非接觸式動態扭矩傳感器技術定義與工程規范

一、核心定義

非接觸式動態扭矩傳感器（Non-Contact Dynamic Torque Sensor）是基于無線傳輸原理的旋轉扭矩測量裝置，其技術本質為：

1. 無接觸特性

• 信號傳輸：磁電感應/射頻/光學（傳輸延遲＜1μs）

• 供電方式：感應供電/電池（續航＞500h）

• 最大轉速：100,000rpm（空氣軸承支撐型）

2. 動態性能

• 帶寬：DC-20kHz（-3dB點）

• 動態精度：±0.2%FS（@5kHz正弦波）

• 相位延遲：＜0.1°@1kHz

二、關鍵性能矩陣

三、典型技術類型

1. 磁電式結構

1. 光學編碼式

• 雙光柵盤相位差測量（分辨率0.001°）

• 紅外無線傳輸（抗電磁干擾）

• 自補償型（溫度/振動補償）

四、信號處理系統

1. 無線傳輸鏈

• 2.4GHz射頻（ISM頻段）

• 跳頻抗干擾（1600次/秒）

• AES-128加密傳輸

2. 動態補償技術

• 轉速-扭矩解耦算法

• 徑向力補償（3D力傳感器融合）

• 實時溫度漂移修正

五、安裝技術規范

1. 機械集成要求

• 軸向安裝間隙：0.3-1mm

• 徑向跳動容差：≤0.01mm

• 動平衡等級：G0.4（ISO 1940）

2. 電磁兼容

• 射頻屏蔽（衰減＞60dB）

• 靜電防護：±15kV（IEC 61000-4-2）

• 輻射抗擾：10V/m（80MHz-6GHz）

六、智能診斷系統

1. 自監測功能

• 無線鏈路質量分析（RSSI監測）

• 電池壽命預測（庫侖計數）

• 軸承狀態評估（振動頻譜）

2. 高級分析

• 扭振階次分析（0.01階分辨率）

• 功率譜密度計算（1Hz分辨率）

• 故障特征提?。ㄐ〔ò儞Q）

該定義符合SAE J1939車輛總線標準和ISO 7626振動測量規范，最新光子晶體光纖版本可實現200℃高溫環境下的0.05%FS精度。在新能源領域，集成5G URLLC傳輸后，端到端時延＜1ms，成為智能傳動系統開發的關鍵測量設備。