扭矩传感器核心技术全解析：从应变片到光纤传感的原理突破

　　应变片技术的成熟与局限

　　传统应变片扭矩传感器基于金属或半导体材料的应变效应。当弹性轴受扭矩作用产生剪切应变时，粘贴在轴表面的应变片电阻值随之变化，通过惠斯通电桥转换为电信号。此项技术成熟可靠，但易受电磁干扰、温度漂移影响，且长期稳定性有限，难以满足环境下的高精度需求。

　　光纤传感的原理突破

　　光纤扭矩传感器的出现标志着原理层面的突破。其主要采用光纤光栅（FBG）技术：在光纤纤芯内制作周期性折射率调制栅区，当扭矩作用于粘贴有光栅的转轴时，应变导致光栅周期或有效折射率改变，从而使反射/透射的中心波长发生漂移。通过解调波长位移量，即可精确反演出扭矩值。

　　技术优势与跨越

　　相较于应变片，光纤传感实现了多重跨越：其一，抗干扰能力跃升，光纤本身为绝缘介质，免疫电磁干扰，适用于强电磁环境（如电机、发电机内部）；其二，精度与稳定性突破，波长编码信号不受光源波动影响，温度与应变可分离测量，显著降低漂移；其三，结构创新，传感器体积小、质量轻，可实现分布式测量或嵌入复合材料内部，为旋转机械状态监测与智能结构设计开辟新途径。

　　从应变片的电信号测量到光纤的波长调制，扭矩传感的核心技术已从模拟电子时代迈向光子学时代。这一原理突破不仅提升了测量性能，更推动了传感器向微型化、集成化、网络化方向发展，成为装备智能化的关键环节。