力矩、转矩、扭矩的差异和测量
电机扭矩测量方法
电机扭矩测量方法扭矩是电机试验中一个重要的参数，尤其是在电机效率评测中扭矩更是一个不可或缺的被测量，扭矩测量的准确性直接关系到电机效率的评测的正确性。
目前使用的扭矩测量方法按照测量原理可分为平衡力法、传递法和能量转换法。
一、平衡力法处于匀速工作状态的传动机械构件，其主轴和机体上一定同时存在一对扭矩T 和T′，并且二者大小相等、方向相反。
通过测量机体上的T′来测量主轴上T 的方法称为平衡力法。
设F 为力臂上的作用力，L 为力臂长度，则T′=LF。
通过测量作用力F和力臂L即可得出T′和T。
平衡力法的优点是不存在传递扭矩信号的问题，力臂上的作用力F容易测得；缺点是测量范围仅局限为匀速工作状态，无法完成动态扭矩的测量。
二、传递法传递法利用传递扭矩时弹性元件的物理参数会发生某种程度的变化。
利用这种变化与扭矩的对应关系来测量扭矩。
按照不同的物理参数，可将传递法进一步划分为磁弹性式、应变式、振弦式、光电式等，目前传递法在扭矩测量领域应用最为广泛。
图1 传递法分类1.光电式扭矩测量法将开孔数完全一样的两片圆盘形光栅固定在转轴上，并将光电元件和固定光源分别固定在光栅两侧，转轴无扭矩作用时两片光栅的明暗条纹错开，完全遮挡光路，无光线照到光敏元件上不输出电信号;有扭矩作用时两个圆盘形光栅的截面产生相对转角，明暗条纹部分重合，部分光线透过光栅照到光敏元件上，输出电信号。
扭矩值越大扭转角越大，照到光敏元件上的光线强度越大，输出电信号也就越大，通过测量输出的电信号能够测得外加扭矩的大小。
图2 光电式扭矩测量原理该方法的优点是响应速度快，能实现扭矩的实时监测;其缺点是构造复杂、静标困难、可靠性较差、抗干扰能力差，测量精度受温度变化的影响较大。
该方法不适用于刚启动和低转速轴的扭矩测量。
2.磁电式扭矩测量法在弹性轴上安装两个一样的齿轮，磁芯和线圈组成信号采集系统，齿顶与磁芯之间预留出微小间隙，当轴转动时，两个线圈中分别感应出两个交变电动势，而且交变电动势仅与两个齿轮的磁芯相对位置和相交位置有关，通过检测电动势的大小即可得到相应的扭矩值。
电机转矩、位置、噪声的检测方法
一、转子位置的测量方法1．光栅尺检测光栅尺主要是对转子的位移进行检测，其工作原理：常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。
当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度 来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。
在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。
相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。
这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。
莫尔条纹具有以下性质：(1) 当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强度分布近似于余弦函数。
(2) 若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，θ表示两光栅尺线纹的夹角，则它们之间的几何关系为W=d／sin当角很小时，上式可近似写W=d／θ 若取d=0.01mm,θ=0.01rad，则由上式可得W=1mm。
这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。
这种放大作用是光栅的一个重要特点。
(3) 由于莫尔条纹是由若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。
(4) 莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。
