非接触式动态扭矩传感器技术定义与工程规范
一、定义
非接触式动态扭矩传感器（Non-Contact Dynamic Torque Sensor）是基于无线传输原理的旋转扭矩测量装置，其技术本质为：
无接触特性
信号传输：磁电感应/射频/光学（传输延迟＜1μs）
供电方式：感应供电/电池（续航＞500h）
转速：100,000rpm（空气轴承支撑型）
动态性能
带宽：DC-20kHz（-3dB点）
动态：±0.2%FS（@5kHz正弦波）
相位延迟：＜0.1°@1kHz
二、关键性能矩阵
| 参数 | 通用型 | 超高速型 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
| 量程范围 | 0.1Nm-50kNm | 0.01-5kNm | ISO 6789 |
| 转速上限 | 30,000rpm | 100,000rpm | DIN 51309 |
| 无线延迟 | 50μs | 10μs | IEC 60601 |
| 温度影响 | 0.01%FS/℃ | 0.005%FS/℃ | EN 60751 |
三、典型技术类型
磁电式结构
光学编码式
双光栅盘相位差测量（分辨率0.001°）
红外无线传输（抗电磁干扰）
自补偿型（温度/振动补偿）
四、信号处理系统
无线传输链
2.4GHz射频（ISM频段）
跳频抗干扰（1600次/秒）
AES-128加密传输
动态补偿技术
转速-扭矩解耦算法
径向力补偿（3D力传感器融合）
实时温度漂移修正
五、安装技术规范
机械集成要求
轴向安装间隙：0.3-1mm
径向跳动容差：≤0.01mm
动平衡等级：G0.4（ISO 1940）
电磁兼容
射频屏蔽（衰减＞60dB）
静电防护：±15kV（IEC 61000-4-2）
辐射抗扰：10V/m（80MHz-6GHz）
六、智能诊断系统
自监测功能
无线链路质量分析（RSSI监测）
电池寿命预测（库仑计数）
轴承状态评估（振动频谱）
分析
扭振阶次分析（0.01阶分辨率）
功率谱密度计算（1Hz分辨率）
故障特征提取（小波包变换）
该定义符合SAE J1939车辆总线标准和ISO 7626振动测量规范，光子晶体光纤版本可实现200℃高温环境下的0.05%FS。在新能源领域，集成5G URLLC传输后，端到端时延＜1ms，成为智能传动系统开发的关键测量设备。