JPH0739974B2 - トルク測定装置のための温度補償装置 - Google Patents
トルク測定装置のための温度補償装置Info
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- JPH0739974B2 JPH0739974B2 JP24214790A JP24214790A JPH0739974B2 JP H0739974 B2 JPH0739974 B2 JP H0739974B2 JP 24214790 A JP24214790 A JP 24214790A JP 24214790 A JP24214790 A JP 24214790A JP H0739974 B2 JPH0739974 B2 JP H0739974B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、トルク測定装置のための温度補償装置に関す
る。
る。
従来の技術 公知のトルク測定装置として、トルク伝達軸の外周に一
対の磁気異方性部を形成し、この軸にトルクが印加され
たときの各磁気異方性部の透磁率の変化を、これら磁気
異方性部の近傍に配置された一対の検出コイルで検出
し、両検出信号の差から、軸に作用するトルクの大きさ
を電気信号に変換するようにしたものであって、前記検
出コイルを励磁するための励磁コイルを有したものが、
たとえば特開平１−173843号公報において提案されてい
る。
対の磁気異方性部を形成し、この軸にトルクが印加され
たときの各磁気異方性部の透磁率の変化を、これら磁気
異方性部の近傍に配置された一対の検出コイルで検出
し、両検出信号の差から、軸に作用するトルクの大きさ
を電気信号に変換するようにしたものであって、前記検
出コイルを励磁するための励磁コイルを有したものが、
たとえば特開平１−173843号公報において提案されてい
る。
この種のトルク測定装置では、磁気異方性部が形成され
た軸部分や検出コイルや励磁コイルなどを備えたトルク
検出部に温度変化が生じると、その磁気特性や電気特性
が変化し、励磁コイルのインピーダンスが変化してその
励磁電流が変化する。この結果トルク検出精度に変動が
生じ、たとえば零点出力の変化、感度変化、ヒステリシ
ス増大などが起こる。このため、産業機械、モータ、エ
ンジン、自動車など、運転時に比較的高温になる装置の
トルクを測定する際に問題となる。
た軸部分や検出コイルや励磁コイルなどを備えたトルク
検出部に温度変化が生じると、その磁気特性や電気特性
が変化し、励磁コイルのインピーダンスが変化してその
励磁電流が変化する。この結果トルク検出精度に変動が
生じ、たとえば零点出力の変化、感度変化、ヒステリシ
ス増大などが起こる。このため、産業機械、モータ、エ
ンジン、自動車など、運転時に比較的高温になる装置の
トルクを測定する際に問題となる。
そこで特開平１−173843号公報では、励磁電流の変化と
温度変化とに相関があることに着目し、検出コイルの出
力信号の電圧の和、すなわち両信号の平均値の２倍の値
を一定にする定電圧制御により励磁電流を制御して、こ
のような事態の発生を防止している。
温度変化とに相関があることに着目し、検出コイルの出
力信号の電圧の和、すなわち両信号の平均値の２倍の値
を一定にする定電圧制御により励磁電流を制御して、こ
のような事態の発生を防止している。
発明が解決しようとする課題 しかし、単にこのような定電圧制御を行なっただけで
は、特に温度変化が大きい場合などにおいては、トルク
検出精度の変動を防止するうえで十分でないという問題
点がある。
は、特に温度変化が大きい場合などにおいては、トルク
検出精度の変動を防止するうえで十分でないという問題
点がある。
そこで本発明は、トルク検出部の温度が大きく変化する
場合であっても、その検出精度を維持できるようにする
ことを目的とする。
場合であっても、その検出精度を維持できるようにする
ことを目的とする。
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のトルク測定装置のため
の温度補償装置は、 励磁コイルの励磁電流を検出することによってトルク検
出部の温度を検出する手段と、 この温度検出手段による検出結果にもとづいて前記トル
クの大きさについての電気信号を温度補償する手段とを
有する。
の温度補償装置は、 励磁コイルの励磁電流を検出することによってトルク検
