JPH06241934A - Examination device for magnetostrictive torque sensor - Google Patents

Examination device for magnetostrictive torque sensor

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JPH06241934A
JPH06241934A JP2459393A JP2459393A JPH06241934A JP H06241934 A JPH06241934 A JP H06241934A JP 2459393 A JP2459393 A JP 2459393A JP 2459393 A JP2459393 A JP 2459393A JP H06241934 A JPH06241934 A JP H06241934A
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JP
Japan
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signal
circuit
output
torque
signal processing
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Application number
JP2459393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nakamoto
昭 中本
Takuji Mori
卓司 森
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06241934A publication Critical patent/JPH06241934A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable easy examination of process circuit's function based an the output signal of the process circuit by generating digital unbalanced signal with a control circuit, and with this, supplying a signal processing circuit with calibration signal. CONSTITUTION:After power is turned on, a calculation control circuit 23 reads, out of a memory 24, zero point correction and sensitivity correction data, and writes them in D/A convertors 16 and 20, and at the same time, based on the output of a temperature sensor 25, reads correction data for zero point shift and sensitivity fluctuation that follow temperature changes out of the memory 24, and then writes them in the D/A convertors 16 and 21, respectively. Based on the data of convertors 16, 20 and 21, zero point, sensitivity and temperature fluctuation are corrected. At inspection of a signal processing circuit, calibration signal is sent from a line 27 to the circuit 23, which generates digital unbalanced signal to be supplied to a differential amplifier 14 through the convertor 16. As a result, only when no abnormality exists with respective circuit elements, corresponding output appears at the signal processing circuit, and based on this, presence of abnormality is decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁歪式トルクセンサの検
査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetostrictive torque sensor inspection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】公知の磁歪式トルクセンサとして、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
のコイルで検出し、両検出信号を信号処理回路に入力し
て、その差から、軸に作用するトルクの大きさを電気信
号で出力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 magnetostrictive torque sensor, a pair of magnetic anisotropic portions are formed on the outer peripheral surface of a torque transmission shaft, and the magnetic permeability of each magnetic anisotropic portion when torque is applied to this shaft. Change is detected by a pair of coils arranged near these magnetic anisotropy parts, both detection signals are input to the signal processing circuit, and from the difference, the magnitude of the torque acting on the shaft is detected as an electric signal. It is known that the output is made in.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような磁歪式トル
クセンサが故障すると、軸に印加されているトルクの大
きさに対応しない出力が現れたり、定格出力以上の出力
が現れるなどの誤動作が生じるおそれがある。しかし、
公知の磁歪式トルクセンサでは、故障により誤動作が生
じているのか否かの判定が困難であり、また故障である
と認められてもその故障箇所を特定することが困難であ
るという問題点がある。
When such a magnetostrictive torque sensor fails, malfunctions such as an output that does not correspond to the magnitude of the torque applied to the shaft or an output that exceeds the rated output will occur. There is a risk. But,
The known magnetostrictive torque sensor has a problem that it is difficult to determine whether or not a malfunction has occurred due to a failure, and it is difficult to identify the failure location even if it is recognized as a failure. .

【0004】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、磁歪式トルクセンサにおける故障の有無および故障
箇所を容易に検査できるようにすることを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to make it possible to easily inspect the presence / absence of a failure in the magnetostrictive torque sensor and the failure location.

【0005】[0005]

【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、トルク検出軸の外周に形成された磁気異方性
部と、前記トルク検出軸にトルクが印加されたときの前
記磁気異方性部の透磁率の変化を検出して、前記トルク
の大小に応じた信号を出力可能なコイルと、このコイル
からの出力信号を処理して前記印加トルクの大きさを演
算する信号処理回路と、デジタルアンバランス信号を発
生して、このデジタルアンバランス信号にもとづくキャ
リブレーション信号を前記信号処理回路へ供給可能な制
御回路とを有して、前記キャリブレーション信号を供給
したときの前記信号処理回路の出力信号から、この信号
処理回路の機能を検査できるようにしたものである。
In order to achieve this object, the present invention provides a magnetic anisotropic portion formed on the outer periphery of a torque detecting shaft and the magnetic anisotropy when a torque is applied to the torque detecting shaft. A coil capable of detecting a change in magnetic permeability of the anisotropic portion and outputting a signal according to the magnitude of the torque, and a signal processing circuit for processing an output signal from the coil to calculate the magnitude of the applied torque. And a control circuit capable of generating a digital unbalanced signal and supplying a calibration signal based on the digital unbalanced signal to the signal processing circuit, and the signal processing when the calibration signal is supplied. The function of this signal processing circuit can be inspected from the output signal of the circuit.

