JPH01173845A - Torque measuring instrument - Google Patents

Torque measuring instrument

Info

Publication number
JPH01173845A
JPH01173845A JP87334864A JP33486487A JPH01173845A JP H01173845 A JPH01173845 A JP H01173845A JP 87334864 A JP87334864 A JP 87334864A JP 33486487 A JP33486487 A JP 33486487A JP H01173845 A JPH01173845 A JP H01173845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
torque
correction
detection
measurement data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP87334864A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Yoshimura
吉村 茂夫
Yasushiro Ishino
連信郎 石野
Shiro Takada
史郎 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP87334864A priority Critical patent/JPH01173845A/en
Priority to DE3887853T priority patent/DE3887853T2/en
Priority to EP19920100636 priority patent/EP0480912A3/en
Priority to EP88116294A priority patent/EP0321662B1/en
Priority to KR1019880013679A priority patent/KR930011087B1/en
Priority to US07/260,990 priority patent/US4920809A/en
Priority to CN 91108940 priority patent/CN1060529A/en
Priority to CN 88105838 priority patent/CN1016731B/en
Priority to CN91108938A priority patent/CN1060527A/en
Priority to CN 91108939 priority patent/CN1024153C/en
Publication of JPH01173845A publication Critical patent/JPH01173845A/en
Priority to US07/439,347 priority patent/US4972728A/en
Priority to US07/439,343 priority patent/US4972726A/en
Priority to US07/439,344 priority patent/US4972727A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect excellently torque which varies owing to temperature variation, a secular change, etc., irrelevantly to whether or not a torque load is large by compensating the exciting voltage of a coil for torque detection as the exciting current of the correcting coil corresponding to a magnetic anisotropic part for correction which is not affected by a torque signal is controlled. CONSTITUTION:A magnetic anisotropic part 12 for torque detection which is given magnetic anisotropy in the direction and at the angle of an axis of rotation is arranged on the surface layer of a shaft 11 for torque transmission. A magnetic anisotropic part 14 for correction which is given magnetic anisotropy in parallel to the axis of rotation is arranged on the surface of the shaft nearby the anisotropic part 12. A detecting coil 20 and a correcting coil 22 are arranged at the peripheries of those anisotropic parts 12 and 14, a CPU is connected to the coil 20 through an A/D converter, and a CPU 40 is connected to the coil 22 through an A/D converter 36. Then the CPU 40 controls a power source 26 through D/A converters 42 and 46 so that measurement data becomes equal to a reference value from a reference value setting device 47 connected to the CPU 40.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はトルク測定装置に関し、特にエンジン。[Detailed description of the invention] Industrial applications TECHNICAL FIELD The present invention relates to a torque measuring device, particularly for engines.

モータ、産業機械駆動用の軸などのトルクを非接触で測
定可能なトルク測定装置に関する。
The present invention relates to a torque measuring device that can non-contactly measure the torque of motors, industrial machine drive shafts, etc.

従来の技術 従来のこの種のトルク測定装置として、特許第1693
26j’3明細溜に開示されるものがある。これは、第
5図に示されるように、強磁性、磁歪性を有する軸1の
外周に、この軸1の回転軸心の方向と45度の角度をな
して互いに反対方向に傾斜するナーリング部2,3を形
成し、各ナーリング部2,3の外周に励磁コイル4およ
び検出コイル5,6をそれぞれ配置したものである。
Prior Art A conventional torque measuring device of this type is disclosed in Japanese Patent No. 1693.
26j'3 specification collection. As shown in FIG. 5, this is a knurling section formed on the outer periphery of a shaft 1 having ferromagnetic properties and magnetostrictive properties and inclined in opposite directions at an angle of 45 degrees with the direction of the axis of rotation of this shaft 1. 2 and 3, and an excitation coil 4 and detection coils 5 and 6 are arranged around the outer periphery of each knurling part 2 and 3, respectively.

