摘要

为进一步提升基于涡流效应的电磁扭矩传感器灵敏度,文中以互感线圈为研究对象,根据传感器工作原理及线圈耦合谐振等效电路模型,提出一种以最优互感线圈耦合效率为目标的优化方法。选用平面螺旋线圈作为传感器激励线圈,通过单因素实验法和中心复合实验原理建立多元二次响应面模型,由灰狼优化算法(GWO)获得最优传感器结构参数并进行样机试制。经仿真与实验验证,优化后传感器仿真互感线圈耦合效率为37.465%,仿真输出电压峰值为841.586 2 mV,分别为初始对照组的3.007、2.421倍,仿真线性度为0.432%,在较粗糙的装配、定位条件下,传感器实际量程为0~±50 N·m,灵敏度为14.438 mV/(N·m),线性度为2.4%。