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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem, welches einen in eine Einstellschaltung eingebetteten Halbleitersensor verwendet.
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Ein herkömmliches Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem, wie es beispielsweise aus der
DE 197 16 985 A1 bekannt ist, verwendet einen Permanentmagneten als Magnetflußgenerator, so daß eine Restmagnetflußdichteschwankung auf Grund einer Temperaturschwankung in nachteiliger Weise die Empfindlichkeit eines Drehmomentsensors beeinflußt. Eine Abweichung in einer Größe, Art und Materialeigenschaft des Permanentmagneten führt zu einer Schwankung in der Empfindlichkeit und zu einem Offsetwert (Nullpunktausgang) des Drehmomentsensors.
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Das herkömmliche Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem ist daher mit einem Temperatursensor, wie beispielsweise einem Thermistor um den Permanentmagneten herum ausgerüstet. Gemäß der durch den Temperatursensor detektierten Temperatur erfolgt eine Einstellung für die Schwankung, und zwar in einer Schaltung außerhalb des Sensors.
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Jedoch erfordert das zuvor erläuterte Verfahren, welches als ein externes Einstellverfahren bezeichnet wird, eine zusätzliche Installation einer getrennten externen Einstellschaltung für das Einstellen oder Vergrößern eines Steuerabschnitts des Drehmomentsensorsystems, wenn die Einstellschaltung zu dem Steuerabschnitt des Drehmomentsensorsystems hinzugefügt wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Größe und der Kosten des Drehmomentsensorsystems. Ferner macht der Ersatz oder die Erneuerung des Sensorteiles selbst auf Grund von dessen Zusammenbruch die früheren Einstelldaten in der oben erläuterten Einstellschaltung zunichte. Dies macht daher das Ersetzen des gesamten Drehmomentsensorsystems erforderlich, inklusive der externen Einstellschaltung, was eventuell die Kosten bei der Wartung erhöht. Das zuvor erläuterte Problem tritt nicht nur in dem Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem, sondern auch in einem gewöhnlichen Sensorsystem auf.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem zu schaffen, welches einen in eine Einstellschaltung eingebetteten Halbleitersensor verwendet.
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Um die zuvor erläuterte Aufgabe und andere Ziele zu lösen bzw. zu erreichen, wird ein Ausgangs-Einstellungs-Einbettungs-Halbleitersensor mit einer Vielzahl von Abschnitten geschaffen, die in dem Sensor integriert sind. Hierbei detektiert ein Detektionsabschnitt wenigstens eine physikalische Größe und chemische Größe in Form einer elektrischen Größe. Ein thermischer Detektionsabschnitt detektiert eine Temperatur. Ein nichtflüchtiger wiederbeschreibbarer Speicherabschnitt speichert in einer wiederbeschreibbaren Weise Einstelldaten, um einen Fehler der detektierten elektrischen Größe einzustellen. Ein Einstellungsberechnungsabschnitt gibt ein Einstellungssignal aus, und zwar nach der Temperatureinstellung basierend auf der detektierten Temperatur und den gespeicherten Einstellungsdaten.
