JP2001356059A - トルク測定装置および測定方法 - Google Patents
トルク測定装置および測定方法Info
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- JP2001356059A JP2001356059A JP2000179079A JP2000179079A JP2001356059A JP 2001356059 A JP2001356059 A JP 2001356059A JP 2000179079 A JP2000179079 A JP 2000179079A JP 2000179079 A JP2000179079 A JP 2000179079A JP 2001356059 A JP2001356059 A JP 2001356059A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度による零点変動を補正する機能と感度変
動を補正する機能とを備えたトルク測定装置およびトル
ク測定方法を提供する。 【解決手段】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定装置において、サーミスタ
と抵抗とからなる一対のバイアス回路により零点変動を
補正する零点変動補正手段と、前記バイアス回路の抵抗
値の変化から検出した温度信号、および前記コイルから
検出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変
動を補正する感度変動補正手段とを具備することを特徴
とする。
動を補正する機能とを備えたトルク測定装置およびトル
ク測定方法を提供する。 【解決手段】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定装置において、サーミスタ
と抵抗とからなる一対のバイアス回路により零点変動を
補正する零点変動補正手段と、前記バイアス回路の抵抗
値の変化から検出した温度信号、および前記コイルから
検出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変
動を補正する感度変動補正手段とを具備することを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トルク測定装置
および測定方法に関し、特に温度補償技術に関する。
および測定方法に関し、特に温度補償技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】トルク測定装置は、検出軸の外周面に形
成された磁歪材料部とそれに対応して設けられたコイル
を備え、検出軸に加えられたトルクの大きさに応じた交
流信号をコイルから検出してトルクを電気信号に変換す
る装置が実用化されている。このトルク測定装置は、運
転時に温度上昇を伴うか、または温度勾配が生じる装置
のトルクを測定するとき、検出軸および磁歪材料部に温
度変化が生じると磁気特性および電気特性が変化し、そ
の結果、検出出力に変動が生じるという問題があった。
成された磁歪材料部とそれに対応して設けられたコイル
を備え、検出軸に加えられたトルクの大きさに応じた交
流信号をコイルから検出してトルクを電気信号に変換す
る装置が実用化されている。このトルク測定装置は、運
転時に温度上昇を伴うか、または温度勾配が生じる装置
のトルクを測定するとき、検出軸および磁歪材料部に温
度変化が生じると磁気特性および電気特性が変化し、そ
の結果、検出出力に変動が生じるという問題があった。
【０００３】そこで、第１の方法として温度変化による
コイルのインピーダンスの変化をコイルと直列に接続し
たバイアス回路によって補正し、検出出力の零点変動を
抑制する手段がとられている。
コイルのインピーダンスの変化をコイルと直列に接続し
たバイアス回路によって補正し、検出出力の零点変動を
抑制する手段がとられている。
【０００４】また、第２の方法として特開平６−２６９
５０号では、コイルの抵抗値の変化から温度の変化を検
出し、その温度信号よりセンサ出力の零点変動および感
度変動を補正する手段がとられている。
５０号では、コイルの抵抗値の変化から温度の変化を検
出し、その温度信号よりセンサ出力の零点変動および感
度変動を補正する手段がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の第１の
方法では、零点変動の補正は行われるが、感度変動の補
正は行われておらず、感度変動の補正を行うことが課題
となっていた。
方法では、零点変動の補正は行われるが、感度変動の補
正は行われておらず、感度変動の補正を行うことが課題
となっていた。
【０００６】また、第２の方法では、温度変化によるコ
イルの抵抗値の変化から零点変動および感度変動の補正
を行っている。しかし、検出部に温度勾配が生じた場合
における零点変動および感度変動を補正することは困難
であるという課題があった。さらに、温度変動によるコ
イルの抵抗値の変化が小さいため、精度良く温度信号を
検出することが難しいという課題があった。これらの課
