La technologie de base du capteur de couple a connu des percées majeures dans les principes, des lames de contrainte traditionnelles à la détection moderne par fibre optique, conduisant à des changements fondamentaux dans la précision de mesure et l'environnement applicable.
Maturité et limites de la technologie des feuilles de déformation
Les capteurs de couple à lame de contrainte traditionnels sont basés sur l'effet de contrainte d'un métal ou d'un matériau semi - conducteur. Lorsque l'arbre élastique subit une contrainte de cisaillement sous l'action d'un couple, la valeur de la résistance de la lame de contrainte collée sur la surface de l'arbre varie avec elle, convertie en signal électrique par le pont de Wheatstone. Cette technologie est mature et fiable, mais sensible aux interférences électromagnétiques, aux dérives de température et à la stabilité à long terme limitée, ce qui rend difficile de répondre aux exigences de haute précision dans l'environnement.
Percée du principe de la détection par fibre optique
L'apparition des capteurs de couple à fibre optique marque une percée au niveau du principe. Il utilise principalement la technologie de réseau à fibre optique (FBG): des zones de réseau à modulation d'indice périodique sont réalisées à l'intérieur du coeur de la fibre optique, et lorsque le couple agit sur l'axe de rotation sur lequel le réseau est collé, la contrainte entraîne une modification de la période du réseau ou de L'indice effectif, ce qui entraîne une dérive de la longueur d'onde centrale réfléchie / transmise. En démodulant la quantité de déplacement de longueur d'onde, la valeur exacte du couple de contre - performance est obtenue.
Avantages technologiques et Crossing
Par rapport à la lame de contrainte, la détection par fibre optique réalise plusieurs sauts: l'un d'eux, la capacité anti - interférence bondit, la fibre elle - même est un milieu isolant, l'interférence électromagnétique immunitaire, adapté à un environnement électromagnétique fort (par exemple, moteur, générateur interne); Deuxièmement, la précision et la stabilité de la percée, le signal codé en longueur d'onde n'est pas affecté par les fluctuations de la source lumineuse, la température et la déformation peuvent être mesurées séparément, réduisant considérablement la dérive; Troisièmement, l'innovation structurelle, le capteur de petite taille et de masse légère, peut réaliser une mesure distribuée ou être intégré à l'intérieur du matériau composite, ouvrant de nouvelles voies pour la surveillance de l'état des machines tournantes et la conception de structures intelligentes.
De la mesure du signal électrique de la lame de contrainte à la modulation de longueur d'onde de la fibre optique, la technologie de base de la détection de couple est passée de l'ère de l'électronique analogique à l'ère de la photonique. Cette percée de principe a non seulement amélioré les performances de mesure, mais a également poussé le capteur vers la miniaturisation, l'intégration et le développement en réseau, devenant le lien clé de l'intelligence de l'équipement.