两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。
根据上述莫尔条纹的特性，假如我们在莫尔条纹移动的方向上开4个观察窗口A，B，C，D，且使这4个窗口两两相距1／4莫尔条纹宽度，即W／4。
由上述讨论可知，当两光栅尺相对移动时，莫尔条纹随之移动，从4个观察窗口A，B，C，D可以得到4个在相位上依次超前或滞后(取决于两光栅尺相对移动的方向)1／4周期(即π／2)的近似于余弦函数的光强度变化过程。
扭矩的测量
由材料力学知识可知，纯据矩的轴的横截面上的最大剪 切应力与轴上扭矩的关系为
max
T W
式中，T为轴上扭矩；W为轴截面的抗扭截面系数。
不能用应变片直接测量，但由材料力学知，在纯扭情况 下，轴表面的主应力方向与轴线成45°角，且主应力在
这种传感器若用于静态标定或用于测量静的扭 矩时，扭力轴是不旋转的。为了获得内、外齿 轮之间的相对运动，可开动附加电动机14通过 传动带15带动内齿轮5、6转动，其转向应与扭 力轴受扭方向相反，同样可以根据两个输出信 号的相位差来测量扭矩。另外，在测量低转速 轴的扭矩时，由于输出信号的幅值低会带来较 大的测量误差。为了解决低转速下的测扭问题， 也希望增加内、外齿轮之间的相对速度。此时 也可开动附加电动机14。应注意的是，此时若 同时测量转速信号，则测出的转速值为扭力轴 转速与附加电动机14的转速之和。
通过应变片的变形来测量扭力轴扭转应变时，若轴不受 扭，则电桥平衡，输出信号为零；当轴受扭后，应变片 阻值变化，破坏电桥的平衡，输出大小与所受扭矩成比 例的电信号。由于输出信号很微弱，一般都要通过应变 仪来测量。半桥电路可以消除因扭力轴安装不善所产生 的附加弯矩和轴向力的影响，全桥电路除可消除以上影 响外，还可消除附加横向剪切力的影响。
若能采用某种传感器将此扭转角转换成其它物 理量并加以测量和显示，就是一套完整的扭矩 测量仪。
式中，L为扭力轴长度；D为扭力轴直径；T为 外加扭矩；G为轴材料的剪切弹性模量，一般 钢G=（8.16～8.29）×1010Pa。
由上式可见，只要轴的受力在材料的弹性极限 以内，受扭后的扭转角与外加扭矩T是成正比 的。所以，扭转角的大小可以直接反映扭矩的 大小。若能采用某种传感器将此扭转角转换成 其它物理量并加以测量和显示，就是一套完整 的扭矩测量仪。
力及转矩的测量
磁电式力平衡测力系统
机械工程测试技术 电容式力传感器： 电容式力传感器 ： 其特点是结构简单，灵敏度高，动态 响应快，但是由于电荷泄漏难于避免，不适宜静态力的 测量。 在矩形的特殊弹性元件上， 加工若干个贯通的圆孔， 每个圆孔内固定两个端面 平行的丁字形电极，每个 电极上贴有铜箔，构成由 多个平行板电容器并联组 成的测量电路。在力F作用 下，弹性元件变形使极板 间矩发生变化，从而改变 电容量，如左图(电容式力 传感器)所示。
当各桥臂应变片的灵敏度K相同时，上式可改写为：
机械工程测试技术 二、电阻应变片的选用 电阻应变片的选用
(1) 应变计几何参数的选择 应变片敏感栅的长度称为标距。在应变场梯度大、应变频率高 时应采用小标距应变计。对于混凝土、铸钢、铸铁等材质不均匀的材 料宜采用较大标距的应变计。 (2)电阻值的选择 电阻值的选择 应变仪桥臂电阻多按120 设计，所以常用120 的应变片。对于 不需配用应变仪的测量电路，可根据应变计的允许电流、功率来选择 阻值。 (3)灵敏系数的选择 灵敏系数的选择 动态应变仪多按灵敏系数K=2设计，故动态测量宜选用K=2的 应变计。选用高灵敏度的应变计可省去中间放大单元，简化测量系统。 (4)应变计类型的选择 应变计类型的选择 一般丝式应变计多用纸基，价格低、粘贴容易，但耐久性、耐 湿性较差，在要求不高时可用；箔式应变计多用胶基，可用于150℃ 以下的中温和常温测试，它绝缘性能好，精度高，在应变测量中应用 最广泛。半导体应变计灵敏系数高，机械滞后小，频率响应好；但温 度影响大，线性范围小。半导体应变计多用于测量小的应变。
