JPH06288787A - Method for correcting zero point error of torque sensor - Google Patents

Method for correcting zero point error of torque sensor

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JPH06288787A
JPH06288787A JP5078414A JP7841493A JPH06288787A JP H06288787 A JPH06288787 A JP H06288787A JP 5078414 A JP5078414 A JP 5078414A JP 7841493 A JP7841493 A JP 7841493A JP H06288787 A JPH06288787 A JP H06288787A
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torque
zero point
torque signal
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signal value
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昭 中本
Shiro Takada
史朗 高田
Takuji Mori
卓司 森
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Abstract

PURPOSE:To execute the correction of the zero point signal value by correctly measuring the zero point signal value of a torque sensor which is continuously used at a place where the torque signal is operated in the impulse shape. CONSTITUTION:The measurement of the torque for every constant period T is started, and the torque signal value Vtorque (t) is measured for every constant time T0 after starting. When the absolute value of the measured torque signal values of the specified number is under the constant value (a), the mean value of the torque signal values of these specified numbers is set to be a new zero point.

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や
ひずみゲージ式トルクセンサなどのトルクセンサの零点
誤差の補正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a zero point error of a torque sensor such as a magnetostrictive torque sensor or a strain gauge type torque sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば磁歪式のトルクセンサとして、
トルク検出軸の外周に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磁気異方性部の透磁率の変化
を、この磁気異方性部の近傍に設けられたコイルで検出
するようにしたものが知られている。この磁歪式のトル
クセンサでは、軸に磁気異方性部が形成されたセンサ部
や、コイルを励磁するための励磁回路や、コイルからの
信号を処理する検出回路などにおいて、周囲温度の変化
や経年変化などが生じると、トルク信号値における零点
誤差の発生の原因となる。
2. Description of the Related Art For example, as a magnetostrictive torque sensor,
A magnetic anisotropy portion is formed on the outer circumference of the torque detection shaft, and a change in the magnetic permeability of the magnetic anisotropy portion when torque is applied to this shaft is measured by a coil provided near the magnetic anisotropy portion. It is known that the detection is performed in. In this magnetostrictive torque sensor, changes in the ambient temperature are detected in the sensor unit in which the magnetic anisotropy portion is formed on the shaft, the excitation circuit for exciting the coil, and the detection circuit for processing the signal from the coil. If a secular change occurs, it causes a zero point error in the torque signal value.

【0003】このため従来においては、この零点誤差を
補正するために、トルク検出軸にトルクが負荷されてい
ないときのトルク信号値すなわち零点信号値を求め、こ
の零点信号値が一定値以下となるように補正を行うなど
の手法が数多く提案されている。
Therefore, in the prior art, in order to correct this zero point error, the torque signal value when the torque is not loaded on the torque detection shaft, that is, the zero point signal value is obtained, and this zero point signal value becomes a certain value or less. There have been proposed many methods for performing such correction.

【0004】一方、ねじ締め用インパルスツールや、ね
じ締め電動工具や、ナットランナや、ねじ締め機や、こ
れらの性能を検査するトルクテスタなどにおいては、そ
の作動トルクを実時間で計測するために、上述の磁歪式
トルクセンサなどを組み込むことが提案されている。
On the other hand, in an impulse tool for screw tightening, a screw tightening electric tool, a nut runner, a screw tightener, and a torque tester for inspecting the performance of these, in order to measure the operating torque in real time, It has been proposed to incorporate the above-mentioned magnetostrictive torque sensor and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ねじ締め用イ
ンパルスツールなどにおいては、トルク負荷がインパル
ス状に作用するため、同ツールが継続的に稼働している
ときにトルク検出軸にトルクが負荷されていない時のみ
を選び出して、そのときのトルク信号値すなわち零点信
号値を求めるのは、困難な作業であるという問題点を有
する。
However, in an impulse tool for screw tightening or the like, the torque load acts in an impulse manner, so that torque is applied to the torque detection shaft when the tool is continuously operating. There is a problem in that it is a difficult task to select only when there is no torque and obtain the torque signal value, that is, the zero-point signal value at that time.