このような構成によれば、ナーリング部2.3により磁
気異方性が与えられ、伝達トルクにもとづく各ナーリン
グ部2,3での透磁率変化が検出コイル5.6にて検出
される。このとき、ナーリング部2,3は互いに反対方
向に傾斜しているため、その一方のナーリング方向に圧
縮力が作用すると、他方のナーリング方向には引張力が
作用する。このため、第6図に示すように、コイル5゜
6のうち一方の検出電圧7はトルクの増加にしたがって
増加し、反対に他方のコイルの検出電圧8は減少する。
According to such a configuration, magnetic anisotropy is imparted by the knurling portion 2.3, and changes in magnetic permeability in each of the knurling portions 2, 3 based on the transmitted torque are detected by the detection coil 5.6. At this time, since the knurling parts 2 and 3 are inclined in opposite directions, when a compressive force is applied in one knurling direction, a tensile force is applied in the other knurling direction. Therefore, as shown in FIG. 6, the detected voltage 7 of one of the coils 5.6 increases as the torque increases, while the detected voltage 8 of the other coil decreases.

ここで、一方のコイルの検出電圧7と他方のコイルの検
出電圧8との差をとって合成すると、第7図に示すよう
にトルクの変化のみを示すトルク検出電圧9が得られる
Here, when the difference between the detection voltage 7 of one coil and the detection voltage 8 of the other coil is taken and combined, a torque detection voltage 9 showing only a change in torque is obtained as shown in FIG.

また、従来の他のトルク検出装置として、特開昭59−
166827号公報に示されるものがある。これは、第
5図におけるナーリング部2.3に代えて、同様に互い
に反対方向に傾斜したアモルファス強磁性層を、接着、
メツキ、その他により回転軸の表面に磁気異方性部とし
て形成したものである。
In addition, as another conventional torque detection device,
There is one shown in Japanese Patent No. 166827. In this case, instead of the knurling part 2.3 in FIG. 5, amorphous ferromagnetic layers tilted in opposite directions are bonded and
A magnetically anisotropic portion is formed on the surface of the rotating shaft by plating or other methods.

このような磁気異方性部を形成すれば、強磁性を有しな
い軸を使用してもトルクの測定が可能になる。
If such a magnetic anisotropic portion is formed, torque can be measured even if a shaft that does not have ferromagnetism is used.

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような従来のものでは、温度変化や経年
変化によって検出電圧7.8のレベルが変化し、かつこ
のレベル変化にともなってその勾配もが変化する傾向が
ある。これは、軸1における磁性(透磁率、磁歪率)が
変化したり、各コイル4.5.6の電気特性が変化した
り、また、軸1のa損が変化したり弾性係数が変化した
りするためである。この結果、第7図におけるトルク検
出電圧9の勾配が変イヒし、測定感度が変化したり、検
出電圧9のゼロ点(トルクゼロのときの出力値)が変化
してトルクの測定値に誤差が生じるという問題点がある
Problems to be Solved by the Invention However, in such conventional devices, the level of the detection voltage 7.8 changes due to temperature changes and changes over time, and the slope also tends to change with this level change. be. This is due to changes in the magnetism (magnetic permeability, magnetostriction) of shaft 1, changes in the electrical characteristics of each coil 4.5.6, changes in the a-loss of shaft 1, and changes in the elastic modulus. This is for the purpose of As a result, the slope of the torque detection voltage 9 in Fig. 7 changes, the measurement sensitivity changes, and the zero point of the detection voltage 9 (output value when torque is zero) changes, causing an error in the torque measurement value. There are problems that arise.

そこで本発明はこのような問題点を解決し、上記のよう
な感度やゼロ点の変イしによってトルク測定値に誤差が
生じることを防止することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and prevent errors from occurring in torque measurement values due to changes in sensitivity and zero point as described above.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明は、 トルク伝達軸の回転軸心の方向と角度をなして磁気異方
性を付与されたトルク検出用磁気異方性部と、 このトルク検出用磁気異方性部の近傍における袖の外周
面にこの軸の回転軸心と平行な方向に磁気異方性を付与
された補正用磁気異方性部と、前記トルク検出用磁気異
方性部および補正用磁気異方性部の周囲にそれぞれ設け
られた検出コイルおよび補正コイルと、 前記補正コイルの測定データが一定の基準値と等しくな
るように補正コイルのために印加される励磁電圧を制御
するとともに、この補正コイルのための励磁電圧の制御
に対応して前記検出コイルのために印加される励磁電圧
を制御する手段と、を有する構成としたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic anisotropic portion for torque detection, which is provided with magnetic anisotropy at an angle with the direction of the rotational axis of the torque transmission shaft. , a correction magnetic anisotropy section having magnetic anisotropy imparted to the outer peripheral surface of the sleeve in the vicinity of the torque detection magnetic anisotropy section in a direction parallel to the rotational axis of the shaft, and the torque detection magnetic anisotropy section. A detection coil and a correction coil are provided around the magnetic anisotropy section and the correction magnetic anisotropy section, respectively, and an electric current is applied to the correction coil so that the measurement data of the correction coil becomes equal to a certain reference value. and means for controlling the excitation voltage applied to the detection coil in response to the control of the excitation voltage for the correction coil.

