JPS61259132A - 回転軸のトルク測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は米国特許第４，４４４，０６４号に記載され
ているものに対して、回転軸のトルクを測定する方法並
びに装置を改良することに関する。

史に特定して云えば、この発明は、軸に物理的に接触せ
ずに、そして米国特許第４．　４４４．　０６４号に記
載されている様な軸方向に相隔たるプローブと軸の間に
相対運動（′Ｆ想される軸の回転以外の運動）がある時
、歯車、ホイール及びその他の装置又は標識を軸に取付
けずに、この様なトルクの測定値を求める装置と方法に
関する。

例えば商用発電に使われる大形タービン−発電機装置の
様ないろいろな種類の回転機械では、軸に沿って軸方向
に相隔たる位置の間に発生する捩れを測定することによ
り、中心の回転軸に加わるトルクを監視することが望ま
しいし、実際に必要とする場合が多い。回転軸に加わる
トルクの大きさは、時間の関数として変化する場合が多
く、軸によって駆動される種々の質量の複雑な相互作用
の結果として、並びにタービン−発電機装置の場合は、
電力出力とそれに接続された電気負荷との相互作用の結
果としても、増減する。ある軸の軸方向に隔たる点の間
のトルクが、軸にある大きさの捩れを生じ、その捩れの
大きさは、トルクの大きさ・１トびに軸の組成と形状に
関係する。この発明は、一体の軸にも、個々のセグメン
トで構成されていて、機械的な、磁気的な、流体式等の
継手等によってセグメントを互いに接続して、全体とし
て１個の軸として回転する様な軸にも用いることが出来
ることを承知されたい。

連続的なトルクの監視は、軸のトルクを機械の種々の運
転状態と相関させる為の解析の為の永久的な記録になる
だけでなく、トルクが大きくなりすぎた場合、是正措置
が必要であると云うことを直ちに表示する。勿論、過大
なトルクが軸に永久的な歪み又は変形を生じさせ、極端
な場合は、最終的に破損させる様な状況の様に、軸並び
に／又は機械のその他の部分に傷をつけ又は回復し難い
損傷を生ずるのを防止する為に、過大なトルクに対して
防禦しなければならない。

何年もの間、回転軸のトルクを連続的に監視する為の多
数の計器装置が開発されている。一般的に、こういう装
置は、基本的な計１定として、軸の回転速度を検出する
為に何らかの装置を軸に付加えることを必要としている
。例えば、普通は歯車を軸に設けて、歯車の歯が一定点
を通過することにより、軸の角速度の表示が得られる様
にしている。軸速度を検出する為に、回転軸に光反射条
片を貼付けることも知られている。こういう種類の表示
から、他のＵＪ定値又は仮定と組合せて、誘導量として
、トルクの目安又は表示が得られる。

別々の二組のこの様な回転標識を使うことにより、トル
クの直接的な測定値が得られる。例えば、米国特許第４
，１８６，５９７号には、軸に相隔てて設けられた１対
の歯車から得られる信号の位（目を比較して、軸の捩れ
及びトルクの表示を求めるディジタル形トルク計が記載
されている。米国特許第３，９３４，４５９号では、軸
に装置された歯車から得られる軸角速度が基本的な測定
値となり、数学的なモデル方式を用いることにより、軸
の種々の部分に於けるトルクが導き出される。

この様な従来の装置及び方法は、一般的にその所期の作
用を満足に果したが、回転軸に何かを取付けることが必
要であることにより、その冑用性が限られている。多く
の場合、回転軸に歯車を付加えることは実用的でなかっ
たり、或いは実施出来ないことがある。更に、光反射条
片及びこの様なその他の標識は、時間と共にぼやけてき
て、オイル・ミスト、沈積した波膜等によって隠れてし
まう場合が多い。

米国特許第４．４４４，０６４号に記載された発明は、
上に述べた様な問題並びにその他の従来の問題を軽減し
ている。然し、依然として、米国特許第４，４４４，０
６４号に記載された方法及び装置を使う時、プローブに
対する軸の動きに関連する問題は従来取上げられていな
かった。この発明では、軸とプローブの間の（予想され
る軸の回転以外の）相対運動は、米国特許第４．４４４
゜０６４号に記載されている装置及び方法を使うことに
よっては、この様な相対運動を軸の捩れ（トルクの表わ
れ）から区別出来ない為に、決定されたトルクに対して
かなりの誤差を持込むことがあることが判った。特に電
力会社の発電所のタービン−発電機装置に使われている
様な大形の軸では、軸受が、最初は、米国特許第４，４
４４，０６４号に記載されたトルクを監視する為に使わ
れるプローブに対して、軸を一定に支持していても、電
力会社の発電所の場合は何年もの期間に及ぶ軸の連続的
な回転の為に、疲労する傾向があり、この為最終的には
軸がプローブに対して動ける様にする為に、プローブと
軸の間のある程度の相対運動が予想される。更に、取付
けた初期であっても、製造上の許容公差、並びに軸を支
持する軸受に必要なすき間の為に、軸はプローブに対し
である程度の動きを生ずる。

従って、この発明の目的は、軸と監視装置の間の（予想
される回転以外の）相対運動の影響を最小限に抑えるこ
とが出来る様にした、回転軸に対する改良された電磁式
トルク測定方法及び装置を提供することである。

発明の要約 この発明では、回転自在の軸が第１及び第２の位置に夫
々第１及び第２の円周方向磁気パターンを持つ時、回転
自在の軸上の軸方向に相隔たる第１及び第２の位置の間
のトルクを測定するトルク監視装置が、夫々第１及び第
２の磁気パターンと磁束が交わる様に配置された第１の
１対及び第２の１対の電磁プローブを有する。更に装置
が、各々の１対のプローブの内の一方に結合されていて
、第１及び第２の位置の間の捩れを表わす第１のトルク
信号を発生する第１の回路手段と、各々の対のプローブ
の内の他方に結合されていて、第１及び第２の位置の間
の捩れを表わす第２のトルク信号を発生する第２の回路
手段と、第３のトルク信号を発生する第３の回路手段と
を有する。第３のトルク信号は第１及び第２のトルク信
号に応答して発生され、第１及び第２の位置の間の捩れ
を表わす。第３のトルク信号は第１及び第２のトルク信
号の平均であることが好ましく、こうすると軸の動きに
対する望ましくない応答を最小限に抑え並びに／又は除
くことが出来る。

