JP2842466B2 - Torque measuring device - Google Patents

Torque measuring device

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JP2842466B2
JP2842466B2 JP5445993A JP5445993A JP2842466B2 JP 2842466 B2 JP2842466 B2 JP 2842466B2 JP 5445993 A JP5445993 A JP 5445993A JP 5445993 A JP5445993 A JP 5445993A JP 2842466 B2 JP2842466 B2 JP 2842466B2
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昭 中本
史朗 高田
明由 花澤
和則 作永
卓司 森
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トルク検出軸に印加さ
れるトルクの大きさを検知してそのトルク信号を出力可
能なトルク測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque measuring device capable of detecting the magnitude of a torque applied to a torque detecting shaft and outputting a torque signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】公知のトルク測定装置として、トルク伝
達軸の外周面に一対の磁気異方性部を形成し、この軸に
トルクが印加されたときの各磁気異方性部の透磁率の変
化を、これら磁気異方性部の近傍に配置された一対の検
出コイルで検出し、両検出信号の差から、軸に作用する
トルクの大きさを電気信号に変換するようにしたものが
知られている。
2. Description of the Related Art As a known torque measuring device, a pair of magnetic anisotropic portions are formed on the outer peripheral surface of a torque transmitting shaft, and the magnetic permeability of each magnetic anisotropic portion when a torque is applied to the shaft is measured. The change is detected by a pair of detection coils arranged near these magnetic anisotropic parts, and the magnitude of the torque acting on the shaft is converted into an electric signal from the difference between the two detection signals. Have been.

【0003】このような公知のトルク測定装置において
は、軸にトルクが作用していないときの検出出力すなわ
ち零点出力や、その検出感度などが、雰囲気温度などの
種種の要因によって変動する。この検出出力に変動が生
じる原因として、軸に形成された両側の磁気異方性部の
アンバランスや、両側のシールドの特性のアンバランス
や、両側のボビン、コイルの特性のアンバランスなどが
ある。たとえば転造加工したナーリング溝にて磁気異方
性部を形成し、転造後に熱処理とショットピーニング処
理とを施した場合には、磁気異方性部のアンバランス
は、転造溝の深さや幅のアンバランス、熱処理のアンバ
ランス、ショットピーニングのアンバランスなどに起因
する。
In such a known torque measuring device, the detection output when no torque acts on the shaft, that is, the zero-point output, the detection sensitivity, and the like vary depending on various factors such as the ambient temperature. The causes of fluctuations in the detection output include imbalance between the magnetically anisotropic portions on both sides formed on the shaft, imbalance in the characteristics of the shields on both sides, and imbalance in the characteristics of the bobbins and coils on both sides. . For example, if a magnetically anisotropic part is formed in a knurled groove formed by rolling and then subjected to heat treatment and shot peening after rolling, the imbalance of the magnetically anisotropic part is affected by the depth of the formed groove and This is caused by an imbalance in width, an imbalance in heat treatment, an imbalance in shot peening, and the like.

【0004】このような検出出力の変動を補正するため
に、従来は、たとえば特願平3−31137 号に示されるよ
うに補正抵抗を設け、変動が生じたときに、半田付けに
よる補正抵抗の取り換えや、ディップスイッチによる補
正抵抗の選択や、可変抵抗を用いた補正抵抗の調整など
が行われている。
Conventionally, in order to correct such a variation in the detection output, a correction resistor is provided as shown in, for example, Japanese Patent Application No. 3-31137. Replacement, selection of a correction resistor using a dip switch, adjustment of a correction resistor using a variable resistor, and the like are performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の補正は、いずれも人手によって行われており、不
正確になりやすいうえに、補正作業に時間を要するとい
う問題点がある。そこで本発明はこのような問題点を解
決し、人手を介することなしに確実かつ短時間にトルク
センサの特性補正を行えるようにすることを目的とす
る。
However, such conventional corrections are all performed manually, and are liable to be inaccurate, and require a long time for the correction work. Accordingly, it is an object of the present invention to solve such a problem and to enable the characteristic correction of the torque sensor to be performed reliably and in a short time without manual intervention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、トルク検出軸に印加されるトルクの大きさを
検知してそのトルク信号を出力可能であるとともに、こ
のトルク信号の出力のための第1のモードと、その検出
特性の補正のための第2のモードとを備えたトルクセン
サを有し、このトルクセンサは、特性検査装置に接続さ
れて、前記二つのモードの一方を選択するために前記特
性検査装置からの外部信号を受け取り可能に構成され、
前記特性検査装置は、前記トルクセンサからの検査デー
タを収集して、その収集された検査データにもとづきト
ルクセンサの特性補正データを作成するように構成さ
れ、前記トルクセンサは、前記第2のモードにおいて前
記特性検査装置からの特性補正データを書込み可能であ
るとともに、第1のモードにおいてトルク信号の補正の
ために前記特性補正データを読み出し可能なメモリを有
するようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve this object, the present invention detects the magnitude of torque applied to a torque detecting shaft and outputs a torque signal of the torque. And a torque sensor having a second mode for correcting the detection characteristic thereof, the torque sensor being connected to a characteristic inspection device to perform one of the two modes. Configured to be able to receive an external signal from the characteristic inspection device for selection,
The characteristic inspection apparatus is configured to collect inspection data from the torque sensor and create characteristic correction data of the torque sensor based on the collected inspection data, and the torque sensor is configured to perform the second mode And a memory capable of writing characteristic correction data from the characteristic inspection device and reading the characteristic correction data for correcting a torque signal in the first mode.

【0007】[0007]

【作用】このような構成によれば、特性検査装置による
選択にもとづく第2のモードにおいては、この特性検査
装置は、トルクセンサからの検査データを収集して、そ
の収集された検査データにもとづきトルクセンサの特性
補正データを作成し、またトルクセンサのメモリは、第
2のモードにおいて前記特性検査装置からの特性補正デ
ータを書込み可能であるとともに、第1のモードにおい
てトルク信号の補正のために前記特性補正データを読み
出し可能であるため、トルクセンサ内で検出特性が自動
的に補正され、このため、その補正が人手を要すること
なしに確実かつ短時間のうちに行われる。
According to such a configuration, in the second mode based on the selection by the characteristic inspection device, the characteristic inspection device collects the inspection data from the torque sensor and generates the inspection data based on the collected inspection data. The characteristic correction data of the torque sensor is created, and the memory of the torque sensor is capable of writing the characteristic correction data from the characteristic inspection device in the second mode and for correcting the torque signal in the first mode. Since the characteristic correction data can be read out, the detection characteristic is automatically corrected in the torque sensor, and therefore, the correction can be performed reliably and in a short time without requiring any manual operation.