題のため、零点変動および感度変動を正確に補正するこ
とが困難であった。
イルの抵抗値の変化から零点変動および感度変動の補正
を行っている。しかし、検出部に温度勾配が生じた場合
における零点変動および感度変動を補正することは困難
であるという課題があった。さらに、温度変動によるコ
イルの抵抗値の変化が小さいため、精度良く温度信号を
検出することが難しいという課題があった。これらの課
題のため、零点変動および感度変動を正確に補正するこ
とが困難であった。
【０００７】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、２つのコイルにそれぞれ直列に接続したサーミス
タと抵抗によるバイアス回路によって零点変動を補正す
る機能と、２つの前記バイアス回路が温度によって変化
する抵抗値から、それぞれの検出部の温度を精度良く検
出し、その温度信号に基づいて２つのコイルから検出さ
れるそれぞれの信号の感度変動を補正する機能とを備え
たトルク測定装置およびトルク測定方法を提供すること
を目的とする。
ので、２つのコイルにそれぞれ直列に接続したサーミス
タと抵抗によるバイアス回路によって零点変動を補正す
る機能と、２つの前記バイアス回路が温度によって変化
する抵抗値から、それぞれの検出部の温度を精度良く検
出し、その温度信号に基づいて２つのコイルから検出さ
れるそれぞれの信号の感度変動を補正する機能とを備え
たトルク測定装置およびトルク測定方法を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、検出軸の外周面に形成された一対の磁歪材料部と、
該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた一対のコイ
ルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大きさに応じ
た交流信号を前記一対のコイルから検出してトルクを測
定するトルク測定装置において、サーミスタと抵抗とか
らなる一対のバイアス回路により零点変動を補正する零
点変動補正手段と、前記バイアス回路の抵抗値の変化か
ら検出した温度信号、および前記コイルから検出された
信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動を補正す
る感度変動補正手段とを有し、検出出力の温度補償を行
うことを特徴とするトルク測定装置を提供する。
は、検出軸の外周面に形成された一対の磁歪材料部と、
該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた一対のコイ
ルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大きさに応じ
た交流信号を前記一対のコイルから検出してトルクを測
定するトルク測定装置において、サーミスタと抵抗とか
らなる一対のバイアス回路により零点変動を補正する零
点変動補正手段と、前記バイアス回路の抵抗値の変化か
ら検出した温度信号、および前記コイルから検出された
信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動を補正す
る感度変動補正手段とを有し、検出出力の温度補償を行
うことを特徴とするトルク測定装置を提供する。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のトルク測定装置において、前記バイアス回路は、前記
コイルと直列に接続されることを特徴とする。
のトルク測定装置において、前記バイアス回路は、前記
コイルと直列に接続されることを特徴とする。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のトルク測定装置において、前記バイアス回路
には直流定電圧が印加され、前記バイアス回路が呈する
バイアス電圧、および前記コイルから検出された信号に
基づいて感度変動を補正することを特徴とする。
２に記載のトルク測定装置において、前記バイアス回路
には直流定電圧が印加され、前記バイアス回路が呈する
バイアス電圧、および前記コイルから検出された信号に
基づいて感度変動を補正することを特徴とする。
【００１１】請求項１ないし３の発明によれば、それぞ
れのコイルに直列に接続したサーミスタを使用した零点
変動を補正するバイアス回路と、その回路の抵抗値の変
化からそれぞれの検出部の温度を検出し、その温度信号
に基づいて２つのコイルから検出されるそれぞれの信号
の感度変動を補正する機能を備えることによって精度の
高いトルク測定を可能としている。
れのコイルに直列に接続したサーミスタを使用した零点
変動を補正するバイアス回路と、その回路の抵抗値の変
化からそれぞれの検出部の温度を検出し、その温度信号
に基づいて２つのコイルから検出されるそれぞれの信号
の感度変動を補正する機能を備えることによって精度の
高いトルク測定を可能としている。
【００１２】請求項４に記載の発明は、検出軸の外周面
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定装
