新能源汽车研发测试|扭矩选型

新能源汽车研发测试的工作人员，在挑选扭矩传感器的时候会发现参数不匹配、稳定性的问题，由于对背后的技术和厂家的生产校验标准了解不多出现选型失误，耽误工作进度且增加采购成本。所以希望通过这篇文章能够帮助大家建立更清晰的选型判断逻辑，规避常见的使用误区。

德国NCTE S7000 扭矩传感器

汽车测试场景的应用

新能源汽车的测试环节覆盖从核心动力总成研发、整车动力性能标定，到下线出厂检测的全流程，扭矩传感器最核心的作用，就是精准采集动力输出轴、电机转轴、减速机构等位置的瞬时扭矩数据，这些数据的精度直接决定了电机控制算法调试的准确性，也会影响整车电耗标定的最终结果。很多人不知道，常规工业场景用的扭矩传感器是不能直接适配新能源汽车测试场景的，因为新能源汽车的测试台架往往伴随高频振动、宽温域波动，还有强电磁干扰，普通工业级产品在这类场景下很容易出现数据漂移的问题，最终采集到的测试数据参考价值很低。

不同测试环节对扭矩传感器的性能侧重也有区别，研发阶段的台架测试对数据精度要求最高，标定阶段的实车测试对环境适应性要求更高，产线的下线检测场景则对设备的连续运行稳定性要求更突出，没有一款通用产品可以完·全适配所有场景，需要结合自身的测试需求做针对性选择。

核心技术原理与精度判定逻辑

目前行业内主流应用的测试用扭矩传感器，大多采用电阻应变式的核心检测结构，在弹性轴上按照特定角度排布高精度应变片，组成惠斯通电桥结构，当弹性轴受到扭矩作用发生微形变的时候，应变片的电阻值会同步发生线性变化，电桥就能把这个微小的电阻变化转化为可测量的电压信号，后续经过信号放大、滤波、模数转换等步骤，输出可供采集系统识别的数字信号。

采购者只关注产品标注的精度，却忽略了标定条件，符合新能源汽车测试要求的产品，标注的精度都是在23摄氏度的标准室温下，经过三次不同方向全量程加载测试得出的结果，而很多产品精度是在静态无振动环境下测得的，在实际测试场景下误差会超出标称值3到5倍，完·全达不到测试要求。

除了静态精度，动态响应指标也是容易被忽略的核心参数，新能源汽车电机的最高转速可以达到每分钟两万转以上，对应的扭矩信号变化频率非常高，合格的测试级扭矩传感器的响应时间必须控制在1微秒以内，才能完整捕捉到瞬态工况下的扭矩波动细节，不会出现数据滞后丢失的情况。

另外还有一项温度漂移指标，正规测试级产品的每摄氏度温度漂移量要控制在标称精度的千分之一以内，才能保证在零下20摄氏度到60摄氏度的常规测试环境下，不需要额外做温度补偿就能获得稳定的采集数据。

NCTE传感器应用

常规技术校验流程

通常正规厂家在产品出厂之前，要完成多轮专项测试才能交付，这个环节的完·善程度直接决定了产品的实际使用性能。首先所有产品在组装完成之后，首先要完成连续72小时的满量程交变加载测试，验证弹性体的抗疲劳性能，排除后续长期使用过程中出现的结构性漂移问题。之后要依次完成宽温域精度校准，在零下40摄氏度到85摄氏度的温度区间内，每隔10摄氏度做一次全量程精度校验，记录不同温度点的误差补偿参数，内置到传感器的信号处理模块里，这样产品在高低温测试环境下的精度波动才能控制在合理范围内。

完成温度校准之后，产品还要做抗电磁干扰测试，按照汽车电子行业的通用测试标准，施加不同频段的电磁辐射干扰，验证输出的数据不会出现跳变、失真的情况。最后还要完成振动冲击测试，模拟测试台架长期运行过程中产生的各类振动工况，确认内部的应变片、接线焊点不会出现松动脱落的问题。不少小厂家为了压缩成本，会省略宽温域校准和电磁兼容测试的步骤，产品拿到实际测试台架上使用的时候，经常出现夏天测试数据不准，靠近电机控制器的位置数据乱跳的问题。