Tork sensörlerinin çeşitli tasarımları mevcut olsa da , hepsinin birkaç ortak noktası vardır. Tork sensörlerinin nasıl çalıştığını anlamak için sensörlerin tasarımları aşağıda açıklamalı şekilde yazmaktadır.
Diğer birçok sensör türü gibi, tork sensörleri de ölçüm için gerinim ölçer teknolojisini kullanır. Sensör, üzerine gerinim ölçerlerin (SG) monte edildiği, genellikle metalden oluşan bir ölçüm gövdesinden oluşur. Bunlar ince bir folyo ve folyoya sıkıca bağlı bir elektrik iletkeninden oluşur. Folyo ve dolayısıyla iletken şekil değiştirdikçe, elektrik direnci de değişir. Bu, şu anda strain gaugeye ne kadar yük etki ettiğini gösterir.Sensöre harici bir yük etki ederse, gerinim ölçer ve ölçüm başlayabilir. Bu sadece tork sensörleri için değil, aynı zamanda yük hücreleri, kuvvet sensörleri ve diğer sensör türleri için de geçerlidir. Bununla birlikte, tork sensörlerinin birkaç özelliği vardır.
Yük hücreleri veya kuvvet sensörlerinden farklı olarak, tork sensorlerinin ölçüm gövdesi, kullanım sırasında gerilime veya sıkıştırmaya değil, burulmaya tabidir. Sensör bir veya iki zıt yönden etki eden bir kuvvete değil, bir kaldıraç kuvvetine veya torka maruz kalır. Bu nedenle, tork sensörleri ayrıca bu tür yükü, yani burulmayı çok iyi kaydedebilen özel gerinim ölçerlerle donatılmıştır. İki tipik tork dönüştürücü tasarımı vardır. Bunlar ölçüm mili ve ölçüm flanşıdır.
Ölçüm şaftı, içi boş da olabilen bir şafttan oluşur. Strain gaugeler buraya monte edilir. Örneğin versiyona bağlı olarak bazen ortada konik bir bölüme Mil bir mahfaza ile çevrelenmiştir. Şaft veya rotor, muhafaza veya stator sabitken hareket eder. Her iki parça da düşük sürtünmeli, sıfır boşluklu yataklarla birbirine bağlıdır. Dönüştürücü, şaftın her iki ucundaki göbek tipi kelepçeler aracılığıyla bir yapıya veya test tezgahına dahil edilebilir. Bunların çeşitli şekil ve boyutlarıda mevcuttur.
Ölçüm flanşları temel olarak ölçüm şaftlarına benzer bir yapıya sahiptir, ancak tamamen farklı görünürler. Son derece kısa olmasına rağmen onlar da çoğunlukla içi boş bir milden oluşur. Flanşlar, milin her iki ucunda bulunur. Bunlar, dönüştürücünün dişli bir bağlantı aracılığıyla bir yapıya veya test tezgahına entegre edilmesini sağlar. Ölçüm flanşları ayrıca bir rotor ve statordan oluşur. Bununla birlikte, ölçüm şaftlarından farklı olarak, rotor tamamen korunmaya alınmamıştır. Bu nedenle, rotor ölçüm bölümüne güvenli bir şekilde monte edildiğinden herhangi bir yatak tertibatına gerek yoktur.
Dönen tork sensörleri ile kuvvet sensörleri veya yük hücreleri gibi diğer sensörler arasındaki en büyük farkı burada görmekteyiz. Bunu önlemek için enerji, statordan dönen rotora temassız bir bağlantı kullanılarak aktarılır ve bu da monte edilmiş strain gauge ölçüm köprüsünü besler. Buna karşılık, dönen rotor, ölçülen verileri telemetri yoluyla statora aktarır.Elektronikler ölçüm gövdesine yerleştirilmiştir. Burada, strain gauge ölçüm köprüsünden gelen sinyal, kablosuz olarak statora aktarılmadan önce güçlendirilir, filtrelenir ve sayısallaştırılır. Veriler daha sonra ya bir frekans veya voltaj sinyali aracılığıyla ya da uygulamaya bağlı olarak örneğin EtherCAT veya Profinet ile bir fieldbus aracılığıyla dijital olarak çıkarılabilir.
Tork sensörleri araştırma ve geliştirme alanında her türlü motor testleri için idealdir. Sürtünme kayıplarının belirlenmesini ve en aza indirilmesini sağladığından, yeni sürücülerin verimliliğini artırmak istediğinizde hassas tork ölçümü vazgeçilmezdir. Elektrikli ve hibrit motorlarda önemli olan menzil ve verimliliğin artırılmasıdır; hibrit ve içten yanmalı motorlarda anahtar, her zaman mümkün olan en düşük CO2 emisyonu yoluyla çevre dostu olmaktır.
Ayrıca tork sensörleri, şanzıman ve motorlarda hat sonu testlerinde ve döner anahtarlarda fonksiyon testlerinde kullanılır. Ancak, sıvıların karıştırılması ve sürecin bir tork sensörü tarafından izlenmesini gerektirmesi gibi bazı uygulamalar tamamen farklı görünür veya bir geminin güç aktarma organlarına tork sensörleri takıldığında bu dönüştürücüler ayrıca standart test makinelerinde referans dönüştürücüler olarak kullanılır.
HBK, çok çeşitli uygulamalar için hem tork ölçüm milleri hem de ölçüm flanşları sunar.