出部の温度を検出する手段と、 この温度検出手段による検出結果にもとづいて前記トル
クの大きさについての電気信号を温度補償する手段とを
有する。
作用 このような構成では、励磁電流は軸に印加されるトルク
には反応せず、トルク検出部の温度のみに反応する。こ
のため、励磁電流を検出すれば、印加トルクの状態とは
独立してトルク検出部の温度を検出できる。この温度の
検出結果にもとづいてトルク信号を温度補償することか
ら、温度変化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、高温下でも正確にトルクを測定すること
が可能になる。
には反応せず、トルク検出部の温度のみに反応する。こ
のため、励磁電流を検出すれば、印加トルクの状態とは
独立してトルク検出部の温度を検出できる。この温度の
検出結果にもとづいてトルク信号を温度補償することか
ら、温度変化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、高温下でも正確にトルクを測定すること
が可能になる。
実施例 第１図は本発明の第一の実施例を示す。１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。磁気異方性部2,3の周囲には、各磁気異方性部2,3に
対応した検出コイル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、この交流電源７と励磁コ
イル６との間には、オートゲインコントローラ８と励磁
電流の検出抵抗９とが設けられている。検出抵抗９の両
端にはそれぞれ整流フィルタ10,11が接続され、これら
整流フィルタ10,11は差動検出器12の入力側に接続され
ている。差動検出器12は、両整流フィルタ10,11からの
信号の差をとることによって、励磁コイル６に流れる励
磁電流Iexを検出する。
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。磁気異方性部2,3の周囲には、各磁気異方性部2,3に
対応した検出コイル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、この交流電源７と励磁コ
イル６との間には、オートゲインコントローラ８と励磁
電流の検出抵抗９とが設けられている。検出抵抗９の両
端にはそれぞれ整流フィルタ10,11が接続され、これら
整流フィルタ10,11は差動検出器12の入力側に接続され
ている。差動検出器12は、両整流フィルタ10,11からの
信号の差をとることによって、励磁コイル６に流れる励
磁電流Iexを検出する。
各検出コイル4,5からの出力ライン13,14は、整流フィル
タ15,16の入力側にそれぞれ接続され、またこれら整流
フィルタ15,16の出力側は、減算のための演算器17の入
力側に接続されている。演算器17の出力側は、オートゲ
インコントローラ18、加算のための演算器19、およびV/
I変換器20を介して、出力端子21に導かれている。22
は、負荷抵抗である。
タ15,16の入力側にそれぞれ接続され、またこれら整流
フィルタ15,16の出力側は、減算のための演算器17の入
力側に接続されている。演算器17の出力側は、オートゲ
インコントローラ18、加算のための演算器19、およびV/
I変換器20を介して、出力端子21に導かれている。22
は、負荷抵抗である。
差動検出器12の出力側は比較器23の一方の入力側に接続
され、この比較器23の他方の入力側には定電圧発生器24
が接続されている。比較器23の出力側は、オートゲイン
コントローラ18の増幅率を調節するためにこのオートゲ
インコントローラ18に接続されるとともに、演算器19の
入力側にも接続されている。
され、この比較器23の他方の入力側には定電圧発生器24
が接続されている。比較器23の出力側は、オートゲイン
コントローラ18の増幅率を調節するためにこのオートゲ
インコントローラ18に接続されるとともに、演算器19の
入力側にも接続されている。
整流フィルタ15,16の出力側は、加算のための演算器25
の入力側にも接続されている。演算器25の出力側は比較
器26の一方の入力側に接続され、この比較器26の他方の
入力側には定電圧発生器24が接続されている。比較器26
の出力側は、オートゲインコントローラ８の増幅率を調
整するために、このオートゲインコントローラ８に接続
されている。
の入力側にも接続されている。演算器25の出力側は比較
