随着电磁式扭矩传感器广泛的应用在更多的领域当中,电磁式扭矩传感器将面临更为复杂的应用环境和更 苛刻的性能要求,因此对传感器尺寸大小、制造材料的选 取以及加工工艺将提出更高的要求。
1) 性能方面
向着智能化、多功能、高精度、响应速度快以及与其 他领域技术相融合的方向发展。
智能化方面: 随着智能检测技术的发展,传感器具有 自动校正、反馈补偿、自适应等功能。
多功能方面: 集角度、扭矩、转速等功能于一体,将电 磁扭矩传感器测量原理与无线传输等技术相结合,扩大 电磁扭矩传感器所应用的空间范围,实现电磁扭矩传感 器向着多用途的趋势发展。
精度方面: 选取智能算法优化,如粒子群、模糊神经 网络等算法来判别/识别扭矩波动,削弱外界干扰,使传 感器具有更高的测量精度和更平稳的扭矩信号。
响应速度方面: 在电磁扭矩传感器所测的得信号处 理当中,选取卡尔曼滤波等智能算法,测量时快速的剔除 奇点数据和冗余,提供给系统所需的扭矩信号,从而提高 整个测量系统的响应速度。
与其他领域技术相融合方面: 利用磁场聚焦技术来 代替现有电磁扭矩传感器的激励方式,使传感器产生更 大的磁感应强度,从而提高传感器的抗干扰能力及灵敏 度等性能指标。
2) 结构方面
电磁扭矩传感器的结构向着小型化、微型化的趋势发展。按照现有的 PCB 和 FPC 技术的发展趋势,找到新 的电路板制造技术,类似于硅微机械加工技术,利用其体 积更小、可在极小的面积上布置多层线圈等优点,发展出 可在 MEMS 当中应用的电磁式扭矩传感器。随着微电子 技术的发展,通过将 MEMS 与电磁扭矩传感器相结合,开 发微型 MEMS 的控制系统实现在纳米、甚至皮米等级别 上的应用。
3) 材料方面
研发或寻找特殊物理特性的新材料,来制作电磁扭 矩传感器的磁芯、齿轮、电磁检测器等零件,用于替代现 有铁磁等材料。来改善现有传感器相关的磁滞现象、磁 饱和等材料本身的缺陷,提高电磁扭矩传感器测量的线 性度和精度、减小涡流损耗等,进一步提高传感器的性能 指标。同时新材料的问世,也有助于突破电磁扭矩传感 器现有的应用领域。