直接测量电动机、发动机和其他旋转机械转矩的机械量测量仪表。转矩的测量是基于机器转轴在承受转矩时产生扭应力或扭转角位移的原理，用电测技术测出扭应力或扭转角位移以求出转矩值。
简介
转矩测量仪表按工作原理可分为扭应力式（包括电阻应变式、磁弹性式等）和扭转角位移式（包括相位差式、振弦式等）两类。
类型
从不同的角度出发，转矩测量仪器可以有各种分类方法。按照转矩测量的基本原理转矩测量仪大致可分为三大类。即传递类、平衡力类、能量转换类。
传递类
递类转矩测量仪小巧轻便，应用面广，它既可以串接到机器的传动系统中去测量转矩。又可以附装到机器的传动轴上去测量转矩。测试时不需改变机器的结构。也不需移动机器的部件。便于现场测试。测量结果精确。能真实反映机械的实际情况。近年来。在信号传输方式上采用遥控非接触型信号传输方式替代摩擦阻力大、工作寿命短、信号误差大的接触型信号传输方式。因此传递类转矩测量仪在三大类转矩测量仪中约占80．5%。
按照转矩测量传感器弹性元件的变形几何参数、物理参数及静力学关系。传递类转矩测量仪可进一步分为：
①变形型：利用扭轴产生的扭转变形角及剪应变角设计而成的转矩测量传感器。
②应力型：利用扭轴截面上的剪应力与转矩成正比的关系。与磁性材料在机械应力作用下。其导磁性能发生对应的变化的原理设计而成的扭矩测量传感器。
③应变型：利用弹性扭轴表面产生与扭矩值对应的应变。在适当的位置贴置应变片、组成四臂电桥。应变片的阻值随应变的变化而变化。由此设计而成的扭矩测量传感。
上述转矩测量仪器可以从不同的角度进一步分类。
1.1.1按照扭矩测量传感器的信号产生方式
按照上述不同原理设计而成的扭矩测量传感器的信号产生方式。可区分如下几类为：
1.1.2按照扭矩测量传感器的不同安装方式
按照扭矩测量传感器的不同安装方式，可分为：
①介入式：介入式扭矩测量传感器是一段类似于传动轴的扭力棒。靠它两端的联轴节串接到被测的传动系统部位中，敏感扭转变形。显然介入式传感器必须作为传动轴的一部分才能测量扭矩，一般用于实验室、台架测量；在实际工况下。因不允许断开轴系。其应用受到限止。
②不介入式：不介入式扭矩测量传感器是采用两组卡环紧固在被测传动轴上。卡环之间安装测力棒，敏感扭转变形。为此无须断开轴系。即可测得扭矩。故在工业设备中获得广泛应。
1.1.3按照其扭矩信号的传输方式
传递类扭矩测量仪还可以根据其扭矩信号的传输方式不同。分为接触型和非接触型两类。各类扭矩信号的传输方式还可细分为：
平衡力类
平衡力类转矩测量仪器，通常按照安装在平衡支架上的机种分类。装电机的叫电力测功机；装水力制动器的叫水力测功机；装电涡流制动器的叫电涡流测功机；还有装空气、磁粉、机械制动器的一些测功机。在上述各种测功机中，只有电力测功机，它的电机可在电动机工作情况下工作，作为原动机；也可以在发电机工作情况下工作，作为制动器。作为原动机时，可以用于测量各种工作机械，如油泵、空气压缩机的转矩。作为制动器时，则可用于测量各种动力机械，如内燃机、电动机的转矩。除了电力测功机以外的其它各种测功机，只能作为制动器，因此，它们只能用于测量动力机械的转矩。
平衡力类转矩测量装置的测力机构有：砝码式（马达天平式）、气动游码式、电动游码式、摆锤式、弹簧式、电阻应变式（电子称式）、磁电式及气动式等多种型式。
平衡力类转矩测量装置的主要缺点是机构比较庞大，价格比较昂贵；并且由于它本身惯性较大，不能测量动态转矩；也不能在机械闭式功率回收试验台上使用。但是，平衡力类转矩测量装置本身就是一台原动机，或制动器。在实验室中，对动力机械或工作机械进行试验时，就不需要另外去选配原动机，或加载机械。这就是水力测功机在许多内燃机制造厂得到广泛使用的原因。
转换类
能量转换法只在电机和液机方面有较广泛的应用。测量其它化学能量（即燃油的消耗量）热能，来确定它输出的机械能量的方法。因为影响因素太多，测定的误差太大，这些方法很少应用。
今后，随着高速机械的发展，采用不介入、非接触型信号传输方式的传递类扭矩测量仪将越来越广泛地获得应用。
结构组成
电阻应变式转矩仪