【0008】[0008]

【実施例】図1において、1はトルクセンサ、2は特性
検査装置で、両者は、トルク信号ライン3とデータ入出
力ライン4とによって互いに接続されている。図2は、
アナログ補正方式のトルクセンサ1の詳細構造を示す。
ここで6はトルク検出軸であり、軟磁性および磁歪性を
有する材料にて形成されている。軸6の外周には、この
軸6の軸心の方向と±約45度の角度をなして互いに反対
方向に傾斜する一対の磁気異方性部7、7が、多数の溝
などによって形成されている。この多数の溝はたとえば
軸6を転造加工することによって形成され、転造後に熱
処理やショットピーニングを施すことで、その特性が改
善される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a torque sensor, 2 denotes a characteristic inspection device, and both are connected to each other by a torque signal line 3 and a data input / output line 4. FIG.
2 shows a detailed structure of an analog correction type torque sensor 1.
Here, reference numeral 6 denotes a torque detection shaft, which is formed of a material having soft magnetism and magnetostriction. On the outer periphery of the shaft 6, a pair of magnetically anisotropic parts 7, 7 which are inclined at an angle of ± 45 degrees with respect to the direction of the axis of the shaft 6 and are inclined in opposite directions are formed by a large number of grooves or the like. ing. The large number of grooves are formed, for example, by rolling the shaft 6, and the properties thereof are improved by performing heat treatment or shot peening after the rolling.

【0009】磁気異方性部7、7の周囲には、各磁気異
方性部7、7に対応した一対の検出コイル8、8と、こ
れら検出コイル8、8を励磁するための励磁コイル9、
9とが設けられている。励磁コイル9、9は、交流電流
を供給するための発振回路10に接続されている。各検出
コイル8、8からの出力ラインは、それぞれ整流回路1
1、11を介して差動増幅器12に接続されている。差動増
幅器12からの出力ラインは、フィルタ13を介して、零点
補正用の差動増幅器14に接続されている。V1はフィルタ
13からの出力信号を示す。また差動増幅器14には、トル
クゼロのときにセンサ出力をゼロにするための信号Vz
が、定電圧発生回路15およびD/A変換器16を経て入力
されている。V2は、差動増幅器14からの出力信号であ
る。
Around the magnetic anisotropic parts 7, 7, a pair of detecting coils 8, 8 corresponding to the magnetic anisotropic parts 7, 7, and an exciting coil for exciting these detecting coils 8, 8 are provided. 9,
9 are provided. The excitation coils 9, 9 are connected to an oscillation circuit 10 for supplying an alternating current. Output lines from each of the detection coils 8 and 8 are connected to a rectifier circuit 1 respectively.
It is connected to a differential amplifier 12 via 1 and 11. The output line from the differential amplifier 12 is connected via a filter 13 to a differential amplifier 14 for zero correction. V1 is a filter
The output signal from 13 is shown. The differential amplifier 14 has a signal Vz for making the sensor output zero when the torque is zero.
Is input via a constant voltage generating circuit 15 and a D / A converter 16. V2 is an output signal from the differential amplifier 14.

【0010】差動増幅器14からの出力ラインは、温度変
化にともなう零点変動の補正用の差動増幅器17に接続さ
れている。また差動増幅器17には、D/A変換器18から
の出力ラインが接続され、Vzt はその信号である。V3
は、差動増幅器17からの出力信号である。差動増幅器17
からの出力ラインは、感度補正用のD/A変換器20に接
続されている。またD/A変換器20からの出力ライン
は、温度変化にともなう感度変動の補正用のD/A変換
器21に接続されている。V4は、D/A変換器20からの出
力信号である。D/A変換器21の出力側に前述のトルク
信号ライン3が接続されており、この出力ライン3には
信号V5が出力される。
An output line from the differential amplifier 14 is connected to a differential amplifier 17 for correcting a zero point fluctuation caused by a temperature change. The output line from the D / A converter 18 is connected to the differential amplifier 17, and Vzt is its signal. V3
Is an output signal from the differential amplifier 17. Differential amplifier 17
Are connected to a D / A converter 20 for sensitivity correction. An output line from the D / A converter 20 is connected to a D / A converter 21 for correcting sensitivity fluctuations due to a temperature change. V4 is an output signal from the D / A converter 20. The above-mentioned torque signal line 3 is connected to the output side of the D / A converter 21, and the signal V5 is output to the output line 3.

【0011】各D/A変換器16、18、20、21には、トル
クセンサ1内に設けられた演算制御回路23からの出力ラ
インが接続されている。この演算制御回路23には、メモ
リ24が併設されている。また演算制御回路23には、前述
のデータ入出力ライン4が接続されている。25は温度セ
ンサで、トルクセンサ1の温度を検出可能である。この
温度センサ25からの出力ラインは、A/D変換器26を介
して演算制御回路23に接続されている。V6は、A/D変
換器26からの出力信号である。
An output line from an arithmetic and control circuit 23 provided in the torque sensor 1 is connected to each of the D / A converters 16, 18, 20, 21. The arithmetic control circuit 23 is provided with a memory 24. The data input / output line 4 is connected to the arithmetic control circuit 23. Reference numeral 25 denotes a temperature sensor capable of detecting the temperature of the torque sensor 1. The output line from the temperature sensor 25 is connected to the arithmetic and control circuit 23 via the A / D converter 26. V6 is an output signal from the A / D converter 26.

【0012】このような構成において、トルクセンサ1
は、計測モードと補正モードとに択一的に切り換え可能
である。計測モードでは、検出コイル8、8の出力信号
にもとづいて、軸6に印加されるトルクの大きさに対応
したトルク信号が求められる。また補正モードでは、ト
ルク信号に、零点補正と、感度補正と、温度変化にとも
なう零点変動の補正と、温度変化にともなう感度変動の
補正とのうちの少なくとも一つの補正が、必要に応じて
アナログ方式で行われる。
In such a configuration, the torque sensor 1
Can be selectively switched between a measurement mode and a correction mode. In the measurement mode, a torque signal corresponding to the magnitude of the torque applied to the shaft 6 is obtained based on the output signals of the detection coils 8 and 8. In the correction mode, at least one of a zero point correction, a sensitivity correction, a correction of a zero point change due to a temperature change, and a correction of a sensitivity change due to a temperature change is added to the torque signal as necessary. It is done in a manner.

【0013】まず、補正モードにおける零点補正、すな
わち零バランス補正について説明する。この場合には、
常温、たとえば25℃で、軸6にトルクを印加しないとき
の出力信号V1をそのままトルク信号ライン3に出力し
て、その値を特性検査装置2で計測する。そして、この
計測データから、センサのための零点補正データを演算
し、その演算結果を、データ入出力ライン4から演算制
御回路23を経て、センサ1内のメモリ24に書き込む。演
算制御回路23は、この零点補正データをメモリ24から読
み出し、D/A変換器16へ書き込む。すると、このD/
A変換器16の出力Vzは、Vz=V1となり、零点補正が行わ
れる。このとき、V2=V3=V4=V5=0となる。
First, zero point correction in the correction mode, that is, zero balance correction will be described. In this case,
The output signal V1 when no torque is applied to the shaft 6 at normal temperature, for example, 25 ° C., is output to the torque signal line 3 as it is, and the value is measured by the characteristic inspection device 2. Then, zero point correction data for the sensor is calculated from the measured data, and the calculation result is written from the data input / output line 4 to the memory 24 in the sensor 1 via the calculation control circuit 23. The arithmetic control circuit 23 reads out the zero point correction data from the memory 24 and writes it to the D / A converter 16. Then, this D /
The output Vz of the A converter 16 becomes Vz = V1, and zero point correction is performed. At this time, V2 = V3 = V4 = V5 = 0.

