静止扭矩传感器技术的高精度发展

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静止扭矩传感器技术的高精度发展 [复制链接]

当今社会自动化生产技术迅猛发展，对静止扭矩传感器的要求也在不断提高，要求社会相关企业研制出具有高灵敏度、高精确度、快响应速度良好互换性的新型扭矩传感器以确保生产自动化的可靠性。近些年，世界主要扭矩传感器研究机构采用新理论、新方法、新工艺在提高扭矩传感器精度方面，取得了杰出的成绩。
    美国学者发现了一种新方法改善传感器的灵敏度，采取系统化方法将各种设计法则整合在一起，用一个具有一致性的框架来改善传感器的设计。他们比较了传统的平面传感器（planar sensor)组件与圆柱形单纳米管传感器（cylindrical single-nano tube sensor)组件，结果显示较小的圆柱形传感器的灵敏度至少高100倍，这足以证明越小越好的理论。
    美国加州大学伯克利实验室的研究人员通过打造世界首个全功能性的纳米管装置，成功建造了一个可以给金原子称重的纳机电系统（NEMS)。以此装置测得的金原子质量为3.25*10-22g。
    美国Oak Ridge国家实验室使用其硅微机电系统（MEMS)传感器检测出5.5fg（毫微微克）得物质，创造了一项新的世界纪录.其中使用的只有2um长、50nm厚的硅悬臂，由一种廉价的二极管激光器振动。研究人员认为使用MEMS传感器在理论上能够检测任何物质。英国Transense公司推出了一种精度达百万分之一级的非接触式扭矩传感器Torqsense。这种传感器依据表面声波（SAW)原理，尺寸仅为4mm*2mm*0.5mm.为策略转轴的扭矩，两个SAW传感器与轴呈45°固定，连续成“半桥”结构；当轴受到扭矩时，一个受压一个受拉，综合两个传感器的频率可产生“差分”或“迭加”信号以得出各自的扭矩或温度信号。
    EpsonToyocom公司开发出具有±10pa（约一万分之一个大气压）的高精度与0.1pa的高分辨力且体积为12.5ml、重量为15g的小型水晶绝对压力传感器。在压力检测单元中采用音叉型晶体单元，由此可以得到稳定度高的震荡频率，从而实现了具有高精度及高分辨力的水晶压力传感器；在此之上又使用QMEMS技术新开发出独创的压力传感器构造，使同时具有小型及高性能成为可能。