【0006】[0006]

【作用】このような構成において、制御回路からアンバ
ランス信号を出力して信号処理回路へキャリブレーシヨ
ン信号を供給すると、もし信号処理回路の機能が正常で
あれば、このアンバランスに応じたセンサ出力信号が現
れることになる。ところが信号処理回路の機能に異常が
生じた場合には、このようなアンバランスに応じたセン
サ信号が現れないため、この信号処理回路が故障してい
ることが検知される。
In such a configuration, when the control circuit outputs the unbalanced signal and supplies the calibration signal to the signal processing circuit, if the function of the signal processing circuit is normal, the sensor output corresponding to the unbalanced signal is output. A signal will appear. However, when an abnormality occurs in the function of the signal processing circuit, a sensor signal corresponding to such an imbalance does not appear, so that it is detected that the signal processing circuit is out of order.

【0007】[0007]

【実施例】図1において、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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, 6 is a torque detecting shaft, which is made of a material having soft magnetism and magnetostriction. On the outer circumference of the shaft 6, a pair of magnetic anisotropic parts 7, 7 are formed by a large number of grooves, etc., which are inclined by ± 45 degrees with respect to the direction of the axis of the shaft 6 and are inclined in opposite directions. ing. The large number of grooves are formed, for example, by rolling the shaft 6, and the characteristics thereof are improved by performing heat treatment or shot peening after rolling.

【0008】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。
Around the magnetic anisotropy portions 7 and 7, a pair of detection coils 8 and 8 corresponding to the magnetic anisotropy portions 7 and 7, and an exciting coil for exciting the detection coils 8 and 8. 9,
9 and are provided. The exciting coils 9, 9 are connected to an oscillating circuit 10 for supplying an alternating current.

【0009】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11、11を介して差動増幅器12に接続さ
れている。一方のコイル8と整流回路11との間には、差
動増幅器14が設けられている。この差動増幅器14には、
零点補正および温度変化にともなう零点変動の補正用の
D/A変換器16の出力側が接続されている。このD/A
変換器16には、定電圧発生回路15が接続されている。差
動増幅器12からの出力ラインは、フィルタ13を介して、
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。
D/A変換器21の出力側には、トルク信号ライン3が接
続されている。
The output lines from the detection coils 8 and 8 are
They are connected to the differential amplifier 12 via the rectifier circuits 11 and 11, respectively. A differential amplifier 14 is provided between the coil 8 and the rectifying circuit 11. In this differential amplifier 14,
The output side of the D / A converter 16 for zero point correction and correction of zero point variation due to temperature change is connected. This D / A
A constant voltage generation circuit 15 is connected to the converter 16. The output line from the differential amplifier 12 is passed through the filter 13
It is connected to the D / A converter 20 for sensitivity correction. Also D
The output line from the / A converter 20 is connected to the D / A converter 21 for correcting the sensitivity variation due to the temperature change.
The torque signal line 3 is connected to the output side of the D / A converter 21.

【0010】各D/A変換器16、20、21には、トルクセ
ンサ内に設けられたデジタル式の演算制御回路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が併設されるとともに、データ入出力ライ
ン4とキャリブレーション要求信号ライン27とが接続さ
れている。25は温度センサで、トルクセンサの温度を検
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。以上によって、検出コイル8、8からの出力信号を
処理して印加トルクの大きさを演算する信号処理回路が
構成される。
An output line from a digital arithmetic control circuit 23 provided in the torque sensor is connected to each D / A converter 16, 20, 21. The arithmetic control circuit 23 is provided with a memory 24, and is connected with the data input / output line 4 and the calibration request signal line 27. A temperature sensor 25 can detect the temperature of the torque sensor. The output line from this temperature sensor 25 is
It is connected to the arithmetic and control circuit 23 through the A / D converter 26. With the above, a signal processing circuit that processes the output signals from the detection coils 8 and calculates the magnitude of the applied torque is configured.

【0011】このような構成において、トルクセンサ
は、測定モードと補正モードとに択一的に切り換え可能
である。まず、補正モードについて説明する。零点補正
すなわち零バランス補正の場合には、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、適宜の手段で測
定する。そして、その測定データからセンサのための零
点補正データを求め、これ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の出力にもとづく補正により出力信号
V1が0になり、零点補正が行われる。
In such a structure, the torque sensor can be selectively switched between the measurement mode and the correction mode. First, the correction mode will be described. For zero point correction, that is, zero balance correction, at room temperature, for example, 25
The output signal V1 when the torque is not applied to the shaft 6 is output to the torque signal line 3 as it is at ° C and measured by an appropriate means. Then, the zero-point correction data for the sensor is obtained from the measured data, and this is written in the memory 24 in the sensor from the data input / output line 4 via the arithmetic control circuit 23. The arithmetic control circuit 23 stores the zero correction data in the memory 24.
Read from and write to the D / A converter 16. Then, the output signal is corrected by the correction based on the output of the D / A converter 16.
V1 becomes 0, and the zero point correction is performed.

