TW406187B - Detector for determining an angle variation - Google Patents

Detector for determining an angle variation Download PDF

Info

Publication number
TW406187B
TW406187B TW087120244A TW87120244A TW406187B TW 406187 B TW406187 B TW 406187B TW 087120244 A TW087120244 A TW 087120244A TW 87120244 A TW87120244 A TW 87120244A TW 406187 B TW406187 B TW 406187B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sensor
magnet
item
patent application
scope
Prior art date
Application number
TW087120244A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Ullmann
Anton Dukart
Klaus Marx
Franz Jost
Hans-Juergen Herderich
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Application granted granted Critical
Publication of TW406187B publication Critical patent/TW406187B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • G01L3/104—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 involving permanent magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/24—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in magnetic properties

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

A7 B7 406187 五、發明説明（I ) 〔發明的背景〕 本發明關於申請專利範圍主項的引文的一種檢出角度 變化用的感測器裝置，特別是用於做軸的扭轉測量者。 在美專US-PS 5,501，110已發表了一種感測器裝置，其 中將傳到一軸上的轉矩檢出。此轉矩由軸端的扭轉或轉角 及一常數測定，該常數依軸的材料及幾何性質而定。在此 ，將二磁鐵以及各一個霍爾感測器（它與磁鐵對立）設在 —個隨此軸轉動的盤上，該盤以機械方式牢牢地聯接到該 軸端上。 舉例而言’在方向盤(Lenkrad)轉動時，要將作用到一 汽車的方向盤軸上的轉矩檢出，須在該方向盤的二個轉動 方向測量很小的角度改變。因此，當將由此磁鐵發出的磁 場的場變化分析時’需要一個極敏感且對溫度穩定的測量 裝置。 〔本發明的優點〕 具有申請專利範圍主項特點之用於檢出移動機械構件 上的小角度變化用的感測器裝置可利用本發明其他之特點 進一步改良，因爲此處係使用具高靈敏度的感測器。 由於磁鐵的磁場係相對立之感測器方向延伸，且該感 測器爲一種磁阻性的感測器，因此在檢出磁場線時可以有 高靈敏度。此磁阻的感測器與該磁鐵的一極對立設置，使 該對磁場敏感的層與該引起角度變化的旋轉方向相切。如 此，可用有利的方式在一狹小空間（例如> 1麵）在磁鐵 電極上方發生磁場線方向的強烈改變。 ___ 飞______________ ---------Η------7-βί„------^ 一請先s讀背面之注意事項存填寫本萸) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 經濟部中央梯準局員工消费合作社印製 406187 A7 B7 五、發明説明（>) 本發明的磁阻感測器由於其出色的靈敏度，對於'測場 線的一方向分量（此處係切向）可做線性控制，且可在@ 鐵或感測器轉動時測量很小的角度變化。 本發明一較佳之應用係在檢出一條軸的轉矩作感測器 裝置，上述美專利5,501，110亦關於此種裝置。在此，該磁 鐵與感測器係以機械方式聯接在該軸之不同軸向位置，且 互相對立，使得軸的扭轉可呈角度變化的形式檢出。 此測量裝置可用以下方式有利地實施：將二個感測器 設在磁鐵的磁場中且接在一起，使其差動輸出在沒有角度 變化時可設定到零。此零點係存在於當旋轉的軸不受負荷 時。此部分與磁鐵及感測器的相對旋轉會造成二感測器的 類比電輸出的差，該差値可利用電子信號輸出直接當作轉 矩値輸出。 此磁鐵可用簡單方式構建成圓筒形，具有軸向磁化層 ，其中該磁阻感測器宜爲一種AMP (各向異性磁阻)感測器 ‘ 、GMR (巨磁阻）感測器或一種CMR (巨無霸磁阻 colossal magnetoresistive)感測器。 