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即用弹性轴连接被测电机和负载电机（或者其它负载），在弹性轴两端安装有两个齿轮，在齿轮上分别有两个磁钢，磁钢上各有一组信号线圈。当弹性轴转动时，由于磁钢与齿轮间隙磁导变换，在信号线圈中分别感应两个电势，当外转矩为零时，这两个电势有恒定的初始相位差，且仅与两个齿轮在轴上安装的位置和磁钢的相对位置有关。在外加转矩时，弹性轴产生扭曲变形，在弹性变形范围内，其扭角与外加的转矩成正比。在扭角变化的同时，两个电势的相位差发生相应的变换。这个相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比，并且两个电势的频率与转矩成正比。这样可以通过读取两个电势的相位差来得到被测电机的输出转矩，从而再根据速度结果得到被测电机的 M-S 曲线。
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