机械工程测试技术
等截面梁式弹性元件为一端 等截面梁式弹性元件 固定的悬臂梁，如左图(等 截面梁式弹性元件)所示。 当力作用在自由端时，刚性 端截面中产生的应力最大， 而自由端产生的挠度最大， 在距受力点为l0 的上下表面， 沿l向贴电阻应变片R1 ，R2 和R3，R4。粘贴应变片处的 应变为
扭矩测量方法范文
扭矩测量方法范文扭矩是指物体受到力矩作用时产生的转动效果。
扭矩测量是工程领域中一个重要的参数，可以用于设计和控制机械设备的运行。
下面将介绍几种常见的扭矩测量方法。
1.力臂法力臂法是最常见也是最简单的测量扭矩的方法。
该方法通过应用一个已知力在一个已知力臂上，使其作用在待测物体上，然后通过测量旋转角度和测力板的读数来计算扭矩。
这种方法适用于小扭矩的测量，如手动工具中的扭矩。
2.拉力式扭矩传感器拉力式扭矩传感器是一种常用的扭矩测量装置。
该传感器由一个静态力传感器和一个力臂组成。
力传感器通常是应变片，通过测量应变片上的电信号来计算扭矩。
力臂的长度和结构可以根据需要进行设计和调整，以适应不同的测量需求。
3.电流感应扭矩测量电流感应扭矩测量是一种非接触的测量方法。
该方法通过感应待测物体表面的电流来测量扭矩。
当扭矩产生时，磁场的分布会发生变化，导致感应电流的变化。
通过测量感应电流的变化来计算扭矩。
这种方法适用于高速旋转的设备，如发动机和电机。
4.表面应变法表面应变法通过测量待测物体表面的应变来计算扭矩。
该方法常用于大型设备的扭矩测量。
它通常使用应变片或电阻应变片贴在待测物体表面，通过测量应变片上的应变分布来计算扭矩。
5.光学测量法光学测量法是一种基于光学原理的扭矩测量方法。
该方法使用光学传感器和光栅或编码器来测量转子的旋转角度和速度，然后通过转子的转动惯量和测得的角度和速度来计算扭矩。
这种方法适用于高精度和高速度的扭矩测量。
综上所述，扭矩测量方法根据不同的应用需求和测量精度可以选择不同的方法。
无论采用何种方法，正确的选择和使用扭矩传感器是关键。
另外，由于扭矩测量可能涉及到高速旋转设备和高压环境，操作人员需具备一定的安全意识和操作技能。
扭矩和力矩最简单易懂的解释
扭矩和力矩最简单易懂的解释大家好，今天咱们聊聊“扭矩”和“力矩”这两个听起来有点儿复杂的概念。
别担心，我会用最简单的方式让你明白这两个小家伙到底是啥意思！1. 力矩的基本概念1.1 力矩的定义力矩，听着有点儿高大上，但实际上就是力和力作用点到旋转轴的距离结合起来的效果。
你可以想象一下，当你用手推开门的时候，你实际上是在产生一个力矩。
这里的力矩就等于你推的力量乘以你手离门铰链的距离。
1.2 生活中的例子比如说，拧螺丝的时候，你用的力矩就是拧螺丝的力量乘以你拧螺丝的那段螺丝刀的长度。
长螺丝刀产生的力矩比短螺丝刀要大，所以拧起来更省劲。
2. 扭矩的基本概念2.1 扭矩的定义扭矩其实和力矩差不多，只不过它特指转动物体的力矩。
比如车子的发动机，产生的扭矩就是推动车轮转动的力量。
如果没有足够的扭矩，车子就像一只无头苍蝇一样转不动。
2.2 扭矩的应用在日常生活中，扭矩的应用比比皆是。
比如你要打开一个瓶盖，如果瓶盖很紧，你需要用很大的扭矩才能把它拧开。
汽车的扭矩则决定了车子的加速性能，扭矩大，车子加速快，开起来也更有劲儿。
3. 力矩与扭矩的区别与联系3.1 力矩与扭矩的区别其实力矩和扭矩的区别并不大，扭矩是力矩的一种特殊情况，主要用于描述旋转效果。
力矩更多地用在静态的物体上，比如门、螺丝等，而扭矩则通常用于描述动态的转动现象，比如车轮、发动机等。
3.2 它们的联系这两者都是衡量力作用效果的重要工具。
力矩和扭矩都涉及到力的作用和距离的关系，只是应用场景和具体描述有些不同。
力矩是静态的，扭矩是动态的，但原理上都是在描述旋转力的效果。
4. 实际应用中的体会4.1 日常生活中的应用你在家里的时候，可以注意到，当你用力推门的时候，门的铰链那儿就会受到力矩的影响；当你开车的时候，发动机的扭矩决定了你车子的加速性能和爬坡能力。