【0006】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、トルク負荷がインパルス状に作用する場所に継続的
に使用されるトルクセンサの零点信号値を正しく計測し
て、その補正を行えるようにすることを目的とする。
Therefore, the present invention solves such a problem, and corrects the zero-point signal value of the torque sensor continuously used at the place where the torque load acts in an impulse manner so that the correction can be performed. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【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、一定周期ごとにトルクの計測を起動し、起動
後の一定時間ごとにトルク信号を計測し、計測された所
定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下であ
るときに、これら所定数のトルク信号値の平均値を新し
い零点として設定するものである。
In order to achieve this object, the present invention starts a torque measurement at a constant period, measures a torque signal at a constant time after the start, and measures a predetermined number of torques. When the absolute values of the signal values are below a certain value, the average value of these predetermined numbers of torque signal values is set as a new zero point.

【0008】[0008]

【作用】このようにすると、計測された所定数のトルク
信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下であるときにの
み、その平均値を新しい零点として設定することから、
一定周期ごとのトルクの計測の起動と軸に作用するトル
クとが同期していなくても、トルクが作用しているとき
のトルク信号値を零点設定の基準とすることはなく、こ
のためトルクが負荷されていないときのトルク信号値の
みにもとづいて新たな零点が正確に設定される。複数の
トルク信号値を平均して零点を求めるので、トルク信号
に重畳するリップルの影響を受けにくくなり、この点か
らも正確な零点が設定される。一定周期ごとに新しい零
点を求めて零点補正が行われるため、ヒステリシスによ
る零点シフトや周囲温度の変化による零点ドリフトなど
がキャンセルされる。
By doing so, the average value is set as a new zero point only when the absolute values of the measured torque signal values of a predetermined number are each less than or equal to a fixed value.
Even if the start of torque measurement at fixed intervals and the torque acting on the shaft are not synchronized, the torque signal value when torque is acting is not used as the reference for zero point setting. A new zero is set exactly based only on the torque signal value when not loaded. Since the zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, it is less likely to be affected by ripples superimposed on the torque signal, and an accurate zero point is set also from this point. Since a new zero point is obtained and a zero point correction is performed at regular intervals, zero point shift due to hysteresis and zero point drift due to changes in ambient temperature are canceled.

【0009】[0009]

【実施例】図5は、インパルスツール組み込み型のトル
クセンサのトルク信号値の波形を例示する。縦軸は信号
出力電圧、横軸は時間軸で100msec/div である。図6
は、図5における一つの波形を時間的に拡大して示す。
縦軸のスケールは図5と同一であるが、横軸は1msec/di
v に拡大されている。図7は、図6におけるA部すなわ
ちトルクの作用していない部分を縦軸、横軸ともに拡大
して示す。ノイズとしてリップルがのっていることがわ
かる。
EXAMPLE FIG. 5 exemplifies a waveform of a torque signal value of a torque sensor incorporating an impulse tool. The vertical axis is the signal output voltage, and the horizontal axis is the time axis, which is 100 msec / div. Figure 6
Shows one of the waveforms in FIG. 5 enlarged in time.
The scale of the vertical axis is the same as in Fig. 5, but the horizontal axis is 1 msec / di
enlarged to v. FIG. 7 shows an enlarged view of the portion A in FIG. 6, that is, the portion where no torque acts, in both the vertical and horizontal axes. It can be seen that ripple is added as noise.

【0010】図1は、インパルス状のトルクが負荷され
ていない時点のトルク信号値にヒステリシスHによるず
れが発生したことを示す。ただしヒステリシスHは、理
解の容易のために誇張して表示されている。この場合に
零点補正を行わないと、トルク測定値に誤差が生じる。
FIG. 1 shows that a deviation due to hysteresis H occurs in the torque signal value at the time when the impulse torque is not loaded. However, the hysteresis H is exaggerated for easy understanding. In this case, if the zero point correction is not performed, an error will occur in the torque measurement value.

