胡 胜, 屈少青, 陈 炜, 范彦平

（1.国网湖南省电力有限公司 电力科学研究院，长沙 410007；2.国网湖南省电力有限公司 长沙供电分公司，长沙410007；3.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

声表面波（SAW）传感器可以在无线无源的状态下工作，在转轴扭矩测量方面具有独特优势，能够避免传统扭矩测量中能量供给和信号传输的问题，因而吸引了国内外许多学者开展SAW 扭矩传感器方面的研究[1-4]。SAW 扭矩测量系统包括转轴弹性体、SAW 谐振器、将SAW 谐振器与转轴固定在一起的胶层和SAW 阅读系统。完整的SAW扭矩传感过程是：转轴受到一个扭矩载荷作用，则转轴表面产生相应的应变[5]；然后该应变通过胶层传递到SAW 谐振器基片上，并引起谐振器的谐振频率发生变化；最后通过阅读器来查询SAW 谐振器，以得到谐振频率的偏移量，并解调出扭矩载荷大小[6-7]。用于固定SAW 谐振器的胶层一方面会使转轴弹性体传递到SAW 压电基体上的应变产生衰减；另一方面，胶层作为转轴与压电基片之间的应变传递媒介，它的黏度特性使其在应变传递上存在松弛时间谱，这会使传感器的灵敏度降低，并出现非线性、迟滞和蠕变等现象，进而影响扭矩测量结果准确性和传感器的测量速度[8-9]。

胶层的存在会使SAW 扭矩传感器的特性发生变化，目前有关这方面的研究工作报道较少，本文主要工作是系统地分析胶层对SAW 扭矩传感器的扭矩灵敏度和传感器响应特性的影响，以此指导粘接剂的选择。

1 SAW 扭矩敏感机理

声表面波（SAW）扭矩敏感结构主要包括SAW谐振器（SAWR）和转轴弹性体结构。……