更に、軸が軸方向に相隔たる第１及び第２の位置に夫々
第１及び第２の予定の円周方向磁気パターンを持つ時、
・回転自在の軸上の軸方向に相隔たる位置の間のトルク
を測定する方法が、軸が回転している間、第１及び第２
の出力信号を発生し、この第１及び第２の出力信号が第
１の位置に於ける軸の瞬時角度位置を夫々表わす第１及
び第２の周波数成分を含んでいて第１の磁気パターンの
動きを表わしており、軸が回転している間、第３及び第
４の出力信号を発生し、この第３及び第４の信号は第２
の磁気パターンの動きを表わしていて、第２の位置に於
ける軸の瞬時角度位置を夫々表わす第３及び第４の周波
数成分を含んでおり、第１及び第３の出力信号に応答し
て第１のトルク信号を発生し、第２及び第４の出力信号
に応答して第２のトルク信号を発生し、第１及び第２の
トルク信号に応答して第３のトルク信号を発生する工程
を含んでおり、第３のトルク信号が第１及び第２の位置
の間の軸に加わるトルクを表わしていて、この為軸の動
きに対する望ましくない応答が最小限に抑えられ並びに
／又は除かれる。

この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範囲に具
体的に記載しであるが、この発明の構成、作用及びその
他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説明す
るところから最もよく理解されよう。

発明の詳細な説明 第１図に示す回路の大部分の動作の詳細は米国特許第４
，４４４，０６４号に記載されている。

この米国特許で使われているのと同様な部分には、この
出願の図面でも同じ参照数字を用いている。

判り易くする為、並びに不要な繰返しを避ける為、第１
図の回路については、この発明を理解するのに必要な所
だけを説明する。

第１図には、この発明の回路の回路図が示されている。

この回路は、電磁プローブ１０．１１と、スイッチ１４
等により、夫々プローブ１０．１１に切換え自在に結合
される第１及び第２の入力を持つ第１の位相検出回路２
ｏと、そ゛の出力がスイッチ１４等により、直列共振コ
ンデンサ１５，１６を夫々介してプローブ１０．１１に
切換え自在に結合される励振源３ｏと、突起又は切欠き
の様な軸２５の物理的な非一様性に応答して、軸２５の
１回転に１回と云う様に、監視する軸２５の回転周波数
に関係する周期的な速度で繰返されるパルスを発生する
可変磁気抵抗形プローブ等の様な、その出力が励振ｒ１
．’Ｘ３０の入力に結合されている軸回転センサ４０と
、位相検出回路２０の第１及び第２の人力に夫々結合さ
れた並列共振コンデンサ１７．１８とを有する。上に述
べた回路は基本的には米国特許第４，４４４，０６４号
の第１図に示されていて、且つ説明されている回路であ
る。

この回路は、位相検出回路２０の出力にトルク信号Ａと
して示す、回転自在の軸２５の軸方向に相隔たる位置の
間の捩れを表わす信号を発生する様に作用する。第１の
動作モードでは、プローブ１０．１１が、米国特許第４
，４４４．０６４号に詳しく記載されている様に、軸２
５に沿った軸方向に相隔たる第１及び第２の位置に、第
１及び第２の円周方向磁気パターンを夫々誘起する。

然し、この発明では、米国特許第４，４４４゜０６４号
の考えに従って、軸２５に加わるトルクを決定しようと
する時、プローブ１０及び／又はプローブ１１に対する
（予想される回転以外の）軸２５の動きが、表示された
トルクに誤差を生ずることがあることが判った。これは
、米国特許第４．４４４，０６４号の回路が、この様な
動きと輔２５の捩れ（トルクの表われ）とを区別するこ
とが出来ないからである。典型的には軸２５を回転自在
に支持する軸受（図面に示してない）のすき間並びに／
又は疲労により、一般的に軸２５とプローブ１０．１１
との間のある程度の相対運動が予想される。

この発明では、軸２５とプローブ１０．１１との間の相
対運動の影響を最小限に抑える為には、米国特許第４，
４４４，０６４号に記載されている回路に追加の回路が
必要であることが判った。

この追加の回路は、プローブ１２．１３と、第１及び第
２の入力が夫々プローブ１２．１３に結合されている第
２の位相検出回路５０と、第１及び第２の人力が第１及
び第２の位相検出回路２０゜５００出力に夫々結合され
ている組合せ回路６０と、位相検出回路５０の第１及び
第２の入力に夫々に結合された並列共振コンデンサ５６
．５７とを含む。プローブ１２．１３は、プローブ１０
゜１１と同様であってよく、軸２５から隔たって、それ
に対して一定に固定されていて、夫々第１及び第２の円
周方向磁気パターンと磁束が交わる。

第１図では、プローブ１０．１１が、この発明の好まし
い囲路構成及び動作を説明する為に、１個のコイルだけ
を含む簡単にした形で示されている。

各々のプローブ１０．１１，１２．１３が２つ以上のコ
イルで構成されてもよいことを承知されたい。

プローブ１０．１２が第１の１対のプローブとなり、軸
２５に沿った第１の位置で、互いに直径上ではｙ向い合
って配置され且つ第１の円周方向磁気パターンと磁束が
交わる様に配置されることが好ましい。プローブ１１及
び１３が第２の１対のプローブを形成し、軸２５に沿っ
た第２の位置で、互いに直径上ではＶ向い合って配置さ
れ且つ第２の円周方向磁気パターンと磁束が交わる様に
配置されることが好ましい。好ましい実施例では、プロ
ーブ１０．１１，１２．１３は全てはＶ同じ平面内にあ
る。然し、１対のプローブが予定の弓形の限界内で互い
に直径上で向い合って配置されていれば、１対のプロー
ブ、例えば１０．１２と他方の１対のプローブ、例えば
１１．１３とが両方ともは′−′１つの平面内にあるこ
とは必要ではない。この予定の弓形の限界は、少なくと
もプローブの動作環境に関係し、当業者であれば、著し
い実験をしなくても、容易に確認することが出来る。

１対のプローブ、例えばプローブ１０．１２が、プロー
ブ１１．１３が置かれている平面に対して傾斜した平面
内にある場合、第１及び第２の位相検出回路２０．２５
の夫々の出力に得られ且つ何れも軸２５の第１及び第２
の軸方向の位置の間のトルクを表わすトルク信号Ａ及び
トルク信号Ｂにより、組合せ回路６０の出力に得られる
、軸２５に沿った第１及び第２の軸方向の位置の間のト
ルクを表わすトルク信号Ｃはオフセット（直流電圧とな
って現れる）を含む様になり、これに対する補償回路（
図に示してない）を設けて、第１図に示すトルク監視装
置が無負荷状態で、即ち、予定の第１及び第２の位置の
間に捩れがない状態で、回転軸線２７の周りに軸２５を
絶えず回転しながら較正する時、このオフセットを除く
ことが出来る。第１の１対のプローブ１０．１２及び第
２の１対のプローブ１１．１３の間の、軸２５に沿った
軸方向の隔たりは、夫々のプローブの対の間の軸方向の
隔たりが増加するにつれて測定精度が幾分高くなること
を承知の上で、便利な値に選ぶことが出来る。