【0011】次に零点の補正方法について説明する。一
定の周期Tごとにトルク計測を起動し、このトルク計測
が起動されると、一定時間T0ごとにn回連続してトル
ク信号値Vtorque(t)をサンプリング計測する。この
ときのトルク信号値をVtorque(t1)、Vtorque
(t2)、…、Vtorque( tn )とする。
Next, a method of correcting the zero point will be described. When the torque measurement is activated every fixed period T, and when this torque measurement is activated, the torque signal value Vtorque (t) is sampled and measured continuously n times at every constant time T0. The torque signal value at this time is Vtorque (t 1 ), Vtorque
(T 2 ), ..., Vtorque (t n ).

【0012】そして、各トルク信号値Vtorque(t1)、
Vtorque(t2)、……、Vtorque(tn )の絶対値がそ
れぞれ一定値a以下であるときに、トルク信号値Vtorq
ue(ti )、Vtorque( ti+1 )、…、Vtorque( t
n-j+1 )〔 i≧1、 j≧1〕の平均値を新しい零点とし
て設定する。トルク信号値は、トルクの印加方向によっ
てその正負が変化する。
Then, each torque signal value Vtorque (t 1 ),
When the absolute values of Vtorque (t 2 ), ..., Vtorque (t n ) are equal to or less than a constant value a, the torque signal value Vtorq
ue (t i ), Vtorque (t i + 1 ), ..., Vtorque (t
The average value of n-j + 1 ) [i ≧ 1, j ≧ 1] is set as a new zero point. The positive or negative of the torque signal value changes depending on the direction of torque application.

【0013】トルク信号値の絶対値が一定値aを越えた
ときには、新たな零点の設定は行わない。かつ上記にお
いて、 i=1かつ j=1と設定したときには、サンプリ
ングされたすべてのトルク信号値が平均値の演算に用い
られる。ところが、 iを2以上に設定したときには、サ
ンプリング計測された多数のトルク信号値のうち、最初
の一部を除いて平均値が算出される。また jを2以上に
設定したときには、多数のトルク信号値のうちの最後の
一部を除いて平均値が算出される。結局、 iとjとをと
もに2以上に設定することで、多数のトルク信号値のう
ちの最初の一部と最後の一部とを除いた残りの中間部分
の複数のトルク信号値だけで新しい零点が算出される。
こうすることで、確実に絶対値の小さいデータのみを用
いて、新たな零点が正確に求められる。
When the absolute value of the torque signal value exceeds the constant value a, no new zero point is set. Further, in the above, when i = 1 and j = 1 are set, all the sampled torque signal values are used for the calculation of the average value. However, when i is set to 2 or more, the average value is calculated from a large number of sampled and measured torque signal values except for the first part. When j is set to 2 or more, the average value is calculated except for the last part of many torque signal values. After all, by setting both i and j to 2 or more, only a plurality of torque signal values in the remaining intermediate part except for the first part and the last part of a large number of torque signal values are used. The zero point is calculated.
By doing so, a new zero point can be accurately obtained by using only data having a small absolute value.

【0014】次に、図1を参照して具体例を説明する。
ここで、周期T=20msec、サンプリングのための一定時
間T0=0.5 msec、サンプル数n=9、 i=3、 j=
3、トルク印加時のトルク信号値の電圧が数V のレベル
であるときに一定値a=100mVとする。
Next, a specific example will be described with reference to FIG.
Here, period T = 20 msec, constant time for sampling T0 = 0.5 msec, sample number n = 9, i = 3, j =
3. When the voltage of the torque signal value when the torque is applied is at a level of several V, the constant value a = 100 mV.

【0015】このとき、一定周期20msecごとにトルクの
計測を起動し、起動後に、一定時間0.5 msecごとに9回
連続してトルク信号値Vtorque(t)をサンプリング計
測する。そしてその結果を、A/D変換するなどによっ
てメモリなどに記憶する。このときのトルク信号値をV
torque(t1)、Vtorque(t2)、…、Vtorque(t9)と
する。
At this time, the torque measurement is started every 20 msec of the constant period, and after the start, the torque signal value Vtorque (t) is sampled and measured 9 times continuously every 0.5 msec of the constant time. Then, the result is stored in a memory or the like by A / D conversion or the like. The torque signal value at this time is V
torque (t 1 ), Vtorque (t 2 ), ..., Vtorque (t 9 ).

