在汽车制造、航空航天及精密电子设备装配领域，紧固工艺的质量直接决定了产品的安全性和耐用性。作为装配线上的“明星”工具，电动扭矩枪早已取代了传统的风动工具，成为了高精度紧固的标准，那一台电动扭矩枪究竟是如何确保每一个螺栓都能准确达到预设要求的？本文将深度解析电动扭矩枪如何利用这两个核心组件实现扭矩与角度的闭环控制。

早期的紧固工具依靠离合器跳开或操作者的经验来判断，这种方式受环境、摩擦力和人为因素影响极大。而现代电动扭矩枪的本质是一套集成了伺服电机、精密减速机构和智能传感系统的微型机电一体化系统。

电动扭矩枪的核心任务只有两个：

1.     输出多大的力？（扭矩控制）

2.     拧了多少圈？（角度控制）

为了完成这两个任务，电动扭矩枪内部构建了一套复杂的实时反馈系统，背后离不开两个核心“传感器”的紧密协作：扭矩传感器角度编码器。

一、扭矩传感器：电动扭矩枪的“触觉”

扭矩是评价紧固质量最直观的指标。电动扭矩枪通常采用动态扭矩传感器来实时获取数据。

Ø工作原理：在电动扭矩枪的传动轴上，通常贴有高精度的电阻应变片。当电动扭矩枪输出动力时，传动轴会产生微小的扭转弹性变形。这种变形会导致应变片的电阻发生变化，通过惠斯通电桥转换成微伏级的电压信号。

Ø动态测量与闭环反馈：与静态扭矩扳手不同，电动扭矩枪在旋转过程中进行动态测量。传感器位于减速机的输出端，能够直接感知作用在螺栓上的真实力矩。一旦实测扭矩达到预设值，控制系统会立即向电机发出制动指令。

二、角度编码器：电动扭矩枪的“眼睛”

如果说扭矩传感器负责感知“力度”，那么角度编码器则负责记录“位移”。在电动扭矩枪中，角度控制对于识别“假扭矩”现象至关重要。

Ø  工作原理：电动扭矩枪通常采用集成在伺服电机后端的增量式编码器或磁编码器。电机每旋转一圈，编码器都会产生特定数量的脉冲信号。由于电动扭矩枪内部装有大变比的减速齿轮箱，通过计算电机的旋转角度并除以减速比，控制器可以获得输出轴准确的角度分辨率。

Ø  控制过程：在紧固过程中，电动扭矩枪首先会以扭矩模式旋入至贴合点，通常为一个很小的扭矩阈值（例如最终扭矩的10%），然后编码器开始计数，通过监控从贴合点到终点转过的角度，电动扭矩枪可以判断螺纹是否滑牙或是否存在异物导致浮高。

单一的扭矩控制是有缺陷的，例如螺纹之间卡入了碎屑，电动扭矩枪可能很快就达到了预设扭矩，但螺栓并没有真正压紧。为了解决这些问题，电动扭矩枪采用了“扭矩控制+角度监控”或“角度控制+扭矩监控”的复合策略，这种双闭环控制架构成功地将复杂的力学紧固过程转化为可量化、可监控、可编程的数字作业。