〔圖式說明〕 本發明之感測器裝置的一個實施例利用圖式說明。圖 式中： 第一圖係一磁鐵的載體部分的示意圖，其中該載體部 分可固定在一軸端上， 第二圖係一磁阻性感測器之視圖，它係設在第一圖磁 鐵的磁場線區域中。 _____4__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------1------.1T-------^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 406187 b； 五、發明説明（i ) 〔實施例的說明〕 在第一圖中顯示一載體部分（1)，它以一軸桿(2)固定在 一條轉動的軸（圖未示）上。載體部分(1)隨該軸繞著Z座 標軸旋轉。在載體部(1)周圍有一圓筒形磁鐵(3)，其磁場線 (4)在此處係如圖示。藉著軸旋轉’磁鐵(3)可隨磁場線(4)在 X-Y平面外轉一角度。 第二圖顯示磁鐵(3)與磁場線(4)的細節。一磁阻式感測 器(5)設成與磁鐵(3)的一極對立。爲了更一目了然起見，載 體部分(1)與供感測器(5)用的一對應載體部分的設置的關係 圖式省略。 但由第二圖可看出：感測器(5)須如何設置，使它位在 磁場線(4)的區域中。感測器(5)用的載體部分係一如該載體 部分(1)，係固定在另一軸端，因此可將磁鐵(3)與感測器(5) 互相作的相對轉動（由於軸扭轉造成）作測量。 由於該磁阻性昀感測器在磁場線(4)控X分量方面有特 . 別的靈敏度，因此該二構件0)或(5)繞Z軸轉動只要有很小 的角度變化，感測器(5)的輸出信號就有很大的改變。 由第五圖可看出，舉例而言’磁場線(4_1)的X分量爲 0，而緊鄰接的磁場線(4.2)就已有可良好測量出的X分量的 增加。因此，特別是在較小扭轉時發生的特別小的角度變 化也可測量，且可將作用到軸上的轉矩準確測定。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） ---------*衣------~ΐτ------.^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 406187 六、申請專利範圍 1·—種在運動之機械構件上檢出小角度變化的感測 L妒 ^置，具有： ——磁鐵(3)及至少一個與該構件對立的感測器(5)，該感 測器放出一個與磁鐵(3)之磁場線(4)方向有關的輸出信 號，其中： ——該至少一感測器(5)與該磁鐵(3)各固定在該相對移動的 機械構件(1)上，其特徵在： 一一該磁鐵(3)的磁場沿著向對立感測器(5)的方向延伸， 一一該感測器(5)爲一磁阻性感測器(5)，設成與該磁鐵(3)0 極對立，使該對磁場敏感的層與該引起角度變化的旋 轉方向相切》 2 . —種如申請專利範圍第1項的感測器裝置’係用 於檢出一軸的轉矩，其中： 一一該磁鐵(3)與該感測器(5)在軸的不同軸向位置聯接且互 相對立，使軸的扭轉可呈角度變化的形式檢出。 3 ·如申請專利範圍第1或第2項之感測器裝置’其 中： 有二個感測器(5)設在磁鐵(3)的磁場中且連接在一起’ 使其輸出的差在無角度變化時可設定爲〇 ° 4 .如申請專利範圍第1或第2項之感測器裝置’其 中： 一一該磁鐵(3)構造成圓筒形，具有軸向之磁化層。 5♦如申請專利範圍第1或第2項之感測器裝置’其 中： 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4说格（2丨〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本瓦) i訂 泉 經濟部中央梂率局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、*聲繊圍 該磁阻感測器(5)係爲一AMR感測器。 6 ·如申請專利範圍第1或第2項之感測器裝置，其 中： 該磁阻感測器(5)爲一 GMR感測器。 7 ·如申請專利範圍第1或第2項之感測器裝置，其 中： 該磁阻感測器(5)爲一 CMR感測器。 ----------"------、訂；------東 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局爲工消費合作社印装 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
TW087120244A 1997-12-20 1998-12-07 Detector for determining an angle variation TW406187B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19757008A DE19757008A1 (de) 1997-12-20 1997-12-20 Sensoranordnung zur Erfassung von Winkeländerungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW406187B true TW406187B (en) 2000-09-21