【0016】これらトルク信号値の絶対値が100mV 以下
であるなら、トルク信号値Vtorque(t3)、Vtorque
(t4)、…、Vtorque(t7)の5つのデータの平均値を
算出し、それを新しい零点として、その後のトルク信号
値から印加トルクの大きさを求める。
If the absolute value of these torque signal values is 100 mV or less, the torque signal values Vtorque (t 3 ) and Vtorque
The average value of five data of (t 4 ), ..., Vtorque (t 7 ) is calculated, and the value is applied as a new zero point, and the magnitude of the applied torque is obtained from the subsequent torque signal value.

【0017】こうすることで、図1に示されたヒステリ
シスHの存在にもとづく零点のずれが補正され、次回の
印加トルク値の計測が正確に行われる。このように絶対
値が一定値a以下のデータのみを用いて、新たな零点を
算出して更新するため、トルク印加時のトルク信号値が
零点の算出のためのデータとして使用されることがな
く、このトルク印加時のトルク信号のパルス波形とトル
クの計測の起動とが同期していなくても、正確に新たな
零点の値を算出することができる。
By doing so, the deviation of the zero point due to the presence of the hysteresis H shown in FIG. 1 is corrected, and the next applied torque value is accurately measured. In this way, since a new zero point is calculated and updated by using only data whose absolute value is equal to or less than the constant value a, the torque signal value at the time of torque application is not used as data for calculating the zero point. Even if the pulse waveform of the torque signal at the time of applying the torque and the start of the torque measurement are not synchronized, the new zero point value can be accurately calculated.

【0018】また、上述のように、多数のトルク信号値
のうちの最初の一部と最後の一部とを除いた残りの中間
部分の複数のトルク信号値だけで新しい零点を算出する
ことで、いっそう正確に新たな零点が求められる。
Further, as described above, a new zero point can be calculated by using only a plurality of torque signal values in the remaining intermediate portion excluding the first portion and the last portion of a large number of torque signal values. , More accurately, a new zero point is sought.

【0019】しかも、複数のトルク信号値を平均して零
点を求めるので、トルク信号に重畳しているリップルの
影響を受けにくくなり、零点を正確に求めることが可能
になる。
Moreover, since the zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, it becomes difficult to be influenced by the ripple superimposed on the torque signal, and the zero point can be obtained accurately.

【0020】図2は、図1に比べて横軸すなわち時間軸
を極端に圧縮した状態を示す。ここでは、ヒステリシス
Hのほかに、周囲温度の変化などにもとづき発生する零
点ドリフトDもが図示されている。ただし、ここでも、
ヒステリシスHおよび零点ドリフトDは、理解の容易の
ために誇張して表示されている。図1および図2に示す
ように、本発明によれば、一定周期Tごとに新しい零点
を求めて零点補正を行うので、ヒステリシスHにもとづ
く零点のシフトを補正できるのみならず、零点ドリフト
Dにもとづく零点シフトをも補正することができる。
FIG. 2 shows a state in which the horizontal axis, that is, the time axis is extremely compressed as compared with FIG. Here, in addition to the hysteresis H, a zero-point drift D that occurs due to a change in ambient temperature is also shown. However, again,
The hysteresis H and the zero point drift D are exaggerated for easy understanding. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, according to the present invention, a new zero point is obtained and a zero point correction is performed every fixed period T. Therefore, not only the shift of the zero point based on the hysteresis H can be corrected but also the zero point drift D is caused. The underlying zero shift can also be corrected.

【0021】図3は、磁歪式トルクセンサの回路構成の
一例を示す。ここで10はトルク検出軸で、その外周面に
は、軸心に対し傾斜した磁気異方性部12が一箇所だけ形
成されている。この磁気異方性部12の周囲には、コイル
14が配置されている。
FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of the magnetostrictive torque sensor. Here, 10 is a torque detection shaft, and the magnetic anisotropy portion 12 inclined with respect to the axis is formed at only one location on the outer peripheral surface thereof. A coil is placed around the magnetically anisotropic portion 12.
14 are arranged.