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Es ist nämlich der Halbleitersensor aus einem monolithischen Einzelchip IC gebildet, der die oben erläuterten Abschnitte enthält, so daß dieser intern die Offseteinstellung, Empfindlichkeitseinstellung und Temperatureinstellung durchführt. Ein Zusammenbrechen des Sensors involviert daher lediglich das Ersetzen des Sensors selbst ohne irgendeinen zusätzlichen Ersatz oder eine zusätzliche Einstellung einer externen Schaltung, was zu einer vereinfachten Wartung des Sensorsystems führt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt dann durch ein Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem gemäß Anspruch 1. Das Torsionsstab-Drehmomentsensorsystem ist zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle angeordnet, und ist gekennzeichnet durch: einen eingebetteten Halbleitersensor für eine Ausgangs- oder Ausgabe-einstellung, in welchem eine Vielzahl von Abschnitten integriert sind, enthaltend: einen Detektionsabschnitt zum Detektieren von wenigstens einer Größe entsprechend einer physikalischen Größe und einer chemischen Größe in Form einer elektrischen Größe; und einen Thermaldetektionsabschnitt zum Detektieren einer Temperatur, wobei der Halbleitersensor gekennzeichnet ist durch: einen nichtflüchtigen wiederbeschreibbaren Speicherabschnitt zur wieder beschreibbaren Speicherung von Einstellungsdaten, um einen Fehler der detektierten elektrischen Größe einzustellen; und einen Einstellberechnungsabschnitt zum Ausgeben eines Einstellungssignals nach der Temperatureinstellung, basierend auf der detektierten Temperatur und den gespeicherten Einstellungsdaten; ein elastisches Teil, welches die Eingangswelle und die Ausgangswelle verbindet und welche das Drehmoment in eine Torsionsverschiebung umsetzt; einen Ringmagneten, der koaxial mit einer der Wellen gemäß der Eingangswelle und der Ausgangswelle fixiert ist und der das elastische Teil umgibt und der umfangsmäßig eine Vielzahl an ersten Magnetpolen und eine Vielzahl an zweiten Magnetpolen aufweist, wobei jeder erste Pol und jeder zweite Pol abwechselnd in einer vorbestimmten umfangsmäßigen Teilung angeordnet sind; und zwei Magnetjochhälften, die koaxial mit der anderen der Eingangswelle und der Ausgangswelle befestigt sind, und die in einem vorbestimmten axialen Abstand einander gegenüber liegen und den Magnetring unter Bildung eines vorbestimmten radialen Spaltes umgeben, wobei der Magnetfluß des Magnetringes aufeinander folgend durch das Paar der Magnetjochhälften hindurch fließt, wobei der eingebettete Halbleitersensor für eine Ausgangs- oder Ausgabeeinstellung in dem vorbestimmten axialen Abstand zwischen dem Paar der Magnetjochhälften angeordnet ist, und der Detektionsabschnitt des eingebetteten Halbleitersensors für eine Ausgangs- oder Ausgabeeinstellung den Magnetfluß detektiert, der durch einen relativen Drehwinkel zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle moduliert ist.
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Es ist zu bevorzugen, daß der Halbleitersensor ferner mit einem Betriebssteuerabschnitt ausgestattet ist, um extern einen Betriebsbefehl zu empfangen und nachfolgende Einstelldaten zu empfangen. Hierbei schreibt der Betriebssteuerabschnitt die nachfolgenden Einstellungsdaten in den nichtflüchtigen wiederbeschreibbaren Speicher ein, wenn der Betriebsbefehl aus einem Schreibbefehl besteht. Dies ermöglicht das Einschreiben der Einstelldaten in den nichtflüchtigen wiederbeschreibbaren Speicher in einfacher Weise.
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Es ist ferner zu bevorzugen, daß dann, wenn der Betriebsbefehl aus einem Schreibverhinderungsbefehl besteht, der Betriebssteuerabschnitt das Einschreiben der nachfolgenden Einstelldaten in den nichtflüchtigen wiederbeschreibbaren Speicher verhindert. Dies verhindert, daß Störsignale oder andere anormale Ereignisse ein Wiedereinschreiben von falschen Einstelldaten in den nichtflüchtigen wiederbeschreibbaren Speicher bewirken.
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Die oben angegebenen Ziele und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen axialen Querschnitt eines Drehmomentsensorsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht des Drehmomentsensorsystems;
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3 ein Blockschaltbild eines magnetometrischen Sensors IC des Drehmomentsensorsystems;
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4 ein schematisches Blockschaltbild eines Verriegelungsabschnitts des magnetometrischen Sensors IC;
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5 ein Blockschaltbild eines magnetometrischen Sensors IC gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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6 ein Blockschaltbild eines magnetometrischen Sensors IC gemäß einer dritten Ausführungsform; und
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7 eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht eines Drehmomentsensorsystems gemäß einer vierten Ausführungsform.