了解这些可以让你在操作各种工具和机械设备时更得心应手。
4.2 常见误区很多人把力矩和扭矩搞混，其实只要记住，力矩是静态的，扭矩是动态的，就不会出错了。
扭矩测量原理
扭矩测量原理
扭矩测量原理是指用于测量机械设备旋转部件所受的扭矩大小的方法和原理。
扭矩是指作用在物体上的力矩，也可以理解为旋转力的大小。
扭矩的大小取决于力的大小和施加力的距离。
要测量扭矩，常用的方法是使用扭矩传感器或扭矩表。
扭矩传感器是一种专门用于测量扭矩的装置，通常由应变片、测力电桥和信号放大器等部件组成。
扭矩测量的原理基于胡克定律，即力与变形之间的关系。
当物体受到力的作用时，会产生扭转变形。
扭矩传感器通过应变片来感应这种变形，并将其转化为电信号进行测量。
应变片是一种能够随物体形变而发生应变的材料，当扭矩作用在物体上时，应变片会发生弯曲变形，从而改变其阻抗值。
通过测量阻抗值的变化，就可以确定物体所受的扭矩大小。
扭矩传感器还常常采用负反馈原理进行校准，即将已知扭矩作用于传感器上，根据传感器输出的电信号进行调整，使得输出信号与已知扭矩一致。
这样可以提高测量的准确性和稳定性。
除了扭矩传感器，还有一些其他测量扭矩的装置和方法，如光纤传感器、电容传感器等。
这些装置利用了不同的物理原理进行扭矩测量，但测量的基本原理都是一致的。
综上所述，扭矩测量原理是基于物体变形与力之间的关系。
通过测量应变片的变化，转化为电信号进行测量，可以准确地测
量物体所受的扭矩大小。
使用合适的校准方法和装置，可以提高测量的准确性和稳定性。
力矩、扭矩、转矩的来源与区别
力矩、扭矩、转矩地来源与区别
提到力矩，我们立刻会想到杠杆.作用力和支点与力作用方向相垂直地距离地乘积就称为力矩.力矩地单位是牛顿米.
图杠杆力矩
扭矩、转矩则是转动地力矩，对于转动地物体，若将转轴中心看成支点，在转动地物体圆周上地作用力和转轴中心与作用力方向垂直地距离地乘积就称为转矩.当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生地弹性形变，此时地转矩就称为扭矩.
图扭矩、转矩
因此，在运行地电机中严格来说只能称为“转矩”.采用“力矩”或“扭矩”都不太合适.不过习惯上这三种名称使用地历史都较长至少也有六七十年了，因此也没有人刻意去更正它.。
扭矩是什么意思-什么是力矩-什么是扭矩
扭矩是什么意思?什么是力矩?什么是扭矩什么是扭矩?使机械元件转动(包括有转动倾向)的力偶或力矩叫转动力矩，简称扭矩。
机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时通常称为扭矩。
扭矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素严密联系，扭矩的测量对传动轴载荷确实定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。
此外,扭矩与功率的关系T=9550P/n电机的额定扭矩表示额定条件下电机轴端输出扭矩。
扭矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，扭矩的计量单位为牛顿・米(N・m)。
电机轴端输出扭矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。
功率越大，扭矩越大，同功率的电机磁极数大的扭矩大。
扭矩类型扭矩可分为静态扭矩和动态扭矩。
静态扭矩是指不随时间变化或变化很小、很缓慢的扭矩，包括静止扭矩、恒定扭矩、缓变扭矩和微脉动扭矩。
静止扭矩的值为常数，传动轴不旋转;恒定扭矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的扭矩;缓变扭矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为扭矩值是不变的;微脉动扭矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
