互作用，而磁致伸縮涉及施加磁場(chǎng)時(shí)材料尺寸的變化。

      磁彈性傳感器的應(yīng)用用途

      磁彈性扭矩傳感器最常見(jiàn)的用途是在汽車和電動(dòng)汽車應(yīng)用中，用于感測(cè)變速箱和傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭矩。該技術(shù)的下一個(gè)增長(zhǎng)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將是醫(yī)療機(jī)器人和診斷設(shè)備市場(chǎng)。

      磁彈性傳感器技術(shù)還可用于測(cè)量線性位置、力、速度或角度。

      盡管磁彈性傳感器在汽車應(yīng)用中得到廣泛使用，但在典型的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中尚未得到廣泛采用。這可能是因?yàn)樾枰_扭矩控制的伺服系統(tǒng)能夠通過(guò)監(jiān)控電機(jī)的電流消耗以足夠的范圍和精度量化扭矩。

      然而，大型非伺服控制電機(jī)（例如用于加工應(yīng)用和重型機(jī)械的電機(jī)）可以受益于使用磁彈性傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)扭矩，以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和預(yù)防性維護(hù)目的。磁彈性技術(shù)還可應(yīng)用于裝配以及食品和飲料應(yīng)用中使用的擰緊設(shè)備，在這些應(yīng)用中，準(zhǔn)確、一致的扭矩測(cè)量非常重要。

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