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即用彈性軸連接被測電機和負載電機（或者其它負載），在彈性軸兩端安裝有兩個齒輪，在齒輪上分別有兩個磁鋼，磁鋼上各有一組信號線圈。當彈性軸轉動時，由于磁鋼與齒輪間隙磁導變換，在信號線圈中分別感應兩個電勢，當外轉矩為零時，這兩個電勢有恒定的初始相位差，且僅與兩個齒輪在軸上安裝的位置和磁鋼的相對位置有關。在外加轉矩時，彈性軸產生扭曲變形，在彈性變形范圍內，其扭角與外加的轉矩成正比。在扭角變化的同時，兩個電勢的相位差發生相應的變換。這個相位差變化的絕對值與外加轉矩的大小成正比，并且兩個電勢的頻率與轉矩成正比。這樣可以通過讀取兩個電勢的相位差來得到被測電機的輸出轉矩，從而再根據速度結果得到被測電機的 M-S 曲線。
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