JP2019060854A - 磁歪式トルクセンサのための改善された間隙補償 - Google Patents
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Abstract
Description
Uprox_imp=a(Φ1+Φ2)+a(Φ’1+Φ’2)−b(Φ1+Φ’1+Φ2+Φ’2+Φ3+Φ’3)
Uprox_imp=a(Φ1+Φ2)+a(Φ’1+Φ’2)−a(Φ1+Φ’1+Φ2+Φ’2+Φ3+Φ’3)
Uprox_imp=a(Φ3+Φ’3)=f4(g)
改善された近接信号Uprox_impを決定すると、プロセッサ246は、予め記憶されたおよび/またはユーザが定めたメモリ250内のアルゴリズムを実行して、改善された近接信号Uprox_impおよびトルク信号248a、248bを処理し、トルク信号248a、248bにのみ基づくトルクの測定値、または近接信号252によって補償されたトルクの測定値よりも改善されている間隙補償されたトルク測定値を決定することができる。
102 間隙補償式トルク検出システム
104 ターゲット
106 センサヘッド
110 トルクセンサ
110s 第1の信号
112 近接センサ
112s 第2の信号
114 コントローラ
200 間隙補償式トルク検出システム
202 センサヘッド
204 コントローラ
206 ハウジング
206d 遠位端
210 コア
212 駆動用コイル
214 検出コイル
214a 検出コイル
214b 検出コイル
216 近接コイル
220 選択部分
222 ターゲット
224 間隙
226 機械または設備、機械および設備
230 駆動装置
232 基部
234 細長いポール、駆動ポール、ポール
236 検出ポール
236a 細長いポール、検出ポール、ポール
236b 細長いポール、検出ポール、ポール
240 励振源ES
242 電源
244 駆動電流
246 汎用または特定用途向けプロセッサ、プロセッサ
248 トルク信号
248a トルク信号、第1の信号
248b トルク信号、第1の信号
250 メモリ
252 近接信号、第2の信号
254a 磁束
254b 磁束
256 受信機
400 コア
402 十字軸ヨーク
404 十字ヨーク部分
406a 基部
406b 基部
406c 基部
406d 基部
A 縦軸
G 間隙
Claims (18)
- センサヘッド(106、202)を備えた磁歪式センサであって、
前記センサヘッド(106、202)は、
駆動電流(244)に応答して磁束を生成するように構成されている駆動用コイル(212)を結合している駆動ポール(234)と、
それぞれの検出ポール(236)に結合された2つの磁気センサであって、2つの磁気センサによって検出される第1の磁束および第2の磁束に少なくとも基づいて第1の信号(110s、248)を出力するようにそれぞれ構成され、検出された前記第1の磁束は前記生成される磁束とターゲット(104、222)の相互作用から生じ、間隙(224)は前記センサヘッド(106、202)と前記ターゲット(104、222)との間にあり、検出された前記第2の磁束は前記生成される磁束と前記間隙(224)の相互作用から生じる、2つの磁気センサと、
前記駆動ポール(234)に結合された近接コイル(216)であって、前記第1の磁束、前記第2の磁束、および近接コイル(216)によって検出される第3の磁束に少なくとも基づいて第2の信号(112s、252)を出力するように構成され、前記第3の磁束は前記生成される磁束と前記間隙(224)の相互作用から生じる、近接コイル(216)と
を備える、磁歪式センサ。 - 前記センサヘッド(106、202)と電気的に接続しているコントローラ(114、204)であって、
前記第1の信号(110s、248)および前記第2の信号(112s、252)を受信し、
前記第1の信号(110s、248)に基づいて前記ターゲット(104、222)に加えられる力を決定し、
前記第1の信号(110s、248)および前記第2の信号(112s、252)に基づいて前記間隙(224)を決定し、
前記第1の信号(110s、248)および前記第2の信号(112s、252)から決定される前記間隙(224)に基づいて前記第1の信号(110s、248)から決定される前記力を調整する
ように構成されているコントローラ(114、204)を備える、請求項1記載のセンサ。 - 前記力はトルクである、請求項2記載のセンサ。
- 前記2つの磁気センサは、前記駆動ポール(234)に対してほぼ対称的に配置される、請求項1記載のセンサ。