位相検出回路５０は位相検出回路２０と同様であり、夫
々プローブ１２．１３の出力に結合された人力（位相検
出回路５０の第１及び第２の人力を夫々構成する）を持
つ第１及び第２のパルス形成回路５１．５２と、セット
人力Ｓがパルス形成回路５１の出力に結合され、リセッ
ト人力Ｒがパルス形成回路５２の出力に結合されている
リセット／セット形（Ｒ３）フリップフロップ素子５３
と、入力がフリップフロップ素子５３の出力Ｑに結合さ
れた低域フィルタ５４とを有する。低域フィルタ５４の
出力には、軸２５に沿って軸方向に相隔たる第１及び第
２の位置の間のトルクを表わすトルク信号Ｂが得られる
が、これが位相検出回路５０の出力となる。位相検出回
路５０の第１及び第２の入力と大地電位との間に夫々結
合されたコンデンサ５６．５７が、夫々プローブ１２．
１３のインピーダンスと共に並列共振回路を形成する。

プローブ１０，１１，１２．１３は、米国特許第４．４
４４．０６４号の第３図及び第４図に示されているのと
同じ形式であってよく、この発明に役立つプローブがこ
の米国特許に記載されている。

第１及び第２の位相検出回路２０．５０の夫々の出力が
組合せ回路６０の第１及び第２の人力に夫々結合される
。組合せ回路６０は、フェアチャイルド・インダストリ
ーズ社によって製造されるｕＡ４１３６・形演算増幅器
等の様な演算増幅器を持ち、これは組合せ回路６０の出
力と第１及び第２の人力との間の利得が１であるバッフ
ァとなる様に構成されぞいる。即ち、組合せ回路６０の
出力となる演算増幅器６６の出力が、演算増幅器６６の
反転入力（−）に接続されている。演算増幅器６６の非
反転入力（＋）が加算抵抗６２を介して組合せ回路６０
の第１の入力に接続されると共に、加算抵抗６４を介し
て組合せ回路６０の第２の入力に接続されている。抵抗
６２．６４は相等しく、この為、演算増幅器６６の非反
転入力に得られる瞬時信号電圧は、トルク信号Ａの瞬時
電圧とトルク信号Ｂの瞬時電圧との和を２で除した値、
即ちトルク信号Ａとトルク信号Ｂの平均に等しい。

組合せ回路６０の出力にはトルク信号Ｃが得られるが（
トルク信号Ｃは、演算増幅器６．６が利得１を持つ様に
構成されている為、演算増幅器６６の非反転入力の信号
に等しい）、この出力はトルク表示装置及び／又は監視
装置（図に示してない）に供給することが出来る。

電磁プローブ１０．１１がモード選択スイッチ１４の各
部分に接続されている。このスイッチにより、プローブ
１０．１１の動作モードを選択することが出来る。第１
のモード（選択スイッチ１４が図示の様に上側位置又は
第１の位置にある）では、励振信号が夫々直列共振コン
デンサ１５゜１６を介して、両方のプローブ１０．１１
に同時に印加される。コンデンサ１５．１６が夫々電磁
プローブ１０．１１のインダクタンスと共に直列共振回
路を形成する。この各々の直列共振回路は、励振信号の
周波数で共振する様に同調することが好ましい。この状
態の結果として、励振信号によって各々のプローブに発
生される電流は、各々のプローブの実効直列抵抗だけに
よって制限されることになる。即ち、各々のプローブに
発生する電流が最大になる。

共振によって最大の効果が得られる為、各々のプローブ
１０．１１が、回転軸２５の面に、軸２５の周りの円周
方向の通路に沿って強度が変化する磁気パターンを誘起
する。発生される磁気パターンは、共振状態の為、並び
に励振信号が全体的に正弦状である為、はＶ正弦状であ
り、各々のパターンは同じ周波数である。

例として、各々の磁気パターンが第１図の軸２５の面に
簡単にした形で示されている。然し、パターンが円周方
向通路に沿って点毎に強度が正弦状に変化するか、図面
に示す様に、この通路の左右に大きな軸方向の振れを持
っていないことに注意されたい。一旦磁気パターンが設
定されると、鉄の様な磁性材料を含む軸２５では、はゾ
永久的に残ることが出来る。電磁プローブ１０．１１は
、モード選択スイッチ１４を別の第２の位置へ切換える
ことにより、第２の動作モードに切換えることが出来る
。この代りに、励振源３０を直列コンデンサ１’５．１
６及びスイッチ１４を介してプローブ１２．１３に結合
し、プローブ１０，１１の代りにプローブ１２，１３が
第１のモードで、軸２５の面に磁気パターンを誘起して
もよいことが理解されよう。更に、誘起された磁気パタ
ーンが永久的であるかどうかは、軸２５の組成及び動作
環境に関係する。磁気パターンを乱す慣れのある事象と
しては、回転子を落下することによって受ける様な機械
的な衝撃、このパターン区域に於ける溶接作業の為の高
い温度の様な熱衝撃を含み、一般的に磁石がその磁気強
度の一部分又は全部を失う様にさせる様なその他のあら
ゆる事象が含まれる。

次に第２のモード即ち再生モードに於ける第１図の回路
の動作を説明する。プローブ１０．１１及び位相検出回
路２０の動作だけを詳しく説明する。プローブ１２，１
３、並列共振コンデンサ５６．５７及び位相検出回路５
０が、スイッチ１４が第２のモードの位置にある時、プ
ローブ１０゜１１、並列共振コンデンサ１７．１８及び
位相検出回路２０と同様に作用することを承知されたい
。