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(Erste Ausführungsform)
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(Konstruktion)
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Ein Drehmomentsensorsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise für eine elektrische Energiesteuerausrüstung verwendet. Gemäß 1 ist das Drehmomentsensorsystem zwischen einer Eingangswelle 2 und einer Ausgangswelle 3 angeordnet, von denen beide eine Lenkwelle bilden, und welches das Lenkdrehmoment detektiert, welches auf die Lenkwelle aufgebracht wird.
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Die Eingangs- und Ausgangswellen 2, 3 sind relativ drehbar und können ein Drehmoment übertragen und sind durch einen Torsionsstab 4 verbunden. Ein Ringmagnet 5 ist dadurch angebracht, indem dieser zusammen mit dem Rand der Eingangswelle 2 zusammengepaßt wird, während ein Magnetjoch 6 an dem Rand der Ausgangswelle 3 fixiert wird.
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Der Umfangsbereich des Ringmagneten 5 ist mit sich abwechselnden Polen in einer vorbestimmten umfangsmäßigen Teilung, magnetisiert. Das Magnetjoch 6 besitzt zwei magnetische Jochhälften 6A, 6B, die koaxial an der Ausgangswelle 3 in einem vorbestimmten Abstand fixiert sind. Die Magnetjochhälften 6A, 6B, die aus einem weichmagnetischen Teil gebildet sind, sind jeweils grob-L-gestaltet und grob-U-gestaltet, und zwar in einem axialen Schnitt, wie in 1 gezeigt ist. Sie besitzen Zähne, die den Ringmagneten 5 umgeben, und zwar in einem vorbestimmten Spalt relativ zum Umfang des Ringmagneten 5, und erstrecken sich axial in einer vorbestimmten umfangsmäßig verlaufenden Teilung. Sie besitzen auch kreisförmige Ringplatten, die sich von den Bodenrändern der Zähne radial nach außen hin erstrecken, und bilden Zylinderhohlräume, die sich axial von den umfangsmäßigen Rändern der kreisförmigen Ringplatten aus erstrecken. Die Zähne der Magnetjochhälften 6A, 6B sind umfangsmäßig und abwechselnd angeordnet. Der Magnetfluß von dem N-Pol des Ringmagneten 5 erreicht den S-Pol des Ringmagneten 5 über einen Kreis. Dieser Kreis oder Kreislauf verläuft durch die Zähne von einer der Jochhälften 6A, 6B, die sich radial nach außen hin an den N-Pol anschließt oder annähert, verläuft durch den Zylinderhohlraum von einer der Jochhälften 6A, 6B, den Zylinderhohlraum der anderen der Jochhälften 6A, 6B und die Zähne der anderen der Jochhälften 6A, 6B.
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Der magnetometrische Sensor IC 7 ist in einem stationären Zustand innerhalb des axialen Raumes oder Abstandes zwischen den Magnetjochhälften 6A, 6B fixiert, um die Magnetfeldschwankung in dem Abstand oder Zwischenraum zu detektieren. Es sind Stifte 8 vorgesehen, um den Torsionsstab 4 zu befestigen.
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Bei der oben erläuterten Konstruktion führt das Anlegen eines Drehmoments an die Eingangswelle 2 zu einer Verdrehung oder Torsion in dem Torsionsstab 4, so daß das Drehmoment zu der Ausgangswelle 3 übertragen wird. Das Auftreten einer relativen Drehpositionsdifferenz (das heißt einem relativen Drehwinkel) zwischen dem Ringmagneten 5 und dem Magnetjoch 6 bewirkt eine Schwankung in der Magnetflußdichte zwischen den Zylinderhohlräumen des Magnetjoches 6. Diese Schwankung der Magnetflußdichte wird nach außen ausgegeben.