作用 このような構成によれば、制御手段により、補正コイル
の測定データが一定の基準値と等しくなるようにこの補
正コイルのための励磁電圧を制御し、かつこれに伴って
検出コイルのための励CIITs圧を制御Iするため、
検出感度が一定レベルに維持される。このため、検出電
圧の勾配および一定トルク負荷時の出力レベルが一定に
保たれることになって、トルクの検出感度に変化が生じ
ることが防止される。ここで、補正用磁気異方性部は軸
の軸心と平行な方向に形成されているため、補正コイル
の出力は軸に作用するトルクの影響を受けない。したが
って、軸におけるトルク負荷の有無やその大小、また軸
の磁気特性の経年変化、温度変化に関係なく、常に補正
コイルの測定データが一定値に制御されるため、検出コ
イルの感度が一定レベルに維持される。
According to such a configuration, the control means controls the excitation voltage for the correction coil so that the measurement data of the correction coil becomes equal to a certain reference value, and in conjunction with this, the excitation voltage for the detection coil is controlled. To control the excited CIITs pressure,
Detection sensitivity is maintained at a constant level. Therefore, the slope of the detection voltage and the output level under a constant torque load are kept constant, and changes in torque detection sensitivity are prevented. Here, since the correction magnetic anisotropy section is formed in a direction parallel to the axis of the shaft, the output of the correction coil is not affected by the torque acting on the shaft. Therefore, the measurement data of the correction coil is always controlled to a constant value, regardless of the presence or absence of torque load on the shaft, its magnitude, secular changes in the magnetic characteristics of the shaft, or temperature changes, so the sensitivity of the detection coil remains at a constant level. maintained.

実施例 第2図において、11はトルク伝達用の軸であり、たと
えばエンジンの出力を作業装置に伝達するために用いら
れる。軸11の外周面には、この軸11の軸心の方向と
20〜60麿、好ましくは45度の角度を持つ磁気異方
性を付与されたトルク検出用磁気異方性部12が設けら
れている。このトルク検出用磁気異方性部12は、前述
のように、たとえば軸11の外周面をナーリング加工す
ることによっても形成できるし、またアモルファス強磁
性層を軸11の表面に接着、メツキするなどによっても
形成できる。
Embodiment In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a torque transmission shaft, which is used, for example, to transmit the output of an engine to a working device. A magnetic anisotropic portion 12 for torque detection is provided on the outer peripheral surface of the shaft 11 and is provided with a magnetic anisotropy having an angle of 20 to 60 degrees, preferably 45 degrees, with respect to the direction of the axis of the shaft 11. ing. As described above, the torque detecting magnetic anisotropic portion 12 can be formed, for example, by knurling the outer peripheral surface of the shaft 11, or by bonding or plating an amorphous ferromagnetic layer on the surface of the shaft 11. It can also be formed by

トルク検出用磁気異方性部12の近傍における軸11の
外周面には、補正用磁気異方性部14が設けられている
。この補正用磁気異方性部14は、軸11の軸心と平行
な方向に磁気異方性が付与されており、トルク検出用磁
気異方性部12と同様のナーリング加工やアモルファス
強磁性層の接着などにより構成されている。
A correction magnetic anisotropy section 14 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 11 in the vicinity of the torque detection magnetic anisotropy section 12 . This correction magnetic anisotropy section 14 is provided with magnetic anisotropy in a direction parallel to the axis of the shaft 11, and is processed by knurling or an amorphous ferromagnetic layer similar to the torque detection magnetic anisotropy section 12. It is constructed by bonding etc.

両磁気異方性部12.14の周囲には、励磁コイル16
、17がそれぞれ配置されている。また、両励磁コイル
16.17のさらに外周には、トルク検出用磁気異方性
部12に対応する検出コイル20と補正用磁気異方性部
14に対応する補正コイル22とが、それぞれ設けられ
ている。24はコアで、強磁性体により形成されて磁束
の通銘を構成するとともに、各コイル16.17.20
.22を収容するためのケーシングとして利用される。
An excitation coil 16 is arranged around both magnetic anisotropic parts 12 and 14.
, 17 are arranged respectively. Furthermore, a detection coil 20 corresponding to the torque detection magnetic anisotropy section 12 and a correction coil 22 corresponding to the correction magnetic anisotropy section 14 are provided on the outer periphery of both excitation coils 16 and 17, respectively. ing. 24 is a core, which is made of ferromagnetic material and constitutes a magnetic flux core, and each coil 16, 17, 20
.. It is used as a casing for accommodating 22.

第1図は、電子回路を含んだ本装置の全体の構成を示す
。図において、25は発振器で、この発振器25には、
パワー増幅器にて構成される交流式の電源26が接続さ
れている。励磁コイル16.17は直列に接続されて電
源26に接続されている。検出コイル20および補正コ
イル22はそれぞれ整流器29゜28と、抵抗およびコ
ンデンサにより構成されるフィルタ33.32と、AD
変換器37.36とを介して、CP U 40に接続さ
れている。
FIG. 1 shows the overall configuration of this device including an electronic circuit. In the figure, 25 is an oscillator, and this oscillator 25 has:
An AC power source 26 composed of a power amplifier is connected. The excitation coils 16 , 17 are connected in series to the power supply 26 . The detection coil 20 and the correction coil 22 each include a rectifier 29, 28, a filter 33, 32 composed of a resistor and a capacitor, and an AD
It is connected to the CPU 40 via converters 37 and 36.

CP U 40には、電源26の出力を遮断させるため
の電fi遮断用信号枳41が、DA変換器42を伴って
接続されている。またC P U 40には、電源26
を構成するパワー増幅器の増幅率を調節してその出力を
制御する電源制御用信号、腺44が、DA変換器46を
伴って接続されている。47は基準値段定装置で、デジ
タル設定あるいはCPU内部メモリを使用してソフトウ
ェア的に設定きれる。またCI)U3Oにはタイミング
回路48が接続され、水制御のだめの動作タイミングを
発生する。49はトルク信号の出力端子である。50.
52はマニュアルスイッチで、本回路の動作タイミング
に関係なく俊述するような誤差を任意時刻に補正するた
めに用いられる。
The CPU 40 is connected to an electric fi cutoff signal 41 for cutting off the output of the power supply 26 along with a DA converter 42 . In addition, the CPU 40 has a power supply 26
A power supply control signal line 44 for adjusting the amplification factor of the power amplifier constituting the power amplifier and controlling its output is connected together with a DA converter 46. 47 is a reference price setting device, which can be set digitally or by software using the CPU's internal memory. Further, a timing circuit 48 is connected to CI) U3O, and generates the operation timing for water control. 49 is a torque signal output terminal. 50.
Reference numeral 52 denotes a manual switch, which is used to correct the above-mentioned errors at any time regardless of the operation timing of this circuit.

次に、上記構成にもとづく動作を説明する。電源26を
投入すると、検出コイル20および補正コイル22に出
力電圧が現われ、各電圧は、AD変換器37、36の出
力側すなわちCPU40の入力側では、それぞれv、S
という値になる。
Next, the operation based on the above configuration will be explained. When the power supply 26 is turned on, an output voltage appears in the detection coil 20 and the correction coil 22, and each voltage becomes v and S at the output side of the AD converters 37 and 36, that is, on the input side of the CPU 40.
The value is .

これらの値V、Sに対し、温度変化や経年変化により電
子回路が発生するゼロ点誤差の補正が、CP U 40
により次のようにして行われる。
For these values V and S, the CPU 40 corrects zero point errors that occur in electronic circuits due to temperature changes and aging.
This is done as follows.

すなわち、まず、電源遮断用信号線41を介して、電′
I!A26の出力が遮断される。すると両励磁コイル1
6、17の励tfi電圧がゼロになるため、これに対応
して検出コイル20および補正コイル22の出力電圧も
ゼロとなるべきである。したがって、このとき両AD変
換器37.36の出力がゼロ以外の値、たとえば■=ε
、S=δとなったとすると、これは何らかの誤差にもと
づくものである。そこで、CPU40により、v’ =
v−ε、s’=s−δとなるよう演粋処理する。これに
より電源遮断時はV′=s’ =oとなり、電子回路自
体のゼロ点補正が完了する。
That is, first, the power is
I! The output of A26 is cut off. Then both excitation coils 1
Since the excitation TFI voltages 6 and 17 become zero, the output voltages of the detection coil 20 and the correction coil 22 should also become zero correspondingly. Therefore, at this time, the outputs of both AD converters 37 and 36 are values other than zero, for example ■=ε
, S=δ, this is based on some kind of error. Therefore, the CPU 40 calculates v' =
Arithmetic processing is performed so that v-ε, s'=s-δ. As a result, when the power is cut off, V'=s'=o, and the zero point correction of the electronic circuit itself is completed.

その俊、電源26の遮断を解除するが、上述の式v’=
v−ε、s’ =s−δで表わされる演算機能は、その
まま保持させておく。
At that time, the cutoff of the power supply 26 is canceled, but the above formula v'=
The arithmetic functions expressed by v-ε, s' = s-δ are retained as they are.

次に、このままでは電源26解除(復帰)後の指示1f
iK (V’ −8’ )はトルクがゼロで必ずしもゼ
ロ指示をするとは限らないが、トルクが完全にゼロと判
っている状態のときに(例えばヒンサを最初にw4整す
るときやエンジンが駆動されていないとき)、手動ゼロ
点補正のためのマニュアルスイッチ50を操作するとそ
の信号がCP U 40に取り込まれ、そのとれきのト
ルク指示1a Bを減免してトルク指示値をゼロにする
。このBは次のマニュアルゼロ点補正をするまでCPU
内にメモリされる。以降、指示値はk (V’ −8’
 )−8が使用される。
Next, if this continues, instructions 1f after power supply 26 release (return)
iK (V'-8') does not necessarily indicate zero when the torque is zero, but when the torque is known to be completely zero (for example, when adjusting the hinge for the first time or when the engine is running) When the manual switch 50 for manual zero point correction is operated, the signal is taken into the CPU 40, and the torque instruction 1a-B of the debris is reduced or reduced to zero the torque instruction value. This B is the CPU until the next manual zero point correction.
stored in the memory. From now on, the indicated value is k (V'-8'
)-8 is used.

次に、感度補正が行われる。すなわち、温度変化などに
よって装置の特性が変化すると、両信号v’ 、s’は
第3図で2点鎖線で示すように上下に変動し、(ゼロ点
補正値8は省略しである)、かつ検出コイル20からの
信号にもとづく較正値V′はその勾配もが変化してしま
う。その結果、K (V’ −8’ )で示されるトル
ク信号T+−の傾斜が変化し、測定感度が変化して誤差
を生じる。
Next, sensitivity correction is performed. That is, when the characteristics of the device change due to temperature changes, both signals v' and s' fluctuate up and down as shown by the two-dot chain line in FIG. 3 (zero point correction value 8 is omitted). Moreover, the slope of the calibration value V' based on the signal from the detection coil 20 also changes. As a result, the slope of the torque signal T+-, denoted K (V'-8'), changes and the measurement sensitivity changes, causing an error.

そこで、電源制御用信号線44により電源26の出力レ
ベルを増減し、両励磁コイル16.17の励磁電圧を同
時に胃降させて、補正コイル22からの信号にもとづく
較正値S′が、基準fh設定装置47によりCPtJ入
力される設定値Esと等しくなるように、すなわちS’
 −Es =Oとなるように制御する。こうすることに
より、第3図の2点鎖線で示されていた値v’ 、s’
が実線に示される状態に補正され、較正値V′の勾配も
所定の状態となって、トルクの測定感度が補正される。
Therefore, the output level of the power supply 26 is increased or decreased by the power supply control signal line 44, and the excitation voltages of both excitation coils 16 and 17 are simultaneously lowered, so that the calibration value S' based on the signal from the correction coil 22 is adjusted to the reference fh. S'
-Es = O. By doing this, the values v' and s' indicated by the two-dot chain lines in FIG.
is corrected to the state shown by the solid line, the slope of the calibration value V' also becomes a predetermined state, and the torque measurement sensitivity is corrected.

なお、これとは反対に、基準となる設定値Esを変更す
ることにより本V装置の測定感度を様々に変化させるこ
とができ、これによって多種類の測定レンジを提供する
ことができる。
Note that, on the contrary, by changing the reference setting value Es, the measurement sensitivity of the present V device can be varied in various ways, thereby making it possible to provide a wide variety of measurement ranges.

上述のび0点補正および感度補正は、タイミング回路4
8により、一定のタイミングでこの順に行われる。すな
わち、たとえば第4図に示すように、1サイクルを1分
間として、その最初の50ミリ秒でゼロ点補正を行い、
残りの時間内で感度補正を常時すなわち多数回行いなが
らトルク出力値滴りを並行に行い、このようなサイクル
を繰返し実行するものである。あいろはゼロ点補正、感
度補正、出力演舞を別のタイミングで行うこともできる
The above-mentioned stretch zero point correction and sensitivity correction are carried out by the timing circuit 4.
8, the operations are performed in this order at a fixed timing. That is, for example, as shown in Fig. 4, one cycle is one minute, and zero point correction is performed in the first 50 milliseconds.
During the remaining time, the torque output value is adjusted in parallel while sensitivity correction is constantly performed, that is, many times, and such a cycle is repeatedly executed. Airo can also perform zero point correction, sensitivity correction, and output performance at different timings.

なお、ゼロ点補正を行っている間は、前回のサイクルで
青だトルク信号をホールドして端子49から出力する。
Note that while the zero point correction is being performed, the blue torque signal from the previous cycle is held and output from the terminal 49.

次に感度補正のためのマニュアルスイッチ52によるマ
ニュアル補正を行う場合を説明する。たとえば本装置の
製作完了時に、軸11にてこおよび分銅によって定格ト
ルクをかけ、そのときの指示値が定格値と一致するよう
に、基準11!i設定装置47を調整すればよい。
Next, a case in which manual correction is performed using the manual switch 52 for sensitivity correction will be described. For example, when the production of this device is completed, the rated torque is applied to the shaft 11 using a lever and a weight, and the reference 11! is applied so that the indicated value at that time matches the rated value. All you have to do is adjust the i setting device 47.

発明の効果 以上述べたように本発明によると、トルク信号の影響を
受けない補正用磁気異方性部に対応した補正コイルのた
めの励磁電圧を制御することにともなって、トルク検出
コイルのための励磁電圧を制御することにより、トルク
検出感度を補正するようにしたこと、更に電源遮断の手
段による電子回路のゼロ補正および出力値ゼロ補正をし
たことによって、トルク負荷の有無やその大小に関係な
く、温度変化や経年変化などにもとづいて変動するトル
ク検出感度を良好に補正でき、高精度のトルク検出が可
能になる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in addition to controlling the excitation voltage for the correction coil corresponding to the correction magnetic anisotropic part that is not affected by the torque signal, the excitation voltage for the torque detection coil is controlled. The torque detection sensitivity is corrected by controlling the excitation voltage of the motor, and the electronic circuit zero correction and output value zero correction are performed by shutting off the power supply. This makes it possible to satisfactorily correct torque detection sensitivity that fluctuates based on temperature changes, aging, etc., and enables highly accurate torque detection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のトルク測定装置の一実施例の概略図、
第2図は第1図における軸まわりの詳細図、第3図は検
出電圧を例示するグラフ、第4図は第1図に示す回路の
動作タイミング図、第5図は従来のトルク測定装置の概
略図、第6図は第5図の装置における検出電圧を示すグ
ラフ、第7図は第6図にもとづくトルク信号を示すグラ
フである。 11・・・軸、12・・・トルク検出用磁気異方性部、
14・・・補正用磁気異方性部、16.17・・・励磁
コイル、20・・・検出コイル、22・・・補正コイル
、26・・・71B、40・・・CpU、47・・・基
準値設定装置。 代理人   森  本  i  弘 第2図 第3図 第41
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the torque measuring device of the present invention;
Fig. 2 is a detailed diagram around the axis in Fig. 1, Fig. 3 is a graph illustrating the detected voltage, Fig. 4 is an operation timing diagram of the circuit shown in Fig. 1, and Fig. 5 is a diagram of the conventional torque measuring device. In the schematic diagram, FIG. 6 is a graph showing the detected voltage in the device of FIG. 5, and FIG. 7 is a graph showing the torque signal based on FIG. 6. 11... Axis, 12... Magnetic anisotropic part for torque detection,
14... Magnetic anisotropy part for correction, 16.17... Excitation coil, 20... Detection coil, 22... Correction coil, 26... 71B, 40... CpU, 47...・Reference value setting device. Agent I Hiroshi MorimotoFigure 2Figure 3Figure 41

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、トルク伝達軸の軸表面層に回転軸心の方向と角度を
なして磁気異方性を付与されたトルク検出用磁気異方性
部と、 このトルク検出用磁気異方性部の近傍の軸表面層におい
て回転軸心と平行な方向に磁気異方性を付与された補正
用磁気異方性部と、前記トルク検出用磁気異方性部およ
び補正 用磁気異方性部の周囲にそれぞれ設けられた検出コイル
および補正コイルと、 前記補正コイルの測定データが一定の基準値と等しくな
るように補正コイルのために印加される励磁電圧を制御
するとともに、この補正コイルのための励磁電圧の制御
に対応して前記検出コイルのために印加される励磁電圧
を制御する手段と、 を有することを特徴とするトルク測定装置。 2、検出コイルに対応して検出用励磁コイルを設けると
ともに、補正コイルに対応して補正用励磁コイルを設け
、前記検出用および補正用励磁コイルを直列に接続して
電源に接続したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載のトルク測定装置。 3、制御手段は電源の出力を制御可能とされていること
を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載のトルク測定
装置。 4、トルク測定時に、適当なタイミングで電源の出力を
遮断する手段と、 前記電源出力の遮断時における検出コイルおよび補正コ
イルの測定データを求める手段と、 前記電源出力の遮断が解除されたときの検出コイルおよ
び補正コイルの測定データから、これら検出コイルおよ
び補正コイルにおける前記電源遮断時の測定データを差
し引いて、測定データを較正する手段とを有することを
特徴とする特許請求の範囲第2項または第3項に記載の
トルク測定装置。 5、制御手段は、補正コイルの測定データの較正値が基
準値と等しくなるように、制御を行うよう構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載のトル
ク測定装置。 6、基準値を設定可能な基準値設定装置を有することを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項までのいず
れかに記載のトルク測定装置。 7、検出コイルおよび補正コイルの測定データを較正す
る処理と、補正コイルの測定データの較正値が基準値と
等しくなるように電源の出力を制御する処理とを、一定
タイミングごとに実行させる手段を有することを特徴と
する特許請求の範囲第5項または第6項に記載のトルク
測定装置。 8、二つの処理のうち少なくともいずれか一つを、一定
タイミングに関係なく、マニュアル操作で任意の時期に
実行させることができるマニュアルスイッチを有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のトルク測
定装置。 9、検出コイルと補正コイルとの測定データの較正値の
差に係数を乗じた値を出力するトルク値出力端子を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項から第8項ま
でのいずれかに記載のトルク測定装置。
[Scope of Claims] 1. A magnetic anisotropic portion for torque detection in which a shaft surface layer of a torque transmission shaft is provided with magnetic anisotropy at an angle with the direction of the axis of rotation; a correction magnetic anisotropy section provided with magnetic anisotropy in a direction parallel to the rotational axis in a shaft surface layer near the orthotropic section; the torque detection magnetic anisotropy section and the correction magnetic anisotropy section; A detection coil and a correction coil are respectively provided around the genital area, and the excitation voltage applied to the correction coil is controlled so that the measurement data of the correction coil is equal to a certain reference value, and the correction coil is a means for controlling an excitation voltage applied to the detection coil in response to control of an excitation voltage for the detection coil. 2. A detection excitation coil is provided corresponding to the detection coil, and a correction excitation coil is provided corresponding to the correction coil, and the detection and correction excitation coils are connected in series and connected to a power source. A torque measuring device according to claim 1. 3. The torque measuring device according to claim 2, wherein the control means is capable of controlling the output of the power source. 4. means for cutting off the output of the power supply at an appropriate timing during torque measurement; means for obtaining measurement data of the detection coil and the correction coil when the power output is cut off; Claim 2, further comprising means for subtracting the measurement data of the detection coil and the correction coil from the measurement data of the detection coil and the correction coil at the time of power cutoff to calibrate the measurement data. The torque measuring device according to item 3. 5. The torque measuring device according to claim 4, wherein the control means is configured to perform control so that the calibration value of the measurement data of the correction coil becomes equal to the reference value. 6. The torque measuring device according to any one of claims 1 to 5, characterized by having a reference value setting device capable of setting a reference value. 7. Means for executing at regular timing a process of calibrating the measurement data of the detection coil and the correction coil, and a process of controlling the output of the power supply so that the calibration value of the measurement data of the correction coil becomes equal to the reference value. The torque measuring device according to claim 5 or 6, characterized in that the torque measuring device has: 8. Claim 7, characterized by having a manual switch that allows at least one of the two processes to be executed at any time by manual operation, regardless of the fixed timing. torque measuring device. 9. Any one of claims 4 to 8, characterized by having a torque value output terminal that outputs a value obtained by multiplying the difference between the calibration values of the measurement data of the detection coil and the correction coil by a coefficient. The torque measuring device described in .
JP87334864A 1987-12-28 1987-12-28 Torque measuring instrument Pending JPH01173845A (en)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP87334864A JPH01173845A (en) 1987-12-28 1987-12-28 Torque measuring instrument
DE3887853T DE3887853T2 (en) 1987-12-28 1988-10-01 Torque measuring device.
EP19920100636 EP0480912A3 (en) 1987-12-28 1988-10-01 Torque measuring device
EP88116294A EP0321662B1 (en) 1987-12-28 1988-10-01 Torque measuring device
KR1019880013679A KR930011087B1 (en) 1987-12-28 1988-10-20 Torque measuring apparatus
US07/260,990 US4920809A (en) 1987-12-28 1988-10-21 Magnetically anisotropic torque measuring device with error correction
CN 88105838 CN1016731B (en) 1987-12-28 1988-12-27 Device for measuring torque
CN 91108940 CN1060529A (en) 1987-12-28 1988-12-27 Torque-measuring apparatus
CN91108938A CN1060527A (en) 1987-12-28 1988-12-27 Torque-measuring apparatus
CN 91108939 CN1024153C (en) 1987-12-28 1988-12-27 Torque measuring device
US07/439,347 US4972728A (en) 1987-12-28 1989-11-20 Torque measuring device
US07/439,343 US4972726A (en) 1987-12-28 1989-11-20 Torque measuring device
US07/439,344 US4972727A (en) 1987-12-28 1989-11-20 Torque measure device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP87334864A JPH01173845A (en) 1987-12-28 1987-12-28 Torque measuring instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01173845A true JPH01173845A (en) 1989-07-10

Family

ID=18282076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP87334864A Pending JPH01173845A (en) 1987-12-28 1987-12-28 Torque measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01173845A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007309925A (en) * 2006-04-19 2007-11-29 Honda Motor Co Ltd Magnetostrictive torque sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007309925A (en) * 2006-04-19 2007-11-29 Honda Motor Co Ltd Magnetostrictive torque sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0321662B1 (en) Torque measuring device
US20070107528A1 (en) Versatile strain sensor employing magnetostrictive electrical conductors
US20070252587A1 (en) Method for Determining the Rotor Position of a Synchronous Machine
US6591699B2 (en) Temperature compensator of torque sensor
JPH01173845A (en) Torque measuring instrument
EP0379509B1 (en) Device for non-contact measuring of stresses in a bar-shaped body
JPH02163625A (en) Torque measuring instrument
JPH01173844A (en) Torque measuring instrument
JPH07117463B2 (en) Torque measuring device
JP2801124B2 (en) Correction method for zero error of torque sensor
JP4897657B2 (en) Magnetostrictive torque sensor device, magnetostrictive torque sensor device for electric steering, and initialization method of magnetostrictive torque sensor device
JPH0545239A (en) Over-load preventive device for magneto-strictive torque sensor
JPH05149804A (en) Manufacture of magnetostriction type torque sensor
JP2661728B2 (en) Torque measuring device
JPH01173843A (en) Torque measuring instrument
JP2001074572A (en) Torque detector for power steering
JPH06288786A (en) Method for correcting zero point error of torque sensor
JPH04286927A (en) Compensating apparatus for sensitivity of torque measuring device
JPH06317493A (en) Torque sensor
JPH06288787A (en) Method for correcting zero point error of torque sensor
JPH09232647A (en) Hall element diving circuit
JP2003307432A (en) Rotation sensor
JPH0739974B2 (en) Temperature compensation device for torque measuring device
JP2831206B2 (en) Magnetostrictive torque sensor
JPH06317492A (en) Zero point error correction method for torque sensor