JP2003501617A - センサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサ - Google Patents
センサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/127—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using inductive means
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- G01L1/125—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using magnetostrictive means
Abstract
(57)【要約】
少なくとも部分的には少なくとも1個のコイル(10.1ないし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(8.1ないし8.3)より成るセンサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサおいて、前記少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、1個のハウジング(1)内に内設され、応力および/または回転モーメントを測定するために、前記コア部材に、張力および/または圧力を作用させる。
Description
【0001】
この発明は、少なくとも部分的には少なくとも1個のコイルが巻装された、少
なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材より成るセンサ、特に磁気歪みセン
サあるいは磁気弾性センサに関する。
なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材より成るセンサ、特に磁気歪みセン
サあるいは磁気弾性センサに関する。
【0002】
この種のセンサは、種々の形式および形態において市場で知悉され、かつ入手
することができる。それらはまず第一に、応力、応力の変化、および回転モーメ
ントの測定、ならびに、それらの変化を測定するために使用される。
することができる。それらはまず第一に、応力、応力の変化、および回転モーメ
ントの測定、ならびに、それらの変化を測定するために使用される。
【0003】
しばしば前記センサは、管内の回転モーメントの測定用のセンサ、あるいは圧
力感知器として使用される。
力感知器として使用される。
【0004】
例えばドイツ特許出願公開第38 19 083 A1号明細書には、磁気弾
性式の応力測定装置が開示され、これは圧力環状部材が環状コイルを保持した構
成を備える。この場合、前記圧力環状部材には、適宜な環状コイルを備えた磁歪
性張力スリーブ部材が共軸に内装されたことによって、応力が導入された場合に
、一方の物体には圧力が、他方の物体には張力が作用するようになっている。こ
の場合、対応する共軸構成によって、センサを内装させ、かつ作動させることは
困難であるという欠点がある。極度に小形化することが不可能であり、従ってこ
れを全体として内設することも困難である。
性式の応力測定装置が開示され、これは圧力環状部材が環状コイルを保持した構
成を備える。この場合、前記圧力環状部材には、適宜な環状コイルを備えた磁歪
性張力スリーブ部材が共軸に内装されたことによって、応力が導入された場合に
、一方の物体には圧力が、他方の物体には張力が作用するようになっている。こ
の場合、対応する共軸構成によって、センサを内装させ、かつ作動させることは
困難であるという欠点がある。極度に小形化することが不可能であり、従ってこ
れを全体として内設することも困難である。
【0005】
それに加えて構造も複雑化し、製造も高価になるという欠点がある。
【0006】
ドイツ特許第196 05 096 号明細書には、回転モーメントセンサお
よび応力検出素子が開示され、この場合、回転軸上に、特に圧延ロールの穴型を
介して架橋された、磁歪性巻線を有するコア部材が使用されている。
よび応力検出素子が開示され、この場合、回転軸上に、特に圧延ロールの穴型を
介して架橋された、磁歪性巻線を有するコア部材が使用されている。
【0007】
前記センサの場合は、特定の軸に対してのみ、この種のセンサの設置が可能で
あり、各構成部材に対して特定的に適応させねばならないという欠点があった。
あり、各構成部材に対して特定的に適応させねばならないという欠点があった。
【0008】
この発明の課題は、前記指摘のセンサにおいて、前記諸欠点を除去し、簡単か
つ廉価な方法で応力および/または回転モーメントならびに変化が測定できるセ
ンサを製作することにある。この場合、センサおよびその構成部品が適切な環境
において恒久的に内設できることが必要である。
つ廉価な方法で応力および/または回転モーメントならびに変化が測定できるセ
ンサを製作することにある。この場合、センサおよびその構成部品が適切な環境
において恒久的に内設できることが必要である。
【0009】
さらに取付寸法および製造経費の低減が必要であり、同時に寿命が向上し、高