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Der magnetometrische Sensor (M-Sensor) IC 7 wird weiter unten unter Hinweis auf 3 erläutert. Der magnetometrische Sensor IC 7, der in einem Chip integriert ist, enthält folgendes: drei Anschlüsse eines Spannungsquellenanschlusses 7A, eines Erdungs-(GND)-Anschlusses 7B und eines Ausgangsanschlusses 7C; einen Thermaldetektor 7E zum Detektieren der Temperatur in der Nachbarschaft des magnetometrischen Sensors IC 7; einen Oszillator 7F zum Liefern eines Bezugstaktes zu jedem Abschnitt des IC; einen magnetometrischen Sensor 7G, wie beispielsweise ein Hallelement, zum Detektieren der Magnetflußdichte; einen Analog/Digital-(A/D)-Umsetzabschnitt 7H zum Umsetzen einer analogen Ausgangsspannung des magnetometrischen Sensors 7G in einen digitalen Wert; einen nichtflüchtigen Speicher 7N zum Speichern von Einstelldaten, einen Berechnungsabschnitt 7I zum Berechnen der Einstellung von digitalen Signalen, die von dem A/D-Umsetzabschnitt 7H ausgegeben werden, basierend auf den Daten, die in dem nichtflüchtigen Speicher 7N gespeichert sind; einen Digital/Analog-(D/A)-Umsetzabschnitt 7J, um die digitalen Werte des berechneten Ergebnisses von dem Berechnungsabschnitt 7I in eine analoge Spannung zurückzuwandeln; eine Pufferstufe 7K für das externe Ausgeben der rück-umgewandelten analogen Spannung; einen Logikabschnitt 7L zum Bestimmen der Berechnungsoperation des Berechnungsabschnittes 7I basierend auf einer Stromversorgungsspannung, die an den Spannungsquellenanschluß 7A angelegt wird; und einen Verriegelungsabschnitt 7M, um das wieder Einschreiben in den nichtflüchtigen Speicher 7N basierend auf der Bestimmung des Logikabschnitts 7L zu verhindern oder nicht zuzulassen.
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Der Logikabschnitt 7L detektiert den Spannungspegel, der an den Spannungsquellenanschluß 7A angelegt wird, um zu bestimmen, ob der Spannungspegel der gewöhnlichen Meßoperation oder Schreiboperation in dem nichtflüchtigen Speicher 7N entspricht. Wenn die Schreiboperation bestimmt wird, digitalisiert der Logikabschnitt 7L die Spannungsschwankung des Spannungsquellenanschlusses 7A, um dadurch digitale Signale zu erhalten. Die digitalen Signale werden über den Verriegelungsabschnitt 7M in den nichtflüchtigen Speicher 7N eingeschrieben. Der Logikabschnitt 7L besitzt einen Komparator, um den Stromversorgungsspannungspegel zu bestimmen. Wenn die gewöhnliche Meßoperation bestimmt wird, befehligt der Verriegelungsabschnitt 7M eine Verhinderung des Einschreibens in den nichtflüchtigen Speicher 7N, basierend auf einem Befehl von dem Logikabschnitt 7M.
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Der Berechnungsabschnitt 7I, der Logikabschnitt 7L und der Verriegelungsabschnitt 7M sind aus einer gut bekannten verallgemeinerten Schaltungsanordnung gebildet. Sie können auch in offensichtlicher Weise aus einer gewöhnlichen Hardwarelogik-Schaltungsanordnung oder einer Mikrocomputer-Software realisiert sein, so daß eine detaillierte Erläuterung hinsichtlich der Schaltungsanordnung hier nicht weiter beschrieben wird.
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(Gewöhnliche Detektionsoperation)
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Eine gewöhnliche Betriebsspannung (z. B. 5 V) wird an den Spannungsquellenanschluß 7A angelegt, so daß jede Schaltung des magnetometrischen Sensors IC 7 mit der erforderlichen Energie (elektrische Spannung, elektrischer Strom) versorgt wird.