器26の一方の入力側に接続され、この比較器26の他方の
入力側には定電圧発生器24が接続されている。比較器26
の出力側は、オートゲインコントローラ８の増幅率を調
整するために、このオートゲインコントローラ８に接続
されている。
このような構成によれば、軸１に作用するトルクにもと
づく各磁気異方性部2,3での透磁率の変化が、検出コイ
ル4,5にて検出される。このとき、磁気異方性部2,3は互
いに反対方向に傾斜しているための、一方の磁気異方性
部に引張力が働くと、他方には圧縮力が働く。このた
め、たとえば一方の検出コイル４の検出電圧V1がトルク
の増加にしたがって増加すると、他方の検出コイル５の
検出電圧V2はそれにともなって減少する。そこで、演算
器17により両検出電圧V1，V2の差V1−V2を求めると、第
５図に示すようにトルクの変化に対応する信号が出力端
子21に現れる。
づく各磁気異方性部2,3での透磁率の変化が、検出コイ
ル4,5にて検出される。このとき、磁気異方性部2,3は互
いに反対方向に傾斜しているための、一方の磁気異方性
部に引張力が働くと、他方には圧縮力が働く。このた
め、たとえば一方の検出コイル４の検出電圧V1がトルク
の増加にしたがって増加すると、他方の検出コイル５の
検出電圧V2はそれにともなって減少する。そこで、演算
器17により両検出電圧V1，V2の差V1−V2を求めると、第
５図に示すようにトルクの変化に対応する信号が出力端
子21に現れる。
演算器25の出力側に現れる検出電圧の和V1＋V2の値は、
比較器26において定電圧発生器24からの基準電圧Vrefと
比較される。そして、比較器26からオートゲインコント
ローラ８へ制御信号が送られ、オートゲインコントロー
ラ８の増幅率の調節により励磁コイル６の励磁電流Iex
を制御することで、上記和V1＋V2の値が一定値となるよ
うに制御される。これにより、温度変化による装置の特
性の変動が大まかに補償される。
比較器26において定電圧発生器24からの基準電圧Vrefと
比較される。そして、比較器26からオートゲインコント
ローラ８へ制御信号が送られ、オートゲインコントロー
ラ８の増幅率の調節により励磁コイル６の励磁電流Iex
を制御することで、上記和V1＋V2の値が一定値となるよ
うに制御される。これにより、温度変化による装置の特
性の変動が大まかに補償される。
励磁電流Iexが、検出抵抗９、整流フィルタ10,11、差動
検出器12によって検知される。本トルク測定装置の構成
では、励磁電流Iexはトルクには反応せず、トルク検出
部の温度のみに反応する。このため、励磁電流Iexを検
出すれば、軸１に印加されるトルクの状態とは独立し
て、トルク検出部の温度が検出される。この温度の検出
結果に応じ、差動検出器12から温度補償基準電圧Vtが出
力される。この電圧Vtは、比較器23において定電圧発生
器24からの基準電圧Vrefと比較され、それに応じたトル
ク検出感度の補正用信号電圧Vsが比較器23から出力され
る。高温下では実際に軸１に印加されているトルクより
も大きな値の検出出力が現れるが、この補正用信号電圧
Vsによってオートゲインコントローラ18の増幅率が調節
され、オートゲインコントローラ18からは温度による感
度変化を補償されたトルク検出信号が出力される。
検出器12によって検知される。本トルク測定装置の構成
では、励磁電流Iexはトルクには反応せず、トルク検出
部の温度のみに反応する。このため、励磁電流Iexを検
出すれば、軸１に印加されるトルクの状態とは独立し
て、トルク検出部の温度が検出される。この温度の検出
結果に応じ、差動検出器12から温度補償基準電圧Vtが出
力される。この電圧Vtは、比較器23において定電圧発生
器24からの基準電圧Vrefと比較され、それに応じたトル
ク検出感度の補正用信号電圧Vsが比較器23から出力され
る。高温下では実際に軸１に印加されているトルクより
も大きな値の検出出力が現れるが、この補正用信号電圧
Vsによってオートゲインコントローラ18の増幅率が調節
され、オートゲインコントローラ18からは温度による感
度変化を補償されたトルク検出信号が出力される。
第２図は、トルク検出部の温度が変化したときの励磁電
流Iexの変化を示す。温度の上昇にともなって、励磁電
流Iexは減少する。第３図は、励磁電流Iexの変化にもと
づく温度補償基準電圧Vtの変化、すなわちトルク検出部
の温度が変化したときの温度補償基準電圧Vtの変化を示
す。温度の上昇にともなって、温度補償基準電圧Vtは減