【0022】コイル14は、抵抗16と、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18とを介して、このコイル14に交流電流
を供給するための発振回路20に接続されている。感温抵
抗18は、図中において破線で示すように、抵抗16とコイ
ル14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16は、コイル14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
20と感温抵抗18との間には、整流回路とローパスフィル
タとを有した励磁電圧検出回路22が並列に接続されてい
る。
The coil 14 supplies an alternating current to the coil 14 via a resistor 16 and a temperature-sensitive resistor 18 shown by a solid line in the figure for coarsely adjusting a zero-point variation due to a temperature change. Is connected to the oscillator circuit 20 for. The temperature-sensitive resistor 18 can be installed between the resistor 16 and the coil 14 as shown by a broken line in the figure, or can be installed in another place. The resistor 16 has a resistance value substantially equal to the impedance of the coil 14. Oscillator circuit
An exciting voltage detecting circuit 22 having a rectifying circuit and a low-pass filter is connected in parallel between the temperature sensitive resistor 20 and the temperature sensitive resistor 18.

【0023】コイル14からの出力ラインは、整流回路と
ローパスフィルタとを備えたトルク検出回路24を構成し
ている。このトルク検出回路24の出力側と、励磁電圧検
出回路22の出力側とは、ともに差動増幅器26の入力側に
接続されている。差動増幅器26の出力側は、零点変動の
微調整用の差動増幅器28に接続されている。この差動増
幅器28には、前述のトルク信号値が一定値a以下となっ
てトルクゼロの状態であると判断されたときにセンサ出
力をゼロにするための零点のデータが、定電圧発生回路
30を並設したD/A変換器32を介して入力される。
The output line from the coil 14 constitutes a torque detecting circuit 24 having a rectifying circuit and a low pass filter. The output side of the torque detection circuit 24 and the output side of the excitation voltage detection circuit 22 are both connected to the input side of the differential amplifier 26. The output side of the differential amplifier 26 is connected to a differential amplifier 28 for fine adjustment of zero point fluctuation. In the differential amplifier 28, zero point data for making the sensor output zero when it is determined that the torque signal value is equal to or less than the constant value a and the torque is zero is stored in the constant voltage generating circuit.
It is input through the D / A converter 32 in which 30 is arranged in parallel.

【0024】差動増幅器28の出力側は、増幅器34を介し
て、トルク検出軸10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36と、ゲイン切換回路38と
に接続されている。ゲイン切換回路38は、極性判定回路
36の出力信号にもとづき、トルク検出軸10への印加トル
クの方向に対応してトルク検出信号のゲインを切換え可
能とされている。40はトルク信号ラインであり、前述の
トルク信号値が現れる。
The output side of the differential amplifier 28 is connected via an amplifier 34 to a polarity judgment circuit 36 for detecting the direction of the torque applied to the torque detection shaft 10 by a known method, and a gain switching circuit 38. ing. The gain switching circuit 38 is a polarity determination circuit.
Based on the output signal of 36, the gain of the torque detection signal can be switched according to the direction of the torque applied to the torque detection shaft 10. 40 is a torque signal line, and the above-mentioned torque signal value appears.

【0025】D/A変換器32およびゲイン切換回路38に
は、演算制御回路42からの出力ラインが接続されてい
る。この演算制御回路42には、メモリ44が並設されると
ともに、データ入出力ライン46が接続されている。48は
温度センサで、その出力ラインは、A/D変換器50を介
して演算制御回路42に接続されている。52はフィードバ
ックラインで、トルク信号ライン40からA/D変換器54
を介して演算制御回路42に接続されている。
An output line from the arithmetic control circuit 42 is connected to the D / A converter 32 and the gain switching circuit 38. A memory 44 is provided in parallel with the arithmetic control circuit 42, and a data input / output line 46 is connected to the arithmetic control circuit 42. Reference numeral 48 is a temperature sensor, the output line of which is connected to the arithmetic and control circuit 42 through the A / D converter 50. 52 is a feedback line from the torque signal line 40 to the A / D converter 54
It is connected to the arithmetic and control circuit 42 via.

