扭矩作为最能够反映一个系统性能的物理量之一,无论是在汽车制造领域还是在航空航天领域以及铁路运输领域都扮演着重要的角色。扭矩既是旋转机械装置动力输出的重要指标之一,也是检验某种机械产品装置是否合格的关键要素。对于传动轴来说,准确实时地监测受扭传动轴的状态,可以及时发现传动轴在工作状态下存在的潜在故障。本文详细介绍了国内外各种扭矩检测的方法及原理,并在磁力效应理论的基础上提出了一种基于磁力等效的非接触式扭矩检测方法。该方法主要利用受扭铁磁轴内部存在热力学平衡关系推导出轴向磁化强度偏转角与扭矩之间的关系,将磁化强度偏转角作为表征扭矩的新参数。本文的主要研究内容如下:首先利用COMSOL物理场仿真软件对受扭铁磁轴横截面处的应力分布状态进行了仿真分析,指出了不选择轴向应力作为扭矩测量的原因。其次从应力圆的角度解释了纯剪切状态可以等效为与轴线成45°方向的拉压应力,最后利用能量守恒定律验证了等效应力与扭矩之间的线性关系。以双曲正切函数为原型,利用matlab对不同类型的磁滞回线进行了仿真,介绍了磁力效应理论,解释了应力可以等效为一个外加磁场,给出了弱磁场下磁化强度与等效应力之间的理论公式。最后在此基础上提出了基于磁力等效的扭矩检测方法并推导了相应的理论公式。搭建了基于磁力等效的扭矩传感系统,其中主要包括了磁力等效扭矩传感系统的机械结构的设计、铁磁轴的设计与材料选择、扭矩检测电路的设计。然后,对设计的扭矩检测电路进行了精度确定实验,同时根据传感器的性能指标如线性度、重复性等进行了一系列的扭矩实验,通过实验数据表明,该检测电路的分辨率为25.476 mv/分,扭矩传感系统的灵敏度为28.4mV/Nm,最大非线性误差为1.17%FS,最大重复性误差为7.14%,然后分析了实验误差产生的原因。