モード選択スイッチ１４が第２のモードの位置にある時
、コンデンサ１７．１８が電磁プローブ１０．１１と並
列に入る様に切換えられる。この形式では、プローブ１
０．１１の夫々のインダクタンスがコンデンサ１７．１
８と夫々並列共振回路を形成する。軸２５が回転する間
、各々の磁気パターンが対応する電磁プローブ１０．１
１を通り越す時、夫々の磁気パターンの移動する磁界に
より、夫々のプローブ１０．１１に電圧信号が誘起され
る。プローブ１０．１１に誘起される信号の周波数は、
軸２５に対応する磁気パターンが誘起される時の周波数
及び軸２５の回転速度にも比例する。電力会社の発電機
の様に、軸２５が予想される比較的一定の角速度である
場合、各々の共振回路はプローブ１０．１１に誘起され
た信号の周波数で共振することが好ましい。軸２５の角
速度が変化すると予想され、従って、回路を１つの周波
数に同調させるのが必ずしも有利ではない様な系では、
コンデンサ１７．１８，５６．５７は省略することが出
来る。

軸２５にトルクか加わると、小さいけれども測定可能な
捩れが軸に生じ、これがプローブ１０゜１１に誘起され
た出力信号に、一方の信号の他方に対する位相変化を生
ずる。プローブ１０に誘起された信号とプローブ１１に
誘起された信号の間の移相量は、軸２５の面上の対応す
る磁気パターンの円周方向通路上の点の間の捩れ、従っ
て軸２５に加えられたトルクに直接的に関係する。

プローブ１０．１１から（即ち、プローブ１０゜１１と
コンデンサ１７．１８とによって夫々形成された並列回
路から）の出力信号が、位相検出回路２０の第１及び第
２の入力に夫々印加される。

泣［Ｕ検出回路２０は、回路２０の第２及び第１の人力
に夫々人力が接続されている第１及び第２のパルス形成
回路２１，２２）リセット／セット形（Ｒ３）フリップ
フロップ２３及び低域フィルタ２４で構成されている。

位相検出回路２０の第１及び第２の入力に現れる入力信
号は典型的には正弦状であって、同じ周波数を持つが、
位相がトルク２５に加えられたトルクに応じて若干穴な
ることがある。パルス形成回路２１．２２は、フェアチ
ャイルド・インダストリーズ社によって製造される７３
４形集積回路等の様な普通の設計の比較器であってよく
、この発明では、共振回路に対す。

るバッファとして作用すると共に、正弦状の入力信号を
整形して、それからパルス又は矩形波信号を発生する様
に作用する。各々の回路２１．２２の出力が、回路２１
．２２に夫々入力される対応する正弦状信号と同じ周期
を持つ矩形波信号であることか好ましい。即ち、各々の
矩形波信号は、対応する正弦状の人力信号のゼロ交差で
ターンオン及びターンオフすることが好ましい。回路２
１からの出力信号がＲＳフリップフロップ素子２３のセ
ット人力Ｓに印加され、ＲＳフリップフロップ素子２３
のセット人力Ｓに印加される信号が低から高に変化する
時、フリップフロップ素子２３の出力Ｑを論理高レベル
にセットする。回路２２からの出力信号がＲＳフリップ
フロップ素子２３のリセット人力Ｒに印加され、フリッ
プフロップ索子２３のリセット人力Ｒに印加される信号
が低から高に変化する時、出力Ｑを論理低レベルにリセ
ットする。この為、ＲＳフリップフロップ素子２３は一
方の信号によってターンオン（出力Ｑが論理高レベル）
になり、他方の信号によってターンオフ（出力Ｑが論理
低レベル）になるものと見なすことが出来る。人力信号
の周期に対するフリップフロップ素子２３のオン時間の
比は、セット及びリセット入力Ｓ、Ｈの入力信号の間の
位相差に比例し、この位相差が軸２５の捩れ、従ってそ
れに加わるトルクを表わす。

ＲＳフリップフロップ２３の出力Ｑに現れるパルスは、
フリップフロップ素子２３のオン時間及びオフ時間の間
の差で判定すると、振幅ははＶ一定であるが、持続時間
が可変である。これらのパルスが低域フィルタ２４に印
加され、このフィルタが出力トルク信号Ａを発生する。

この信号は時間的に変化する直流電圧であり、その振幅
は次の式 ％式％ で表わされる。こ＼でτはＲＳフリップフロップ素子２
３の出力Ｑがらのパルスの持続時間、■はパルスの振幅
、Ｔは記録された磁気信号の１サイクルの周期である。

従って”　ＯＵＴは軸２５の捩れ、従って軸２５に加え
られたトルクを表わす。

上に述べた第１のモードで使われる、励振源３０の出力
からの励振信号が、励振回路３ｏで発生される。この励
振回路は、励振回路３ｏの出力となる出力を持つ電力増
幅器３１、抵抗３３及びコンデンサ３４で構成された積
分回路を持つアナログ掛算器３２）位相固定ループ３５
、分周器３６及び制限器３７で構成される。励振源３０
が、軸の回転速度の整数倍の周波数を持つ信号を電力増
幅器３１の出力に発生する。こうして軸２５に誘起され
る磁気パターンが、軸２５の回転速度に無関係な形で軸
２５の毎回の回転で一致して誘起される様に保証する。

同期信号は、軸２５の面に設けた突起又は切欠きの様な
非一様性に応答する可変磁気抵抗形プローブの様なピッ
クアップ４０によってその出力に発生される反復的なパ
ルスである。同期信号の正確な周波数は臨界的ではない
が、周波数が軸の速度に関係を持つことが必要である。

１回転毎に１回の速度で発生するパルスが最も便利であ
り、電力会社のタービン−発電機装置の軸のトルクを監
視する様な場合、発電された電圧から、１回転当り１個
の同期信号が容易に得られる。

励振源３０の動作の詳細は米国特許第４，４４４゜０６
４号に記載されている。

励振回路３０の出力に得られる励振信号の周波数が、軸
２５の面に誘起される磁気パターンのサイクル数を決定
する。励振信号の周波数が高ければ高い程、軸の１回転
当りに誘起される磁気パターンのサイクル数が多くなる
。こういう因子が、軸２５の捩れ及びトルクを検出し得
る感度を決定する。例えば、位相検出回路２０の第１及
び第２の入力に対する電気信号の間の検出された移相は
電気角でＯｏ乃至３６０’の範囲になることがある。こ
の為、電気的な移相の３６００をフルスケールと考える
ことが出来る。軸２５の磁気パターンが、高い周波数の
励振信号によって誘起されること等により、多数のサイ
クルを持つ場合、３６０°の電気的な移相は、軸２５の
比較的小さな捩れに対応する。他方、励振周波数が比較
的低く、軸２５の面に誘起される磁気パターンのサイク
ル数が一層少ない場合、３６０’の電気的な移相は軸２
５の一層大きな捩れに対応する。軸の普通の動作速度で
少なくとも３，６００１１ｚの励振周波数が、合衆国の
６０１１ｚの公称動作角速度を持つ大形タービン−発電
機装置に於ける軸のトルクを監視するのに適当であると
考えられる。更に、軸の円周に沿って６０サイクルの磁
気パターンを記録することが、約１％の分解能を持つト
ルクの測定に必要な最低限のサイクル数であると考えら
れる。