动态扭矩是指随时间变化很大的扭矩，包括振动扭矩、过渡扭矩和随机扭矩三种。
振动扭矩的值是周期性波动的;过渡扭矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的扭矩变化过程;随机扭矩是一种不确定的、变化无规律的扭矩。
根据扭矩的不同情况，可以采取不同的扭矩测量方法。
什么是力矩?力矩是力产生的一种效应。
当作用于物体的力的方向线，不通过物体的重心时，对于此物体，就叫受到了偏心力，偏心力的效应是使此物体产生转动及沿力方向移动，产生的转动就叫此力对物体有力矩作用，其值等于力乘上力与物体重心之间的距离。
工程单位为KN·m。
以上是力矩的实物现象。
把这个现象抽象化，引用于工程构造的计算中，就可以将荷载对于构造上某点取力矩，其值等于荷载中心乘该点到荷载方向线的垂直距离。
扭矩和力矩最简单易懂的解释
扭矩和力矩最简单易懂的解释扭矩和力矩，这两个词儿可是咱们日常生活中经常用到的。
虽然它们听起来有点儿高深，但其实啊，它们就像是咱们身体里的小伙伴，帮助咱们完成各种各样的动作。
今天，我就来给咱们说说扭矩和力矩的奥妙，让咱们一起轻松愉快地学习吧！咱们来说说扭矩。
扭矩这个词儿，其实就是咱们平时说的“扭曲”。
想象一下，咱们用一根铁棍子在地上画个圈，然后再用力旋转它，这时候铁棍子就会发生扭曲。
这种扭曲的力量，就是扭矩。
扭矩越大，铁棍子扭曲的程度就越大。
所以，扭矩就像是一个神奇的力量，可以让物体发生扭曲。
接下来，咱们再来说说力矩。
力矩这个词儿，其实就是咱们平时说的“力的作用点”。
想象一下，咱们用一只手拿着一个重物，然后用手的拇指和食指捏住重物的一个点，这时候重物就会绕着这个点转动。
这种绕着点转动的力量，就是力矩。
力矩越大，重物绕着点转动的程度就越大。
所以，力矩就像是一个神奇的力量，可以让物体绕着某个点转动。
现在，咱们已经知道了扭矩和力矩的基本概念，下面就来看看它们在生活中的一些应用吧。
咱们来看看扭矩在汽车行业中的应用。
汽车发动机就是一个很好的例子。
发动机里面有好多好多的齿轮，这些齿轮之间的传动就是靠扭矩来实现的。
当发动机启动的时候，油门踩下去，燃料燃烧产生的能量就会传递给发动机的各个部件，从而产生一个很大的扭矩。
这个扭矩会让发动机的齿轮开始转动，从而驱动汽车前进。
所以，扭矩就像是汽车的“心脏”，是汽车能够正常行驶的关键。
接下来，咱们来看看力矩在自行车行业中的应用。
自行车的前轮就是一个很好的例子。
当我们骑自行车的时候，需要用脚蹬地来给前轮施加力矩，让它向前滚动。
这个力矩会传到前轮的轴承上，然后通过链条传递到后轮。
这样一来，后轮就会开始转动，从而推动自行车前进。
所以，力矩就像是自行车的“脚”，是自行车能够前进的关键。
咱们再来看看扭矩和力矩在家庭生活中的一些应用。
比如说，咱们在家里修理家具的时候，就需要用到扭矩扳手和力矩扳手。
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力矩、转矩、扭矩的差异和测量
力矩、扭矩、转矩这三个词语在行业内经常被工程师们混着用，大家也都觉得这三者是同一个概念，测试时也只是关注一下其额定值和峰值。
今天就来浅析一下三者的区别以及相关的测试项目。
一、力矩、扭矩、转矩的来源与区别
提到力矩，我们立刻会想到杠杆。
作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。
力矩的单位是牛顿-米。
图1 杠杆力矩
扭矩、转矩则是转动的力矩，对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。
当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性形变，此时的转矩就称为扭矩。
图2 扭矩、转矩。