【0026】このような構成によれば、感温抵抗18の働
きによって、温度変動にともなう零点変動の粗調整が行
われる。トルク信号ライン40に現れるトルク信号値は、
フィードバックライン52を介して演算制御回路42に入力
され、演算処理される。そしてヒステリシスHの存在に
もとづく零点のずれや、周囲温度の変化などにもとづき
発生する零点ドリフトDなどを補正するために、上述の
ようにして零点のデータが求められ、その零点のデータ
がD/A変換器32を介して差動増幅器28に入力される。
According to this structure, the temperature-sensitive resistor 18 acts to roughly adjust the zero-point fluctuation associated with the temperature fluctuation. The torque signal value appearing on the torque signal line 40 is
It is input to the arithmetic control circuit 42 via the feedback line 52 and subjected to arithmetic processing. Then, in order to correct the shift of the zero point due to the presence of the hysteresis H and the zero point drift D that occurs due to the change of the ambient temperature, the zero point data is obtained as described above, and the zero point data is D / It is input to the differential amplifier 28 via the A converter 32.

【0027】ゲイン切り換え回路38においては、演算制
御回路42からの信号にもとづいて、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る。図1に示す
ように、一定時間T0=0.5 msecごとにたかだか10回程
度のサンプリングを行うだけであるにもかかわらず、零
点変動の補正のためのトルク計測の起動は、一定周期T
=20msecごとという比較的長い周期ごとに行われる。そ
の理由は、演算処理回路42は、零点補正以外に、上述の
温度変化にともなう感度変動の補正などの多くの演算処
理を行わねばならず、その時間を確保するためである。
In the gain switching circuit 38, sensitivity correction and correction of sensitivity fluctuation due to temperature change are performed based on the signal from the arithmetic control circuit 42. As shown in FIG. 1, although the sampling is performed only about 10 times at every constant time T0 = 0.5 msec, the start of the torque measurement for the correction of the zero point fluctuation is performed at the constant cycle T.
= It takes place every relatively long cycle of every 20 msec. The reason is that the arithmetic processing circuit 42 has to perform many arithmetic processings such as correction of the sensitivity variation due to the temperature change described above in addition to the zero point correction, and secures the time.

【0028】図4は、デジタル補正方式の磁歪式トルク
センサの一例を示す。ここでは、差動増幅器26からの出
力ラインが、A/D変換器56を介して演算制御回路42に
接続されている。また、トルク信号ライン40は、演算制
御回路42からD/A変換器58を介して導き出されてい
る。
FIG. 4 shows an example of a digital correction type magnetostrictive torque sensor. Here, the output line from the differential amplifier 26 is connected to the arithmetic control circuit 42 via the A / D converter 56. The torque signal line 40 is derived from the arithmetic control circuit 42 via the D / A converter 58.

【0029】このデジタル補正方式のトルクセンサ1で
は、本発明にもとづく零点の補正動作や、その他のアナ
ログ方式のものと同様の各種の補正を、演算制御回路42
においてデジタル演算により行う。
In the digital correction type torque sensor 1, the operation control circuit 42 performs the correction operation of the zero point according to the present invention and various corrections similar to those of other analog type.
In digital operation.

【0030】なお、このようにデジタル演算にて補正を
行うものでは、図1に示すようなパルストルク信号を正
確に計測するためには、このトルク信号をA/D変換器
56によって高速に変換しなければならない。具体的に
は、たとえばサンプリング間隔0.02msec、サンプル数 1
00〜200 程度が要求される。
In the case where the correction is performed by the digital calculation as described above, in order to accurately measure the pulse torque signal as shown in FIG. 1, this torque signal is converted into an A / D converter.
56 must be converted at high speed. Specifically, for example, the sampling interval is 0.02 msec, the number of samples is 1
00 to 200 is required.