第２図及び第３図には、例として、軸２５が、第１図の
平面に対して垂直に軸２５の回転軸線２７を通る線２−
２及び３−３の中間にある軸線の周りに、時計廻りに回
転したと仮定して、第１図の線２−２及び３−３で切っ
た断面図が示されている。更に、各々のプローブ１０．
　１１．　１２゜１３が夫々検出する軸２５の面上の点
は、軸２５の面と、各々のプローブ１０．　１１．　１
２．　１３から軸２５の面に対する垂線（即ち軸２５の
外面が円筒形であれば半径）との交点にあると仮定する
。この為、プローブ１０が軸２５の面の点７０を検出す
る。プローブ１１が点７４を検出する。

プローブ１２が点７２を検出し、プローブ１３が点７６
を検出する。プローブ１０．１２及びプローブ１１．１
３は直径上でほゞ向い合っていることか好ましく、線７
５が直径を表わすから、軸２５か前に仮定した様な）０
対運動をしない時、プローブ１０が軸２５の面の点８０
を検出し、プローブ１１が点８４を検出し、プローブ１
２が点８２を検出し、プローブ１３が点８６を検出する
。

第２図に示す様に、軸２５の面」二の任意に選ばれた点
Ｍは、輔２５が動かず、プローブ１２が点８２を検出し
た場合よりも後になって点７２に到達し、従ってプロー
ブ１２によって検出される。

同様に、点Ｍは軸２５が動かず、プローブ１０が点８０
を検出するよりも前に点７０に到達し、従ってプローブ
１０によって検出される。同様に、第３図に示す様に、
軸２５の面上の任意に選ばれた点Ｎが、軸２５が動かず
、プローブ１３が点８６を検出する時よりも前に、点７
６に到達し、従ってプローブ１３によって検出される。

同様に、点Ｎが軸２５が動かず、プローブ１１が点８４
を検出する時よりも後になって、点７４に到達し、従っ
てプローブ１１によって検出される。

この発明では、位相検出回路２０によって行なわれる様
なプローブ１０．１１の出力に出る信号の間の位相差を
発生すると共に、位相検出回路５０によって行なわれる
様に、プローブ１２．１３の出力に出る信号の間の位相
差を発生し、その後、組合せ回路６０で行なわれる様に
、位相検出回路２０．５Ｑからの位相差を平均すること
により、組合せ回路６０の出力に出るトルク信号Ｃも、
軸２５に沿った第１及び第２の軸方向の位置の間のトル
クを表わしていて、軸方向に相隔たる２つのプローブだ
けを使った装置からの信号よりも、誤差成分が一層小さ
いことが判った。これは、信号の操作、例えば平均作用
が組合せ回路６０で行なわれることにより、誤差の幾分
か、そして大抵の場合はその実質的な部分が相殺される
為である。

第４図にはこの発明に役立つ別の実施例の位相検出回路
７０の回路図が示されている。位相検出回路７０は、第
１図に示した位相検出回路２０及び／又は５０の代りに
使うことが出来る。位相検出回路７０は、夫々の入力が
例えばプローブ１１及び１２（第１図）の出力に結合さ
れた演算増幅器７１．７２と、夫々の入力が演算増幅器
７１゜７２の出力に結合された比較器７３．７４と、夫
々の入力が比較器７３．７４の出力に結合された排他的
オア・ゲート素子或いは集積回路７８と、人力が排他的
オア・ゲート７８の出力に結合されていて、位相検出回
路７０の出力を構成する出力が組合せ回路６０（第１図
）の人力に結合されている低域フィルタ７９とを有する
。

動作について説明すると、比較器７３．７４かはＶ正弦
状の人力信号から、夫々の出力にはゾ矩形波の出力信号
を発生する。比較器７３．７４からの出力信号は、比較
器７３．７４に対する夫々の入力電圧信号が基準電圧レ
ベル、例えば正弦波入力のゼロ交差を通過する度に、低
電圧レベルから高電圧レベルへ又は高電圧レベルから低
電圧レベルへ適切に速やかに変化する。排他的オア・ゲ
ート７８の出力は、入力信号の内の１つだけが高電圧レ
ベル又は真の論理レベルであり、他の全ての時に低電圧
レベル又は虚偽の論理レベルである時には、何れも高電
圧レベル又は真の論理レベルである。この為、典型的に
は、排他的オア・ゲート７８の出力は、夫々の入力に加
えられた信号の間の位相差に比例する持続時間を持つパ
ルスである。低域フィルタ７９に排他的オア・ゲート７
８からの出力信号が供給されると、前に述べた低域フィ
ルタ２４．５４と同様に作用する。低域フィルタ７９の
出力が位相検出回路７０の出力を構成するが、その出力
にトルク信号Ａが得られ、これが組合せ回路６０（第１
図）に供給される。夫々のプローブの出力信号から取出
した開始及び停止パルスの間の期間を測定するマイクロ
プロセッサの様なこの他の位相検出回路も当業者には容
易に考えられよう。

この点で、第１図の装置の動作を簡単に振返って見るこ
とが役に立つと思われる。モード選択スイッチ１４によ
って、第１の動作モードが選択される。励振源３０がプ
ローブ１０．１１に励振信号を供給する。励振信号の周
波数は、ピックアップ４０からの信号により、軸２５の
回転速度と同期している。普通の軸の速度では、励振信
号の周波数は、プローブ１０，１１及びコンデンサ１５
゜１６によって形成された直列共振回路の共振周波数に
等しい。両方の記録を同時に行なうことは必要ではなく
、逐次的な記録が出来る様にする回路（図に示してない
）も当業者に１よ容易に考えられよう。例えば、タービ
ン−発電機装置では、普通の速度は、発電機が配電系統
、即ち、典型的には５Ｏ−６０１１ｚに同期する様な速
度である。端子４１に数秒間、直流電圧を一時的に加え
ることにより、励振信号をゆっくりと一杯の振幅に持っ
てくる。この為、第１のモードでは、第１及び第２の位
置で、軸２５の面に一定の円周方向磁気パターンが誘起
される。

第２のモードでは、軸の回転に伴なう磁気パターンの動
きが、軸２５の瞬時角度位置を表わす信号をプローブ１
０．１１，１２．１３に誘起する。

コンデンサ１７．１８及びコンデンサ５６．５７によっ
て夫々形成された回路内に発生された信号が夫々位相検
出回路２０．５０に印加される。これらの検出回路が、
夫々の入力信号の間の位相関係を表わす出力信号を供給
する。位相検出回路２０．５０からの出力信号が組合せ
回路６０に供給され、この組合せ回路が、対のプローブ
１０．１２及び対のプローブ１１’、１３がある軸方向
の位置の間のトルクを表わす出力を発生する。

例としてこの発明のある好ましい特徴だけを示したが、
当業者にはいろいろな変更が考えられよう。特許請求の
範囲はこの発明の範囲内で可能なこの様な全ての変更を
包括するものであることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の現在好ましいと考えられる実施例の
回路図、第２図及び第３図は夫々第１図の線２−２及び
３−３から見た、誘起される磁気領域を通る簡略軸方向
断面図、第４図は第１図に示す回路に使うことが出来る
別の実施例の位相検出回路の回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転自在の軸上の軸方向に相隔たる第１及び第２の
   位置の間のトルクを測定するトルク監視装置に於て、第
   １の１対の電磁プローブを有し、該第１の１対の内の各
   々のプローブは前記軸に対して固定であると共に、前記
   第１の１対の内の他方のプローブと直径上でほゞ向い合
   って配置され、且つ前記第１の位置で前記軸に接近して
   配置されており、更に、第２の１対の電磁プローブを有
   し、該第２の１対の内の各々のプローブは前記軸に対し
   て固定であって前記第２の１対の内の他方のプローブと
   直径上でほゞ向い合って配置されており且つ前記第２の
   位置で前記軸に接近して配置されており、前記第１の１
   対の内の少なくとも１つのプローブ及び前記第２の１対
   の内の少なくとも１つのプローブは、第１のモードでは
   、励振信号に応答して、前記第１及び第２の位置にある
   軸の面に夫々第１及び第２の円周方向磁気パターンを誘
   起する様に作用し得ると共に、前記第１の１対の内の各
   々のプローブ及び前記第２の１対の内の各々のプローブ
   は、軸が回転している間の前記磁気パターンの動きに応
   答して、前記第１の１対の一方及び他方のプローブから
   夫々第１及び第２の出力信号を発生すると共に、前記第
   ２の１対の一方及び他方のプローブから夫々第３及び第
   ４の出力信号を発生する様に作用し得るものであり、前
   記第１及び第２の出力信号は前記第１の位置に於ける軸
   の瞬時角度位置を表わす第１及び第２の周波数成分を夫
   々含んでおり、前記第３及び第４の出力信号は前記第２
   の位置に於ける前記軸の瞬時角度位置を表わす第３及び
   第４の周波数成分を夫々含んでおり、更に、前記第１及
   び第２の１対の内の夫々少なくとも１つのプローブを前
   記第１のモード及び第２のモードの間で切換える様に作
   用し得る切換え手段と、前記第１及び第２の１対の内の
   前記少なくとも１つのプローブに結合されていて励振信
   号を発生する励振手段と、前記第１の１対及び前記第２
   の１対の内の１つのプローブに夫々結合されていて、前
   記第１及び第３の出力信号に応答して、前記第１及び第
   ２の位置の間のトルクを表わす第１のトルク信号を発生
   する第１の位相検出手段と、前記第１の１対及び第２の
   １対の内の他方のプローブに夫々結合されていて、前記
   第２及び第４の出力信号に応答して、前記第１及び第２
   の位置の間のトルクを表わす第２のトルク信号を発生す
   る第２の位相検出手段と、該第１及び第２の位相検出手
   段に夫々結合されて前記第１及び第２のトルク信号を夫
   々受取る夫々の入力を持つ組合せ手段とを有し、該組合
   せ手段は第１及び第２のトルク信号に応答して、前記第
   １及び第２の位置の間のトルクを表わす第３のトルク信
   号を発生するトルク監視装置。 ２）特許請求の範囲１）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記励振手段が、誘起された第１及び第２の円周方
   向磁気パターンが軸速度に対して不変である様に、前記
   励振信号の周波数を軸の速度と同期させる同期手段を含
   んでいるトルク監視装置。 ３）特許請求の範囲２）に記載したトルク監視装置に於
   て、第１のモードでは、前記第１の１対の内の少なくと
   も１つのプローブ及び前記第２の１対の内の少なくとも
   １つのプローブに夫々結合されていて、第１及び第２の
   直列共振回路を夫々形成する第１及び第２のコンデンサ
   手段と、第２のモードでは、前記第１の１対のプローブ
   の内の一方及び他方のプローブ及び前記第２の１対のプ
   ローブの内の一方及び他方のプローブに夫々結合されて
   いて、第１、第２、第３及び第４の並列共振回路を夫々
   形成する第３、第４、第５及び第６のコンデンサ手段と
   を有するトルク監視装置。 ４）特許請求の範囲２）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記励振手段が前記励振信号のピーク間振幅をゆっ
   くりと増加する増分手段を含んでいるトルク監視装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記励振手段が、同期信号に応答して前記励振信号
   を発生する位相固定ループと、該位相固定ループに結合
   されていて、励振信号の周波数を制御する分周器とを含
   んでいるトルク監視装置。 ６）特許請求の範囲２）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記同期手段が同期信号を発生する軸速度センサを
   有するトルク監視装置。 ７）特許請求の範囲５）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記同期手段が同期信号を発生する軸速度センサを
   有するトルク監視装置。 ８）特許請求の範囲１）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記第１の位相検出手段が前記第１及び第３の出力
   信号に応答して、該第１及び第３の出力信号の間の位相
   差の関数として前記第１のトルク信号を発生する第１の
   フリップフロップ手段を有するトルク監視装置。 ９）特許請求の範囲８）に記載したトルク監視装置に於
   て、前記第２の位相検出手段が前記第２及び第４の出力
   信号に応答して、該第２及び第４の出力信号の間の位相
   差の関数として前記第２のトルク信号を発生する第２の
   フリップフロップ手段を有するトルク監視装置。 １０）特許請求の範囲１）に記載したトルク監視装置に
   於て、前記第１の１対のプローブ内の一方のプローブが
   前記第２の１対のプローブの内の一方のプローブとほゞ