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Der Oszillator 7F liefert für jede Schaltung Impulssignale eines konstanten Zyklus in Form eines Bezugstakes. Ein analoger Spannungswert der Magnetflußdichteinformation, die von dem magnetometrischen Sensor 7G ausgegeben wird, wird durch den A/D-Umsetzabschnitt 7H in digitale Werte umgesetzt, um dann zu dem Berechnungsabschnitt 7I übertragen zu werden. Ein Spannungswert der Temperaturinformation, der von dem Thermaldetektor 7E ausgegeben wird, wird zu dem magnetometrischen Sensor 7G und den Berechnungsabschnitt 7I übertragen. Ein Meßsignal, welches angibt, daß momentan eine gewöhnliche Messung ausgeführt werden sollte, und welches von dem Logikabschnitt 7L ausgegeben wird, wird zu dem Berechnungsabschnitt 7I übertragen. Der Berechnungsabschnitt 7I stellt basierend auf der oben genannten Information und anhand der in dem nichtflüchtigen Speicher 7N gespeicherten Parameter die Magnetflußdichteinformation ein, die durch den magnetometrischen Sensor 7G detektiert wurde, und zwar in eine digitale Information, die zu dem D/A-Umsetzabschnitt 7J übertragen wird. Die digitale Information wird durch den D/A-Umsetzabschnitt 7J in eine analoge Spannung umgewandelt, um diese extern über die Pufferstufe 7K zu übertragen.
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(Nicht-Detektionsoperation)
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Eine ungewöhnliche Spannung (z. B. 6 V oder mehr), die verschieden ist von der gewöhnlichen Betriebsspannung, wird an den Spannungsquellenanschluß 7A länger als eine vorbestimmte Periode angelegt, so daß der Logikabschnitt 7L die ungewöhnliche Spannung detektiert, um zu bestimmen, daß ein Programmodus befehligt wurde. Der Logikabschnitt 7L liest dann die in binärer Form vorliegenden Spannungsvariationsmuster aus (z. B. hoch-8 V, niedrig-6 V), um einen externen Befehl zu bestimmen. Der externe Befehl enthält einen Wiedereinschreibbefehl zum wieder Einschreiben der Daten, die in dem nichtflüchtigen Speicher 7N gespeichert sind, einen Datenlesebefehl, um den Berechnungsabschnitt 7I zu befehligen, die in dem nichtflüchtigen Speicher 7N gespeicherten Daten über die Pufferstufe 7K nach außen auszugehen, und enthält einen Verriegelungsbefehl zum Zurückhalten der Daten, die in dem nichtflüchtigen Speicher 7N gespeichert sind. Wenn der Logikabschnitt 7L den Verriegelungsbefehl bestimmt, so befehligt er den Verriegelungsabschnitt 7M, das wieder Einschreiben in den nichtflüchtigen Speicher 7N zu verhindern. Die Installation des Verriegelungsabschnitts 7M verhindert ein falsches Einschreiben in den nichtflüchtigen Speicher 7N, und zwar selbst dann, wenn eine Spannungsschwankung auf Grund einer externen Störung falsch oder irrtümlich als Wiedereinschreibbefehl bestimmt wurde.
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Gemäß 4 ist der Verriegelungsabschnitt 7M in typischer Weise zwischen einem R/W-Anschluß des Logikabschnittes 7L und einem R/W-Anschluß des nichtflüchtigen Speichers 7N ausgebildet. Der Verriegelungsabschnitt 7M enthält ein Übertragungsgate oder einen MOS-Transistor 7I, der eine Inverterschaltung bildet, und eine Schaltung, um den MOS-Transistor 7I intermittierend zu steuern, und zwar basierend auf einem Potentialzustand, der über einen einmal beschreibbaren, nichtflüchtigen Speicher (PROM) eingespeist wird, wie beispielsweise einen Sicherungs-ROM. Wenn der Logikabschnitt 7L den PROM ausleert, um diesen irreversibel auszuschalten, wird das Übertragungsgate auf Aus gestellt, um zu verhindern, daß der Logikabschnitt 7L in den nichtflüchtigen Speicher 7N einschreibt. Im Gegensatz dazu kann die Einschreibfähigkeit mit Hilfe von anderen Verfahren, wie einem Ultraviolett-Löschvorgang, verschieden von der Spannungssignalmethode, weder möglich gemacht werden.
