JPH02287232A - トルク検出方式 - Google Patents
トルク検出方式Info
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- JPH02287232A JPH02287232A JP1110152A JP11015289A JPH02287232A JP H02287232 A JPH02287232 A JP H02287232A JP 1110152 A JP1110152 A JP 1110152A JP 11015289 A JP11015289 A JP 11015289A JP H02287232 A JPH02287232 A JP H02287232A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excitation
- winding
- torque
- phase difference
- parallel
- Prior art date
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁性体の磁気歪効果を利用した非接触トルク
検出方式に関するもので、例えばロボットの関節トルク
あるいは工作機に使用するモータのトルクを検出する方
式に関する。
検出方式に関するもので、例えばロボットの関節トルク
あるいは工作機に使用するモータのトルクを検出する方
式に関する。
磁歪方式のトルク検出方式は、−船釣に、第１２図に示
すように被測定軸３に軸方向と一定角度をもって等間隔
に帯状に蒸着された磁歪膜２と、それと一定の空隙をも
って被測定軸３のまわりに巻回された励磁、検出の両巻
線１１．１２で構成されている（特開昭６１１９５３２
３号公報参照）。
すように被測定軸３に軸方向と一定角度をもって等間隔
に帯状に蒸着された磁歪膜２と、それと一定の空隙をも
って被測定軸３のまわりに巻回された励磁、検出の両巻
線１１．１２で構成されている（特開昭６１１９５３２
３号公報参照）。
そして、従来においては、その信号処理部としては、例
えば特開昭６２−２２０８２１号公報に見られるように
、マルチバイブレーク方式が使用されている。
えば特開昭６２−２２０８２１号公報に見られるように
、マルチバイブレーク方式が使用されている。
通常、これらの方式は、被測定軸に印加されたトルクに
より被測定軸に蒸着された磁歪膜の磁気特性の変化を、
第１３図に示すようにマルチバイブレーク方式により周
波数変化として捉え、ｆ／Ｖ変換することにより処理さ
れる。
より被測定軸に蒸着された磁歪膜の磁気特性の変化を、
第１３図に示すようにマルチバイブレーク方式により周
波数変化として捉え、ｆ／Ｖ変換することにより処理さ
れる。
しかし、この方式では、励磁、検出の２つの巻線を必要
とするため、部品点数が多くなり、回路の複雑化を招く
。また、回路がモータ等に組み込まれた場合、トルクセ
ンサ部も温度が上昇するが、この方式では、励磁、検出
巻線の温度上昇及びトランジスタの温度時性等の影響で
、０点（無負荷時）のドリフトが非常に大きい。第６図
の破線で示す特性は２０℃→８０℃（６０℃）までの巻
線温度変化による特性を示したものであるが、この場合
、トルクが全く印加されていないにも拘わらず、はぼ定
格トルク程度（定格の約９０％）の検出誤差を生じてい
る。
とするため、部品点数が多くなり、回路の複雑化を招く
。また、回路がモータ等に組み込まれた場合、トルクセ
ンサ部も温度が上昇するが、この方式では、励磁、検出
巻線の温度上昇及びトランジスタの温度時性等の影響で
、０点（無負荷時）のドリフトが非常に大きい。第６図
の破線で示す特性は２０℃→８０℃（６０℃）までの巻
線温度変化による特性を示したものであるが、この場合
、トルクが全く印加されていないにも拘わらず、はぼ定
格トルク程度（定格の約９０％）の検出誤差を生じてい
る。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、検出回路の簡素化と温度特性の向上を図るこ
とを目的とする。
のであり、検出回路の簡素化と温度特性の向上を図るこ
とを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、磁性体の磁気歪効
果を利用した非接触トルク検出方式において、磁性体の
回りに一定の空隙をもって巻いた巻線と並列にコンデン
サを接続し、このコンデンサのキャパシタンスと前記巻
線のインダクタンス分とで並列ＬＣ共振回路を構成し、
その共振周波数の近傍の周波数で交流励磁し、その励磁
電圧と励磁電流との位相差を測定することにより、トル
クの検出を行うことを特徴とする。
果を利用した非接触トルク検出方式において、磁性体の
回りに一定の空隙をもって巻いた巻線と並列にコンデン
サを接続し、このコンデンサのキャパシタンスと前記巻
線のインダクタンス分とで並列ＬＣ共振回路を構成し、
その共振周波数の近傍の周波数で交流励磁し、その励磁
電圧と励磁電流との位相差を測定することにより、トル
クの検出を行うことを特徴とする。
このトルク検出方法において、巻線の表皮効果及び磁性
膜や被測定軸に流れるうず電流等による高周波抵抗の増
加による検出感度の低下を、前記励磁電流から、励磁電
圧にあるゲインを乗じたものを減算した補償励磁電圧と
前記励磁電流との位相差を測定することにより補償する
ことができる。
膜や被測定軸に流れるうず電流等による高周波抵抗の増
加による検出感度の低下を、前記励磁電流から、励磁電
圧にあるゲインを乗じたものを減算した補償励磁電圧と
前記励磁電流との位相差を測定することにより補償する
ことができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
第１図は本発明の実施例を示すものであり、被測定軸３
の軸方向と一定の角度をなすように、磁気歪効果をもつ
磁性膜２を等間隔に複数の帯状に蒸着し、被測定軸３を
磁路の一部とする磁気回路を構成するように、被測定軸
３の回りに一定の空隙をもって単数の巻線１を巻いてト
ルクセンサを形成する。
の軸方向と一定の角度をなすように、磁気歪効果をもつ
磁性膜２を等間隔に複数の帯状に蒸着し、被測定軸３を
磁路の一部とする磁気回路を構成するように、被測定軸
３の回りに一定の空隙をもって単数の巻線１を巻いてト
ルクセンサを形成する。
このトルクセンサにおいて、第２図に示すように、巻線
１に並列にコンデンサ４を接続し、このコンデンサ４の
キャパシタンスＣと巻線１のインダクタンスＬとで並列
ＬＣ共振回路を構成し、その共振周波数の近傍の周波数
で、交流励磁して、その励磁電圧と励磁電流の位相差を
測定する。図中５は励磁電流検出用抵抗である。この並
列ＬＣ共振回路において、共振周波数の近傍の周波数で
交流励磁すると、その検出特性は第３図に示すようにイ
ンダクタンスの微小変位区間ΔＬにおいて位相差Δθに
直線部を持つ。本方式では、この直線部を利用すること
で、トルクと位相差の線形性を確保する。
１に並列にコンデンサ４を接続し、このコンデンサ４の
キャパシタンスＣと巻線１のインダクタンスＬとで並列
ＬＣ共振回路を構成し、その共振周波数の近傍の周波数
で、交流励磁して、その励磁電圧と励磁電流の位相差を
測定する。図中５は励磁電流検出用抵抗である。この並
列ＬＣ共振回路において、共振周波数の近傍の周波数で
交流励磁すると、その検出特性は第３図に示すようにイ
ンダクタンスの微小変位区間ΔＬにおいて位相差Δθに
直線部を持つ。本方式では、この直線部を利用すること
で、トルクと位相差の線形性を確保する。
被測定軸３にトルクが印加されると、被測定軸３に蒸着
された磁歪膜２は伸縮し、その磁気特性（透磁率）が変
化する。すなわち、被測定軸３の回りに巻いた巻線ｌの
インダクタンスＬが変化するため、先の並列ＬＣ共振回
路の励磁電圧と励磁電流の位相差が変化する。本方式は
、この位相差の変化をトルク変化として検出する。
された磁歪膜２は伸縮し、その磁気特性（透磁率）が変
化する。すなわち、被測定軸３の回りに巻いた巻線ｌの
インダクタンスＬが変化するため、先の並列ＬＣ共振回
路の励磁電圧と励磁電流の位相差が変化する。本方式は
、この位相差の変化をトルク変化として検出する。
このように、共振周波数近傍で巻線１を励磁したときの
温度特性の改善について説明する。第２図において、巻
線のインダクタンスをり、抵抗分をＲ，コンデンサのキ
ャパシタンスをＣａＬｌ、：。
温度特性の改善について説明する。第２図において、巻
線のインダクタンスをり、抵抗分をＲ，コンデンサのキ
ャパシタンスをＣａＬｌ、：。
の回路に交流Ｅ（＝Ｖ、／Ｊ′２） を印加したとす
ると、励磁電流Ｉは次の通りとなる。
ると、励磁電流Ｉは次の通りとなる。
Ｉ ＋ ＝ｔ ／ ： 、、、 ｃ −ＪωＣＥ■＝
、Ｅ・−一一一−−−−−−− Ｒ＋ｊ ωＬ 一７Ｅ−ｊ ” Ｂ Ｒ２＋（ωし） Ｒ”＋（ωＬ）
２１＝Ｉ、＋Ｌ ＝ Ｂ 十ｊ（ωｃ ＣＩＪ
Ｌ ＞ ａＲ２＋（ωＬ）’ Ｒ２
値の１．）２したがって、励磁電圧已に対する励磁電流
■の位相γは、次のように表される。
、Ｅ・−一一一−−−−−−− Ｒ＋ｊ ωＬ 一７Ｅ−ｊ ” Ｂ Ｒ２＋（ωし） Ｒ”＋（ωＬ）
２１＝Ｉ、＋Ｌ ＝ Ｂ 十ｊ（ωｃ ＣＩＪ
Ｌ ＞ ａＲ２＋（ωＬ）’ Ｒ２
値の１．）２したがって、励磁電圧已に対する励磁電流
■の位相γは、次のように表される。
（２）式より温度係数に２を求めると、Ｒ２＋（ωＬ）
２ 例えば、周波数ωをω＝ω。＝１／、ｒＵ−コに設定す
ると、 Ｒ＝Ｒ０（１＋αｔ）とすると、 となる。ここでαは抵抗Ｒの温度係数、ｔは温度変化を
表す。
２ 例えば、周波数ωをω＝ω。＝１／、ｒＵ−コに設定す
ると、 Ｒ＝Ｒ０（１＋αｔ）とすると、 となる。ここでαは抵抗Ｒの温度係数、ｔは温度変化を
表す。
一方、従来のようにコンデンサＣを接続しないときの位
相Ｔ′は、 となる。
相Ｔ′は、 となる。
ここで（１）式より温度係数に、を求めると、となる。
温度係数の比を求めると、
ｋ １／ ｋ ａ ＝１ ／ （ω、Ｌ／Ｒ，）”とな
る。ここで、（ω。Ｌ／Ｒ０）２ は共振回路の電圧上
昇比に相当するものであり、通常、これは３０〜５０に
設定されるため、コンデンサを接続した場合の温度係数
に、 は、接続しない従来の回路の温度係数に２に比較
して、温度係数が１．／１０００程度に小さくなること
を意味している。したがって、温度変化に対する位相Ｔ
の変動が著しく小さくなる。
る。ここで、（ω。Ｌ／Ｒ０）２ は共振回路の電圧上
昇比に相当するものであり、通常、これは３０〜５０に
設定されるため、コンデンサを接続した場合の温度係数
に、 は、接続しない従来の回路の温度係数に２に比較
して、温度係数が１．／１０００程度に小さくなること
を意味している。したがって、温度変化に対する位相Ｔ
の変動が著しく小さくなる。
第６図に本方式によるトルク検出の温度特性を示す。従
来、印加トルクが零のとき、温度が２０℃から８０℃に
上がると、破線で示すように定格トルク程度の誤差が生
じるが、本方式では、実線で示すように、従来と比較し
、０点ドリフトは３桁近く改善される。検出コイルの作
り方によっては、・さらに大幅に改善することができる
。
来、印加トルクが零のとき、温度が２０℃から８０℃に
上がると、破線で示すように定格トルク程度の誤差が生
じるが、本方式では、実線で示すように、従来と比較し
、０点ドリフトは３桁近く改善される。検出コイルの作
り方によっては、・さらに大幅に改善することができる
。
第４図は、本発明のトルク検出方法を実施するための回
路例、第５図は各部の動作波形図を示す。
路例、第５図は各部の動作波形図を示す。
図中３１は励磁交流電圧Ｖを矩形波に波形整形するコン
パレータ、３２は励磁電流Ｉを矩形波に波形整形スルコ
ンパレータ、３３はクロックパルス（１５図（ａ）参照
）を発生するクロック発振器である。なお、励磁電流工
は、第２図の検出抵抗Ｒ９の両端電圧として検出するこ
とができる。コンパレータ３１の出力（第５図（ｂ）参
照）とクロックパルスはアンドゲート３４に人力されて
おり、第５図（ｄ）に示す信号を出力する。一方、コン
パレータ３２の出力は第５図（Ｃ）に示す波形となり、
反転器３５で位相反転され（第５図（ｅ）参照）、アン
ドゲート３６によりアンドゲート３４の出力との論理積
をとって第５図（ｆ）に示す波形が生成される。この出
力パルスはカウンタ３７でカウントされ、コンパレータ
３２の立ち上がりパルスでラッチされ、１周期毎にラッ
チ３８の記憶値が出力される。このカウント出力は、励
磁交流電圧Ｖと励磁電流Ｉの位相差に相当する値となる
。
パレータ、３２は励磁電流Ｉを矩形波に波形整形スルコ
ンパレータ、３３はクロックパルス（１５図（ａ）参照
）を発生するクロック発振器である。なお、励磁電流工
は、第２図の検出抵抗Ｒ９の両端電圧として検出するこ
とができる。コンパレータ３１の出力（第５図（ｂ）参
照）とクロックパルスはアンドゲート３４に人力されて
おり、第５図（ｄ）に示す信号を出力する。一方、コン
パレータ３２の出力は第５図（Ｃ）に示す波形となり、
反転器３５で位相反転され（第５図（ｅ）参照）、アン
ドゲート３６によりアンドゲート３４の出力との論理積
をとって第５図（ｆ）に示す波形が生成される。この出
力パルスはカウンタ３７でカウントされ、コンパレータ
３２の立ち上がりパルスでラッチされ、１周期毎にラッ
チ３８の記憶値が出力される。このカウント出力は、励
磁交流電圧Ｖと励磁電流Ｉの位相差に相当する値となる
。
このようにして、被測定軸３に加わるトルクを電気信号
として検出することができる。
として検出することができる。
ところで、本発明のように磁気歪効果を利用したトルク
センサでは、被測定軸にトルクが印加されると、被測定
軸に蒸着された磁性膜の磁気特性が変化し、巻線のイン
ピーダンス変化が現れる。
センサでは、被測定軸にトルクが印加されると、被測定
軸に蒸着された磁性膜の磁気特性が変化し、巻線のイン
ピーダンス変化が現れる。
この変化を位相変化として検出するが、第１１図（ａ）
。
。
ら）のベクトル図に示すように巻線部の抵抗に流れる電
流（ＩＩＩ＞ＩＲ’） が大きいと、インピーダンス
の変化分が同じでも（ΔＴ、／ １．−△１２’／１．
’）位相変化は小さくなる（Δθく△θ′）。
流（ＩＩＩ＞ＩＲ’） が大きいと、インピーダンス
の変化分が同じでも（ΔＴ、／ １．−△１２’／１．
’）位相変化は小さくなる（Δθく△θ′）。
そのため、巻線部の抵抗を下げることが感度の向上につ
ながる。実際、巻線の直流抵抗分は下げることができる
が、巻線の表皮効果及び磁性膜、被測定軸に流れるうず
電流等による高周波抵抗のため巻線部に流れる電流が大
きくなり、従来の方式ではこの分も含んで位相差を測定
するため、感度が低くなる。
ながる。実際、巻線の直流抵抗分は下げることができる
が、巻線の表皮効果及び磁性膜、被測定軸に流れるうず
電流等による高周波抵抗のため巻線部に流れる電流が大
きくなり、従来の方式ではこの分も含んで位相差を測定
するため、感度が低くなる。
第７図は、このような問題点を解消して、検出感度の向
上を図った実施例を示している。
上を図った実施例を示している。
この実施例においては、第４図のコンパレータ３２に人
力する励磁電流Ｉに比例する電圧Ｖ１ に次のような補
償を行う。すなわち、第７図の補償回路は演算増幅器２
個で構成され、まず、−段目の演算増幅器４１で励磁電
流分ＶＩ＝Ｒｏｌｏｓｉｎ（ωし÷ψ）を反転し、その
出力と励磁電圧Ｖ ＝ Ｖ、ｓｉｎ ｃｃ＋ｔに、ある
一定ゲインＫ（ゲイン調整器４３で調整）を掛けて加え
合わせ、反転させる。結果として２段目の演算増幅器４
２の出力Ｖ′は、 Ｖ’ ” Ｖ＋ Ｋ Ｖ ＝Ｒｏｌｎｓｉｎ（ωｔ＋ Ｓ’） −ＫＶｏｓｉｎ
ωｔ＝ （ＬＬｃｏｓ ％−ＫＶｏ）ｓｉｎ ｃｃ＋ｔ
＋ＲｏＬｓｉｎψｃｏｓωｔ＝ （Ｒｏｌｏｃｏｓ％
−ＫＶｏ） ＋ Ｒｏｌ、ｓｉｎ＠） ５ｉｎ（ωを十
〇）θ＝ｊａｎ ’ （Ｒｎｌｏｓｉｎ ９’ ／ （
Ｒ（ＩＩ＋ＩｃＯｓ １ｉ１７−ＫＶｏ） ’ｊとなる
。すなわち、巻線の全インピーダンス分として流れる電
流から、高調波抵抗分を任意に除去することができる。
力する励磁電流Ｉに比例する電圧Ｖ１ に次のような補
償を行う。すなわち、第７図の補償回路は演算増幅器２
個で構成され、まず、−段目の演算増幅器４１で励磁電
流分ＶＩ＝Ｒｏｌｏｓｉｎ（ωし÷ψ）を反転し、その
出力と励磁電圧Ｖ ＝ Ｖ、ｓｉｎ ｃｃ＋ｔに、ある
一定ゲインＫ（ゲイン調整器４３で調整）を掛けて加え
合わせ、反転させる。結果として２段目の演算増幅器４
２の出力Ｖ′は、 Ｖ’ ” Ｖ＋ Ｋ Ｖ ＝Ｒｏｌｎｓｉｎ（ωｔ＋ Ｓ’） −ＫＶｏｓｉｎ
ωｔ＝ （ＬＬｃｏｓ ％−ＫＶｏ）ｓｉｎ ｃｃ＋ｔ
＋ＲｏＬｓｉｎψｃｏｓωｔ＝ （Ｒｏｌｏｃｏｓ％
−ＫＶｏ） ＋ Ｒｏｌ、ｓｉｎ＠） ５ｉｎ（ωを十
〇）θ＝ｊａｎ ’ （Ｒｎｌｏｓｉｎ ９’ ／ （
Ｒ（ＩＩ＋ＩｃＯｓ １ｉ１７−ＫＶｏ） ’ｊとなる
。すなわち、巻線の全インピーダンス分として流れる電
流から、高調波抵抗分を任意に除去することができる。
上記式のθと−の関係をベクトル図で表すと第８図のよ
うになる。この図が示すように、Ｋの値を適当に選ぶこ
とで、位相差の変化を大きく取り出すことができる（θ
＞ｙ＞。
うになる。この図が示すように、Ｋの値を適当に選ぶこ
とで、位相差の変化を大きく取り出すことができる（θ
＞ｙ＞。
そこで、トルク検出を行うためにＶと１の位相ψをとる
代わりに、本実施例ではＶとＶ′ の位相θをとり感度
を上げる。その−例として、Ｋ＝Ｚ’Ｒｏｌｏ／Ｖｏ１
すなわちＶ′の振幅Ｖ０ をＲ，！。
代わりに、本実施例ではＶとＶ′ の位相θをとり感度
を上げる。その−例として、Ｋ＝Ｚ’Ｒｏｌｏ／Ｖｏ１
すなわちＶ′の振幅Ｖ０ をＲ，！。
のイとする場合の印加トルクと位相差の特性を従来例と
あわせて第９図に示す。
あわせて第９図に示す。
この場合では、高周波補償なしの場合と比較し、約２倍
の感度の向上が得られる。
の感度の向上が得られる。
第１０図に他の実施例を示す。この例では、センタタッ
プのトランス６により、巻線１の抵抗分に流れる電流を
検出抵抗５に逆方向に流し、相殺することで感度を上げ
る。すなわち、センサ巻線１側の等価並列抵抗分をＲ７
とすると、トランス６の他の側にＲｐ ／ ｋ の抵
抗値をもつ抵抗７を接続して、抵抗分電流を相殺する。
プのトランス６により、巻線１の抵抗分に流れる電流を
検出抵抗５に逆方向に流し、相殺することで感度を上げ
る。すなわち、センサ巻線１側の等価並列抵抗分をＲ７
とすると、トランス６の他の側にＲｐ ／ ｋ の抵
抗値をもつ抵抗７を接続して、抵抗分電流を相殺する。
ここでに＝１／２とすると、第９図のトルク−位相差特
性と同等となる。
性と同等となる。
以上に述べたように、本発明においては、磁気歪効果を
利用した非接触トルク検出方式において、磁性体の回り
に一定の空隙をもって巻いた巻線と並列にコンデンサを
接続して並列ＬＣ共振回路を構成し、その共振周波数の
近傍の周波数で交流励磁し、その励磁電圧と励磁電流と
の位相差を測定することにより、トルクの検出を行こと
としている。このように共振周波数近傍の周波数で巻線
を励磁することにより、マルチバイブレークを用いた発
振方式に比較して、温度特性が著しく向上するため、発
熱や温度変化が大きな環境で使用されるロボットの関節
駆動アクチュエータの出力軸、工作機駆動用モータの出
力軸に直接組み込むことができる。また被測定軸回りの
巻線が一つでよいため、部品点数が少なく、装置の簡素
化が図れる。
利用した非接触トルク検出方式において、磁性体の回り
に一定の空隙をもって巻いた巻線と並列にコンデンサを
接続して並列ＬＣ共振回路を構成し、その共振周波数の
近傍の周波数で交流励磁し、その励磁電圧と励磁電流と
の位相差を測定することにより、トルクの検出を行こと
としている。このように共振周波数近傍の周波数で巻線
を励磁することにより、マルチバイブレークを用いた発
振方式に比較して、温度特性が著しく向上するため、発
熱や温度変化が大きな環境で使用されるロボットの関節
駆動アクチュエータの出力軸、工作機駆動用モータの出
力軸に直接組み込むことができる。また被測定軸回りの
巻線が一つでよいため、部品点数が少なく、装置の簡素
化が図れる。
トルク検出の線形性は、磁歪膜に対する巻線電流の値の
影響が大きいが、本方式では巻線の印加電圧を変えるこ
とにより、電流値を自由に設定することができるため、
最適動作点にすることが可能となる。
影響が大きいが、本方式では巻線の印加電圧を変えるこ
とにより、電流値を自由に設定することができるため、
最適動作点にすることが可能となる。
また、励磁電流から、励磁電圧にあるゲインを乗じたも
のを減算した補償励磁電圧と前記励磁電流との位相差を
測定することにより、巻線の高周波抵抗の増加を補償す
ることができ、巻線の表皮効果及び磁性膜、被測定軸に
流れるうず電流等による影響を抑えて感度を上げること
ができ、耐ノイズ性が強くなる。そのため、ロボットの
関節駆動アクチュエータの出力軸、工作機駆動用モータ
の出力軸に直接組み込むことができる。抵抗分を除くよ
うにするため、温度特性が良くなる。
のを減算した補償励磁電圧と前記励磁電流との位相差を
測定することにより、巻線の高周波抵抗の増加を補償す
ることができ、巻線の表皮効果及び磁性膜、被測定軸に
流れるうず電流等による影響を抑えて感度を上げること
ができ、耐ノイズ性が強くなる。そのため、ロボットの
関節駆動アクチュエータの出力軸、工作機駆動用モータ
の出力軸に直接組み込むことができる。抵抗分を除くよ
うにするため、温度特性が良くなる。
第１図は本発明を実施するための巻線の例を示す図、第
２図は検出回路例を示す回路図、第３図はトルク変化に
対する位相変化を示す特性図、第４図は本発明の実施例
を示すブロック図、第５図はその動作を示す波形図、第
６図は従来例と比較した本発明の温度特性図、第７図は
高周波抵抗補償を行う例を示す回路図、第８図は検出位
相と補償位相との比較を示す図、第９図は印加トルクと
位相差の関係を示す特性図、第１０図は高周波抵抗補償
の他の実施例を示す回路図、第１１図は電流の間の位相
関係を示すベクトル図、第１２図は従来の巻線の例を示
す図、第１３図は従来の検出回路例を示す回路図である
。 １：巻線 ２：磁性膜 ３：被測定軸 ４：コンデンサ５：検出抵抗
６：トランス ７：抵抗 ３１．３２：コンパレータ ３３；クロックパルス発生器 ３４．３６：アンドゲート ３５：反転器３７：カウ
ンタ ３８：ラッチ４１．４２：演算増幅器
４３ニゲイン調整器特許出願人 株式会社 安用
電機製作所代 理 人 小 堀 苗箱 図 第 図 第 図 温度上昇（ｄｅｇ） 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） Δθく△θ９
２図は検出回路例を示す回路図、第３図はトルク変化に
対する位相変化を示す特性図、第４図は本発明の実施例
を示すブロック図、第５図はその動作を示す波形図、第
６図は従来例と比較した本発明の温度特性図、第７図は
高周波抵抗補償を行う例を示す回路図、第８図は検出位
相と補償位相との比較を示す図、第９図は印加トルクと
位相差の関係を示す特性図、第１０図は高周波抵抗補償
の他の実施例を示す回路図、第１１図は電流の間の位相
関係を示すベクトル図、第１２図は従来の巻線の例を示
す図、第１３図は従来の検出回路例を示す回路図である
。 １：巻線 ２：磁性膜 ３：被測定軸 ４：コンデンサ５：検出抵抗
６：トランス ７：抵抗 ３１．３２：コンパレータ ３３；クロックパルス発生器 ３４．３６：アンドゲート ３５：反転器３７：カウ
ンタ ３８：ラッチ４１．４２：演算増幅器
４３ニゲイン調整器特許出願人 株式会社 安用
電機製作所代 理 人 小 堀 苗箱 図 第 図 第 図 温度上昇（ｄｅｇ） 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） Δθく△θ９
Claims (2)
- １．磁性体の磁気歪効果を利用した非接触トルク検出方
式において、磁性体の回りに一定の空隙をもって巻いた
巻線と並列にコンデンサを接続し、このコンデンサのキ
ャパシタンスと前記巻線のインダクタンス分とで並列Ｌ
Ｃ共振回路を構成し、その共振周波数の近傍の周波数で
交流励磁し、その励磁電圧と励磁電流との位相差を測定
することにより、トルクの検出を行うことを特徴とする
トルク検出方式。 - ２．励磁電流から、励磁電圧にあるゲインを乗じたもの
を減算した補償励磁電圧と前記励磁電流との位相差を測
定することにより、巻線の高周波抵抗の増加を補償した
トルクの検出を行うことを特徴とする請求項１記載のト
ルク検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110152A JPH0754274B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | トルク検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110152A JPH0754274B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | トルク検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287232A true JPH02287232A (ja) | 1990-11-27 |
| JPH0754274B2 JPH0754274B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=14528372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110152A Expired - Fee Related JPH0754274B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | トルク検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754274B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5286591A (en) * | 1991-07-10 | 1994-02-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Electrophotographic photoreceptor with subbing layer |
| EP0757236A3 (en) * | 1995-08-01 | 1998-03-04 | Sensortech, L. P. | Phase magnitude signal detector |
| US6601462B1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-08-05 | Nec Tokin Corporation | Capacitive torque sensor and method of detecting torque |
| CN113237592A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-10 | 麦格纳动力总成(江西)有限公司 | 一种旋转轴扭矩测试系统 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1110152A patent/JPH0754274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5286591A (en) * | 1991-07-10 | 1994-02-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Electrophotographic photoreceptor with subbing layer |
| EP0757236A3 (en) * | 1995-08-01 | 1998-03-04 | Sensortech, L. P. | Phase magnitude signal detector |
| US6601462B1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-08-05 | Nec Tokin Corporation | Capacitive torque sensor and method of detecting torque |
| CN113237592A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-10 | 麦格纳动力总成(江西)有限公司 | 一种旋转轴扭矩测试系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754274B2 (ja) | 1995-06-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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