精度における信頼性の向上が必要である。
精度における信頼性の向上が必要である。
【0010】
前記課題は、少なくとも1個のコア部材が、1個のハウジング内に内設され、
応力および/または回転モーメントを測定するために、前記コア部材に、張力お
よび/または圧力を作用させることによって解決される。
応力および/または回転モーメントを測定するために、前記コア部材に、張力お
よび/または圧力を作用させることによって解決される。
【0011】
この発明において本質的に有意義なことは、コア部材およびコイル部材等のセ
ンサの総合的な各部材が1個のハウジング内に内装されることである。かくして
磁界あるいは回転モーメントをハウジングへ導入することに起因する、応力なら
びに磁気的環流を検出することができる。これによりセンサ、とくにセンサの構
成部品が保護される。同時にこの種のセンサの諸種の技術分野における広範な用
途が可能となる。
ンサの総合的な各部材が1個のハウジング内に内装されることである。かくして
磁界あるいは回転モーメントをハウジングへ導入することに起因する、応力なら
びに磁気的環流を検出することができる。これによりセンサ、とくにセンサの構
成部品が保護される。同時にこの種のセンサの諸種の技術分野における広範な用
途が可能となる。
【0012】
好ましくはコア部材として磁歪材料が使用される。特に適切な材料としてテル
フェノール−D(Terfenol−D、商品名)を挙げることができる。この
材質においては、力が作用した場合に磁気的性質が変化する。このような磁界の
変化は、コア部材に巻装されたコイルによって生起される磁気的交流磁界によっ
て検出することができる。これによってコイルは、そのコイルを流れる電流によ
って決定される一定の値のインピーダンスを有することになる。或る大きさの力
がコア部材に作用すると、その磁気的性質、主として相対誘磁率が変化する。こ
の変化が磁界、したがってインピーダンスに影響を及ぼす。この変化を電流ある
いは電圧として測定することが可能となる。
フェノール−D(Terfenol−D、商品名)を挙げることができる。この
材質においては、力が作用した場合に磁気的性質が変化する。このような磁界の
変化は、コア部材に巻装されたコイルによって生起される磁気的交流磁界によっ
て検出することができる。これによってコイルは、そのコイルを流れる電流によ
って決定される一定の値のインピーダンスを有することになる。或る大きさの力
がコア部材に作用すると、その磁気的性質、主として相対誘磁率が変化する。こ
の変化が磁界、したがってインピーダンスに影響を及ぼす。この変化を電流ある
いは電圧として測定することが可能となる。
【0013】
圧力および/または張力を同時に測定するためには、単一あるいは複数個のコ
ア部材が弾性付勢された状態でハウジングに内設されることが特に有効である。
これによって簡単かつ廉価に圧力および/または張力を求めることができる。そ
れ故これに関して独自の独立した保護が懇願される所以である。
ア部材が弾性付勢された状態でハウジングに内設されることが特に有効である。
これによって簡単かつ廉価に圧力および/または張力を求めることができる。そ
れ故これに関して独自の独立した保護が懇願される所以である。
【0014】
さらに優れた点とされるのは、順次に配列された2個のコア部材が間挿部材を
介して1個のハウジング内に内設されることであり、2個のコア部材には、それ
ぞれ少なくとも1個のコイルが巻装される。この際、ハウジングは外部に対して
密封される。
介して1個のハウジング内に内設されることであり、2個のコア部材には、それ
ぞれ少なくとも1個のコイルが巻装される。この際、ハウジングは外部に対して
密封される。
【0015】
前記間挿部材においては、応力伝達部材がハウジングを貫通して外側から内部
へ突設され、かくしてコア部材に張力および/または圧力を作用させることがで
きる。
へ突設され、かくしてコア部材に張力および/または圧力を作用させることがで
きる。
【0016】
2個のコア部材の一方が圧力を受けると、これに対向する他方のコア部材は張
力を受ける。
力を受ける。
【0017】
これによって個々のコイル内に種々の値の電圧が生成され、その値から帰納し
て実際に作用する応力あるいは回転モーメントに関する正確な測定値が得られる
。
て実際に作用する応力あるいは回転モーメントに関する正確な測定値が得られる
。
【0018】
さらにこの発明によれば、センサに、少なくとも1個の温度センサを付設する
ことができる。例えば環境が温度依存性であったり、温度変化が無視できない等
の場合、補正係数に対する影響を検討することができる。したがってセンサ素子
の精度を向上させるために、温度を媒介として測定値を設定することができる。
ことができる。例えば環境が温度依存性であったり、温度変化が無視できない等
の場合、補正係数に対する影響を検討することができる。したがってセンサ素子
の精度を向上させるために、温度を媒介として測定値を設定することができる。
【0019】
さらに他の実施例においては、個々のコア部材はそれぞれ少なくとも1個のコ
イルが巻装され、カバー部材はコア部材を平面的に閉鎖するように設置されてい
る。ハウジングは適切な円柱状に形成される。この円柱状部は薄い周壁を持って
構成される。適切な圧力をコイルを備えた封入されたコア部材に対して直接に作
用させることができ、電圧変化およびそれに基づいて応力あるいは応力変化の検
出も可能となる。この場合、張力をも測定できるように、コア部材に予備応力を
作用させた状態でカバー部材の間に間挿させることもできる。
イルが巻装され、カバー部材はコア部材を平面的に閉鎖するように設置されてい
る。ハウジングは適切な円柱状に形成される。この円柱状部は薄い周壁を持って
構成される。適切な圧力をコイルを備えた封入されたコア部材に対して直接に作
用させることができ、電圧変化およびそれに基づいて応力あるいは応力変化の検
出も可能となる。この場合、張力をも測定できるように、コア部材に予備応力を
作用させた状態でカバー部材の間に間挿させることもできる。
【0020】
要約すれば、この発明を適用することにより、きわめて小さい取付寸法でセン
サを製作でき、それを使用して厳密な測定結果が得られる。そしてこのセンサは
、取付方法を特殊化したり変更したりすることを必要としないで、広く種々の機
械部品内に設置することができる。
サを製作でき、それを使用して厳密な測定結果が得られる。そしてこのセンサは
、取付方法を特殊化したり変更したりすることを必要としないで、広く種々の機
械部品内に設置することができる。
【0021】
この発明の、その他の利点、特徴および独自性を、以下記載の実施例および図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【0022】
図1は、張力および/または圧力測定用のこの発明によるセンサの長さ方向断
面図、図2は、この発明による他の実施例の長さ方向断面図である。
面図、図2は、この発明による他の実施例の長さ方向断面図である。
【0023】
図3は、応力および/または回転モーメント測定用の図2による個々のセンサ
の可能な構成を示し、図4は、図2によるセンサの他の実施例の構造を示す断面
図である。
の可能な構成を示し、図4は、図2によるセンサの他の実施例の構造を示す断面
図である。
【0024】
図1に示すこの発明のセンサR1はハウジング1を備え、このハウジング1は
好適な実施例では、平面当接状態でカバー部材3によって閉鎖された円柱部2よ
り成る。鎖線表示された固定部材4により、カバー部材3が円柱部2に固定また
は取り外し可能に連結される。
好適な実施例では、平面当接状態でカバー部材3によって閉鎖された円柱部2よ
り成る。鎖線表示された固定部材4により、カバー部材3が円柱部2に固定また
は取り外し可能に連結される。
【0025】
図示されていないが、ハウジング1を完全に密封するために密封用部材その他
を使用することができる。
を使用することができる。
【0026】
この場合発明の範囲内で、カバー部材3と円柱部2とを溶接あるいはねじ込み
で結合することもできる。
で結合することもできる。
【0027】
好ましくは2個のカバー部材3の両方または一方のみに中央部にねじ桿5が付
設され、図示されていないが、必要に応じ係止用ナットによってねじ桿5を任意
の位置に固定することができる。
設され、図示されていないが、必要に応じ係止用ナットによってねじ桿5を任意
の位置に固定することができる。
【0028】
ハウジング1内には、応力で付勢された状態で間挿部材6が軸線方向に内設さ
れている。この間挿部材6には、好ましくはその中央部に受付段部7が付設され
ている。受付段部7とねじ桿5との間では、間挿部材6に関してその両側に接し
て、各1個ずつのコア部材8.1、8.2が平面当接状態で内設されている。
れている。この間挿部材6には、好ましくはその中央部に受付段部7が付設され
ている。受付段部7とねじ桿5との間では、間挿部材6に関してその両側に接し
て、各1個ずつのコア部材8.1、8.2が平面当接状態で内設されている。
【0029】
好適な実施例では、コア部材8.1、8.2とねじ桿5との間にそれぞれ円柱
桿9が挿着される。
桿9が挿着される。
【0030】
前記カバー部材3内でねじ桿5を回転させると、きわめて微小な送り量でねじ
桿5がハウジング1内へねじ込まれる。これにより円柱桿9に、特にコア部材8
.1、8.2に予備応力を生成させることができる。
桿5がハウジング1内へねじ込まれる。これにより円柱桿9に、特にコア部材8
.1、8.2に予備応力を生成させることができる。
【0031】
コア部材8.1、8.2には、それぞれ1個のコイル10.1、10.2が巻
装されている。好ましくはコイル10.1、10.2は、巻心11を介して間挿
部材6およびコア部材8.1、8.2に対して自動的に僅かな間隔で隔離されて
いるので、コア部材8.1ないし8.3および間挿部材6は微小量の極微的な軸
線方向の移動が可能である。好ましくは間挿部材6は鞘状部材12内に導入され
る。
装されている。好ましくはコイル10.1、10.2は、巻心11を介して間挿
部材6およびコア部材8.1、8.2に対して自動的に僅かな間隔で隔離されて
いるので、コア部材8.1ないし8.3および間挿部材6は微小量の極微的な軸
線方向の移動が可能である。好ましくは間挿部材6は鞘状部材12内に導入され
る。
【0032】