少する。第４図は、温度補償基準電圧Vtとオートゲイン
コントローラ18の増幅率との関係を示す。温度補償基準
電圧Vtの減少すなわち温度の上昇にともなって、オート
ゲインコントローラ18の増幅率は低下する。
流Iexの変化を示す。温度の上昇にともなって、励磁電
流Iexは減少する。第３図は、励磁電流Iexの変化にもと
づく温度補償基準電圧Vtの変化、すなわちトルク検出部
の温度が変化したときの温度補償基準電圧Vtの変化を示
す。温度の上昇にともなって、温度補償基準電圧Vtは減
少する。第４図は、温度補償基準電圧Vtとオートゲイン
コントローラ18の増幅率との関係を示す。温度補償基準
電圧Vtの減少すなわち温度の上昇にともなって、オート
ゲインコントローラ18の増幅率は低下する。
第５図は、常温時のトルクと出力電圧との関係を示す。
第６図は高温時における両者の関係を示す。第６図にお
いて、破線は、演算器17の出力すなわちV1＋V2の値が一
定値となる制御のみを実行するが、励磁電流Iexにもと
づく温度補償は行なわないときの出力電圧を示す。また
実線は、オートゲインコントローラ18の出力すなわち励
磁電流Iexにもとづく温度補償をも行なったときの出力
電圧を示す。V1＋V2の値が一定値となる制御のみの場合
は、常温時に比べて線の傾斜が急になって感度が高めに
移行し、感度の変動による誤差が生じているが、励磁電
流Iexにもとづく温度補償をも行なったときには、常温
時とほぼ同一の傾斜となってほぼ同一の感度特性が達成
されている。詳細には、V1＋V2の値が一定値となる制御
のみの場合は、温度変化によるトルク検出感度の変動は
＋1000ppm/℃程度であり、これは検出部が100℃温度変
化したときに測定誤差が10％生じることに相当する。こ
れに対し励磁電流Iex検出にもとづく温度補償をも行な
ったときには、感度の変動をたかだか±20〜30ppm/℃程
度に改善することができる。
第６図は高温時における両者の関係を示す。第６図にお
いて、破線は、演算器17の出力すなわちV1＋V2の値が一
定値となる制御のみを実行するが、励磁電流Iexにもと
づく温度補償は行なわないときの出力電圧を示す。また
実線は、オートゲインコントローラ18の出力すなわち励
磁電流Iexにもとづく温度補償をも行なったときの出力
電圧を示す。V1＋V2の値が一定値となる制御のみの場合
は、常温時に比べて線の傾斜が急になって感度が高めに
移行し、感度の変動による誤差が生じているが、励磁電
流Iexにもとづく温度補償をも行なったときには、常温
時とほぼ同一の傾斜となってほぼ同一の感度特性が達成
されている。詳細には、V1＋V2の値が一定値となる制御
のみの場合は、温度変化によるトルク検出感度の変動は
＋1000ppm/℃程度であり、これは検出部が100℃温度変
化したときに測定誤差が10％生じることに相当する。こ
れに対し励磁電流Iex検出にもとづく温度補償をも行な
ったときには、感度の変動をたかだか±20〜30ppm/℃程
度に改善することができる。
比較器23からの補正用信号電圧Vsは、零点の出力を補正
するためにも利用される。この補正のための信号電圧Vs
と、上述のようにして感度補正が達成されたオートゲイ
ンコントローラ18からの出力電圧とは、ともに演算器19
に入力される。演算器19ではこれら両電圧が加減算され
るが、検出部の温度が変動したときの零点出力の増加ま
たは減少するする度合をあらかじめ測定しておき、かつ
それに応じた回路定数（補正係数）を決定しておくこと
で、この演算器19からは、零点出力の変動による誤差が
補償された信号が出力される。
するためにも利用される。この補正のための信号電圧Vs
と、上述のようにして感度補正が達成されたオートゲイ
ンコントローラ18からの出力電圧とは、ともに演算器19
に入力される。演算器19ではこれら両電圧が加減算され
るが、検出部の温度が変動したときの零点出力の増加ま
たは減少するする度合をあらかじめ測定しておき、かつ
それに応じた回路定数（補正係数）を決定しておくこと
で、この演算器19からは、零点出力の変動による誤差が
補償された信号が出力される。
第７図は、検出部の温度変化にともなって差動検出器12
からの温度補償基準電圧Vtが変動したときの、補正用信
号電圧Vsの変化の様子を示す。グラフの傾きの角度は零
点出力の変動の度合に応じて変化し、その傾きの方向
も、図示のような右下がりの場合のほかに、右上がりの