   同じ平面内にあるトルク監視装置。 １１）特許請求の範囲５）に記載したトルク監視装置に
   於て、前記増分手段が、前記位相固定ループに結合され
   ていて、ゆっくりと増加する電圧信号と前記位相固定ル
   ープからの出力信号との積の関数として前記励振信号を
   発生するアナログ掛算器を有するトルク監視装置。 １２）回転自在の軸上の軸方向に相隔たる位置の間のト
   ルクを測定する方法に於て、第１の位置で前記軸の面に
   第１の円周方向磁気パターンを誘起し、前記第１の位置
   から軸方向に隔たる第２の位置で前記軸の面に第２の円
   周方向軸パターンを誘起し、前記軸が回転している間、
   第１及び第２の出力信号を発生し、該第１及び第２の出
   力信号は前記第１の磁気パターンの動きを夫々表わし、
   前記第１及び第２の出力信号は前記第１の位置に於ける
   軸の瞬時角度位置を表わす第１及び第２の周波数成分を
   夫々含んでおり、前記軸が回転している間第３及び第４
   の出力信号を発生し、該第３及び第４の出力信号は前記
   第２の磁気パターンの動きを表わし、前記第３及び第４
   の出力は前記第２の位置に於ける軸の瞬時角度位置を表
   わす第３及び第４の周波数成分を夫々含んでおり、前記
   第１の出力信号及び前記第３の出力信号の間の位相の隔
   たりを表わす第１のトルク信号を発生し、前記第２の出
   力信号及び前記第４の出力信号の間の位相の隔たりを表
   わす第２のトルク信号を発生し、前記第１のトルク信号
   及び前記第２のトルク信号を組合せて第３のトルク信号
   を形成し、該第３のトルク信号が前記第１及び第２の位
   置の間のトルクを表わす方法。 １３）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記組合せる工程が前記第１及び第２のトルク信号を平均
   することを含む方法。 １４）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第１の位置で誘起する工程が、前記第１の磁気パター
   ンが軸速度に無関係になる様に誘起することを含み、前
   記第２の位置で誘起する工程が、前記第２の磁気パター
   ンが軸速度に無関係になる様に誘起することを含む方法
   。 １５）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第１及び第２の出力信号を発生する工程、前記第３及
   び第４の出力信号を発生する工程、前記第１のトルク信
   号を発生する工程、前記第２のトルク信号を発生する工
   程及び組合せる工程が、連続的に繰返されて、軸に加え
   られたトルクの連続的な表示を発生する方法。 １６）特許請求の範囲１５）に記載した方法に於て、前
   記組合せる工程が前記第１及び第２のトルク信号を平均
   することを含む方法。 １７）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第１の位置で誘起する工程が実質的な直列同調回路か
   ら誘起することを含む方法。 １８）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第２の位置で誘起する工程が実質的な直列同調回路か
   ら誘起することを含む方法。 １９）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第１及び第２の出力信号を発生する工程が、夫々実質
   的な並列同調回路で前記第１及び第２の出力信号を発生
   することを含む方法。 ２０）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記第３及び第４の出力信号を発生する工程が、夫々の実
   質的な並列同調回路から前記第３及び第４の出力信号を
   発生することを含む方法。 ２１）回転自在の軸がその面の第１の位置に設けられた
   第１の予定の円周方向磁気パターンを持つと共に、前記
   第１の位置から軸方向に隔たる第２の位置でその面に設
   けられた第２の予定の円周方向磁気パターンを持つ時、
   加えられたトルクを表わす、前記軸の軸方向に相隔たる
   位置の間の捩れを測定する方法に於て、前記軸が回転し
   ている間、第１及び第２の出力信号を発生し、該第１及
   び第２の出力信号は前記第１の磁気パターンの動きを表
   わし、前記第１及び第２の出力信号は前記第１の位置に
   於ける軸の瞬時角度位置を表わす第１及び第２の周波数
   成分を夫々含んでおり、前記軸が回転している間、第３
   及び第４の出力信号を発生し、該第３及び第４の出力信
   号は前記第２の磁気パターンの動きを表わし、前記第３
   及び第４の出力は前記第２の位置に於ける軸の瞬時角度
   位置を表わす第３及び第４の周波数成分を夫々含んでお
   り、前記第１の出力信号及び第３の出力信号に応答して
   第１のトルク信号を発生し、前記第２の出力信号及び前
   記第４の出力信号に応答して第２のトルク信号を発生し
   、前記第１のトルク信号及び第２のトルク信号に応答し
   て第３のトルク信号を発生し、該第３のトルク信号が前
   記第１及び第２の位置の間のトルクを表わす工程を含む
   方法。 ２２）特許請求の範囲２１）に記載した方法に於て、前
   記第３のトルク信号を発生する工程が前記第１及び第２
   のトルク信号を平均することを含む方法。 ２３）特許請求の範囲２１）に記載した方法に於て、前
   記第１及び第２の出力信号を発生する工程、前記第３及
   び第４の出力信号を発生する工程、前記第１のトルク信
   号を発生する工程、前記第２トルク信号を発生する工程
   及び前記第３のトルク信号を発生する工程を連続的に繰
   返して、軸に加わるトルクの連続的な表示を発生する方
   法。 ２４）特許請求の範囲２３）に記載した方法に於て、前
   記第３のトルク信号を発生する工程が前記第１及び第２
   トルク信号を平均することを含む方法。 ２５）特許請求の範囲２１）に記載した方法に於て、前
   記第１及び第２の出力信号を発生する工程が、第１及び
   第２の並列同調回路で前記第１及び第２の出力信号を夫
   々発生することを含み、前記第３及び第４の出力信号を
   発生する工程が第３及び第４の並列同調回路で前記第３
   及び第４の出力信号を夫々発生することを含む方法。 ２６）特許請求の範囲２３）に記載した方法に於て、前
   記第１及び第２の出力信号を発生する工程が第１及び第
   ２の並列同調回路で前記第１及び第２の出力信号を夫々
   発生することを含み、前記第３及び第４の出力信号を発
   生する工程が第３及び第４の並列同調回路で前記第３及
   び第４の出力信号を夫々発生することを含む方法。 ２７）特許請求の範囲２１）に記載した方法に於て、前
   記第１のトルク信号が前記第１の出力信号及び第３の出
   力信号の間の位相の隔たりを表わす方法。 ２８）特許請求の範囲２１）に記載した方法に於て、前
   記第２のトルク信号が前記第２の出力信号及び第４の出