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(Wirkung)
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Ein herkömmliches Drehmomentsensorsystem wird mit einem Detektorsignal eines Drehmomentsensors gesteuert. Das herkömmliche Drehmomentsensorsystem besteht aus einem Drehmomentsensor, einer Drehmomentsensoreinheit als einem mechanischen Teil und aus einer elektronischen Steuereinheit (ECU), die mit Hilfe des Ausgangssignals von der Drehmomentsensoreinheit ein Steuersignal, welches ausgegeben wird, berechnet. Eine Einstellung einer Drehmomentsensorkennlinie wird in der ECU ausgeführt, indem vor der Auslieferung des Systems eine Einstellschaltung eingestellt wird, die an die ECU angehängt ist, oder indem Einstellinformationen in einem nichtflüchtigen Speicher der ECU abgespeichert werden. Ein Zusammenbruch der oben erläuterten Drehmomentsensoreinheit involviert den kompletten Ersatz des Drehmomentsensorsystems an Ort und Stelle oder involviert eine zusätzliche Einstellung in der ECU nach einer Teilerneuerung oder einem Teilersatz. Ein Zusammenbrechen der ECU involviert ebenfalls die gleichen Prozeduren ähnlich derjenigen beim Zusammenbrechen der Drehmomentsensoreinheit. Es wird daher eine Unmenge von Wiederherstellarbeit bei dem zuvor erläuterten Zusammenbruch erforderlich.
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Bei der Ausführungsform besitzt der magnetometrische Sensor, der den Drehmomentsensor bildet, einen integrierten nichtflüchtigen Speicher und verschiedene verarbeitende Schaltungen, so daß die Offseteinstellung, die Empfindlichkeitseinstellung und die Temperaturcharakteristikeinstellung innerhalb des Drehmomentsensors ausgeführt werden. Wenn ein Drehmomentsensor gebrochen ist, involviert die Wiederherstellarbeit lediglich den Ersatz des gebrochenen Drehmomentsensors ohne eine Einstellung in der ECU vornehmen zu müssen. Dies führt zu einer offenkundigen Abnahme in der Zeit und in den Kosten der Wiederherstellarbeit. Wenn die ECU kaputt gegangen ist, ist lediglich die Erneuerung der ECU erforderlich, ohne irgendeine zusätzliche Einstellung in der erneuerten ECU. Die Reduzierung der Komponenten in dem Drehmomentsensor führt zu einer hohen Zuverlässigkeit. Die Einstellinformationen können modifiziert werden und können gemäß anderen Systemspezifikationen abgespeichert werden, so daß die Flexibilität für unterschiedliche oder vielfältige Anwendungen erhöht wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Gemäß 5 ist in einer zweiten Ausführungsform ein Seriell-Ausgangsabschnitt 70 dafür ausgebildet, um eine serielle Ausgabe von digitalen Signalen durchzuführen, und zwar als Ersatz für den D/A-Umsetzabschnitt 7J und die Pufferstufe 7K, die in 3 gezeigt sind.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Ausbildung des seriellen Ausgangs verschiedene Probleme verhindern, die aus der analogen Spannungsausgabe resultieren, wie beispielsweise einem Fehler aus der Spannungsreduzierung entsprechend dem Verdrahtungswiderstand und einem nachteiligen Einfluß von elektromagnetischen Störsignalen. Zusätzlich wird bei einer ECU, welche das digitale Signal empfängt, das von dem Seriell-Ausgabeabschnitt 70 ausgegeben wird, und die von Hochfrequenzstörsignalen beeinflußt wird, dieser Einfluß durch ein Tiefpaßfilter reduziert, ohne dabei die Genauigkeit der digitalen Signale zu vermindern.