場合もある。第８図は、高温時におけるトルクと出力電
圧との関係を示す。実線は演算器19の出力すなわち励磁
電流Iexにもとづく温度補償を行なったときの出力電圧
を示し、破線はこの温度補償を行なわなかったときの出
力電圧を示す。温度補償を行なうことにより、零点出力
の変動にもとづく誤差Ｅが解消する様子が説明されてい
る。詳細には、検出部の温度変化による零点出力の変動
は±500ppm/℃程度存在し、これは検出部が100℃温度変
化したときに印加トルクがなくてもフルスケールの±５
％の出力信号が生じることを意味する。これに対し励磁
電流Iexにもとづく温度補償を行なったときには、零点
出力の変動をたかだか±20〜30ppm/℃程度に改善するこ
とができる。
からの温度補償基準電圧Vtが変動したときの、補正用信
号電圧Vsの変化の様子を示す。グラフの傾きの角度は零
点出力の変動の度合に応じて変化し、その傾きの方向
も、図示のような右下がりの場合のほかに、右上がりの
場合もある。第８図は、高温時におけるトルクと出力電
圧との関係を示す。実線は演算器19の出力すなわち励磁
電流Iexにもとづく温度補償を行なったときの出力電圧
を示し、破線はこの温度補償を行なわなかったときの出
力電圧を示す。温度補償を行なうことにより、零点出力
の変動にもとづく誤差Ｅが解消する様子が説明されてい
る。詳細には、検出部の温度変化による零点出力の変動
は±500ppm/℃程度存在し、これは検出部が100℃温度変
化したときに印加トルクがなくてもフルスケールの±５
％の出力信号が生じることを意味する。これに対し励磁
電流Iexにもとづく温度補償を行なったときには、零点
出力の変動をたかだか±20〜30ppm/℃程度に改善するこ
とができる。
第９図は、常温時（検出部温度25℃）のトルクと出力電
圧との関係の実測値を示す。第10図は、高温時（検出部
温度125℃）において感度と零点との温度補償を行なっ
たときのトルクと出力電圧との関係の実測値を、温度補
償が不十分な場合の実測値とともに示す。この第10図に
おいて、「感度および零点補正あり」のグラフは第１図
における出力端子21に現れる出力をプロットしたもので
ある。同様に、「感度補正のみあり」のグラフはオート
ゲインコントローラ18の出力を、また「補正なし」のグ
ラフは演算器17の出力を、それぞれプロットしたもので
ある。
圧との関係の実測値を示す。第10図は、高温時（検出部
温度125℃）において感度と零点との温度補償を行なっ
たときのトルクと出力電圧との関係の実測値を、温度補
償が不十分な場合の実測値とともに示す。この第10図に
おいて、「感度および零点補正あり」のグラフは第１図
における出力端子21に現れる出力をプロットしたもので
ある。同様に、「感度補正のみあり」のグラフはオート
ゲインコントローラ18の出力を、また「補正なし」のグ
ラフは演算器17の出力を、それぞれプロットしたもので
ある。
第11図は、本発明の第二の実施例を示す。ここでは、第
１図における演算器19が省略されている。このような構
成によると、感度の温度補償のみが行なわれ、零点の温
度補償は行なわれない。したがって、この第11図の回路
は、温度変化にともなう感度の変動は問題になるが、零
点の変動は無視できる程度に小さいという特性を有する
トルク測定装置に対し好適である。
１図における演算器19が省略されている。このような構
成によると、感度の温度補償のみが行なわれ、零点の温
度補償は行なわれない。したがって、この第11図の回路
は、温度変化にともなう感度の変動は問題になるが、零
点の変動は無視できる程度に小さいという特性を有する
トルク測定装置に対し好適である。
第12図は、本発明の第三の実施例を示す。ここでは第１
図におけるオートゲインコントローラ18が省略されてお
り、零点の温度補償のみが行なわれ、感度の温度補償は
行なわれない。したがって、この第12図の回路は、第11
図の回路とは逆に、温度変化にともなう零点の変動は問
題になるが、感度の変動は無視できる程度に小さいとい
う特性を有するトルク測定装置に対し好適である。
図におけるオートゲインコントローラ18が省略されてお
り、零点の温度補償のみが行なわれ、感度の温度補償は
行なわれない。したがって、この第12図の回路は、第11
図の回路とは逆に、温度変化にともなう零点の変動は問
題になるが、感度の変動は無視できる程度に小さいとい
う特性を有するトルク測定装置に対し好適である。
第13図は、本発明の第四の実施例を示す。これは、第11