   力信号の間の位相の隔たりを表わす方法。 ２９）特許請求の範囲２７）に記載した方法に於て、前
   記第２のトルク信号が前記第２の出力信号及び第４の出
   力信号の間の位相の隔たりを表わす方法。 ３０）特許請求の範囲２３）に記載した方法に於て、前
   記第１のトルク信号が前記第１の出力信号及び第３の出
   力信号の間の位相の隔たりを表わし、前記第２のトルク
   信号が前記第２の出力信号及び第４の出力信号の間の位
   相の隔たりを表わす方法。 ３１）回転自在の軸が第１の位置でその面に設けられた
   第１の予定の円周方向磁気パターン及び前記第１の位置
   から軸方向に隔たる第２の位置で該軸の面に設けられた
   第２の予定の円周方向磁気パターンを持つ時、加えられ
   たトルクを表わす、前記回転自在の軸の軸方向に相隔た
   る位置の間の捩れを測定するトルク監視装置に於て、第
   １の１対の電磁プローブを有し、該第１の１対の各々の
   プローブは軸に対して固定であって、該第１の１対の他
   方のプローブに対して直径上でほゞ向い合って配置され
   ていると共に前記第１の磁気パターンと磁束が交わる様
   に配置されており、更に、第２の１対の電磁プローブを
   有し、該第２の１対の各々のプローブは前記軸に対して
   固定であって、該第２の１対の他方のプローブに対して
   直径上でほゞ向い合って配置されると共に前記第２の磁
   気パターンと磁束が交わる様に配置されており、前記軸
   が回転している間、前記第１及び第２の磁気パターンの
   動きに応答して、前記第１の１対の内の一方及び他方の
   プローブは第１及び第２の出力信号を夫々発生する様に
   作用し得ると共に前記第２の１対の内の一方及び他方の
   プローブは第３及び第４の出力信号を夫々発生する様に
   作用し得るものであり、前記第１及び第２の出力は前記
   第１の位置に於ける前記軸の瞬時角度位置を表わす第１
   及び第２の周波数成分を含んでおり、前記第３及び第４
   の出力信号は前記第２の位置に於ける軸の瞬時角度位置
   を表わす第３及び第４の周波数成分を含んでおり、更に
   、前記第１の１対及び第２の１対の内の夫々１つのプロ
   ーブに結合されていて、第１及び第３の出力信号に応答
   して、前記第１及び第２の位置の間の軸に対するトルク
   を表わす第１のトルク信号を発生する第１の位相検出手
   段と、前記第１の１対及び第２の１対の内の他方のプロ
   ーブに夫々結合されていて、前記第２及び第４の出力信
   号に応答して、前記第１及び第２の位置の間の軸に対す
   るトルクを表わす第２のトルク信号を発生する第２の位
   相検出手段と、前記第１及び第２の位相検出手段に結合
   された夫々の入力を持つ組合せ手段とを有し、該組合せ
   手段は第１及び第２のトルク信号に応答して、前記第１
   及び第２の位置の間の軸に対するトルクを表わす第３の
   トルク信号を発生するトルク監視装置。 ３２）特許請求の範囲３１）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第１の１対のプローブの内の少なくとも１
   つのプローブが前記第２の１対のプローブの内の少なく
   とも１つのプローブとほゞ同じ平面内にあるトルク監視
   装置。 ３３）回転自在の軸が該軸の面の第１の位置に設けられ
   た第１の予定の円周方向磁気パターン及び前記第１の位
   置から軸方向に隔たる第２の位置で該軸の面に設けられ
   た第２の予定の円周方向磁気パターンを持つ時、該回転
   自在の軸の軸方向に相隔たる位置の間のトルクを測定す
   る方法に於て、前記第１の磁気パターンの動きに応答し
   て第１及び第２の出力信号を発生し、該第１及び第２の
   出力信号は前記第１の位置に於ける軸の瞬時角度位置を
   夫々表わし、前記第２の磁気パターンの動きに応答して
   第３及び第４の出力信号を発生し、該第３及び第４の出
   力信号は前記第２の位置に於ける軸の瞬時角度位置を夫
   々表わし、前記第１、第２、第３及び第４の出力信号に
   応答して第１のトルク信号を発生する工程を含み、前記
   第１のトルク信号が前記第１及び第２の位置の間のトル
   クを表わす方法。 ３４）特許請求の範囲３３）に記載した方法に於て、前
   記第１のトルク信号を発生する工程が、前記第１及び第
   ３の出力信号に応答して前記第１及び第２の位置の間の
   トルクを表わす第２のトルク信号を発生し、前記第２及
   び第４の出力信号に応答して前記第１及び第２の位置の
   間のトルクを表わす第３のトルク信号を発生する工程を
   含み、前記第１のトルク信号が前記第２及び第３のトル
   ク信号に応答して発生される方法。 ３５）特許請求の範囲３４）に記載した方法に於て、前
   記第１のトルク信号を発生する工程が、前記第２及び第
   ３のトルク信号を平均することを含み、前記第１のトル
   ク信号が前記第２及び第３のトルク信号の平均に応答し
   て発生される方法。 ３６）特許請求の範囲１）に記載したトルク監視装置に
   於て、前記第１の位相検出手段が、前記第１及び第３の
   出力信号に応答して、該第１及び第３の出力信号の間の
   位相差の関数として前記第１のトルク信号を発生する第
   １の排他的オア手段を有するトルク監視装置。 ３７）特許請求の範囲３６）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第２の位相検出手段が、前記第２及び第４
   の出力信号に応答して、該第２及び第４の出力信号の間
   の位相差の関数として前記第２のトルク信号を発生する
   第２の排他的オア手段を有するトルク監視装置。 ３８）特許請求の範囲３１）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第１の位相検出手段が、前記第１及び第３
   の出力信号に応答して、該第１及び第３の出力信号の間
   の位相差の関数として前記第１のトルク信号を発生する
   第１の排他的オア手段を有するトルク監視装置。 ３９）特許請求の範囲３８）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第２の位相検出手段が、前記第２及び第４
   の出力信号に応答して、該第２及び第４の出力信号の間
   の位相差の関数として前記第２のトルク信号を発生する
   第２の排他的オア手段を有するトルク監視装置。 ４０）特許請求の範囲３１）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第１の位相検出手段が、前記第１及び第３
   の出力信号に応答して、該第１及び第３の出力信号の間
   の位相差の関数として前記第１のトルク信号を発生する
   第１のフリップフロップ手段を有するトルク監視装置。 ４１）特許請求の範囲４０）に記載したトルク監視装置
   に於て、前記第２の位相検出手段が、前記第２及び第４
   の出力信号に応答して、該第２及び第４の出力信号の間
   の位相差の関数として前記第２のトルク信号を発生する
   第２のフリップフロップ手段を有するトルク監視装置。