置において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する零点変動補正手段と、
温度検出部が検出した温度信号および前記コイルから検
出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動
を補正する感度変動補正手段とを有し、検出出力の温度
補償を行うことを特徴とするトルク測定装置を提供す
る。
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定装
置において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する零点変動補正手段と、
温度検出部が検出した温度信号および前記コイルから検
出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動
を補正する感度変動補正手段とを有し、検出出力の温度
補償を行うことを特徴とするトルク測定装置を提供す
る。
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のトルク測定装置において、前記バイアス回路は、前記
コイルと直列に接続されることを特徴とする。
のトルク測定装置において、前記バイアス回路は、前記
コイルと直列に接続されることを特徴とする。
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載のトルク測定装置において、前記磁歪材料部の
近傍にそれぞれ温度検出部を設け、該検出部の出力によ
って感度変動を補正することを特徴とする。
５に記載のトルク測定装置において、前記磁歪材料部の
近傍にそれぞれ温度検出部を設け、該検出部の出力によ
って感度変動を補正することを特徴とする。
【００１５】請求項４ないし６の発明によれば、それぞ
れのコイルに直列に接続したサーミスタを使用した零点
変動を補正するバイアス回路と、温度検出部が検出した
温度信号、およびコイルから検出された信号に基づいて
コイルの出力信号の感度変動を補正する機能を備えるこ
とによって精度の高いトルク測定を可能としている。
れのコイルに直列に接続したサーミスタを使用した零点
変動を補正するバイアス回路と、温度検出部が検出した
温度信号、およびコイルから検出された信号に基づいて
コイルの出力信号の感度変動を補正する機能を備えるこ
とによって精度の高いトルク測定を可能としている。
【００１６】請求項７に記載の発明は、検出軸の外周面
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定方
法において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する課程と、前記バイアス
回路の抵抗値の変化から検出した温度信号、および前記
コイルから検出された信号に基づいて該コイルから検出
された信号の感度変動を補正する課程とを有し、検出出
力の温度補償を行うことを特徴とするトルク測定方法を
提供する。
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定方
法において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する課程と、前記バイアス
回路の抵抗値の変化から検出した温度信号、および前記
コイルから検出された信号に基づいて該コイルから検出
された信号の感度変動を補正する課程とを有し、検出出
力の温度補償を行うことを特徴とするトルク測定方法を
提供する。
【００１７】請求項８に記載の発明は、検出軸の外周面
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定方
法において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する課程と、温度検出部が
検出した温度信号および前記コイルから検出された信号
に基づいて該コイルの出力信号の感度変動を補正する課
程とを有し、検出出力の温度補償を行うことを特徴とす
るトルク測定方法を提供する。
に形成された一対の磁歪材料部と、該磁歪材料部にそれ
ぞれ近接して設けられた一対のコイルとを備え、検出軸
に加えられたトルクの大きさに応じた交流信号を前記一
対のコイルから検出してトルクを測定するトルク測定方
法において、サーミスタと抵抗とからなる一対のバイア
ス回路により零点変動を補正する課程と、温度検出部が
検出した温度信号および前記コイルから検出された信号
に基づいて該コイルの出力信号の感度変動を補正する課
程とを有し、検出出力の温度補償を行うことを特徴とす
るトルク測定方法を提供する。
【００１８】請求項７または８の発明によれば、異なる
方法による検出出力の温度補償が行われたトルク測定方
法が提供される。
方法による検出出力の温度補償が行われたトルク測定方
法が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態によるトルク測定装置の構成を示す図である。図