図の実施例に変更を加えたものである。第11図の回路で
は、比較器23によって差動検出器12からの温度補償基準
電圧Vtと定電圧発生器24からの基準電圧Vrefとが比較さ
れているが、この第13図の回路では、検出抵抗９によっ
て検知された励磁電流Iexと、演算器25の出力とが、比
較器23によって比較されている。しかし、両回路とも、
演算器25の出力側に現れる検出電圧の和V1＋V2の値を定
電圧発生器24からの基準電圧Vrefと比較して、この和V1
＋V2の値が一定になるようにフィードバック制御してい
る点において一致している。したがって、比較器23の入
力として、このフィードバックループのいずれの部分か
らの信号を利用するかということは、単なる設計事項に
過ぎず、これら第11図の回路と第13図の回路とでは実質
的な差はない。第13図の回路では、オートゲインコント
ローラ18は抵抗27とFET28とで構成されている。
図の実施例に変更を加えたものである。第11図の回路で
は、比較器23によって差動検出器12からの温度補償基準
電圧Vtと定電圧発生器24からの基準電圧Vrefとが比較さ
れているが、この第13図の回路では、検出抵抗９によっ
て検知された励磁電流Iexと、演算器25の出力とが、比
較器23によって比較されている。しかし、両回路とも、
演算器25の出力側に現れる検出電圧の和V1＋V2の値を定
電圧発生器24からの基準電圧Vrefと比較して、この和V1
＋V2の値が一定になるようにフィードバック制御してい
る点において一致している。したがって、比較器23の入
力として、このフィードバックループのいずれの部分か
らの信号を利用するかということは、単なる設計事項に
過ぎず、これら第11図の回路と第13図の回路とでは実質
的な差はない。第13図の回路では、オートゲインコント
ローラ18は抵抗27とFET28とで構成されている。
第14図は、本発明の第五の実施例を示す。上述の各実施
例では、検出電圧の和V1＋V2を基準電圧Vrefと比較し
て、この和V1＋V2の値が一定になるようにフィードバッ
ク制御しているが、この第14図の回路では、励磁コイル
６の励磁電圧Vexの値が一定になるように制御してい
る。
例では、検出電圧の和V1＋V2を基準電圧Vrefと比較し
て、この和V1＋V2の値が一定になるようにフィードバッ
ク制御しているが、この第14図の回路では、励磁コイル
６の励磁電圧Vexの値が一定になるように制御してい
る。
第14図において、29は励磁コイル６の両端における励磁
電圧Vexの検出部で、その検出信号は比較器26に入力さ
れて定電圧発生器24からの基準電圧Vrefと比較される。
比較結果により、励磁電圧Vexが一定値となるようにオ
ートゲインコントローラ８の増幅率が調整される。この
ように励磁コイル６の励磁電圧Vexが一定値となるよう
に制御する場合においても、検出電圧の和V1＋V2を制御
する場合と同様に、感度、零点の補償が可能である。
電圧Vexの検出部で、その検出信号は比較器26に入力さ
れて定電圧発生器24からの基準電圧Vrefと比較される。
比較結果により、励磁電圧Vexが一定値となるようにオ
ートゲインコントローラ８の増幅率が調整される。この
ように励磁コイル６の励磁電圧Vexが一定値となるよう
に制御する場合においても、検出電圧の和V1＋V2を制御
する場合と同様に、感度、零点の補償が可能である。
第15図および第16図は、本発明にもとづく温度補償装置
を差動トランスへ応用した例を示す。図示のように、差
動トランス31においても、トルク測定装置と同様の励磁
コイル６と一対の検出コイル４、５とが一般的に設けら
れる。したがって、トルク測定装置の場合と全く同一の
回路構成によって、この差動トランス31が高温条件下で
使用されるときの検出出力の感度および零点の温度補正
が可能である。第15図は、第１図の場合と同様に、検出
電圧の和V1＋V2の値が一定になるように制御するための
回路を示す。第16図は、第14図の場合と同様に、励磁コ
イル６の励磁電圧Vexの値が一定になるように制御する
ための回路を示す。このように検出出力が温度補償され
た差動トランス31は、変位検出器、磁気増幅器などとし
て利用できる。
を差動トランスへ応用した例を示す。図示のように、差
動トランス31においても、トルク測定装置と同様の励磁
コイル６と一対の検出コイル４、５とが一般的に設けら
れる。したがって、トルク測定装置の場合と全く同一の
回路構成によって、この差動トランス31が高温条件下で