同時に前記鞘状部材12は、両方のコイル10.1、10.2あるいは巻心1
1に対して停止部を形成するので、この鞘状部材12はハウジング1内で隔離さ
れて平面当接状態でカバー部材3に載置され、その位置に保持される。
1に対して停止部を形成するので、この鞘状部材12はハウジング1内で隔離さ
れて平面当接状態でカバー部材3に載置され、その位置に保持される。
【0033】
前記間挿部材6には、応力伝達部材13が開口部14からハウジング1内に挿
入され、外部から、特にハウジング1の外部から張力および/または圧力として
応力Fを作用させることができる。これにより特に張力および/または圧力とし
て一定の応力Fが、センサR1に印加され、それがコイル電圧の比較によって測
定される。
入され、外部から、特にハウジング1の外部から張力および/または圧力として
応力Fを作用させることができる。これにより特に張力および/または圧力とし
て一定の応力Fが、センサR1に印加され、それがコイル電圧の比較によって測
定される。
【0034】
カバー部材3の区域で、図示されていない対向取付部材が、平面当接状態で応
力Fを受理する。そうすると例えば応力Fを鞘状部材12または類似の部材によ
ってセンサ内へ導入することができる。
力Fを受理する。そうすると例えば応力Fを鞘状部材12または類似の部材によ
ってセンサ内へ導入することができる。
【0035】
コイル10.1、10.2には電圧が付与され、これが、圧力および/または
張力によってコア部材8.1、8.2が変化した際に、磁界の変化による電圧変
化を生起させる。この測定可能な変化量から、それに対応して、結果として求め
るべき応力または回転モーメントに換算することができる。
張力によってコア部材8.1、8.2が変化した際に、磁界の変化による電圧変
化を生起させる。この測定可能な変化量から、それに対応して、結果として求め
るべき応力または回転モーメントに換算することができる。
【0036】
また如何なる汚染も侵入しないように完全に密封されたハウジング1とするこ
とは、この発明のセンサにおいて利点となる。
とは、この発明のセンサにおいて利点となる。
【0037】
さらにこの種のセンサR1は、電気機械的あるいは電磁的原動機の例えば伝達
機構の適宜の位置に、特にまた操作工学およびロボット工学の分野においても、
恒久的に使用することができるという利点がある。
機構の適宜の位置に、特にまた操作工学およびロボット工学の分野においても、
恒久的に使用することができるという利点がある。
【0038】
ハウジング1は、油等の汚染物質に対して密封することにより機械的および熱
的保護に役立つ。
的保護に役立つ。
【0039】
コア部材8.1、8.2を予備応力下にハウジング1内に配置させることは特
に有意義であり、これによって例えば応力伝達部材13に押圧力を作用させると
、一方ではコア部材8.2内、および特に対応するコイル10.2内に電圧変化
を起こさせることができ、同時に他方のコア部材8.1内の予備応力を低減させ
ることにより、コイル10.1においての電圧変化が検出される。
に有意義であり、これによって例えば応力伝達部材13に押圧力を作用させると
、一方ではコア部材8.2内、および特に対応するコイル10.2内に電圧変化
を起こさせることができ、同時に他方のコア部材8.1内の予備応力を低減させ
ることにより、コイル10.1においての電圧変化が検出される。
【0040】
さらに、一方のコイル10.1あるいは10.2を励起コイル、他方のコイル
を測定コイルとして作動させることも可能である。適切なコイル電圧を負荷する
ことにより、電圧差を検出することができる。この値から直接に、付与された応
力、変化する応力あるいは対応する回転モーメントの値が求められる。
を測定コイルとして作動させることも可能である。適切なコイル電圧を負荷する
ことにより、電圧差を検出することができる。この値から直接に、付与された応
力、変化する応力あるいは対応する回転モーメントの値が求められる。
【0041】
図2の実施例は、巻心11を備えた構成のコイル10.3が巻装されたセンサ
R2である。この場合は、コア部材8.3はカバー部材3に当接して支持されて
いる。
R2である。この場合は、コア部材8.3はカバー部材3に当接して支持されて
いる。
【0042】
場合によってはコア部材8.3は、カバー部材3において半径方向に支持され
るか、または適切な凹部内に嵌挿される。
るか、または適切な凹部内に嵌挿される。
【0043】
詳細には図示されていない電気的導線によりコイル10.3が電源U1に接続
される。
される。
【0044】
この場合、コア部材8.3およびコイル10.3は円柱部2内に配置され、前
記同様にカバー部材3に連結させることができる。
記同様にカバー部材3に連結させることができる。
【0045】
円柱部2は特に薄く、きわめて軟質の、場合によっては弾性材料で形成される
ことが好適であり、これにより押圧力Fは、外部からカバー部材3へ、円柱部2
の材質がコア部材8.3に影響を与えることなく伝達される。こうすれば円柱部
2をきわめて小寸法に形成できるので、ハウジング1も、コア部材8.3をカバ
ー部材3で封入できる程度に構成することができる。
ことが好適であり、これにより押圧力Fは、外部からカバー部材3へ、円柱部2