【0012】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を測定する。同時に、トルク
センサの温度センサ25の出力V6を、演算制御回路23を経
由してデータ入出力ライン4により測定する。そして、
これらの測定データから、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、センサ内
のメモリ24に書き込む。
Next, the correction of the zero point variation due to the temperature change will be described. First, put the torque sensor in the constant temperature bath,
The temperature in the tank is changed without applying torque to the shaft 6, and the sensor output V5 at this time is measured. At the same time, the output V6 of the temperature sensor 25 of the torque sensor is measured by the data input / output line 4 via the arithmetic control circuit 23. And
From these measurement data, data for correcting the zero-point fluctuation due to temperature change is calculated, and the calculation result is written from the data input / output line 4 to the memory 24 in the sensor via the calculation control circuit 23.

【0013】トルクセンサの周囲温度が変化したときに
は、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16へ書き込
む。この結果、センサ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0とな
る。
When the ambient temperature of the torque sensor changes, the output V6 of the temperature sensor 25 changes accordingly. Then, the arithmetic control circuit 23 stores, in accordance with the output V6, data for correcting the zero-point fluctuation associated with the temperature change in the memory 24.
Read out and write the data to the D / A converter 16. As a result, even if the ambient temperature of the sensor changes, the sensor output V5 in the state where the torque is not applied to the shaft 6 is always 0.

【0014】同様に、演算制御回路23にて感度補正デー
タをメモリ24から読み出し、D/A変換器20へ書き込む
ことで、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。また同様に、トルクセンサ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。
Similarly, the arithmetic control circuit 23 reads the sensitivity correction data from the memory 24 and writes it in the D / A converter 20 so that the output V4 of the D / A converter 20 is constant corresponding to the rated torque. It becomes a voltage, and the sensitivity is corrected by this. Similarly, when the ambient temperature of the torque sensor changes and the output V6 of the temperature sensor 25 changes, the arithmetic control circuit 23 outputs data for correcting the sensitivity variation due to the temperature change according to the output V6. The data is read from the memory 24 and the data is written in the D / A converter 21. As a result, even if the ambient temperature of the sensor changes, it is possible to perform correction so that the sensor sensitivity is always constant.

【0015】測定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16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 control circuit 23 reads the zero point correction data and the sensitivity correction data from the memory 24, and D and D respectively.
Write to the A / A converter 16 and the D / A converter 20. Further, the arithmetic control circuit 23, immediately after the power is turned on, based on the output V6 of the temperature sensor 25, the data for correcting the zero point variation due to the temperature change, and the data for correcting the sensitivity variation due to the temperature change. Read from memory 24, D
Write to the A / A converter 16 and the D / A converter 21.

【0016】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16、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。
Then, 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 in the D / A converters 16 and 21, even if the ambient temperature of the torque sensor changes, it is corrected so that the zero point and the sensitivity of the sensor become constant.

【0017】信号処理回路の検査を行うときには、キャ
リブレーション要求信号ライン27によって演算制御回路
23にデジタルのキャリブレーション要求信号を送る。す
ると、この演算制御回路23はデジタルアンバランス信号
を発生して、D/A変換器16に書き込む。D/A変換器
16は、それに応じたアナログのキャリブレーション信号
を差動増幅器14に供給する。すると、信号処理回路にア
ンバランス信号が入力されることになるため、各回路素
子にて構成される信号処理回路に異常がない場合には、
それに応じた出力V5が現れる。もし所期の出力が現れな
い場合には、信号処理回路に何らかの故障が生じている
と判断できる。
When the signal processing circuit is inspected, the calibration control signal line 27 is used to check the operation control circuit.
Send a digital calibration request signal to 23. Then, the arithmetic control circuit 23 generates a digital unbalanced signal and writes it in the D / A converter 16. D / A converter
16 supplies the corresponding analog calibration signal to the differential amplifier 14. Then, an unbalanced signal is input to the signal processing circuit, so if there is no abnormality in the signal processing circuit configured by each circuit element,
The corresponding output V5 appears. If the expected output does not appear, it can be determined that some failure has occurred in the signal processing circuit.

【0018】このようにD/A変換器16は、零点補正用
の回路素子として使用されるほかに、温度変化にともな
う零点変動の補正用の回路素子としても使用され、さら
に、信号処理回路を検査するための回路素子としても使
用される。
As described above, the D / A converter 16 is used not only as a circuit element for correcting the zero point but also as a circuit element for correcting the zero point variation due to the temperature change, and further includes a signal processing circuit. It is also used as a circuit element for inspection.

【0019】図2は、零点補正や感度補正を信号処理回
路においてデジタル補正する方式のトルクセンサの構造
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。
FIG. 2 shows the structure of a torque sensor of the type that digitally corrects the zero point correction and the sensitivity correction in the signal processing circuit. Here, the output line from the filter 13 provided on the output side of the differential amplifier 12 is connected to the arithmetic control circuit 23 via the A / D converter 31. The torque signal line 3 is derived from the arithmetic control circuit 23 via the D / A converter 32.

【0020】このデジタル補正方式のトルクセンサで
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。
In this digital correction type torque sensor, the same zero point correction as in the analog type, sensitivity correction, correction of zero point variation due to temperature change, and correction of sensitivity variation due to temperature change are arithmetically controlled. It is performed by digital calculation in the circuit 23.

【0021】信号処理回路の検査を行うときには、図1
の場合と同様に、キャリブレーション要求信号ライン27
によって演算制御回路23にデジタルのキャリブレーショ
ン要求信号を供給する。
When the signal processing circuit is inspected, FIG.
Calibration request signal line 27
A digital calibration request signal is supplied to the arithmetic and control circuit 23 by.

【0022】図3は、アナログ補正方式の変形実施例の
トルクセンサを示す。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。
FIG. 3 shows a torque sensor of a modified example of the analog correction method. Here, only one magnetic anisotropic portion 7 is formed on the outer peripheral surface of the torque detection shaft 6 so as to be inclined with respect to the shaft center. A coil 41 is arranged around the magnetic anisotropic portion 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、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の出力側にローパ
スフィルタ46が接続されることで、励磁電圧検出回路47
を構成している。
The coil 41 is shown by a solid line in the figure, and is connected to the oscillation circuit 10 via a temperature sensitive resistor 42 and a resistor 43 for roughly adjusting the zero-point fluctuation due to temperature change. The temperature-sensitive resistor 42 can be installed between the resistor 43 and the coil 41 as shown by a broken line in the figure, or can be installed in another place. resistance
43 has a resistance value approximately equal to the impedance of the coil 41. A rectifier circuit is provided between the oscillator circuit 10 and the temperature sensitive resistor 42.
45 are connected in parallel, and the low-pass filter 46 is connected to the output side of the rectifier circuit 45, so that the excitation voltage detection circuit 47
Are configured.

【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、差動
増幅器14と整流回路48とローパスフィルタ49とがこの順
で接続され、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、増幅器52に
接続されている。
The differential amplifier 14, the rectifier circuit 48, and the low-pass filter 49 are connected in this order to the output line from the coil 41, that is, the line in parallel with the temperature-sensitive resistor 42 shown by the broken line in the figure. It constitutes the torque detection circuit 50. 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.

【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。これ
らの回路53、54によって、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。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 judgment circuit 53 for detecting the direction of the torque applied to the torque detection shaft 1 by a known method, and a gain switching circuit 54. By these circuits 53 and 54, 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. Reference numeral 59 is a feedback line, which is connected to the arithmetic and control circuit 23 via the A / D converter 60.

【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 torque is applied to the torque detection shaft 6, the magnetic permeability of the magnetic anisotropic portion 7 changes, which changes 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 maximum and the torque detection sensitivity becomes 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 set to the coil value.
By making it almost equal to the impedance of 41, the torque detection sensitivity becomes large.

【0027】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。
When the excitation voltage Vex changes for some reason, the output of the detection voltage also changes accordingly, but the rate of change is equal to the rate of change of the excitation 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 the torque output does not change no matter how the exciting voltage Vex changes.

【0028】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 temperature sensing resistor 42 is adjusted so that the output V1 of the differential amplifier 51 becomes zero when the torque is not acting on the torque detection shaft 6 and the torque is zero. The resistance value, that is, the correction constant is determined. In this way, even if the torque sensor changes in temperature, the output V1 whose output fluctuation is roughly compensated for appears in the differential amplifier 51 in response to the temperature change. After all, the output V1 of the differential amplifier 51 appears to prevent the occurrence of an error due to the fluctuation of the excitation voltage Vex of the oscillator circuit 10 and the occurrence of an error due to the temperature change.

【0029】この差動増幅器51の出力V1は、図1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
たものとして現れる。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。また、図1の場合と同様に、キャリブ
レーション要求信号ライン27によって演算制御回路23に
デジタルのキャリブレーション要求信号を送ることで、
信号処理回路の検査を行うことができる。
The output V1 of the differential amplifier 51 appears as zero-corrected by the differential amplifier 14 as in the case of the embodiment of FIG. That is, the zero-point variation due to the temperature change is roughly adjusted by the temperature-sensitive resistor 42 and then finely adjusted by the differential amplifier 14. Further, the D / A converter 16 and the differential amplifier 14 of this embodiment not only perform the zero point correction but also finely adjust the zero point variation due to the temperature change. Further, as in the case of FIG. 1, by sending a digital calibration request signal to the arithmetic control circuit 23 through the calibration request signal line 27,
The signal processing circuit can be inspected.

【0030】図4は、図3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2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2および図3に示した実
施例のものと、それぞれ同様である。
FIG. 4 shows a modified embodiment of the present invention in which only one magnetic anisotropic portion 7 is provided corresponding to FIG. 3, but its correction method is the digital correction method as in the case of FIG. The following is an example. The operation is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、デジ
タルアンバランス信号にもとづくキャリブレーション信
号を信号処理回路へ供給可能とし、強制的にアンバラン
ス状態を作り出して、そのときの信号処理回路の出力信
号から、この信号処理回路の機能を検査できるようにし
たため、磁歪式トルクセンサの信号処理回路の信頼性を
向上させることができ、また故障部分が存在する場合に
は容易にその部分を特定することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to supply a calibration signal based on a digital unbalanced signal to a signal processing circuit, forcibly creating an unbalanced state, and the signal processing circuit at that time. Since the function of this signal processing circuit can be inspected from the output signal of, the reliability of the signal processing circuit of the magnetostrictive torque sensor can be improved, and if there is a faulty part, that part can be easily checked. Can be specified.

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

【図1】本発明の磁歪式トルクセンサの検査装置の一実
施例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a magnetostrictive torque sensor inspection device of the present invention.

【図2】同検査装置の他の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the inspection apparatus.

【図3】同検査装置のさらに他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing still another embodiment of the inspection device.

【図4】同検査装置のさらに他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing still another embodiment of the inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 トルク検出軸 7 磁気異方性部 8 検出コイル 14 差動増幅器 16 D/A変換器 23 演算制御回路 27 キャリブレーション信号ライン 6 torque detection axis 7 magnetic anisotropy section 8 detection coil 14 differential amplifier 16 D / A converter 23 arithmetic control circuit 27 calibration signal line

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トルク検出軸の外周に形成された磁気異
方性部と、前記トルク検出軸にトルクが印加されたとき
の前記磁気異方性部の透磁率の変化を検出して、前記ト
ルクの大小に応じた信号を出力可能なコイルと、このコ
イルからの出力信号を処理して前記印加トルクの大きさ
を演算する信号処理回路と、デジタルアンバランス信号
を発生して、このデジタルアンバランス信号にもとづく
キャリブレーション信号を前記信号処理回路へ供給可能
な制御回路とを有して、前記キャリブレーション信号を
供給したときの前記信号処理回路の出力信号から、この
信号処理回路の機能を検査できるようにしたことを特徴
とする磁歪式トルクセンサの検査装置。
1. A magnetic anisotropy portion formed on the outer circumference of a torque detection shaft and a change in magnetic permeability of the magnetic anisotropy portion when torque is applied to the torque detection shaft are detected, A coil that can output a signal according to the magnitude of torque, a signal processing circuit that processes the output signal from this coil to calculate the magnitude of the applied torque, and a digital unbalance signal that generates the digital unbalance signal. A control circuit capable of supplying a calibration signal based on a balance signal to the signal processing circuit, and inspects the function of the signal processing circuit from the output signal of the signal processing circuit when the calibration signal is supplied. An inspection device for a magnetostrictive torque sensor, which is characterized in that it is made possible.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651239A2 (en) * 1993-10-29 1995-05-03 Omron Corporation Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring apparatus, and condition - monitoring apparatus for a cutting tool using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651239A2 (en) * 1993-10-29 1995-05-03 Omron Corporation Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring apparatus, and condition - monitoring apparatus for a cutting tool using the same
EP0651239A3 (en) * 1993-10-29 1996-06-12 Omron Tateisi Electronics Co Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring apparatus, and condition - monitoring apparatus for a cutting tool using the same.

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