使用されるときの検出出力の感度および零点の温度補正
が可能である。第15図は、第１図の場合と同様に、検出
電圧の和V1＋V2の値が一定になるように制御するための
回路を示す。第16図は、第14図の場合と同様に、励磁コ
イル６の励磁電圧Vexの値が一定になるように制御する
ための回路を示す。このように検出出力が温度補償され
た差動トランス31は、変位検出器、磁気増幅器などとし
て利用できる。
発明の効果 以上述べたように本発明によると、励磁コイルの励磁電
流を検出することによってトルク検出部の温度を検出す
る手段と、この温度検出手段による検出結果にもとづい
て前記トルクの大きさについての電気信号を温度補償す
る手段とを有するようにしたため、トルク検出感度や零
点出力を温度補償することができ、その結果、広い温度
範囲で高精度にトルク測定することが可能になる。
流を検出することによってトルク検出部の温度を検出す
る手段と、この温度検出手段による検出結果にもとづい
て前記トルクの大きさについての電気信号を温度補償す
る手段とを有するようにしたため、トルク検出感度や零
点出力を温度補償することができ、その結果、広い温度
範囲で高精度にトルク測定することが可能になる。
第１図は本発明の第一の実施例のトルク測定装置のため
の温度補償装置の回路図、第２図〜第８図は第１図の回
路の動作を説明するための図、第９図および第10図は常
温時および高温時におけるトルク検出出力の実測値を示
す図、第11図〜第14図は本発明の第二〜第五の実施例の
トルク測定装置のための温度補償装置の回路図、第15図
および第16図は本発明にもとづく温度補償装置を差動ト
ランスへ応用した例の回路図である。 １……軸、2,3……磁気異方性部、4,5……検出コイル、
６……励磁コイル、8,18……オートゲインコントロー
ラ、９……検出抵抗、12……差動検出器、19……演算
器、23……比較器、24……定電圧発生器。
の温度補償装置の回路図、第２図〜第８図は第１図の回
路の動作を説明するための図、第９図および第10図は常
温時および高温時におけるトルク検出出力の実測値を示
す図、第11図〜第14図は本発明の第二〜第五の実施例の
トルク測定装置のための温度補償装置の回路図、第15図
および第16図は本発明にもとづく温度補償装置を差動ト
ランスへ応用した例の回路図である。 １……軸、2,3……磁気異方性部、4,5……検出コイル、
６……励磁コイル、8,18……オートゲインコントロー
ラ、９……検出抵抗、12……差動検出器、19……演算
器、23……比較器、24……定電圧発生器。
Claims (7)
- 【請求項１】トルク伝達軸の外周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、前記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
ようにしたトルク測定装置における温度補償装置であ
り、前記検出コイルを励磁するための励磁コイルを有し
たものにおいて、 励磁コイルの励磁電流を検出することによってトルク検
出部の温度を検出する手段と、 この温度検出手段による検出結果にもとづいて前記トル
クの大きさについての電気信号を温度補償する手段とを
有することを特徴とする。 - 【請求項２】請求項１記載のトルク測定装置における温
度補償装置であって、検出コイルの検出信号の和が一定
値となるように励磁コイルの励磁電流を制御する手段
と、励磁コイルの励磁電圧が一定値となるようにその励
磁電流を制御する手段とのいずれか一方を有することを
特徴とする。 - 【請求項３】請求項２記載のトルク測定装置における温
度補償装置であって、温度補償手段は、トルク信号の感
度を補償する手段と、トルク信号の零点を補償する手段
との少なくともいずれか一方を有することを特徴とす
る。 - 【請求項４】請求項３記載のトルク測定装置における温
度補償装置であって、トルク信号の感度を補償する手段
は、トルク信号を増幅する手段と、検出された励磁電流
に応じてトルク信号増幅手段の増幅率を調節する手段と
を有することを特徴とする。 - 【請求項５】請求項４記載のトルク測定装置における温
度補償装置であって、励磁電流の検出値をそれに対応す
る温度補償基準電圧に変換する手段と、この温度補償基
準電圧を一定値の基準電圧と比較し、比較結果にもとづ
いてトルク信号増幅手段の増幅率を調節する手段とを有
することを特徴とする。 - 【請求項６】請求項３記載のトルク測定装置における温