１において、符号１は検出軸であり、外周部に磁歪材料
部１ａ、１ｂが形成され、トルクＴが加えられる。
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態によるトルク測定装置の構成を示す図である。図
１において、符号１は検出軸であり、外周部に磁歪材料
部１ａ、１ｂが形成され、トルクＴが加えられる。
【００２０】符号２ａおよび２ｂは、検出軸に加えられ
たトルクを検出するコイルであり、前記磁歪材料部１
ａ、１ｂに近接して配置され、これらのコイルと直列に
バイアス回路３ａ、３ｂが接続される。直列に接続され
たコイル２ａとバイアス回路３ａ、およびコイル２ｂと
バイアス回路３ｂは、図示のように抵抗４ａおよび４ｂ
と組み合わされてブリッジを構成している。
たトルクを検出するコイルであり、前記磁歪材料部１
ａ、１ｂに近接して配置され、これらのコイルと直列に
バイアス回路３ａ、３ｂが接続される。直列に接続され
たコイル２ａとバイアス回路３ａ、およびコイル２ｂと
バイアス回路３ｂは、図示のように抵抗４ａおよび４ｂ
と組み合わされてブリッジを構成している。
【００２１】バイアス回路３ａの両端には、直流電源１
０から抵抗５ａを介して所定の直流電圧が与えられる。
同様に、バイアス回路３ｂの両端には、直流電源１０か
ら抵抗５ｂを介して所定の直流電圧が与えられる。
０から抵抗５ａを介して所定の直流電圧が与えられる。
同様に、バイアス回路３ｂの両端には、直流電源１０か
ら抵抗５ｂを介して所定の直流電圧が与えられる。
【００２２】ブリッジを形成する素子のうち、抵抗４ａ
および４ｂの接続点と、バイアス回路３ａおよび３ｂの
接続点との間には、励磁発振回路９が接続され、所定電
圧および周波数の交流電圧をブリッジに印加する。
および４ｂの接続点と、バイアス回路３ａおよび３ｂの
接続点との間には、励磁発振回路９が接続され、所定電
圧および周波数の交流電圧をブリッジに印加する。
【００２３】ブリッジの他の２つの接続点からはそれぞ
れ出力が取り出され、整流回路６ａまたは６ｂによって
整流され、感度変動回路８ａまたは８ｂを介して差動増
幅回路１１に入力され、オフセット調節回路１２、感度
調節回路１３を経て測定出力を得る。
れ出力が取り出され、整流回路６ａまたは６ｂによって
整流され、感度変動回路８ａまたは８ｂを介して差動増
幅回路１１に入力され、オフセット調節回路１２、感度
調節回路１３を経て測定出力を得る。
【００２４】図２は、図１のバイアス回路３ａまたは３
ｂの構成例を示す図である。図２（ａ）は、並列接続し
たサーミスタ２２と抵抗２３の組み合わせと直列に抵抗
２１を直列接続したバイアス回路の接続例であり、図２
（ｂ）はサーミスタ２７−１と抵抗２８−１の直列接
続、〜サーミスタ２７−ｎと抵抗２８−ｎの直列接続さ
れた素子を並列接続したサーミスタ２５と抵抗２６に並
列に接続し、さらに抵抗２４と直列接続したバイアス回
路の接続例である。このように抵抗とサーミスタの並列
接続や直列接続の組み合わせによって所望の温度対イン
ピーダンス特性を得るものである。
ｂの構成例を示す図である。図２（ａ）は、並列接続し
たサーミスタ２２と抵抗２３の組み合わせと直列に抵抗
２１を直列接続したバイアス回路の接続例であり、図２
（ｂ）はサーミスタ２７−１と抵抗２８−１の直列接
続、〜サーミスタ２７−ｎと抵抗２８−ｎの直列接続さ
れた素子を並列接続したサーミスタ２５と抵抗２６に並
列に接続し、さらに抵抗２４と直列接続したバイアス回
路の接続例である。このように抵抗とサーミスタの並列
接続や直列接続の組み合わせによって所望の温度対イン
ピーダンス特性を得るものである。
【００２５】次に上述の構成によるトルク測定装置の動
作について図１を用いて説明する。検出軸１には、軸の
表面に軸方向に対して±４５°方向に複数成膜した帯状
の磁歪膜により、形状異方性が付与されている。検出軸
１に図示の矢印方向にトルクＴが印加されたとき、軸表
面の磁歪膜には＋４５°方向に引張応力＋σが発生し、
−４５°方向に圧縮応力−σが発生して両磁歪膜の透磁
率が変化する。この透磁率の変化に比例してそれぞれの
磁歪膜の外周に設けた２つの筒状のコイル２ａ、２ｂの
インピーダンスは変化する。これらの２つのコイル２
ａ、２ｂのインピーダンス差からトルクＴを測定するこ
とができる。
作について図１を用いて説明する。検出軸１には、軸の
表面に軸方向に対して±４５°方向に複数成膜した帯状
の磁歪膜により、形状異方性が付与されている。検出軸
１に図示の矢印方向にトルクＴが印加されたとき、軸表
面の磁歪膜には＋４５°方向に引張応力＋σが発生し、
−４５°方向に圧縮応力−σが発生して両磁歪膜の透磁
率が変化する。この透磁率の変化に比例してそれぞれの
磁歪膜の外周に設けた２つの筒状のコイル２ａ、２ｂの
インピーダンスは変化する。これらの２つのコイル２
ａ、２ｂのインピーダンス差からトルクＴを測定するこ
とができる。
【００２６】トルクの測定に当たっては、温度の変化に
よる磁歪材料部１ａまたは１ｂの透磁率変化によって２
つのコイル２ａおよび２ｂ間のインピーダンスに差が生
じるため、差動増幅回路１１の出力の零点変動が発生す