の材質がコア部材8.3に影響を与えることなく伝達される。こうすれば円柱部
2をきわめて小寸法に形成できるので、ハウジング1も、コア部材8.3をカバ
ー部材3で封入できる程度に構成することができる。
【0046】
この場合、ハウジング1を貫通する電気的接続を、円柱部2あるいはカバー部
材3を通過して導入し、かつ適切な接点部位を形成させることも可能である。
材3を通過して導入し、かつ適切な接点部位を形成させることも可能である。
【0047】
前記密封形センサR2は、別個のハウジング、密封、隔壁その他を使用するこ
となく、例えば伝達機構内等、適宜な位置に内設することができるという利点が
ある。
となく、例えば伝達機構内等、適宜な位置に内設することができるという利点が
ある。
【0048】
さらに予備応力を与えてカバー部材3の間に挟持させることもできる。またセ
ンサR2のコア部材8.3に適切な張力を作用させ、これに対応して電圧変化を
測定、あるいは検出することが可能である。これもまた、この発明の範囲に属す
る。
ンサR2のコア部材8.3に適切な張力を作用させ、これに対応して電圧変化を
測定、あるいは検出することが可能である。これもまた、この発明の範囲に属す
る。
【0049】
図3の実施例は、2個のセンサR2が外部の応力伝達部材13に連結された構
造で、伝達部材13には例えば応力Fが印加されている。他端部には予備応力F
1、F2を印加することができる。
造で、伝達部材13には例えば応力Fが印加されている。他端部には予備応力F
1、F2を印加することができる。
【0050】
応力伝達部材13に応力Fが作用すると、2個のセンサR2に印加された電圧
U1、U2が変化する。この電圧変化により、回転モーメントおよび/または応力
も、および/または応力変化および回転モーメントの変化も求められる。この構
成も、この発明の技術思想に包含される。
U1、U2が変化する。この電圧変化により、回転モーメントおよび/または応力
も、および/または応力変化および回転モーメントの変化も求められる。この構
成も、この発明の技術思想に包含される。
【0051】
図4の実施例において、センサR3は、基本的には図2と同一構成である。た
だし2個のコイル10.1、10.2がコア部材8.3に巻装され、適切な応力
および/または回転モーメントが作用した際に、コイル電圧U1、U2が測定され
る。この場合、2つの電圧の一方の電圧を励起電圧とし、他方を測定電圧とする
ことができる。
だし2個のコイル10.1、10.2がコア部材8.3に巻装され、適切な応力
および/または回転モーメントが作用した際に、コイル電圧U1、U2が測定され
る。この場合、2つの電圧の一方の電圧を励起電圧とし、他方を測定電圧とする
ことができる。
【図1】 この発明による張力および/または圧力測定用のセンサの長さ方
向断面図
向断面図
【図2】 この発明による他の実施例の長さ方向断面図
【図3】 応力および/または回転モーメント測定用の図2による個々のセ
ンサの可能な構成図
ンサの可能な構成図
【図4】 図2によるセンサの他の実施例の構造を示す断面図
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年6月15日(2001.6.15)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 少なくとも部分的には少なくとも1個のコイル(10.1な
いし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(
8.1ないし8.3)より成るセンサであって、 前記少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、1個のハウジング(
1)内に内設され、応力および/または回転モーメントを測定するために、前記
コア部材(8.1ないし8.3)に、張力および/または圧力を作用させ、前記 ハウジング(1)が、閉鎖する平面当接カバー部材を備えた円柱部(2)により 形成され、前記カバー部材内に前記コア部材(8.1ないし8.3)およびコイ ル(10.1ないし10.3)が完全に封入された ことを特徴とするセンサ、特
に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサ。
いし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(
8.1ないし8.3)より成るセンサであって、 前記少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、1個のハウジング(
1)内に内設され、応力および/または回転モーメントを測定するために、前記
コア部材(8.1ないし8.3)に、張力および/または圧力を作用させ、前記 ハウジング(1)が、閉鎖する平面当接カバー部材を備えた円柱部(2)により 形成され、前記カバー部材内に前記コア部材(8.1ないし8.3)およびコイ ル(10.1ないし10.3)が完全に封入された ことを特徴とするセンサ、特
に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサ。