【0014】次に感度補正について説明する。まず、常
温たとえば25℃で軸6に定格トルクを負荷し、そのとき
の出力信号を特性検査装置2で計測する。そして、この
計測データからセンサの感度補正データを演算し、デー
タ入出力ライン4から演算制御回路23を経て、センサ1
内のメモリ24に書き込む。演算制御回路23は、この感度
補正データをメモリ24から読み出し、D/A変換器20へ
書き込む。すると、このD/A変換器20の出力V4は、定
格トルクに対応した一定電圧となり、これによって感度
補正が行われる。
Next, the sensitivity correction will be described. First, a rated torque is applied to the shaft 6 at normal temperature, for example, 25 ° C., and an output signal at that time is measured by the characteristic inspection device 2. Then, sensor sensitivity correction data is calculated from the measured data, and the sensor 1
Write to the memory 24 inside. The arithmetic control circuit 23 reads out the sensitivity correction data from the memory 24 and writes it into the D / A converter 20. Then, the output V4 of the D / A converter 20 becomes a constant voltage corresponding to the rated torque, thereby performing the sensitivity correction.

【0015】次に温度変化にともなう零点変動の補正に
ついて説明する。まず、トルクセンサ1を恒温槽に入
れ、軸6にトルクを負荷しない状態で槽内の温度を変化
させ、この時のセンサ出力V5を特性検査装置2で計測す
る。同時に、トルクセンサ1の内部の温度センサ25の出
力V6を、演算制御回路23およびデータ入出力ライン4を
経由して特性検査装置2で計測する。特性検査装置2
は、これらの計測データから、温度変化にともなう零点
変動の補正のためのデータを演算し、その演算結果を、
データ入出力ライン4から演算制御回路23を経て、セン
サ1内のメモリ24に書き込む。
Next, the correction of the zero point fluctuation due to the temperature change will be described. First, the torque sensor 1 is placed in a constant temperature bath, the temperature in the bath is changed without applying a torque to the shaft 6, and the sensor output V5 at this time is measured by the characteristic inspection device 2. At the same time, the output V6 of the temperature sensor 25 inside the torque sensor 1 is measured by the characteristic inspection device 2 via the arithmetic control circuit 23 and the data input / output line 4. Characteristic inspection device 2
Calculates data for correction of zero point fluctuation due to temperature change from these measurement data, and calculates the calculation result as
The data is written from the data input / output line 4 to the memory 24 in the sensor 1 via the arithmetic control circuit 23.

【0016】トルクセンサ1の周囲温度が変化したとき
には、センサ内部の温度センサ25の出力V6がそれに応じ
て変化する。すると、演算制御回路23は、この出力V6に
応じて、温度変化にともなう零点変動の補正のためのデ
ータをメモリ24から読み出し、そのデータをD/A変換
器18へ書き込む。この結果、センサ1の周囲温度が変化
しても、軸6にトルクを負荷しない状態でのセンサ出力
V5は常に零となる。
When the ambient temperature of the torque sensor 1 changes, the output V6 of the temperature sensor 25 inside the sensor changes accordingly. Then, in accordance with the output V6, the arithmetic control circuit 23 reads data for correcting zero point fluctuation due to temperature change from the memory 24, and writes the data to the D / A converter 18. As a result, even if the ambient temperature of the sensor 1 changes, the sensor output in a state where no torque is applied to the shaft 6
V5 is always zero.

【0017】次に温度変化にともなう感度変動の補正に
ついて説明する。まず、トルクセンサ1を恒温槽に入
れ、槽内の温度を変化させて、各温度で軸6に一定トル
クを負荷したときのセンサ出力V5、すなわちセンサ感度
に関するデータを、特性検査装置2で計測する。同時
に、トルクセンサ1の内部の温度センサ25の出力V6を、
演算制御回路23およびデータ入出力ライン4を経由して
特性検査装置2で計測する。特性検査装置2は、これら
の計測データから、温度変化にともなう感度変動の補正
のためのデータを演算し、その演算結果を、データ入出
力ライン4から演算制御回路23を経て、センサ1内のメ
モリ24に書き込む。
Next, correction of sensitivity fluctuation due to temperature change will be described. First, the torque sensor 1 is put in a thermostat, the temperature in the chamber is changed, and a sensor output V5 when a constant torque is applied to the shaft 6 at each temperature, that is, data on sensor sensitivity is measured by the characteristic inspection device 2. I do. At the same time, the output V6 of the temperature sensor 25 inside the torque sensor 1 is
Measurement is performed by the characteristic inspection device 2 via the arithmetic control circuit 23 and the data input / output line 4. The characteristic inspection device 2 calculates data for correcting sensitivity fluctuations due to temperature changes from these measurement data, and outputs the calculation result from the data input / output line 4 via the calculation control circuit 23 to the inside of the sensor 1. Write to memory 24.

【0018】トルクセンサ1の周囲温度が変化して温度
センサ25の出力V6が変化したときには、演算制御回路23
は、この出力V6に応じて、温度変化にともなう感度変動
の補正のためのデータをメモリ24から読み出し、そのデ
ータをD/A変換器21へ書き込む。この結果、センサ1
の周囲温度が変化しても、常にセンサ感度が一定になる
ように補正可能となる。
When the ambient temperature of the torque sensor 1 changes and the output V6 of the temperature sensor 25 changes, the arithmetic control circuit 23
Reads data from the memory 24 for correcting sensitivity fluctuations due to temperature changes in accordance with the output V6, and writes the data to the D / A converter 21. As a result, the sensor 1
Even if the ambient temperature changes, the sensor sensitivity can always be corrected to be constant.

【0019】計測モードについて説明する。回路の電源
が投入されると、演算制御回路23は、メモリ24から零点
補正データと感度補正データとを読み出し、それぞれD
/A変換器16およびD/A変換器20に書き込む。また演
算制御回路23は、電源投入直後から、温度センサ25の出
力V6にもとづいて、温度変化にともなう零点変動の補正
のためのデータと、温度変化にともなう感度変動の補正
のためのデータとをメモリ24から読み出し、それぞれD
/A変換器18およびD/A変換器21に書き込む。
The measurement mode will be described. When the power of the circuit is turned on, the arithmetic and control circuit 23 reads the zero point correction data and the sensitivity correction data from the memory 24, and
Write to the / A converter 16 and the D / A converter 20. Further, immediately after the power is turned on, the arithmetic control circuit 23, based on the output V6 of the temperature sensor 25, calculates data for correcting zero point fluctuation due to temperature change and data for correcting sensitivity fluctuation due to temperature change. Read from memory 24 and
Write to the / A converter 18 and the D / A converter 21.

【0020】そして、これらD/A変換器16、20、に書
き込まれたデータにもとづいて、零点補正と感度補正と
が行われる。またD/A変換器18、21に書き込まれたデ
ータにもとづいて、トルクセンサの周囲温度が変化して
もセンサの零点および感度が一定になるように、補正さ
れる。図3は、デジタル補正方式のトルクセンサ1の詳
細構造を示す。ここでは、差動増幅器12の出力側に設け
られたフィルタ13からの出力ラインが、A/D変換器31
を介して演算制御回路23に接続されている。また、トル
ク信号ライン3は、演算制御回路23からD/A変換器32
を介して導き出されている。
The zero point correction and the sensitivity correction are performed based on the data written in the D / A converters 16 and 20. Further, based on the data written to the D / A converters 18 and 21, the correction is performed so that the zero point and the sensitivity of the torque sensor become constant even when the ambient temperature of the torque sensor changes. FIG. 3 shows a detailed structure of the digital correction type torque sensor 1. Here, the output line from the filter 13 provided on the output side of the differential amplifier 12 is connected to the A / D converter 31.
Is connected to the arithmetic and control circuit 23 via the. Further, the torque signal line 3 is transmitted from the arithmetic control circuit 23 to the D / A converter 32.
Has been derived through.

【0021】このデジタル補正方式のトルクセンサ1で
は、アナログ方式のものと同様の零点補正と、感度補正
と、温度変化にともなう零点変動の補正と、温度変化に
ともなう感度変動の補正とを、演算制御回路23において
デジタル演算により行う。まず補正モードでは、アナロ
グ補正の場合と同様に、センサ出力信号V5と温度センサ
25の出力信号V6とを特性検査装置2で計測し、これらの
計測データから、零点補正データと、感度補正データ
と、温度変化にともなう零点変動の補正データと、温度
変化にともなう感度変動の補正データとを演算する。演
算結果は、データ入出力ライン4から演算制御回路23を
経て、センサ1内のメモリ24に書き込む。なお、センサ
部すなわちフィルタ13の出力信号V1と、温度センサ25の
出力信号とは、それぞれA/D変換器31、26でデジタル
データに変換されたデータを、演算制御回路23およびデ
ータ入出力ライン4を経由して特性検査装置2へ送るこ
とができる。こうすれば、特性検査装置2でトルクセン
サの出力と温度とを計測することもできる。
In the torque sensor 1 of the digital correction type, the same zero point correction, sensitivity correction, correction of zero point fluctuation due to temperature change, and correction of sensitivity fluctuation due to temperature change as in the analog type are calculated. This is performed by digital operation in the control circuit 23. First, in the correction mode, the sensor output signal V5 and the temperature sensor
The 25 output signals V6 are measured by the characteristic inspection apparatus 2, and from these measured data, zero-point correction data, sensitivity correction data, correction data of zero-point fluctuation due to temperature change, and correction of sensitivity fluctuation due to temperature change Calculate with data. The calculation result is written from the data input / output line 4 to the memory 24 in the sensor 1 via the calculation control circuit 23. The output signal V1 of the sensor unit, that is, the filter 13, and the output signal of the temperature sensor 25 are obtained by converting the data converted into digital data by the A / D converters 31 and 26 into the arithmetic control circuit 23 and the data input / output line. 4 to the characteristic inspection apparatus 2. In this way, the output of the torque sensor and the temperature can be measured by the characteristic inspection device 2.

【0022】計測モードにおいては、電源が投入される
と、演算制御回路23は、メモリ24から上述の各データを
読み出す。またトルクに関する出力V1と温度に関する出
力V6とを計測し、各データにもとづいて、補正されたト
ルク信号を演算し、これをトルク信号V5として出力す
る。図4は、本発明の変形実施例のトルクセンサ1を示
す。ここでは、トルク検出軸6の外周面に、軸心に対し
傾斜した磁気異方性部7が一箇所だけ形成されている。
この磁気異方性部7の周囲には、コイル41が配置されて
いる。
In the measurement mode, when the power is turned on, the arithmetic and control circuit 23 reads the above-mentioned data from the memory 24. Further, an output V1 relating to the torque and an output V6 relating to the temperature are measured, a corrected torque signal is calculated based on each data, and this is output as a torque signal V5. FIG. 4 shows a torque sensor 1 according to a modified embodiment of the present invention. Here, only one magnetic anisotropic part 7 inclined with respect to the axis is formed on the outer peripheral surface of the torque detection shaft 6.
A coil 41 is arranged around the magnetic anisotropic part 7.

【0023】コイル41は、図中において実線で示され
て、温度変化にともなう零点変動を粗調整するための感
温抵抗42と、抵抗43とを介して、このコイル41に交流電
流を供給するための発振回路10に接続されている。感温
抵抗42は、図中において破線で示すように、抵抗43とコ
イル41との間に設置することもでき、あるいは、さらに
他の場所に設置することもできる。抵抗43は、コイル41
のインピーダンスにほぼ等しい抵抗値を有する。発振回
路10と感温抵抗42との間には、整流回路45が並列に接続
され、この整流回路45の出力側にはローパスフィルタ46
が接続されて、励磁電圧検出回路47を構成している。
The coil 41 is indicated by a solid line in the drawing, and supplies an alternating current to the coil 41 via a resistor 43 and a temperature-sensitive resistor 42 for roughly adjusting a zero point variation due to a temperature change. Connected to the oscillation circuit 10. The temperature sensing resistor 42 can be provided between the resistor 43 and the coil 41 as shown by a broken line in the drawing, or can be provided at another place. The resistance 43 is the coil 41
Has a resistance value approximately equal to the impedance of A rectifier circuit 45 is connected in parallel between the oscillation circuit 10 and the temperature-sensitive resistor 42, and a low-pass filter 46 is provided on the output side of the rectifier circuit 45.
Are connected to form an excitation voltage detection circuit 47.

【0024】コイル41からの出力ライン、すなわち図中
に破線で示された感温抵抗42と並列のラインには、整流
回路48とローパスフィルタ49とが接続され、トルク検出
回路50を構成している。このトルク検出回路50における
ローパスフィルタ49の出力側と、励磁電圧検出回路47に
おけるローパスフィルタ46の出力側とは、ともに差動増
幅器51の入力側に接続されている。また、この差動増幅
器51の出力側は、零点補正用の差動増幅器14を介して増
幅器52に接続されている。
A rectifier circuit 48 and a low-pass filter 49 are connected to an output line from the coil 41, that is, a line in parallel with the temperature-sensitive resistor 42 indicated by a broken line in the figure, to constitute a torque detecting circuit 50. I have. The output side of the low-pass filter 49 in the torque detection circuit 50 and the output side of the low-pass filter 46 in the excitation voltage detection circuit 47 are both connected to the input side of the differential amplifier 51. The output side of the differential amplifier 51 is connected to the amplifier 52 via the differential amplifier 14 for zero point correction.

【0025】増幅器52の出力側は、トルク検出軸1に印
加されるトルクの方向を公知の方法で検出する極性判定
回路53と、ゲイン切換回路54とに接続されている。この
ゲイン切換回路54では、感度補正と、温度変化にともな
う感度変動の補正とを行うための一対のD/A変換器5
5、56が並列接続され、各D/A変換器55、56は、演算
制御回路23からの信号を受けて作動する。一方のD/A
変換器56に対応した並列回路には、スイッチ57が設けら
れている。極性判定回路53の出力側はスイッチ57の制御
信号入力部に接続され、トルク検出軸6への印加トルク
の方向にもとづき、増幅器52からのトルク検出信号のゲ
インを切換え可能とされている。両D/A変換器55、56
の出力側は加算器58に接続され、この加算器58からトル
ク信号ライン3にセンサ出力V5が現れる。59はフィード
バックラインで、A/D変換器60を介して演算制御回路
23に接続されている。
The output side of the amplifier 52 is connected to a polarity determining circuit 53 for detecting the direction of the torque applied to the torque detecting shaft 1 by a known method, and a gain switching circuit 54. In the gain switching circuit 54, a pair of D / A converters 5 for performing sensitivity correction and correction of sensitivity fluctuation due to temperature change are provided.
5 and 56 are connected in parallel, and each D / A converter 55 and 56 operates upon receiving a signal from the arithmetic and control circuit 23. One D / A
A switch 57 is provided in the parallel circuit corresponding to the converter 56. The output side of the polarity judging circuit 53 is connected to a control signal input section of the switch 57 so that the gain of the torque detection signal from the amplifier 52 can be switched based on the direction of the torque applied to the torque detection shaft 6. Both D / A converters 55 and 56
Is connected to an adder 58, from which the sensor output V5 appears on the torque signal line 3. 59 is a feedback line, which is an arithmetic and control circuit via an A / D converter 60
Connected to 23.

【0026】このような構成において、発振回路10は、
コイル41に励磁電圧Vex を供給するものとする。このと
き、トルク検出軸6にトルクが印加されると、磁気異方
性部7の透磁率が変化し、それによってコイル41のイン
ピーダンスが変化する。このとき、コイル41のインピー
ダンス変化に対応するトルク検出電圧、すなわちコイル
出力の変化、が最大になってトルク検出感度が最大にな
るのは、このコイル41に直列に接続された抵抗43の抵抗
値をコイル41のインピーダンスに等しくしたときであ
る。したがって、上述のように抵抗43の抵抗値をコイル
41のインピーダンスにほぼ等しくしたことで、トルク検
出感度が大きなものとなる。
In such a configuration, the oscillation circuit 10
The excitation voltage Vex is supplied to the coil 41. At this time, when a torque is applied to the torque detection shaft 6, the magnetic permeability of the magnetically anisotropic part 7 changes, thereby changing the impedance of the coil 41. At this time, the torque detection voltage corresponding to the impedance change of the coil 41, that is, the change in the coil output, becomes the maximum and the torque detection sensitivity becomes the maximum, because the resistance value of the resistor 43 connected in series to the coil 41 Is equal to the impedance of the coil 41. Therefore, as described above, the resistance value of the resistor 43 is
By making the impedance almost equal to 41, the torque detection sensitivity becomes large.

【0027】すなわち、トルク検出軸6が単一の磁気異
方性部7しか有しないものであるにもかかわらず、トル
ク検出感度を最大にすることができてセンサの精度を向
上できる。このため、トルク検出軸6を短く構成でき、
またコイル41やこのコイル41を巻き付けるボビンの数も
従来に比べて半減することができ、これらを収容するシ
ールドケースの形状も簡略化できる。この結果、小形で
ありながら高精度のトルクセンサを得ることができる。
That is, although the torque detecting shaft 6 has only a single magnetic anisotropic portion 7, the torque detecting sensitivity can be maximized, and the accuracy of the sensor can be improved. Therefore, the torque detection shaft 6 can be configured to be short,
Also, the number of coils 41 and the number of bobbins around which the coils 41 are wound can be reduced by half as compared with the conventional case, and the shape of the shield case accommodating them can be simplified. As a result, a small, high-precision torque sensor can be obtained.

【0028】何らかの原因によって励磁電圧Vex が変化
すると、これに伴って検出電圧の出力も変化するが、そ
の変化率は、励磁電圧Vex の変化率と等しくなる。一
方、差動増幅器51において、励磁電圧検出回路47のフィ
ルタ46の出力は、トルク検出回路50のフィルタ49の出力
から差し引かれる。このため、いかに励磁電圧Vex が変
化しても、トルク出力は変化しないという利点がある。
If the exciting voltage Vex changes for some reason, the output of the detection voltage also changes, but the rate of change becomes equal to the rate of change of the exciting voltage Vex. On the other hand, in the differential amplifier 51, the output of the filter 46 of the excitation voltage detection circuit 47 is subtracted from the output of the filter 49 of the torque detection circuit 50. Therefore, there is an advantage that no matter how the excitation voltage Vex changes, the torque output does not change.

【0029】あらかじめトルク検出出力の温度特性を測
定しておき、トルク検出軸6にトルクが作用していない
トルクゼロのときに差動増幅器51の出力V1がゼロとなる
ように、感温抵抗42の抵抗値すなわち補正定数を決定し
ておく。こうしておけば、トルクセンサに温度変化が生
じても、差動増幅器51には、この温度変化に対応して出
力変動が粗く補償された出力V1が現れる。結局、差動増
幅器51の出力V1は、発振回路10の励磁電圧Vex の変動に
もとづく誤差の発生を防止するとともに、温度変化とに
もとづく誤差の発生をおおまかに防止したものとして現
れる。
The temperature characteristic of the torque detection output is measured in advance, and the output of the differential amplifier 51 becomes zero so that the output V1 of the differential amplifier 51 becomes zero when no torque acts on the torque detection shaft 6. A resistance value, that is, a correction constant is determined in advance. In this way, even if a temperature change occurs in the torque sensor, an output V1 whose output fluctuation is roughly compensated for appears in the differential amplifier 51 in accordance with the temperature change. Eventually, the output V1 of the differential amplifier 51 appears to prevent the occurrence of an error based on the fluctuation of the excitation voltage Vex of the oscillation circuit 10 and to roughly prevent the occurrence of the error based on a temperature change.

【0030】この差動増幅器51の出力V1は、図2の実施
例の場合と同様に、差動増幅器14によって零点補正され
る。すなわち、温度変化にともなう零点変動は、前述の
感温抵抗42によって粗調整されたうえで、差動増幅器14
によって微調整される。また、この実施例のD/A変換
器16および差動増幅器14は、図2の実施例におけるD/
A変換器18および差動増幅器17の機能をも兼備してお
り、差動増幅器14には出力V3が現れる。すなわち、この
実施例では、D/A変換器16によって、零点補正のみな
らず、温度変化にともなう零点変動の微調整もが行われ
る。
The output V1 of the differential amplifier 51 is zero-corrected by the differential amplifier 14, as in the embodiment of FIG. That is, the zero point fluctuation due to the temperature change is roughly adjusted by the above-described temperature-sensitive resistor 42, and then the differential amplifier 14
Fine-tuned by Further, the D / A converter 16 and the differential amplifier 14 of this embodiment are the same as those of the embodiment shown in FIG.
It also has the functions of the A converter 18 and the differential amplifier 17, and the output V 3 appears on the differential amplifier 14. That is, in this embodiment, the D / A converter 16 performs not only the zero point correction but also the fine adjustment of the zero point fluctuation due to the temperature change.

【0031】増幅器52の出力は、ゲイン切換回路54と極
性判定回路53とに入力される。一般に磁気異方性部7を
一箇所だけとした場合には、時計方向のトルクが印加さ
れた場合と反時計方向のトルクが印加された場合とでト
ルク検出感度が異なり、トルク出力が異なったものにな
る。そこで、この増幅器52の出力から極性判定回路53に
よって印加トルクの方向が判定され、この印加トルクの
方向にもとづいて、スイッチ57が開閉される。
The output of the amplifier 52 is input to a gain switching circuit 54 and a polarity judgment circuit 53. Generally, when only one magnetic anisotropic portion 7 is provided, the torque detection sensitivity differs between when a clockwise torque is applied and when a counterclockwise torque is applied, and the torque output differs. Become something. Therefore, the direction of the applied torque is determined from the output of the amplifier 52 by the polarity determination circuit 53, and the switch 57 is opened and closed based on the direction of the applied torque.

【0032】スイッチ57が開状態のときには、D/A変
換器55のみが作動して、感度補正と、温度変化にともな
う感度変動の補正とが行われ、加算器58からトルク信号
ライン3に補正後の出力V5が現れる。スイッチ57が閉状
態のときには、両方のD/A変換器55、56が作動して、
両者により補正が行われ、補正値が加算器58で加算され
ることで、それに応じた出力V5が現れる。これによっ
て、いずれの方向のトルクであっても互いに等しい感度
で検出され、両方向のトルクが正しく検出されて、最終
的に出力される。なお、この実施例では、最終的なトル
ク検出値としての出力V5が、A/D変換器60を介して演
算制御回路23に入力され、それぞれの補正のために利用
される。
When the switch 57 is in the open state, only the D / A converter 55 operates to perform sensitivity correction and correction of sensitivity variation due to temperature change. A later output V5 appears. When the switch 57 is closed, both D / A converters 55 and 56 operate,
The correction is performed by both, and the correction value is added by the adder 58, so that the output V5 corresponding thereto appears. As a result, torques in either direction are detected with equal sensitivity, and torques in both directions are correctly detected and finally output. In this embodiment, the output V5 as the final torque detection value is input to the arithmetic and control circuit 23 via the A / D converter 60, and is used for each correction.

【0033】図5は、図4に対応して磁気異方性部7を
一箇所だけとした本発明の変形実施例であるが、その補
正方式を図3の場合と同様にデジタル補正方式としたも
のを例示する。その動作は、図3および図4に示した実
施例のものと、それぞれ同様である。図6は、本発明の
さらなる変形実施例のトルクセンサを示す。図4の場合
と同様に磁気異方性部7は一箇所だけに形成されてお
り、この磁気異方性部7の周囲には、検出コイル61と励
磁コイル62とが配置されている。励磁コイル62は発振回
路10に接続されており、この発振回路10と励磁コイル62
との間には、励磁電流を一定化させるための抵抗63が直
列に接続されている。励磁電圧検出回路47は、抵抗63お
よび励磁コイル62に対し並列に接続されており、ゲイン
温度特性補正回路64を有している。また、ここでは、検
出コイル61からの出力ラインにて構成されるトルク検出
回路50に、零点補正用の差動増幅器14が設けられてい
る。
FIG. 5 shows a modified embodiment of the present invention in which only one magnetic anisotropic portion 7 is provided corresponding to FIG. 4, but the correction method is the same as that of FIG. The following is an example. The operation is the same as that of the embodiment shown in FIGS. FIG. 6 shows a torque sensor according to a further modified embodiment of the present invention. As in the case of FIG. 4, the magnetic anisotropic part 7 is formed only at one place, and around this magnetic anisotropic part 7, a detection coil 61 and an exciting coil 62 are arranged. The excitation coil 62 is connected to the oscillation circuit 10, and this oscillation circuit 10 and the excitation coil 62
Is connected in series with a resistor 63 for stabilizing the exciting current. The excitation voltage detection circuit 47 is connected in parallel to the resistor 63 and the excitation coil 62, and has a gain temperature characteristic correction circuit 64. Further, here, the differential amplifier 14 for zero point correction is provided in the torque detection circuit 50 composed of the output line from the detection coil 61.

【0034】このような構成において、発振回路10は、
互いに直列に接続された抵抗63および励磁コイル62に励
磁電圧Vex を供給する。そしてトルク検出軸6にトルク
が印加されると、磁気異方性部7の透磁率が変化し、そ
れによってコイルのインピーダンスが変化することで、
印加トルクの大きさが求められる。ところで、同一の電
子回路を用いて種種の容量のトルクセンサを構成するこ
とが可能であり、その場合にはトルク検出軸6の軸径を
変化させる。すると、それに対応してコイルインピーダ
ンスも変化するが、この実施例では図2および図3の実
施例の場合と同様に検出コイル61と励磁コイル62とがそ
れぞれ設けられているため、励磁コイル62のインピーダ
ンスが変わっても、図4および図5の実施例のごとく単
一のコイルを用いた場合のように直列抵抗63の抵抗値を
励磁コイル62のインピーダンスにほぼ等しくする必要は
ない。したがって、励磁コイル62に流す励磁電流の値が
ほぼ一定となるように励磁電圧Vex の大きさや抵抗63の
値を設定すれば、検出コイル61には、この検出コイルの
巻き数と励磁電流との積に比例する検出電圧が出力さ
れ、その値はトルク検出軸6に負荷されるトルクによっ
て高感度で変化する。また、検出コイル61の巻き数を多
くすることによって、同じ励磁電圧で大きな検出電圧を
得ることができ、トルク検出回路のノイズやドリフトな
どの影響を受けにくい良好な性能のトルクセンサが得ら
れる。
In such a configuration, the oscillation circuit 10
The exciting voltage Vex is supplied to the resistor 63 and the exciting coil 62 connected in series with each other. When a torque is applied to the torque detection shaft 6, the magnetic permeability of the magnetic anisotropic part 7 changes, and the impedance of the coil changes, thereby
The magnitude of the applied torque is required. By the way, it is possible to configure a torque sensor having various capacities by using the same electronic circuit. In this case, the shaft diameter of the torque detection shaft 6 is changed. Then, the coil impedance changes correspondingly. However, in this embodiment, the detection coil 61 and the excitation coil 62 are provided as in the case of the embodiment of FIGS. Even if the impedance changes, it is not necessary to make the resistance value of the series resistor 63 substantially equal to the impedance of the exciting coil 62 as in the case of using a single coil as in the embodiments of FIGS. Accordingly, if the magnitude of the excitation voltage Vex and the value of the resistor 63 are set so that the value of the excitation current flowing through the excitation coil 62 becomes substantially constant, the detection coil 61 is configured such that the number of turns of the detection coil and the excitation current A detection voltage proportional to the product is output, and the value changes with high sensitivity according to the torque applied to the torque detection shaft 6. Further, by increasing the number of turns of the detection coil 61, a large detection voltage can be obtained with the same excitation voltage, and a torque sensor with good performance that is not easily affected by noise or drift of the torque detection circuit can be obtained.

【0035】何らかの原因によって励磁電圧Vex が変化
すると、これに伴ってトルク検出回路50の検出出力や励
磁電圧検出回路47の出力も変化するが、それらの変化率
は、励磁電圧Vex の変化率と等しくなる。一方、差動増
幅器51においては、励磁電圧検出回路47の出力とトルク
検出回路50の出力との差がとられる。このため、いかに
励磁電圧Vex が変化しても、差動増幅器51の出力V1は変
化しないという利点がある。
When the excitation voltage Vex changes for some reason, the detection output of the torque detection circuit 50 and the output of the excitation voltage detection circuit 47 also change, and the rate of change is the same as the rate of change of the excitation voltage Vex. Become equal. On the other hand, in the differential amplifier 51, the difference between the output of the excitation voltage detection circuit 47 and the output of the torque detection circuit 50 is obtained. Therefore, there is an advantage that no matter how the excitation voltage Vex changes, the output V1 of the differential amplifier 51 does not change.

【0036】あらかじめ各出力の温度特性を測定してお
き、軸6にトルクが作用していないトルクゼロのときに
差動増幅器51の出力がゼロとなるように、ゲイン温度特
性補正回路64の補正定数を決定しておく。こうしておけ
ば、トルクセンサに温度変化が生じた場合に、この温度
変化に対応して、零点の温度補正の粗調整が行われる。
零点の温度補正の微調整は、トルク検出回路50に設けら
れた差動増幅器14へD/A変換器16から送られる信号V
z、Vzt によって行われる。
The temperature characteristic of each output is measured in advance, and a correction constant of the gain temperature characteristic correction circuit 64 is set so that the output of the differential amplifier 51 becomes zero when the torque is not applied to the shaft 6 and the torque is zero. Is determined. By doing so, when a temperature change occurs in the torque sensor, the zero point temperature correction is roughly adjusted in accordance with the temperature change.
The fine adjustment of the temperature correction of the zero point is performed by the signal V sent from the D / A converter 16 to the differential amplifier 14 provided in the torque detection circuit 50.
z, done by Vzt.

【0037】上記においては励磁電圧検出回路47にゲイ
ン温度特性補正回路64を設けたが、このゲイン温度特性
補正回路64は、これに代えて、図6において破線で示さ
れるようにトルク検出回路50に設けられても同様に機能
する。図7は、図6に示したものの変形実施例を示す。
ここでは、ゲイン温度特性補正回路64は、抵抗63と励磁
コイル62とで構成される直列回路の中に設けられてい
る。その他の構成は、図6の実施例のものと同様であ
る。
In the above description, the gain temperature characteristic correction circuit 64 is provided in the excitation voltage detection circuit 47. However, the gain temperature characteristic correction circuit 64 is replaced with a torque detection circuit 50 as shown by a broken line in FIG. Function similarly. FIG. 7 shows a modified embodiment of the one shown in FIG.
Here, the gain temperature characteristic correction circuit 64 is provided in a series circuit including the resistor 63 and the exciting coil 62. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

【0038】図8は、図7に対応して検出コイル61と励
磁コイル62とを設けた本発明の変形実施例であるが、そ
の補正方式を図3や図5の場合と同様にデジタル補正方
式としたものを例示する。この実施例では、温度センサ
25の出力V6にもとづき、演算制御回路23からD/A変換
器65を介して差動増幅器14へ信号Vz、Vzt が送られるこ
とによって、零点の温度補正の微調整が行われる。その
他の動作は、図3、図5および図7に示した実施例のも
のと、それぞれ同様である。
FIG. 8 shows a modified embodiment of the present invention in which a detection coil 61 and an exciting coil 62 are provided corresponding to FIG. 7, and the correction method is digital correction in the same manner as in FIGS. An example of the method will be described. In this embodiment, the temperature sensor
Based on the output V6 of 25, the signals Vz and Vzt are sent from the arithmetic and control circuit 23 to the differential amplifier 14 via the D / A converter 65, whereby fine adjustment of the zero point temperature correction is performed. Other operations are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 3, 5, and 7, respectively.

【0039】なお、本発明の技術思想は、上述のトルク
センサ以外の、ロードセル、圧力センサなどの各種セン
サにも適用できることは明らかである。
It is apparent that the technical concept of the present invention can be applied to various sensors such as a load cell and a pressure sensor other than the torque sensor described above.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、特性
検査装置による選択にもとづく第2のモードにおいて
は、この特性検査装置は、トルクセンサからの検査デー
タを収集して、その収集された検査データにもとづきト
ルクセンサの特性補正データを作成し、またトルクセン
サのメモリは、第2のモードにおいて前記特性検査装置
からの特性補正データを書込み可能であるとともに、第
1のモードにおいてトルク信号の補正のために前記特性
補正データを読み出し可能であるため、トルクセンサ内
で検出特性を自動的に補正でき、このため、その補正を
人手を要することなしに確実かつ短時間のうちに行うこ
とができる。
As described above, according to the present invention, in the second mode based on the selection by the characteristic inspection device, the characteristic inspection device collects inspection data from the torque sensor and collects the inspection data. The characteristic correction data of the torque sensor is created based on the inspection data obtained. The memory of the torque sensor is capable of writing the characteristic correction data from the characteristic inspection device in the second mode and the torque signal in the first mode. Since the characteristic correction data can be read out for the correction of the detection characteristic, the detection characteristic can be automatically corrected in the torque sensor, and therefore, the correction can be performed reliably and in a short time without requiring any manual operation. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のトルク測定装置の概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a torque measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】アナログ補正方式のトルクセンサの詳細ブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a detailed block diagram of an analog correction type torque sensor.

【図3】デジタル補正方式のトルクセンサの詳細ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a detailed block diagram of a digital correction type torque sensor.

【図4】他のアナログ補正方式のトルクセンサの詳細ブ
ロック図である。
FIG. 4 is a detailed block diagram of another analog correction type torque sensor.

【図5】他のデジタル補正方式のトルクセンサの詳細ブ
ロック図である。
FIG. 5 is a detailed block diagram of another digital correction type torque sensor.

【図6】さらに他のアナログ補正方式のトルクセンサの
詳細ブロック図である。
FIG. 6 is a detailed block diagram of another analog correction type torque sensor.

【図7】図6に示したトルクセンサの変形実施例の詳細
ブロック図である。
FIG. 7 is a detailed block diagram of a modified example of the torque sensor shown in FIG. 6;

【図8】さらに他のデジタル補正方式のトルクセンサの
詳細ブロック図である。
FIG. 8 is a detailed block diagram of still another digital correction type torque sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トルクセンサ 2 特性検査装置 3 トルク信号ライン 4 データ入出力ライン 23 演算制御回路 24 メモリ 25 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque sensor 2 Characteristic inspection device 3 Torque signal line 4 Data input / output line 23 Operation control circuit 24 Memory 25 Temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 作永 和則 大阪府八尾市神武町2番35号 株式会社 クボタ久宝寺工場内 (72)発明者 森 卓司 大阪府八尾市神武町2番35号 株式会社 クボタ久宝寺工場内 (56)参考文献 特開 平1−173842(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 25/00 G01L 3/00 - 3/14──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazunori Sakunaga 2-35 Jinmucho, Yao-shi, Osaka Inside Kubota Kuhoji Plant (72) Inventor Takuji Mori 2-35 Jinmucho, Yao-shi, Osaka Co., Ltd. (56) References JP-A-1-173842 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01L 25/00 G01L 3/00-3/14

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トルク検出軸に印加されるトルクの大き
さを検知してそのトルク信号を出力可能であるととも
に、このトルク信号の出力のための第1のモードと、そ
の検出特性の補正のための第2のモードとを備えたトル
クセンサを有し、 このトルクセンサは、特性検査装置に接続されて、前記
二つのモードの一方を選択するために前記特性検査装置
からの外部信号を受け取り可能に構成され 前記特性検査装置は、前記トルクセンサからの検査デー
タを収集して、その収集された検査データにもとづきト
ルクセンサの特性補正データを作成するように構成さ
れ、 前記トルクセンサは、前記第2のモードにおいて前記特
性検査装置からの特性補正データを書込み可能であると
ともに、第1のモードにおいてトルク信号の補正のため
に前記特性補正データを読み出し可能なメモリを有する
ことを特徴とするトルク測定装置。
The present invention is capable of detecting a magnitude of a torque applied to a torque detection shaft and outputting a torque signal of the torque, and a first mode for outputting the torque signal and a correction of the detection mode. It has a torque sensor and a second mode for, the torque sensor is connected to a characteristic test device receives the external signal from the characteristic test device to select one of the two modes capable constructed, the characteristic test device, the test data from said torque sensor
Data and collect data based on the collected inspection data.
It is configured to create characteristic correction data for
In the second mode, the torque sensor has the characteristic
That the characteristic correction data from the tester can be written
Both are for correcting the torque signal in the first mode.
And a memory capable of reading the characteristic correction data .
【請求項2】 第1のモードにおいて、メモリから特性
補正データを読み出して、トルク信号に、零点補正と、
感度補正と、温度変化にともなう零点変動の補正と、温
度変化にともなう感度変動の補正とのうちの少なくとも
一つの補正を行う手段を有することを特徴とする請求項
1記載のトルク測定装置。
2. In a first mode, characteristic correction data is read from a memory, and a zero point correction and
2. The torque measuring device according to claim 1, further comprising: means for performing at least one of a sensitivity correction, a correction of a zero-point variation due to a temperature change, and a correction of a sensitivity variation due to a temperature change.
【請求項3】 トルクセンサは、トルク伝達軸の外周面
に形成された単一の磁気異方性部と、この磁気異方性部
の周囲に設けられたコイルと、このコイルに励磁電圧を
供給する手段と、このコイルからトルク検出信号を得る
手段と、前記コイルと励磁電圧供給手段との間に直列に
設けられて、前記コイルのインピーダンスにほぼ等しい
抵抗値を有する抵抗とを備えていることを特徴とする請
求項1または2記載のトルク測定装置。
3. A torque sensor, comprising: a single magnetic anisotropic portion formed on an outer peripheral surface of a torque transmission shaft; a coil provided around the magnetic anisotropic portion; and an exciting voltage applied to the coil. Means for obtaining a torque detection signal from the coil, and a resistor provided in series between the coil and the exciting voltage supply means and having a resistance substantially equal to the impedance of the coil. The torque measuring device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 トルクセンサは、トルク検出軸の外周面
に形成された単一の磁気異方性部と、この磁気異方性部
の周囲に設けられた励磁コイルおよび検出コイルと、検
出コイルの出力からトルク検出信号を得る手段と、励磁
コイルに励磁電圧を供給する手段と、前記励磁コイルと
励磁電圧供給手段との間に直列に設けられて励磁電流を
一定化させる抵抗とを備えていることを特徴とする請求
項1から3までのいずれか1項記載のトルク測定装置。
4. A torque sensor comprising: a single magnetic anisotropic portion formed on an outer peripheral surface of a torque detecting shaft; an exciting coil and a detecting coil provided around the magnetic anisotropic portion; Means for obtaining a torque detection signal from the output of the above, means for supplying an excitation voltage to the excitation coil, and a resistor provided in series between the excitation coil and the excitation voltage supply means for stabilizing the excitation current. The torque measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 励磁電圧供給手段の励磁電圧値から励磁
電圧信号を得る手段と、トルク検出信号と励磁電圧信号
との差を演算して励磁電圧値の変動を補償する演算手段
とを有することを特徴とする請求項3または4記載のト
ルク測定装置。
5. An apparatus comprising: means for obtaining an excitation voltage signal from an excitation voltage value of an excitation voltage supply means; and arithmetic means for calculating a difference between a torque detection signal and an excitation voltage signal to compensate for a change in the excitation voltage value. The torque measuring device according to claim 3 or 4, wherein:
【請求項6】 トルク検出信号と励磁電圧信号との少な
くともいずれか一方のゲインを調節して、温度変化にも
とづく測定誤差を補償する温度特性補償手段を有するこ
とを特徴とする請求項5記載のトルク測定装置。
6. A temperature characteristic compensator for adjusting a gain of at least one of a torque detection signal and an excitation voltage signal to compensate for a measurement error based on a temperature change. Torque measuring device.
【請求項7】 トルク伝達軸に印加されるトルクの方向
を検出する手段と、印加トルクの方向にもとづきトルク
検出信号のゲインを切り換える手段とを有することを特
徴とする請求項1から6までのいずれか1項記載のトル
ク測定装置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for detecting a direction of the torque applied to the torque transmitting shaft; and means for switching a gain of the torque detection signal based on the direction of the applied torque. The torque measuring device according to claim 1.
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