る。そこで、それぞれのコイル２ａおよび２ｂに直列に
接続したバイアス回路３ａおよび３ｂの温度対インピー
ダンス特性を利用して、コイル２ａおよび２ｂのインピ
ーダンスの変化を補正することにより、温度変化によっ
て生じる零点変動の補償を行う。
よる磁歪材料部１ａまたは１ｂの透磁率変化によって２
つのコイル２ａおよび２ｂ間のインピーダンスに差が生
じるため、差動増幅回路１１の出力の零点変動が発生す
る。そこで、それぞれのコイル２ａおよび２ｂに直列に
接続したバイアス回路３ａおよび３ｂの温度対インピー
ダンス特性を利用して、コイル２ａおよび２ｂのインピ
ーダンスの変化を補正することにより、温度変化によっ
て生じる零点変動の補償を行う。
【００２７】図３にコイル２ａまたは２ｂの温度対イン
ピーダンス特性を実線で示し、バイアス回路３ａまたは
３ｂの温度対インピーダンス特性を点線で示す。また、
コイル２ａとバイアス回路３ａまたはコイル２ｂとバイ
アス回路３ｂを直列接続したときのインピーダンスを１
点鎖線で示す。このようにコイルのインピーダンス特性
とバイアス回路のインピーダンス特性を温度に対して逆
特性とすることによって合成インピーダンスをフラット
にすることができる。
ピーダンス特性を実線で示し、バイアス回路３ａまたは
３ｂの温度対インピーダンス特性を点線で示す。また、
コイル２ａとバイアス回路３ａまたはコイル２ｂとバイ
アス回路３ｂを直列接続したときのインピーダンスを１
点鎖線で示す。このようにコイルのインピーダンス特性
とバイアス回路のインピーダンス特性を温度に対して逆
特性とすることによって合成インピーダンスをフラット
にすることができる。
【００２８】図１の励磁発振回路９の交流電源のほか
に、安定した直流電源１０を抵抗５ａまたは５ｂを介し
てバイアス回路３ａまたは３ｂに印加し、この回路で得
られるバイアス電圧によって温度の変化を検出する。温
度の変化によるバイアス電圧は、ローパスフィルタ７ａ
または７ｂによって直流成分のみを取り出すことによっ
て得られる。感度変動補正回路８ａまたは８ｂでは、得
られたそれぞれの温度信号、および２つのコイル２ａま
たは２ｂから検出される信号に基づいて前記コイル２ａ
または２ｂの出力信号の感度変動をそれぞれ補正する。
このとき、温度検出に用いる直流成分は、検出出力に影
響を及ぼさない。
に、安定した直流電源１０を抵抗５ａまたは５ｂを介し
てバイアス回路３ａまたは３ｂに印加し、この回路で得
られるバイアス電圧によって温度の変化を検出する。温
度の変化によるバイアス電圧は、ローパスフィルタ７ａ
または７ｂによって直流成分のみを取り出すことによっ
て得られる。感度変動補正回路８ａまたは８ｂでは、得
られたそれぞれの温度信号、および２つのコイル２ａま
たは２ｂから検出される信号に基づいて前記コイル２ａ
または２ｂの出力信号の感度変動をそれぞれ補正する。
このとき、温度検出に用いる直流成分は、検出出力に影
響を及ぼさない。
【００２９】図４は、零点変動の補正後において、温度
変化による感度変動の補正を行う前と補正後のコイル２
ａ、２ｂのインピーダンス特性を示した図である。この
図の実線は、感度変動補正前の特性を示し、無負荷では
温度の変化に対して２つのコイル２ａ、２ｂ間のインピ
ーダンス差はほぼ一定となっている。これに対して定格
負荷の時は、基準温度よりも低い温度範囲では２つのコ
イル２ａ、２ｂ間のインピーダンス差が基準温度のイン
ピーダンス差と比較して小さく、基準温度よりも高い温
度範囲ではインピーダンス差が大きくなっている。
変化による感度変動の補正を行う前と補正後のコイル２
ａ、２ｂのインピーダンス特性を示した図である。この
図の実線は、感度変動補正前の特性を示し、無負荷では
温度の変化に対して２つのコイル２ａ、２ｂ間のインピ
ーダンス差はほぼ一定となっている。これに対して定格
負荷の時は、基準温度よりも低い温度範囲では２つのコ
イル２ａ、２ｂ間のインピーダンス差が基準温度のイン
ピーダンス差と比較して小さく、基準温度よりも高い温
度範囲ではインピーダンス差が大きくなっている。
【００３０】この図の点線は、定格負荷時の感度変動補
正を行った後の特性を示し、コイル２ａまたは２ｂのイ
ンピーダンスは、感度変動補正回路８ａまたは８ｂにお
いて、それぞれのコイルの温度信号および検出信号に基
づいて、それぞれインピーダンス変動の補正が行われて
いる。この補正によって、所定の負荷時の２つのコイル
２ａ、２ｂ間のインピーダンス差をどの温度に対しても
ほぼ一定としている。また、この補正によって、２つの
コイル２ａ、２ｂ間に温度差があってもそれぞれの温度
についてインピーダンス補正を行っているので、適正な
インピーダンス差を検出することができる。
正を行った後の特性を示し、コイル２ａまたは２ｂのイ
ンピーダンスは、感度変動補正回路８ａまたは８ｂにお
いて、それぞれのコイルの温度信号および検出信号に基
づいて、それぞれインピーダンス変動の補正が行われて
いる。この補正によって、所定の負荷時の２つのコイル
２ａ、２ｂ間のインピーダンス差をどの温度に対しても
ほぼ一定としている。また、この補正によって、２つの
コイル２ａ、２ｂ間に温度差があってもそれぞれの温度