一般在扭转轴上按与轴线成规定的方向粘贴4片电阻应变片，组成应变电桥。当扭转轴受转矩而产生扭转变形时，各应变片的阻值即随之发生变化，电桥输出的不平衡电压与转矩成比例。即转轴在测量中是连续旋转的，所以应变电桥的供电和信号输出需要用滑环、电刷或旋转变压器、无接触信号传输器等。这种仪表能测量静态和动态转矩，测量精确度可达±1～±0.2%，下图是一种电阻应变式转矩测量仪表的实物。
照电阻应变仪的工作频率，可以分为：①静态应变仪：工作频率0赫，可专门量静态转矩；②静动态应变仪：工作频率0~200赫，可用于测量静态或频率低于200赫的动态转矩，③动态应变仪：工作频率0~1500赫，用于测量1500赫以下的动态转矩，④超动态应变仪：工作频率0~20000赫，专用于测量冲击状况的应力。
通过应变片的变形来测量扭力轴扭转应变时，若轴不受扭，则电桥平衡，输出信号为零；当轴受扭后，应变片阻值变化，破坏电桥的平衡，输出大小与所受扭矩成比例的电信号。由于输出信号很微弱，一般都要通过应变仪来测量。半桥电路可以消除因扭力轴安装不善所产生的附加弯矩和轴向力的影响，全桥电路除可消除以上影响外，还可消除附加横向剪切力的影响
集流环是应变式扭矩传感器的重要组成部分，它的作用是将应变片的引线或由应变片组成的电桥经结点从旋转着扭力轴上引出，然后接到相应的电路上去。集流环的优劣直接影响测量精度，低质量的集流环所产生的电噪声甚至可以淹没扭矩信号，使测量无法进行。为保证引出信号的精度，集流环必须保持极为良好的接触，接触电阻应该恒定。而在实际中要保持接触电阻恒定是较困难的，特别是对于高速转动的轴更为困难，所以这种传感器只适宜于中、低转速的场合。
光电式相位差转矩仪
光电式相位差扭矩测量仪的敏感元件——传感器的原理是：利用弹性轴在扭矩的作用下产生弹性变形这一特性来对扭矩进行测量。
直射型光电式相位差扭矩传感器的结构如下图所示。
在弹性轴1上相隔一定距离安放两个带孔（或槽）的分度盘2和6，在两个分度盘的外面机壳8上各安装一个光电管3和7，中间安装一个光源4，它和光电管同在一条直线上。测试时，弹性轴带着分度盘转动，当分度盘上的孔（或槽）转到和光源．光电管在一条直线上时，光线直射到光电管阴极上产生一个电脉冲。当分度盘将光线遮住时，光电信号即行消失。这样弹性轴转动一周时，光电管就产生两列数目和分度盘孔数相等的电脉冲信号。在弹性轴空载时，两列脉冲信号仅存在初始固定的相位差；当弹性轴承载时，两列脉冲信号间产生相位变化，变化大小与扭矩成正比。
磁弹性转矩仪
磁弹性扭矩测量仪由磁弹性扭矩传感器和测量电路组成，是利用铁磁材料的磁弹性效应（压磁效应）测量扭矩的仪表。由于测量元件不与转轴接触，不随转轴运动，因此信号的引出较方便，不用导电滑环。可靠性高，坚固耐用，且对温度和干扰不敏感，输出电压高。可达10V。当扭轴的切应力设计在30MPa以下时，输出电压与扭矩呈线性关系（经非线性校正后的线性误差<1%）。
2.3.1磁弹性效应与弹性灵敏度
磁性材料在机械应力的作用下，其材料的磁化率将发生改变，这种效应称为磁弹性效应。当磁性材料在其内部磁场发生变化时，则材料便会产生机械变形或机械应力，称为磁致伸缩。
在稳定的磁场强度下，当被测轴受机械应力作用时，轴材料磁化状态的改变可看成是导磁率变化的结果。因此，轴上机械应力场分布特性以及轴上应力与相应的材料导磁率之间的函数关系，就决定了磁弹性扭矩传感器的作用原理和结构型式。
磁弹性扭矩传感器对扭轴的材料要求低，一般用低．中碳钢即可。
2.3.2磁弹性扭矩传感器原理与结构
由铁磁材料制成的扭轴，在受扭矩后将会出现磁的各向异性，即在正应力作用下磁阻减小；而在负应力作用下磁阻增大。如果利用两个π形铁心AB和CD互相垂直放置，如下图所示。AB沿轴向、CD垂直轴向，在π形铁心AB上绕有激磁线圈，在CD上绕有感应线圈。π形磁路开路端由被测轴（导磁）闭合。
π形铁心的开口距旋转轴表面留有1～2mm的间隙，如果在激磁（铁心AB上的）线圈中通以50Hz的交流激磁，在转轴中无力矩时，CD方向正好处于磁力线的等位中心线上，铁心CD上的次级绕组中不会有感应电势；而当受有扭力矩后，轴表面出现各向异性的磁阻特性，磁力线将重新分布，不再是对称的，即磁等位线的中心线不再是垂直的，这样就有磁势差存在于CD之间，绕在CD铁心上的次级线圈中将会有感应电势出现。根据感应电势的大小，可以测量扭矩的大小。