【請求項4】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、円柱
部(2)に軸線方向に内設され、正面側において直接または間接にカバー部材(
3)に連結されたことを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項記載のセンサ 。
部(2)に軸線方向に内設され、正面側において直接または間接にカバー部材(
3)に連結されたことを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項記載のセンサ 。
【請求項5】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、カバ
ー部材(3)により直接または間接に正面側において付勢されて、ハウジング(
1)に内設されたことを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項記載のセンサ
。
ー部材(3)により直接または間接に正面側において付勢されて、ハウジング(
1)に内設されたことを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項記載のセンサ
。
【請求項6】 少なくとも1個のコア部材(8.1、8.2)が、カバー部
材(3)に対して前面部において円柱状部材(9)を介して隔離されていること
を特徴とする請求項1ないし5の何れか1項記載のセンサ。
材(3)に対して前面部において円柱状部材(9)を介して隔離されていること
を特徴とする請求項1ないし5の何れか1項記載のセンサ。
【請求項7】 予備応力を発生するために、コア部材(8.1、8.2)に
、カバー部材(3)内に配置されたねじ桿(5)によって押圧力を作用させるこ
とを特徴とする請求項6記載のセンサ。
、カバー部材(3)内に配置されたねじ桿(5)によって押圧力を作用させるこ
とを特徴とする請求項6記載のセンサ。
【請求項8】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)に、少な
くとも1個のコイル(10.1ないし10.3)が、特に1個の励起コイルおよ
び/または測定コイルが共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし7の
何れか1項記載のセンサ。
くとも1個のコイル(10.1ないし10.3)が、特に1個の励起コイルおよ
び/または測定コイルが共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし7の
何れか1項記載のセンサ。
【請求項9】 コア部材(8.3)に、順次に接続された2個のコイル(1
0.1、10.2)が共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし8の何
れか1項記載のセンサ。
0.1、10.2)が共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし8の何
れか1項記載のセンサ。
【請求項10】 コイル(10.1ないし10.3)が、ハウジング(1)
内に固定して配置されたことを特徴とする請求項1ないし9の何れか1項記載の
センサ。
内に固定して配置されたことを特徴とする請求項1ないし9の何れか1項記載の
センサ。
【請求項11】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、押
圧力が作用した場合に、コイル部材(10.1ないし10.3)に対して極微的
に自由移動可能であることを特徴とする請求項1ないし10の何れか1項記載の
センサ。
圧力が作用した場合に、コイル部材(10.1ないし10.3)に対して極微的
に自由移動可能であることを特徴とする請求項1ないし10の何れか1項記載の
センサ。
【請求項12】 ハウジング(1)が、全面的に密封して形成され、場合に
よってはコイル(10.1ないし10.3)に接続するために、ハウジング(1
)の外部に絶縁して配置された接続部位を備えることを特徴とする請求項1ない
し11の何れか1項記載のセンサ。
よってはコイル(10.1ないし10.3)に接続するために、ハウジング(1
)の外部に絶縁して配置された接続部位を備えることを特徴とする請求項1ない
し11の何れか1項記載のセンサ。
【請求項13】 間挿部材(6)が、ハウジング(1)内において軸線方向
に移動可能に配置されたことを特徴とする請求項2ないし12の何れか1項記載
のセンサ。
に移動可能に配置されたことを特徴とする請求項2ないし12の何れか1項記載
のセンサ。
【請求項14】 間挿部材(6)が、コイル(10.1、10.2)に対し
てハウジング(1)内において軸線方向に移動可能に配置されたことを特徴とす
る請求項2ないし13の何れか1項記載のセンサ。
てハウジング(1)内において軸線方向に移動可能に配置されたことを特徴とす
る請求項2ないし13の何れか1項記載のセンサ。
【請求項15】 間挿部材(6)が受付段部(7)を備え、そこにコア部材
(8.1、8.2)が平面当接状態で設置されたことを特徴とする請求項2ない
