Maturidade e limitações da tecnologia de deformação

Os sensores de torque de deformação tradicionais são baseados no efeito de deformação de materiais metálicos ou semicondutores. Quando o eixo elástico é submetido ao torque para gerar uma tensão de corte, o valor da resistência à tensão colada na superfície do eixo muda e é convertido em sinal elétrico através da ponte de Whiston. Esta tecnologia é madura e confiável, mas é vulnerável a interferências eletromagnéticas, desvios de temperatura e estabilidade limitada a longo prazo, o que dificulta o atendimento às necessidades de alta precisão no ambiente.

Avanço no Princípio da Sensoria de Fibra Óptica

O surgimento do sensor de torque de fibra óptica marca um avanço no nível de princípio. Ele usa principalmente a tecnologia de rede de fibra óptica (FBG): a produção de regiões de rede de modulação de refração periódica dentro do núcleo de fibra óptica, quando o torque atua no eixo rotativo colado com rede, a tensão leva ao ciclo de rede ou a mudança da refração eficaz, o que faz com que o comprimento de onda central de reflexão / transmissão se desvie. Ao desajustar o deslocamento de comprimento de onda, o valor do torque pode ser invertido com precisão.

Vantagens e avanços tecnológicos

Em comparação com a deformação, o sensor de fibra óptica alcançou múltiplos passos: em primeiro lugar, a capacidade anti-interferência aumentou, a própria fibra óptica é um meio de isolamento, imune à interferência eletromagnética, aplicável a ambientes eletromagnéticos fortes (como motores, geradores internos); Em segundo lugar, a precisão e a estabilidade da ruptura, o comprimento de onda do sinal codificado não é afetado pela flutuação da fonte de luz, a temperatura e a tensão podem ser medidas separadamente, reduzindo significativamente a deriva; Em terceiro lugar, a inovação estrutural, o pequeno tamanho do sensor e a qualidade leve podem realizar medições distribuídas ou incorporar materiais compostos dentro, abrindo novos caminhos para o monitoramento do estado mecânico rotativo e o design estrutural inteligente.

Desde a medição de sinais elétricos em transversões até a modulação de comprimentos de onda em fibras ópticas, as principais tecnologias de sensores de torque passaram da era da eletrônica analógica para a era da fotônica. Este avanço de princípio não só melhora o desempenho da medição, mas também impulsiona o desenvolvimento dos sensores na direção da miniaturização, integração e rede, tornando-se um elemento-chave da inteligência do equipamento.