扭矩传感器通过检测旋转轴的物理变化实现扭矩测量，主流技术包括应变片式与相位差式，二者在原理、结构及应用场景上存在显著差异。
应变片式扭矩传感器基于材料力学中的应变-电阻效应。其核心元件为弹性轴与应变片：当扭矩作用时，弹性轴表面产生微小剪切应变，沿轴线45°方向粘贴的应变片随之发生形变，导致其电阻值变化。四个应变片组成全桥式惠斯通电桥，扭矩引起的电阻变化使电桥输出不平衡电压，该电压与扭矩成正比。例如，满量程下，弹性轴的扭转角通常为0.1°-1°，对应输出电压可达数十毫伏。此技术优势在于精度高（可达±0.1%FS）、响应快（毫秒级），且适用于静态与动态测量，广泛应用于发动机台架测试、工业拧紧设备等领域。
相位差式扭矩传感器则利用扭转角与相位差的线性关系。其结构在弹性轴两端安装齿数相同的齿轮盘或磁钢，当轴受扭时，两端齿轮因扭转形变产生相对角度偏移（扭角）。磁电或光电传感器检测两端的周期性信号（如脉冲），无扭矩时信号同相位，有扭矩时则出现与扭角成正比的相位差。例如，汽车传动轴测试中，相位差测量精度可达0.1°以内，结合标定系数即可换算为扭矩值。该技术特点为非接触式测量、无摩擦干扰，适合高速旋转轴（转速可达10000rpm以上），但低转速时相位差信号较弱，需优化信号处理算法。
对比总结：应变片式以高精度、强适应性见长，但需直接接触测量轴，可能受温度漂移影响；相位差式实现非接触测量，适合高速场景，但对齿轮加工精度与安装同轴度要求较高。实际应用中，汽车传动系统倾向选择相位差式以减少机械干扰，而材料试验机等静态测试场景则优先采用应变片式以保障测量稳定性。