し14の何れか1項記載のセンサ。
(8.1、8.2)が平面当接状態で設置されたことを特徴とする請求項2ない
し14の何れか1項記載のセンサ。
【請求項16】 間挿部材(6)に、応力伝達部材(13)が付設され、こ
れがハウジング(1)から半径方向に突設され、ハウジング(1)の開口部(1
4)内において軸線方向に極微的に自由移動可能であることを特徴とする請求項
2ないし15の何れか1項記載のセンサ。
れがハウジング(1)から半径方向に突設され、ハウジング(1)の開口部(1
4)内において軸線方向に極微的に自由移動可能であることを特徴とする請求項
2ないし15の何れか1項記載のセンサ。
【請求項17】 間挿部材(6)が、ハウジング(1)内の鞘状部材(12
)内において軸線方向に移動可能に設置され、これにより、鞘状部材(12)が
、コア部材(8.1、8.2)に巻装されたコイル(10.1、10.2)を平
面当接状態で相互に隔離させると共に、これらをハウジング(1)内に固定させ
ることを特徴とする請求項2ないし16の何れか1項記載のセンサ。
)内において軸線方向に移動可能に設置され、これにより、鞘状部材(12)が
、コア部材(8.1、8.2)に巻装されたコイル(10.1、10.2)を平
面当接状態で相互に隔離させると共に、これらをハウジング(1)内に固定させ
ることを特徴とする請求項2ないし16の何れか1項記載のセンサ。
【請求項18】 センサに、特にハウジング(1)に、少なくとも1個の温
度センサが付設されたことを特徴とする請求項1ないし17の何れか1項記載の
センサ。
度センサが付設されたことを特徴とする請求項1ないし17の何れか1項記載の
センサ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
前記センサの場合は、特定の軸に対してのみ、この種のセンサの設置が可能で
あり、各構成部材に対して特定的に適応させねばならないという欠点があった。 日本特許出願公開第09 152 372号明細書には、それぞれ1個のコイ ルが巻装された3個のコア部材を備えたセンサが開示されている。3個のコア部 材が相互に三角形状に配列され、両端面部においてそれぞれ1個のカバー部材お よび基底部材に連結される。このカバー部材および基底部材は固定部材により相 互に連結されている。 またアメリカ特許第5,437,197号明細書には、それぞれ1個のコイル が巻装され、平行に相互に隣接して配列された2個のコア部材を備えた磁気歪み 応力センサが開示されている。コア部材は、両端面部において、1個の固定部材 により相互に保持されたカバー部材と基底部材とに内設されている。
あり、各構成部材に対して特定的に適応させねばならないという欠点があった。 日本特許出願公開第09 152 372号明細書には、それぞれ1個のコイ ルが巻装された3個のコア部材を備えたセンサが開示されている。3個のコア部 材が相互に三角形状に配列され、両端面部においてそれぞれ1個のカバー部材お よび基底部材に連結される。このカバー部材および基底部材は固定部材により相 互に連結されている。 またアメリカ特許第5,437,197号明細書には、それぞれ1個のコイル が巻装され、平行に相互に隣接して配列された2個のコア部材を備えた磁気歪み 応力センサが開示されている。コア部材は、両端面部において、1個の固定部材 により相互に保持されたカバー部材と基底部材とに内設されている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、少なくとも1個のコア部材が、ハウジング内に内設され、応力お
よび/または回転モーメントを測定するために、前記コア部材に、張力および/
または圧力を作用させ、前記ハウジングが、閉鎖する平面当接カバー部材を備え た円柱部により形成され、前記カバー部材内に前記コア部材およびコイルが完全 に封入され ることによって解決される。
よび/または回転モーメントを測定するために、前記コア部材に、張力および/
または圧力を作用させ、前記ハウジングが、閉鎖する平面当接カバー部材を備え た円柱部により形成され、前記カバー部材内に前記コア部材およびコイルが完全 に封入され ることによって解決される。
Claims (19)
- 【請求項1】 少なくとも部分的には少なくとも1個のコイル(10.1な
いし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(
8.1ないし8.3)より成るセンサであって、 前記少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、ハウジング(1)内
に内設され、応力および/または回転モーメントを測定するために、前記コア部
材(8.1ないし8.3)に、張力および/または圧力を作用させることを特徴
とするセンサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサ。 - 【請求項2】 少なくとも部分的には少なくとも1個のコイル(10.1な
いし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(
8.1ないし8.3)より成るセンサであって、2個のコア部材(8.1、8.
2)がハウジング(1)内に順次に内設され、外部張力および/または圧力が、
前記コア部材(8.1、8.2)の間に配置された間挿部材(6)を介して軸方
向に導入されることを特徴とするセンサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性
センサ。 - 【請求項3】 少なくとも部分的には少なくとも1個のコイル(10.1な
いし10.3)が巻装された、少なくとも1個の強磁性材料より成るコア部材(
8.1ないし8.3)より成るセンサであって、外部張力および/または圧力を
規定するために、少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、選択さ
れた或る値の予備応力によって軸線方向に付勢されて、ハウジング(1)に内設
されたことを特徴とするセンサ、特に磁気歪みセンサあるいは磁気弾性センサ。 - 【請求項4】 ハウジング(1)が、閉鎖する平面当接カバー部材(3)を
備えた円柱部(2)によって形成されたことを特徴とする請求項1ないし3の何
れか1項記載のセンサ。 - 【請求項5】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、円柱
部(2)に軸線方向に内設され、平面当接状態で直接または間接にカバー部材(
3)に連結されたことを特徴とする請求項4記載のセンサ。 - 【請求項6】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、カバ
ー部材(3)により直接または間接に平面的に弾性付勢されて、ハウジング(1
)に内設されたことを特徴とする請求項4または5記載のセンサ。 - 【請求項7】 少なくとも1個のコア部材(8.1、8.2)が、カバー部
材(3)に対して前面部において円柱状部材(9)を介して隔離されていること
を特徴とする請求項4ないし6の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項8】 予備応力を発生するために、コア部材(8.1、8.2)に
、カバー部材(3)内に配置されたねじ桿(5)によって押圧力を作用させるこ
とを特徴とする請求項7記載のセンサ。 - 【請求項9】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)に、少な
くとも1個のコイル(10.1ないし10.3)が、特に1個の励起コイルおよ
び/または測定コイルが共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし8の
何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項10】 コア部材(8.3)に、順次に接続された2個のコイル(
10.1、10.2)が共軸に配置されたことを特徴とする請求項1ないし9の
何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項11】 コイル(10.1ないし10.3)が、ハウジング(1)
内に固定して配置されたことを特徴とする請求項1ないし10の何れか1項記載
のセンサ。 - 【請求項12】 少なくとも1個のコア部材(8.1ないし8.3)が、押
圧力が作用した場合に、コイル部材(10.1ないし10.3)に対して極微的
に自由移動可能であることを特徴とする請求項1ないし11の何れか1項記載の
センサ。 - 【請求項13】 ハウジング(1)が、全面的に密封して形成され、場合に
よってはコイル(10.1ないし10.3)に接続するために、ハウジング(1
)の外部に絶縁して配置された接続部位を備えることを特徴とする請求項1ない
し12の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項14】 間挿部材(6)が、ハウジング(1)内において軸線方向
に移動可能に配置されたことを特徴とする請求項2ないし13の何れか1項記載
のセンサ。 - 【請求項15】 間挿部材(6)が、コイル(10.1、10.2)に対し
てハウジング(1)内において軸線方向に移動可能に配置されたことを特徴とす
る請求項2ないし14の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項16】 間挿部材(6)が受付段部(7)を備え、そこにコア部材
(8.1、8.2)が平面当接状態で設置されたことを特徴とする請求項2ない
し15の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項17】 間挿部材(6)に、応力伝達部材(13)が付設され、こ
れがハウジング(1)から半径方向に突設され、ハウジング(1)の開口部(1
4)内において軸線方向に極微的に自由移動可能であることを特徴とする請求項
2ないし16の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項18】 間挿部材(6)が、ハウジング(1)内の鞘状部材(12
)内において軸線方向に移動可能に設置され、これにより、鞘状部材(12)が
、コア部材(8.1、8.2)に巻装されたコイル(10.1、10.2)を平
面当接状態で相互に隔離させると共に、これらをハウジング(1)内に固定させ
ることを特徴とする請求項2ないし17の何れか1項記載のセンサ。 - 【請求項19】 センサに、特にハウジング(1)に、少なくとも1個の温
度センサが付設されたことを特徴とする請求項1ないし18の何れか1項記載の
センサ。
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DE19924002A DE19924002A1 (de) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Sensor, insbesondere magnetiostriktiver oder magnetoelastischer Sensor |
DE19924002.7 | 1999-05-26 | ||
PCT/EP2000/001678 WO2000073756A1 (de) | 1999-05-26 | 2000-02-29 | Sensor, insbesondere magnetostriktiver oder magnetoelastischer sensor |
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---|---|
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---|---|
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