【0031】以上においては、本発明の方法を磁歪式ト
ルクセンサに適用した場合を具体例として説明したが、
ひずみゲージ式トルクセンサなどの他の方式のトルクセ
ンサにも、もちろん適用可能である。また本発明の技術
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。
The case where the method of the present invention is applied to a magnetostrictive torque sensor has been described above as a specific example.
Of course, it can be applied to other types of torque sensors such as a strain gauge type torque sensor. Further, it is obvious that the technical idea 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.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、計測
された所定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値
以下であるときにのみ、その平均値を新しい零点として
設定するため、一定周期ごとのトルクの計測の起動と軸
に作用するトルクとが同期していなくても、トルクが作
用しているときのトルク信号値を零点設定の基準とする
ことはなく、このためトルクが負荷されていないときの
トルク信号値のみにもとづいて新たな零点を正確に設定
することができる。また複数のトルク信号値を平均して
零点を求めるので、トルク信号に重畳するリップルの影
響を受けにくくなり、この点からも正確に零点を設定で
きる。さらに一定周期ごとに新しい零点を求めて零点補
正を行うため、ヒステリシスによる零点シフトや周囲温
度の変化による零点ドリフトなどをキャンセルできる。
As described above, according to the present invention, the average value is set as a new zero point only when the absolute values of the measured predetermined number of torque signal values are equal to or less than the fixed values. Even if the start of torque measurement for each cycle and the torque acting on the shaft are not synchronized, the torque signal value when torque is acting is not used as the reference for zero point setting, and therefore torque is not applied to the load. A new zero point can be accurately set based only on the torque signal value when not being performed. Moreover, since the zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, the influence of ripple superimposed on the torque signal is less likely to occur, and the zero point can be set accurately from this point as well. Furthermore, since a new zero point is obtained and a zero point correction is performed at regular intervals, zero point shift due to hysteresis and zero point drift due to changes in ambient temperature can be canceled.

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

【図1】インパルス状のトルクが負荷されていない時点
のトルク信号値にヒステリシスによるずれが生じて零点
が変動した様子を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a zero point is changed due to a deviation due to hysteresis in a torque signal value when an impulse-shaped torque is not applied.

【図2】図1に比べて時間軸を圧縮することで、周囲温
度変化にもとづき発生する零点ドリフトをも示す図であ
る。
FIG. 2 is also a diagram showing a zero-point drift caused by a change in ambient temperature by compressing the time axis as compared with FIG.

【図3】本発明を適用した磁歪式トルクセンサの回路構
成の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a magnetostrictive torque sensor to which the present invention is applied.

【図4】本発明を適用した磁歪式トルクセンサの回路構
成の他の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the circuit configuration of the magnetostrictive torque sensor to which the present invention is applied.

【図5】インパルスツール組み込み型のトルクセンサの
トルク信号値の波形を例示する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of a torque signal value of a torque sensor incorporating an impulse tool.

【図6】図5における一つの波形を時間的に拡大して示
す図である。
6 is a diagram showing one of the waveforms in FIG. 5 in an enlarged scale with respect to time.

【図7】図6におけるA部を拡大して示す図である。7 is an enlarged view showing a portion A in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H ヒステリシス D 零点ドリフト T 一定周期 T0 一定時間 a 一定値 H Hysteresis D Zero point drift T Constant period T0 Constant time a Constant value

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定周期ごとにトルクの計測を起動し、
起動後の一定時間ごとにトルク信号を計測し、計測され
た所定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下
であるときに、これら所定数のトルク信号値の平均値を
新しい零点として設定することを特徴とするトルクセン
サの零点誤差の補正方法。
1. A torque measurement is activated at regular intervals,
The torque signal is measured at fixed time intervals after startup, and when the absolute values of the measured torque signal values are below a certain value, the average value of these torque signal values is set as a new zero point. A method for correcting a zero point error of a torque sensor, comprising:
【請求項2】 一定時間ごとに計測された所定数のトル
ク信号値のうち、最初の一部のトルク信号値と最後の一
部のトルク信号値とを除いた残りの複数のトルク信号値
の平均値を新しい零点とすることを特徴とする請求項1
記載のトルクセンサの零点誤差の補正方法。
2. A plurality of remaining torque signal values excluding a first partial torque signal value and a final partial torque signal value out of a predetermined number of torque signal values measured at fixed time intervals. 2. The average value is set as a new zero point.
A method for correcting a zero point error of the torque sensor described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015226950A (en) * 2014-05-30 2015-12-17 日東精工株式会社 Automatic screw fastening device
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