度補償装置であって、トルク信号の零点を補償する手段
は、励磁電流の検出値をそれに対応する温度補正信号に
変換する手段と、トルク信号と前記温度補正信号とを加
算する手段とを有することを特徴とする。 - 【請求項７】請求項１から６までのいずれか１項記載の
温度補償装置であって、前記トルク測定装置に代えて、
励磁コイルと一対の検出コイルとを備えた差動トランス
に適用されることを特徴とする。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-242867 | 1989-09-18 | ||
| JP24286789 | 1989-09-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183924A JPH03183924A (ja) | 1991-08-09 |
| JPH0739974B2 true JPH0739974B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=17095426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24214790A Expired - Lifetime JPH0739974B2 (ja) | 1989-09-18 | 1990-09-12 | トルク測定装置のための温度補償装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739974B2 (ja) |
| WO (1) | WO1991004474A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182953A (en) * | 1990-07-13 | 1993-02-02 | Simmonds Precision Products, Inc. | Method and apparatus for shaft torque measurement with temperature compensation |
| JP2831206B2 (ja) * | 1992-08-27 | 1998-12-02 | 株式会社クボタ | 磁歪式トルクセンサ |
| JP3131667B2 (ja) * | 1992-09-07 | 2001-02-05 | 光洋精工株式会社 | トルクセンサ |
| JP6033749B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2016-11-30 | 株式会社帝国電機製作所 | キャンドモータの軸方向変位検出装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119715U (ja) * | 1984-07-09 | 1986-02-05 | 株式会社 京浜精機製作所 | 変位計 |
| JPS6333634A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Aisin Warner Ltd | トルク検出装置 |
| JPS6429723A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Nissan Motor | Torque detecting circuit |
| JPH01173843A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Kubota Ltd | トルク測定装置 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP24214790A patent/JPH0739974B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 WO PCT/JP1990/001177 patent/WO1991004474A1/ja unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1991004474A1 (en) | 1991-04-04 |
| JPH03183924A (ja) | 1991-08-09 |
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