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(Dritte Ausführungsform)
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Gemäß 3 ist bei einer dritten Ausführungsform eine analoge Berechnungsschaltung 7P dafür ausgebildet, einen Ersatz für den Berechnungsabschnitt 7I zu bilden, der in 3 gezeigt ist. Die analoge Berechnungsschaltung 7P ist aus verschiedenen Berechnungsschaltungen gebildet unter Verwendung von Operationsverstärkern zum Ausführen einer Berechnung, die durch den Logikabschnitt 7L befehligt wird. Basierend auf dem Ersatz wird ein Ausgangssignal durch einen D/A-Umsetzabschnitt 7J in eine analoge Spannung umgewandelt, um diese an die analoge Berechnungsschaltung 7P auszugeben. Bei dieser Ausführungsform führt die Anpassung der analogen Berechnungsschaltung 7P zum Weglassen des A/D-Umsetzabschnitts 7H, der in 3 gezeigt ist, so daß eine einfache Schaltungsanordnung und eine schnelle Berechnung realisiert werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Gemäß 7 ist bei einer vierten Ausführungsform ein Paar von Magnetismussammelringen 9A, 9B hinzugefügt. Das Paar der einen Magnetismus sammelnden Ringe 9A, 9B, die aus einem weichmagnetischen Teil hergestellt sind, dienen dazu, daß der Magnetfluß zu einem Punkt hin gezogen wird bzw. konvergiert, der von einem Ringmagneten 5 erzeugt wird, und zwischen einem Paar von zwei Magnetjochhälften 6A, 6B hindurch verläuft. Die Magnetismussammelringe 9A, 9B sind in einem stationären Zustand in einem vorbestimmten engen Spalt relativ zu den umfangsmäßigen Rändern der kreisförmigen Ringplatten der Magnetjochhälften 6A, 6B jeweils fixiert. Die den Magnetismus sammelnden Ringe 9A, 9B besitzen jeweils Magnetsammelplatten 9C, 9D. Die Magnetsammelplatten 9C, 9D, die aus einem magnetisch weichen Teil gebildet sind, erstrecken sich an vorbestimmten Punkten radial nach außen hin, wobei sie einander gegenüber liegen, und zwar unter Einhaltung eines vorbestimmten axialen Abstandes. Der vorbestimmte axiale Abstand oder Zwischenraum zwischen den Platten 9C, 9D ist sehr viel enger als derjenige zwischen den Ringen 9A, 9B. Der axiale Abstand oder Zwischenraum zwischen den Ringen 9A, 9B ist so eingestellt, daß er angemessen groß ist, während jedoch die Magnetjochhälften 6A, 6B keine Zylinderhohlräume haben, die in den 1 und 2 gezeigt sind.
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Bei der oben erläuterten Konstruktion tritt der Magnetfluß in einen der den Magnetismus sammelnden Ringe 9A, 9B von einer benachbarten einen der ringförmigen Ringplatten der Joche 6A, 6B ein. Er verläuft dann weiter zu dem anderen der den Magnetismus sammelnden Ringe 9A, 9B, und zwar über wechselseitige Platten 9C, 9D (mutual plates). Er verläuft dann weiter zu der anderen der ringförmigen Ringplatten der Joche 6A, 6B. Somit wird nahezu der gesamte magnetische Fluß zwischen den Platten 9C, 9D konvergiert und verläuft durch einen magnetometrischen Sensor IC 7, der zwischen den Platten 9C, 9D angeordnet ist. Diese Konstruktion erhöht die Empfindlichkeit des Drehmomentsensors und reduziert Fehler aus einer axialen Verschiebung, und zwar im Vergleich mit derjenigen der ersten Ausführungsform, die in den 1 und 2 gezeigt ist.
