回转机械及车辆传动轴的扭矩可以衡量系统的工作状况,是保证动力传动高效进行的关键参数。由于传动系统常工作于温度变化范围大、强电磁干扰和冲击振动的环境中,且受到被测部件运动特性的限制,使扭矩测试精度变低、传感器安装难度增大,无法较好的满足测试需求。针对传动系统扭矩测试的研究现状,深入学习了容栅扭矩测试技术的相关理论,在现有容栅传感器的研究基础之上,进一步对容栅传感器的特性进行研究,运用有限元法建立传感器模型,得到传感器的输入/输出特性,通过构建目标函数利用MATLAB求解对传感器的特性参数进行优化,且利用Ansoft Maxwell软件对传感器进行电磁仿真,得到其相应的电磁特性,进而完善对容栅传感器结构以及参数的进一步优化设计。本文主要做了以下几点工作:首先,深入学习了本课题的来源背景以及容栅扭矩测试技术的相关知识,分析了圆容栅传感器的基本结构及工作原理,阐述了扭矩测试的方案。其次,利用有限元法完成圆容栅传感器的模型建立,得到传感器的输入/输出特性,且利用MATLAB软件对传感器进行计算仿真,最终得到优化方案和优化结果,为传感器的设计提供理论依据;再次,采用Ansoft Maxwell软件对传感器进行电磁建模仿真,完成对传感器结构关键参数的确定,对传感器进行进一步的优化设计;最后,使用测试电路在试验装置上完成电路调试和试验检测,最后对得到的数据进行标定分析,验证了优化后圆容栅传感器的合理性和可行性。