についてインピーダンス補正を行っているので、適正な
インピーダンス差を検出することができる。
【００３１】次にこの発明の他の実施形態について説明
する。図５はこの発明の他の実施形態によるトルク測定
装置の構成を示す図である。図５において、図１の一実
施形態と同一の構成要素に対しては同一の符号を付して
説明を省略する。この図において、バイアス回路３ａま
たは３ｂによってコイル２ａまたは２ｂの零点変動の補
正を行う。また、温度検出は、温度検出部１４ａおよび
１４ｂを設け、検出した温度信号および前記コイルから
検出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変
動を補正する。この温度検出部１４ａおよび１４ｂは、
図２に示したサーミスタの他、熱電対、測温抵抗体、熱
電素子などでもよく、いずれかにより得られた温度信号
に基づいて２つのコイル２ａおよび２ｂから検出される
信号の感度変動をそれぞれ補正する。
する。図５はこの発明の他の実施形態によるトルク測定
装置の構成を示す図である。図５において、図１の一実
施形態と同一の構成要素に対しては同一の符号を付して
説明を省略する。この図において、バイアス回路３ａま
たは３ｂによってコイル２ａまたは２ｂの零点変動の補
正を行う。また、温度検出は、温度検出部１４ａおよび
１４ｂを設け、検出した温度信号および前記コイルから
検出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変
動を補正する。この温度検出部１４ａおよび１４ｂは、
図２に示したサーミスタの他、熱電対、測温抵抗体、熱
電素子などでもよく、いずれかにより得られた温度信号
に基づいて２つのコイル２ａおよび２ｂから検出される
信号の感度変動をそれぞれ補正する。
【００３２】以上、本発明の一実施形態の動作を図面を
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３３】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、２つのコイルにそれぞれ直列に接続したバイア
ス回路を用いて、コイルから検出される信号の零点変動
をそれぞれ補正すると同時に、そのバイアス回路の抵抗
値の変化から温度の変化を検出し、その温度信号に基づ
いて２つのコイルから検出される信号の感度変動をそれ
ぞれ補正しているため、検出部に温度勾配が生じた場合
でも零点変動および感度変動を補正することができると
いう効果が得られる。
よれば、２つのコイルにそれぞれ直列に接続したバイア
ス回路を用いて、コイルから検出される信号の零点変動
をそれぞれ補正すると同時に、そのバイアス回路の抵抗
値の変化から温度の変化を検出し、その温度信号に基づ
いて２つのコイルから検出される信号の感度変動をそれ
ぞれ補正しているため、検出部に温度勾配が生じた場合
でも零点変動および感度変動を補正することができると
いう効果が得られる。
【００３４】また、この発明によって温度信号を得る方
法は、バイアス回路の抵抗値の変化が大きいため、高い
精度の温度検出が行え、結果として、感度変動の補正を
正確に行うことができるという効果が得られる。
法は、バイアス回路の抵抗値の変化が大きいため、高い
精度の温度検出が行え、結果として、感度変動の補正を
正確に行うことができるという効果が得られる。
【００３５】また、零点変動を補正するバイアス回路の
抵抗値の変化から温度信号を得て感度変動を補正するた
め、検出部に新たに部品を追加することなく、零点変動
および感度変動を補正することができるという効果が得
られる。
抵抗値の変化から温度信号を得て感度変動を補正するた
め、検出部に新たに部品を追加することなく、零点変動
および感度変動を補正することができるという効果が得
られる。
【図１】 本発明の一実施形態によるトルク測定装置の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】 バイアス回路または温度検出回路の構成例を
示す図。
示す図。
【図３】 零点変動の補正方法を説明するための図。
【図４】 感度変動の補正方法を説明するための図。
【図５】 本発明の他の実施形態によるトルク測定装置
の構成を示す図。
の構成を示す図。
１…検出軸 １ａ、１ｂ…磁歪材料部 ３ａ、３ｂ…バイアス回路 ４ａ、４ｂ…抵抗 ５ａ、５ｂ…抵抗 ６ａ、６ｂ…整流回路 ７ａ、７ｂ…ローパスフィルタ ８ａ、８ｂ…感度変動補正回路 ９…励磁発振回路 １０…直流電源 １１…差動増幅回路 １２…オフセット調節回路 １３…感度調節回路 １４ａ、１４ｂ…温度検出部 ２１…抵抗 ２２…サーミスタ ２４、２６…抵抗 ２７−１〜２７−ｎ…サーミスタ ２８−１〜２８−ｎ…抵抗
Claims (8)
- 【請求項１】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定装置において、 サーミスタと抵抗とからなる一対のバイアス回路により
零点変動を補正する零点変動補正手段と、 前記バイアス回路の抵抗値の変化から検出した温度信
号、および前記コイルから検出された信号に基づいて該
コイルの出力信号の感度変動を補正する感度変動補正手
段とを有し、検出出力の温度補償を行うことを特徴とす
るトルク測定装置。 - 【請求項２】 前記バイアス回路は、 前記コイルと直列に接続されることを特徴とする請求項
１に記載のトルク測定装置。 - 【請求項３】 前記バイアス回路には直流定電圧が印加
され、 前記バイアス回路が呈するバイアス電圧、および前記コ
イルから検出された信号に基づいて感度変動を補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトルク測定
装置。 - 【請求項４】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定装置において、 サーミスタと抵抗とからなる一対のバイアス回路により
零点変動を補正する零点変動補正手段と、 温度検出部が検出した温度信号および前記コイルから検
出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動
を補正する感度変動補正手段とを有し、検出出力の温度
補償を行うことを特徴とするトルク測定装置。 - 【請求項５】 前記バイアス回路は、 前記コイルと直列に接続されることを特徴とする請求項
４に記載のトルク測定装置。 - 【請求項６】 前記磁歪材料部の近傍にそれぞれ温度検
出部を設け、該検出部の出力によって感度変動を補正す
ることを特徴とする請求項４または５に記載のトルク測
定装置。 - 【請求項７】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定方法において、 サーミスタと抵抗とからなる一対のバイアス回路により
零点変動を補正する課程と、 前記バイアス回路の抵抗値の変化から検出した温度信
号、および前記コイルから検出された信号に基づいて該
コイルから検出された信号の感度変動を補正する課程と
を有し、検出出力の温度補償を行うことを特徴とするト
ルク測定方法。 - 【請求項８】 検出軸の外周面に形成された一対の磁歪
材料部と、該磁歪材料部にそれぞれ近接して設けられた
一対のコイルとを備え、検出軸に加えられたトルクの大
きさに応じた交流信号を前記一対のコイルから検出して
トルクを測定するトルク測定方法において、 サーミスタと抵抗とからなる一対のバイアス回路により
零点変動を補正する課程と、 温度検出部が検出した温度信号および前記コイルから検
出された信号に基づいて該コイルの出力信号の感度変動
を補正する課程とを有し、検出出力の温度補償を行うこ
とを特徴とするトルク測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179079A JP2001356059A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | トルク測定装置および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179079A JP2001356059A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | トルク測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356059A true JP2001356059A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18680406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179079A Withdrawn JP2001356059A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | トルク測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001356059A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7126355B2 (en) | 2004-05-31 | 2006-10-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Physical quantity sensing device with bridge circuit and temperature compensating method |
| US7180311B2 (en) | 2004-05-31 | 2007-02-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Physical quantity sensing device with bridge circuit and zero point adjusting method |
| US7362096B2 (en) * | 2005-10-21 | 2008-04-22 | Delphi Technologies, Inc. | Robust detection of strain with temperature correction |
| JP2008519987A (ja) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | ストーンリッジ・コントロール・デバイスィズ・インコーポレーテッド | トルクセンサアセンブリ |
| JP2017015613A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 磁歪式トルクセンサ、及びこれを備える電動パワーステアリング装置 |
| JP2017020433A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| US20210074905A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-11 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetostrictive type sensor temperature detecting circuit, magnetostrictive type sensor, and temperature detecting method for magnetostrictive type sensor |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000179079A patent/JP2001356059A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7126355B2 (en) | 2004-05-31 | 2006-10-24 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Physical quantity sensing device with bridge circuit and temperature compensating method |
| US7180311B2 (en) | 2004-05-31 | 2007-02-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Physical quantity sensing device with bridge circuit and zero point adjusting method |
| JP2008519987A (ja) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | ストーンリッジ・コントロール・デバイスィズ・インコーポレーテッド | トルクセンサアセンブリ |
| JP4913068B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2012-04-11 | ストーンリッジ・コントロール・デバイスィズ・インコーポレーテッド | トルクセンサアセンブリ |
| US7362096B2 (en) * | 2005-10-21 | 2008-04-22 | Delphi Technologies, Inc. | Robust detection of strain with temperature correction |
| JP2017015613A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 磁歪式トルクセンサ、及びこれを備える電動パワーステアリング装置 |
| JP2017020433A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| US20210074905A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-11 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetostrictive type sensor temperature detecting circuit, magnetostrictive type sensor, and temperature detecting method for magnetostrictive type sensor |
| US11495733B2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-11-08 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetostrictive type sensor temperature detecting circuit, magnetostrictive type sensor, and temperature detecting method for magnetostrictive type sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |