JPH04357428A - トルクセンサの温度特性の補償装置 - Google Patents
トルクセンサの温度特性の補償装置Info
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- JPH04357428A JPH04357428A JP31113791A JP31113791A JPH04357428A JP H04357428 A JPH04357428 A JP H04357428A JP 31113791 A JP31113791 A JP 31113791A JP 31113791 A JP31113791 A JP 31113791A JP H04357428 A JPH04357428 A JP H04357428A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
性の補償装置に関する。
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、いわゆ
る磁歪式のトルクセンサがある。
クセンサにおいては、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が、温度特性を持つ。つま
り、温度変化にともなって零点出力が変化し、検出誤差
の要因となる。
、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。
、簡単な構成で確実に零点の温度特性を補償できるよう
にすることを目的とする。
本発明は、トルク伝達軸の外周面に形成された磁気異方
性部と、この磁気異方性部に対応して設けられた検出コ
イルとを備えて、前記トルク伝達軸に印加されるトルク
の大小に応じた交流信号を前記検出コイルから出力して
前記トルクの大きさを測定するようにした磁歪式のトル
クセンサにおいて、このトルクセンサの零点の温度特性
を打ち消すように作用するアンバランスを検出回路に発
生させることのできる感温抵抗を、このトルクセンサの
内部に組み込んだものである。
回路に発生されるアンバランスによって、トルクセンサ
の零点の温度特性が打ち消されて補償されるため、セン
サの零点の変動にともなう検出誤差の発生が防止される
。
はトルク伝達用の軸であり、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1の外周には、この軸1
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2、3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
1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。
方性部2、3に対応した一対の検出コイル4、5と、こ
れら検出コイル4、5を励磁するための励磁コイル6と
が設けられている。励磁コイル6は、交流電源7に接続
されている。
9は、インピーダンス変換用の第1のバッファアンプ1
0、11にそれぞれ接続されている。一方のバッファア
ンプ10の出力側には感温抵抗 RT が接続され、ま
た他方のバッファアンプ11の出力側には、抵抗 RX
が接続されている。これら感温抵抗 RT および抵
抗 RX には、出力取り出し用の抵抗 R1, R2
がそれぞれ接続されている。
センサ12が構成される。このトルクセンサ12からの
一対の出力ライン13、14は、それぞれインピーダン
ス変換用の第2のバッファアンプ15、16に接続され
ている。17、18は、これら第2のバッファアンプ1
5、16の出力端子である。
ン8、9に現れる電圧を v10、v20 、第1のバ
ッファアンプ10、11の出力側に現れる電圧を v1
1、v21 、抵抗 R1 、R2 の端子に現れる電
圧を v12、v22 、出力端子17、18に現れる
電圧を v13、v23 とする。
アンプのオフセットを無視すると、v11 = v10
、 v21 = v20、 v13 = v12、 v
23 = v22となる。また、両検出コイル4、5が
完全に等しい特性を持っているものとすると、 v20
= v10 となる。さらに、 R1 = R2
とすると、両出力端子17、18に現れる電圧 v1
3、v23 の差は、 v13 − v2
3 = [R1/( R1+ RT )]・v10 −
[R1/( R1+ RX )]・v20
= R1v10・[1/(
R1+ RT ) − 1/( R1+ RX )]
= R1v10・
[( RX − RT )/{(R1+ RT )
・(R1+ RX ) }] となる。ところで、通常
R1 ≫ RT, RX とおくことができるため、 v13 − v23 ≒ ( v10 / R1 )
・ ( RX − RT )と表すことができる。
℃として、常温(たとえば25℃)におけるその抵抗値
を RX に等しく選ぶと、 T℃における抵抗値は、
RT = RX ・〔 1 + α・( T −
25 ) ]となる。この式を上式に代入すると、 v13 − v23 ≒ [ −(
RX / R1) ・α] ・ ( T − 25
) ・ v10 となる。
v13 −v23 は、検出コイル4、5の出力電
圧 v10 に換算して、−( RX / R1)
・α の温度係数を持つことになる。すなわち、トル
クセンサ12の零点の温度特性を、感温抵抗 RT に
よって補償することが可能となる。 (具体例) トルクセンサの零点の温度特性 −
500ppm/℃ (トルクセンサの定格出力
に換算して) トルクセン
サの感度 定格出力で
検出コイル出力の1% R1 = R2 =
10kΩ 感温抵抗 RT の温度係数
+5000 ppm/℃ とする
と、感温抵抗 RT (= RX )の抵抗値は、−(
RX / R1) ・α = −500(ppm
/ ℃) × 1%から、 RX = 500 × 0.01 × 10kΩ
/ 5000= 10Ω となる。
が小さいときは、第1のバッファアンプ10、11を省
略することができる。また、上記においてはバッファア
ンプおよび抵抗 R1, R2 の温度特性を無視した
が、トルクセンサ12の温度特性にこれらの温度特性を
合わせて、同様の方法で補償することができる。
例を示す。感温抵抗 RT および抵抗RX は、検出
回路の温度を感知可能な適当な場所に設置することがで
きるが、以下の変形実施例では、この設置場所が様々に
変化するものについて説明する。
び抵抗 RX は抵抗 R1, R2 と直列に接続さ
れ、この感温抵抗 RT および抵抗 RX の端子が
第2のバッファアンプ15、16に接続されている。
R3, R4 は、第1のバッファアンプ10、11の
出力側に接続された抵抗である。
び抵抗 RX は、検出コイル4、5と直列に接続され
ている。 図4の実施例では、各検出コイル4、5からの出力ライ
ン8、9は、これら検出コイル4、5からの交流出力を
整流するための全波整流回路21、22に接続されてい
る。 R51、 R52、および R61、 R62は、こ
れら整流回路21、22における入力抵抗である。そし
て、感温抵抗 RT および抵抗 RX は、検出コイ
ル4、5と整流回路21、22との間、すなわち入力抵
抗 R51、 R52、と R61、 R62とに直列
に接続されている。
び抵抗 RX は、全波整流回路21、22の内部に設
けられている。すなわち、全波整流回路21、22はバ
ッファアンプ10、11の次段に接続され、この整流回
路21、22のゲインのフィードバック抵抗 R7,
R8 に直列に、感温抵抗 RT および抵抗 RX
が設けられた構成となっている。
の図1〜図5の回路では図示および説明を省略したが、
本発明にもとづく磁歪式のトルクセンサでは、最終的に
両検出コイル4、5からの出力信号の差を演算すること
で、軸1に印加されるトルクの大きさが求められる。図
6において、23はこの差を演算するための差動増幅回
路であり、両整流回路21、22からの出力信号がそれ
ぞれ入力されるとともに、その差にもとづくトルク信号
Tが、その出力端子24に現れるように構成されている
。 R9, R10は差動増幅回路23の入力抵抗であ
るが、感温抵抗 RT および抵抗 RX は、それぞ
れ入力抵抗 R9, R10に直列に接続されている。
ための基準電圧発生部であり、抵抗 R11を有し
ている。図7の実施例では、この基準電圧発生部25に
、感温抵抗 RT および抵抗 RX が接続され
ている。すなわち、これら抵抗 RT 、RX は、そ
れぞれが並列接続されうえで抵抗 R11に直列に接続
されており、またこれら抵抗 RT 、 RX は、抵
抗 R12、 R13を介して、正の基準電圧源26お
よび負の基準電圧源27にそれぞれ接続されている。
たときには、感温抵抗RT の抵抗値の変化にもとづき
差動増幅回路23への基準電圧が変化することで、検出
回路の温度特性が補償される。
温抵抗 RT および抵抗 RX と、抵抗R11との
間に、インピーダンス変換用のバッファアンプ28が設
けられた構成となっている。
クセンサの零点の温度特性を打ち消すように作用するア
ンバランスを検出回路に発生させることのできる感温抵
抗を、このトルクセンサの内部に組み込んだだけの簡単
な構成で、センサの零点の変動にともなう検出誤差の発
生を確実に防止することができる。
補償装置の回路図である。
の補償装置の回路図である。
特性の補償装置の回路図である。
の温度特性の補償装置の回路図である。
の温度特性の補償装置の回路図である。
の温度特性の補償装置の回路図である。
の温度特性の補償装置の回路図である。
の温度特性の補償装置の回路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 トルク伝達軸の外周面に形成された磁
気異方性部と、この磁気異方性部に対応して設けられた
検出コイルとを備えて、前記トルク伝達軸に印加される
トルクの大小に応じた交流信号を前記検出コイルから出
力して前記トルクの大きさを測定するようにした磁歪式
のトルクセンサにおいて、このトルクセンサの零点の温
度特性を打ち消すように作用するアンバランスを検出回
路に発生させることのできる感温抵抗を、このトルクセ
ンサの内部に組み込んだことを特徴とするトルクセンサ
の温度特性の補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6062691 | 1991-03-26 | ||
JP3-60626 | 1991-03-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04357428A true JPH04357428A (ja) | 1992-12-10 |
JP2633125B2 JP2633125B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=13147701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3311137A Expired - Lifetime JP2633125B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-11-27 | トルクセンサの温度特性の補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2633125B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19702519A1 (de) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Unisia Jecs Corp | Magnetostriktionstyp- Drehmomenterfassungsvorrichtung |
JP2002013991A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Showa Corp | トルクセンサの異常検出装置 |
JP2009236920A (ja) * | 1995-05-11 | 2009-10-15 | Mts Systems Corp | 音響トランスデューサ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5989231U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-16 | 日産自動車株式会社 | トルク検出装置 |
JPS6333634A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Aisin Warner Ltd | トルク検出装置 |
JPH01173842A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Kubota Ltd | トルク測定装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3311137A patent/JP2633125B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2633125B2 (ja) | 1997-07-23 |
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