Family

ID=7852827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087120244A TW406187B (en) 1997-12-20 1998-12-07 Detector for determining an angle variation

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6205866B1 (zh)
EP (1) EP0975943A1 (zh)
JP (1) JP2001513901A (zh)
CZ (1) CZ291699A3 (zh)
DE (1) DE19757008A1 (zh)
TW (1) TW406187B (zh)
WO (1) WO1999032867A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002542473A (ja) * 1999-04-21 2002-12-10 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転角を無接触方式で検出するための測定装置
DE19941683C2 (de) * 1999-09-01 2001-06-21 Siemens Ag Messvorrichtung zur Ermittlung des drehmomentbedingten Torsionswinkels einer Welle
EP1243897B1 (de) * 2001-03-23 2013-12-18 Melexis Technologies NV Magnetischer Weggeber
DE10204199A1 (de) * 2002-02-01 2003-08-07 Pierburg Gmbh Steuereinrichtung für einen Motor zur Verstellung eines Stellorgans
MY161660A (en) 2005-05-04 2017-04-28 Novartis Ag Automated inspection of colored contact lenses
US7728720B2 (en) * 2006-07-28 2010-06-01 Deere & Company System and method for monitoring a status of a member of a vehicle
KR101095032B1 (ko) * 2009-05-20 2011-12-20 에스엘 주식회사 전자식 변속 장치
US20130084179A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Hamilton Sundstrand Corporation Variable vane angular position sensor
CN107941144B (zh) * 2017-12-27 2023-04-07 雷沃重工集团有限公司 挖掘机斗杆旋转角度测量装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB801966A (en) * 1955-05-20 1958-09-24 Nat Res Dev Electric transducer
DE1162597B (de) * 1961-11-29 1964-02-06 Siemens Ag Anordnung zur Messung des Drehmomentes an Wellen
DE2658697C3 (de) * 1976-12-23 1980-07-10 Still Gmbh, 2000 Hamburg Einrichtung zum Messen eines Drehmomentes in einer Welle
GB2052855B (en) * 1979-03-30 1983-05-18 Sony Corp Magnetoresistive transducers
US4724710A (en) * 1986-12-22 1988-02-16 General Motors Corporation Electromagnetic torque sensor for a rotary shaft
JP2570654B2 (ja) * 1987-12-08 1997-01-08 日本精工株式会社 変位検出装置
JPH07119619B2 (ja) * 1990-04-20 1995-12-20 ヤマハ株式会社 角度センサ
FR2661246B1 (fr) * 1990-04-20 1994-08-05 Roulements Soc Nouvelle Dispositif de mesure d'un couple sur un arbre.
JPH0466813A (ja) * 1990-07-06 1992-03-03 Mitsubishi Electric Corp 角度検出センサ
JPH04168303A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Asahi Chem Ind Co Ltd 角度検出装置
FR2692986B1 (fr) * 1992-06-26 1994-08-19 Roulements Soc Nouvelle Dispositif de mesure d'un couple de torsion sur un arbre tournant.
DE4418539A1 (de) * 1994-05-27 1995-11-30 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Messung der Relativlage zweier Teile
JPH08114517A (ja) * 1994-10-18 1996-05-07 Koyo Seiko Co Ltd トルクセンサ
JPH08159887A (ja) * 1994-11-30 1996-06-21 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ
JPH08327473A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ
FR2738339B1 (fr) * 1995-08-31 1997-10-17 Roulements Soc Nouvelle Dispositif de mesure de couple de torsion d'un arbre tournant
JP2829847B2 (ja) * 1995-10-31 1998-12-02 システムトルク株式会社 トルク検出器
JPH09203673A (ja) * 1996-01-25 1997-08-05 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ、トルク検出方法及びパワーステアリング装置
DE19612422C2 (de) * 1996-03-28 2000-06-15 Siemens Ag Potentiometereinrichtung mit einem linear verschiebbaren Stellelement und signalerzeugenden Mitteln
JPH09329462A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Mitsubishi Electric Corp 検出装置
DE19630108A1 (de) * 1996-07-25 1998-01-29 Siemens Ag Einrichtung zur berührungslosen Erfassung der Geschwindigkeit oder Position eines ferromagnetischen Geberteils

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001513901A (ja) 2001-09-04
WO1999032867A1 (de) 1999-07-01
EP0975943A1 (de) 2000-02-02
CZ291699A3 (cs) 1999-11-17
DE19757008A1 (de) 1999-06-24
US6205866B1 (en) 2001-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417421B2 (en) Arrangement for measuring the angular position of an object
US6707293B2 (en) 360-degree rotary position sensor having a magnetoresistive sensor and a hall sensor
TW491974B (en) Input apparatus for a data processing system
JP3529784B2 (ja) 磁気抵抗素子を利用したセンサ
TW482895B (en) Sensor device for detecting an angle of rotation and/or a torque
US20170074715A1 (en) Measuring Device and Method for Measuring the Level of a Liquid in a Container
TW384389B (en) Apparatus for measuring the angle of rotation for rotatable parts
EP3550269A1 (en) System for measuring angular position and method of stray field cancellation
JP7246400B2 (ja) 磁場角度センサに関する角度誤差を低減するためのシステム及び方法
US20120306487A1 (en) Electrical current sensing circuit, printed circuit board assembly and electrical current sensor device with the same
US5168760A (en) Magnetic multilayer strain gage
TW406187B (en) Detector for determining an angle variation
US4875008A (en) Device for sensing the angular position of a shaft
US20190204063A1 (en) External field robust angle sensing with differential magnetic field
US6522132B1 (en) Linear angular sensor with magnetoresistors
JP3487452B2 (ja) 磁気検出装置
US9360345B2 (en) Extended smart position sensing range using electromagnetics
US20050140363A1 (en) Sensor for detection of the orientation of a magnetic field
US6949924B2 (en) Electromechanical rotation sensing device
US20100045287A1 (en) Sensor
Hiligsmann et al. Monolithic 360 degrees rotary position sensor IC [automotive applications]
US20210048490A1 (en) Assembly And Method For Determining The Strength Of A Magnetic Stray Field
CN112361954A (zh) 旋转角度检测方法及系统
TW202035943A (zh) 旋轉角度感測裝置
CN112051523B (zh) 磁场感测装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees