JPH0462442A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
- Publication number
- JPH0462442A JPH0462442A JP17215990A JP17215990A JPH0462442A JP H0462442 A JPH0462442 A JP H0462442A JP 17215990 A JP17215990 A JP 17215990A JP 17215990 A JP17215990 A JP 17215990A JP H0462442 A JPH0462442 A JP H0462442A
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- Japan
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- torque
- shaft
- measuring device
- change
- magnetic
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- Control Of Electric Motors In General (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
本発明はトルク測定装置に関する。
従来の技術
従来、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、前記磁気異
方性部の近傍に配置されるとともに励磁コイルによって
励磁される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が、たとえば特願昭６２−
３３４８６２号によって知られている。
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、前記磁気異
方性部の近傍に配置されるとともに励磁コイルによって
励磁される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が、たとえば特願昭６２−
３３４８６２号によって知られている。
この従来のトルク測定装置においては、両検出信号の和
が一定になるように励磁電流を制御することで、両検出
信号の感度補正を行っている。なお、両検出信号の差に
もとづくトルク検出信号の増幅率は一定に設定されてい
る。
が一定になるように励磁電流を制御することで、両検出
信号の感度補正を行っている。なお、両検出信号の差に
もとづくトルク検出信号の増幅率は一定に設定されてい
る。
発明が解決しようとする課題
しかし、このような従来のトルク測定装置においては、
非直線性の大きな材料でトルク伝達軸を構成すると、高
トルクを印加したときに第５図に示すようにトルク−出
力電圧の特性が歪むという問題点がある。このため、特
に同一の軸材料で軸径を大きくできないときには、トル
ク測定範囲が比較的狭いトルクセンサしか実現できなく
なる。
非直線性の大きな材料でトルク伝達軸を構成すると、高
トルクを印加したときに第５図に示すようにトルク−出
力電圧の特性が歪むという問題点がある。このため、特
に同一の軸材料で軸径を大きくできないときには、トル
ク測定範囲が比較的狭いトルクセンサしか実現できなく
なる。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、高トルク域
においても出力特性に歪の生じないトルク測定装置を提
供することを目的とする。
においても出力特性に歪の生じないトルク測定装置を提
供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するため本発明は、
両磁気異方性部に対応した軸の近傍に設けられて、この
軸に印加されるトルクの変化にもとづくこの軸全体の透
磁率の変化によりインダクタンスが変化するサーチコイ
ルと、 このサーチコイルのインダクタンスの変化にもとづいて
トルク検出信号の増幅率を制御する手段と、 を有する構成としたものである。
軸に印加されるトルクの変化にもとづくこの軸全体の透
磁率の変化によりインダクタンスが変化するサーチコイ
ルと、 このサーチコイルのインダクタンスの変化にもとづいて
トルク検出信号の増幅率を制御する手段と、 を有する構成としたものである。
作Ｗ
軸にトルクが加わると、両磁気異方性部において、引張
力による透磁率の増加分と、圧縮力による透磁率の減少
分とに差が生じ、軸全体の透磁率が変化する。そのため
、この透磁率の変化に応じてサーチコイルのインダクタ
ンスが変化する。そこで、このインダクタンスの変化を
検知し、検知結果にもとづいてトルク検出信号の増幅率
に補正をかけることで、非直線性が改善されることにな
る。
力による透磁率の増加分と、圧縮力による透磁率の減少
分とに差が生じ、軸全体の透磁率が変化する。そのため
、この透磁率の変化に応じてサーチコイルのインダクタ
ンスが変化する。そこで、このインダクタンスの変化を
検知し、検知結果にもとづいてトルク検出信号の増幅率
に補正をかけることで、非直線性が改善されることにな
る。
実施例
第１図において、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
なして互いに逆方向に炉側する磁気異方性部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４５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に接続されている。
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
なして互いに逆方向に炉側する磁気異方性部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４５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に接続されている。
検出コイル４，５からの出力ラインは１１流用ローパス
フィルタ８，９の入力端へそれぞれ接続され、またこれ
らローパスフィルタ８，９の出力側は差動増幅器１０の
入力端に接続されている。差動増幅器１０は、雨検出コ
イル４，５の検出信号の差をとることによって、軸１に
作用するトルクに対応した電圧の信号を出力する。
フィルタ８，９の入力端へそれぞれ接続され、またこれ
らローパスフィルタ８，９の出力側は差動増幅器１０の
入力端に接続されている。差動増幅器１０は、雨検出コ
イル４，５の検出信号の差をとることによって、軸１に
作用するトルクに対応した電圧の信号を出力する。
差動増幅器１０の出力側には、オートゲインコントロー
ラ１１と電圧／電流変換器１２とがこの順序で接続され
、電圧／を流変換器１２の出力端子１３に出力信号が現
われるように構成されている。１４は負荷抵抗である。
ラ１１と電圧／電流変換器１２とがこの順序で接続され
、電圧／を流変換器１２の出力端子１３に出力信号が現
われるように構成されている。１４は負荷抵抗である。
両磁気異方性部２．３に対応した軸１の近傍にはサーチ
コイル１５が設けられ、このサーチコイル１５は、発振
器１６の時定数回路の一部を構成している０発振器１６
の出力側は、周波数／＠圧変換器１７を介して、差動増
幅器１８の一方の入力端子に接続されている。差動増幅
器１８の他方の入力端子には、ツェナーダイオードを備
えた基準電圧発生部１９が接続されている。差動増幅器
１８からの出力ライン２０はオートゲインコントローラ
１１へ接続され、このオートゲインコントローラ１１ヘ
ゲインコントロール用信号を供給可能である。
コイル１５が設けられ、このサーチコイル１５は、発振
器１６の時定数回路の一部を構成している０発振器１６
の出力側は、周波数／＠圧変換器１７を介して、差動増
幅器１８の一方の入力端子に接続されている。差動増幅
器１８の他方の入力端子には、ツェナーダイオードを備
えた基準電圧発生部１９が接続されている。差動増幅器
１８からの出力ライン２０はオートゲインコントローラ
１１へ接続され、このオートゲインコントローラ１１ヘ
ゲインコントロール用信号を供給可能である。
このような構成において、励磁コイル６は、交流電源７
によって定を流制御や定電圧制御などを受ける。
によって定を流制御や定電圧制御などを受ける。
いま、軸１にトルクＴが加わると、両磁気異方性部２，
３において、引張力による透磁率の増加分と圧縮力によ
る透磁率の減少分とに差が生じ、軸１の全体の透磁率が
変化する。そのため、たとえば励磁コイル６の励磁電流
１ｅｘを一定とする制御下ではサーチコイル１５のイン
ダクタンスが変化し、発振器１６の発振周波数が変化す
る。第２図は、軸１に加わるトルクＴとサーチコイル１
５のインダクタンスしどの関係を示す。
３において、引張力による透磁率の増加分と圧縮力によ
る透磁率の減少分とに差が生じ、軸１の全体の透磁率が
変化する。そのため、たとえば励磁コイル６の励磁電流
１ｅｘを一定とする制御下ではサーチコイル１５のイン
ダクタンスが変化し、発振器１６の発振周波数が変化す
る。第２図は、軸１に加わるトルクＴとサーチコイル１
５のインダクタンスしどの関係を示す。
所定トルク１士ｔ（ｋｇｆ−ｍ）におけるサーチコイル
１５のインダクタンスＬ１に対応して発振器１６の発振
周波数が変化すると、これが周波数／を圧変換器１７に
より電圧に変化されて差動増幅器１８に入力される。差
動増幅器１８は、そのときのインダクタンスＬ１に対応
するゲインコントロール信号をオートゲインコントロー
ラ１１へ送り、その増幅率を第３図に示すように補正す
る。
１５のインダクタンスＬ１に対応して発振器１６の発振
周波数が変化すると、これが周波数／を圧変換器１７に
より電圧に変化されて差動増幅器１８に入力される。差
動増幅器１８は、そのときのインダクタンスＬ１に対応
するゲインコントロール信号をオートゲインコントロー
ラ１１へ送り、その増幅率を第３図に示すように補正す
る。
この結果、第４図に示すように、特に高トルク域におけ
る特性の歪が修正され、出力特性の非直線性が改善され
ることになる。したがって、軸ｌに非直線性の大きな材
料を使用してもトルクセンサを構成することができる。
る特性の歪が修正され、出力特性の非直線性が改善され
ることになる。したがって、軸ｌに非直線性の大きな材
料を使用してもトルクセンサを構成することができる。
ｔた反対に従来と同じ材料で軸１を構成した場合には、
第４図に示すように５よりトルク測定範囲の広いトルク
センサを構成することができる。さらに、オートゲイン
コントローラ１１におけるゲインコントロール信号の信
号電圧と増幅率との相関関係を各トルクセンサごとに個
別に決定すれば、非常に良好な直線性を持ったトルクセ
ンサを構成することができる。
第４図に示すように５よりトルク測定範囲の広いトルク
センサを構成することができる。さらに、オートゲイン
コントローラ１１におけるゲインコントロール信号の信
号電圧と増幅率との相関関係を各トルクセンサごとに個
別に決定すれば、非常に良好な直線性を持ったトルクセ
ンサを構成することができる。
発明の効果
以上述べたように本発明によると、軸に印加されるトル
クの変化に対応したサーチコイルのインダクタンスの変
化を検知して、検知結果にもとづきトルク検出信号の増
幅率を制御するようにしなため、高トルク域においても
出力特性に歪の生じないトルク測定装置を得ることがで
きる。
クの変化に対応したサーチコイルのインダクタンスの変
化を検知して、検知結果にもとづきトルク検出信号の増
幅率を制御するようにしなため、高トルク域においても
出力特性に歪の生じないトルク測定装置を得ることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例のトルク測定装置の回路構成
を示す図、第２図〜第４図は第１図の回路の特性を示す
図、第５図は従来のトルク測定装置の出力特性を示す図
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、７・・・交流電源、
１１・・・オートゲインコントローラ、１５・・・サー
チコイル、１６・・・発振器。 代理人 森 本 義 弘 第１図 第２図 第３図 ６′４カ坂１コイル ７−ｆ り１ 電λラーー ｉｆ オ〜トケｌンコ〉）Ｃ１−ラ １５ シ鼾−ナコ４ツム １６ 痢【４逓ｋ １≦１ 第４図
を示す図、第２図〜第４図は第１図の回路の特性を示す
図、第５図は従来のトルク測定装置の出力特性を示す図
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、７・・・交流電源、
１１・・・オートゲインコントローラ、１５・・・サー
チコイル、１６・・・発振器。 代理人 森 本 義 弘 第１図 第２図 第３図 ６′４カ坂１コイル ７−ｆ り１ 電λラーー ｉｆ オ〜トケｌンコ〉）Ｃ１−ラ １５ シ鼾−ナコ４ツム １６ 痢【４逓ｋ １≦１ 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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る
とともに励磁コイルによって励磁される一対の検出コイ
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
置であって、 前記両磁気異方性部に対応した軸の近傍に設けられて、
この軸に印加されるトルクの変化にもとづくこの軸全体
の透磁率の変化によりインダクタンスが変化するサーチ
コイルと、 このサーチコイルのインダクタンスの変化にもとづいて
トルク検出信号の増幅率を制御する手段と、 を有することを特徴とするトルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17215990A JPH0462442A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17215990A JPH0462442A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | トルク測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462442A true JPH0462442A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15936668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17215990A Pending JPH0462442A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462442A (ja) |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17215990A patent/JPH0462442A/ja active Pending
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