- 検出された前記第3の磁束は、前記ターゲット(104、222)の電磁特性からほぼ独立している、請求項1記載のセンサ。
- 第2および第3の磁束は、前記ターゲット(104、222)に衝突するのを避ける、請求項1記載のセンサ。
- 第1の領域、第2の領域、および第3の領域を通じて延びる磁束を生成するステップであって、前記第1の領域はターゲット(104、222)、一対の第1のセンサ、および第2のセンサを含み、前記第2の領域は前記一対の第1のセンサおよび前記第2のセンサを含み、前記第3の領域は前記第2のセンサを含む、磁束を生成するステップと、
前記生成される磁束と前記ターゲット(104、222)の相互作用から生じる第1の磁束と、前記生成される磁束と前記第2のセンサおよび前記ターゲット(104、222)の間の間隙(224)との相互作用から生じる第2の磁束との組み合わせを、前記一対の第1のセンサが測定するステップと、
前記第1の磁束、前記第2の磁束、および第3の磁束の組み合わせを、前記第2のセンサが測定するステップであって、前記第3の磁束は、前記生成される磁束と前記間隙(224)の相互作用から生じる、前記第2のセンサが測定するステップと
を含む、近接検出方法。 - 前記一対の第1のセンサによって測定される前記第1および第2の磁束と前記第2のセンサによって測定される前記第1、第2、および第3の磁束との組み合わせに基づいて前記第3の磁束を決定するステップと、
前記第3の磁束に基づいて前記間隙(224)を決定するステップと
をさらに含む、請求項7記載の方法。 - 前記第3の磁束は、前記ターゲット(104、222)の電磁特性からほぼ独立している、請求項8記載の方法。
- 第2および第3の磁束は、前記ターゲット(104、222)に衝突するのを避ける、請求項7記載の方法。
- 前記第1および第2のセンサの各々は、それぞれ内部を通じ延びる磁場に基づいて信号を出力するように構成された誘導センサである、請求項7記載の方法。
- 前記一対の第1のセンサは、前記生成される磁束の源に対してほぼ対称的に配置される、請求項7記載の方法。
- 磁歪式トルクセンサ(110)の駆動ポール(234)に結合されている駆動用コイル(212)を用いて磁束を生成するステップと、
前記磁歪式センサのそれぞれの検出ポール(236)に結合された2つの磁気センサが、前記2つの磁気センサによって検出される第1の磁束および第2の磁束に少なくとも基づいて第1の信号(110s、248)を出力するステップであって、検出された前記第1の磁束は前記生成される磁束とターゲット(104、222)の相互作用から生じ、間隙(224)は前記磁歪式トルクセンサ(110)と前記ターゲット(104、222)の間および前記2つの検出ポール(236)間にあり、検出された前記第2の磁束は前記生成される磁束と前記間隙(224)および前記2つの検出ポール(236)との相互作用から生じる、第1の信号(110s、248)を出力するステップと、
前記駆動ポール(234)に結合された近接コイル(216)が、前記第1の磁束、検出された前記第2の磁束、および前記近接コイル(216)によって検出される第3の磁束の組み合わせに少なくとも基づいて第2の信号(112s、252)を出力するステップであって、前記第3の磁束は前記生成される磁束と前記間隙(224)の相互作用から生じる、第2の信号(112s、252)を出力するステップと
を含む、検出方法。 - 前記第1の信号(110s、248)に基づいて前記ターゲット(104、222)に加えられるトルクを決定するステップと、
前記第1の信号(110s、248)および前記第2の信号(112s、252)に基づいて前記間隙(224)を決定するステップと、
前記第1の信号(110s、248)および前記第2の信号(112s、252)から決定される前記間隙(224)に基づいて前記第1の信号(110s、248)から決定される前記トルクを調整するステップと
をさらに含む、請求項13記載の方法。 - 力はトルクである、請求項14記載の方法。
- 前記2つの磁気センサは、前記駆動ポール(234)に対してほぼ対称的に配置される、請求項13記載のセンサ。
- 検出された前記第3の磁束は、前記生成される磁束と前記間隙(224)の相互作用のみから生じる、請求項13記載のセンサ。
- 第2および第3の磁束は、前記ターゲット(104、222)に衝突するのを避ける、請求項13記載のセンサ。
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