JP2005156186A - Torque sensor - Google Patents

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Takeshi Iizuka
健 飯塚
Hiroshi Aoyanagi
宏 青柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque sensor capable of detecting defective contact in a connection to a coil or a substrate, with configuration very reduced in cost. <P>SOLUTION: This torque sensor having the coil 21 and the coil 22 generating an impedance change in response to a torque to be detected, and for detecting the torque is provided with a differential amplification circuit with an integrator for computing integrated values of output voltage pulses of the coil 21 and the coil 22, and for comparing the integrated value of the output voltage pulse of the coil 21 with the integrated value of the output voltage pulse of the coil 22, and abnormality of the circuit is detected based on a comparison result in the differential amplification circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、トルクセンサの技術分野に属し、特に自動車のパワーステアリング装置に有用なトルクセンサに関するものである。   The present invention belongs to the technical field of torque sensors, and particularly relates to a torque sensor useful for a power steering device of an automobile.

従来のトルクセンサは、定電流を、トルクの変化に応じてインピーダンスが変化する検出コイルと、補償コイルとに入力し、それぞれの出力をローパスフィルタと比較回路に入力することで、その比較回路による所定値との比較で、それぞれのコイルの接触不良を検知している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１２１４６１号公報（第２−７頁、全図） In a conventional torque sensor, a constant current is input to a detection coil whose impedance changes in accordance with a change in torque and a compensation coil, and each output is input to a low-pass filter and a comparison circuit. A contact failure of each coil is detected by comparison with a predetermined value (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-121461 A (page 2-7, full view)

しかしながら、従来のトルクセンサにあっては、トルク検出用のコイルと温度補償用のコイルとのそれぞれに巻線または増幅回路基板への結線における接触不良を検出する異常検出回路が設けられているため、回路が複雑化し、コストの増大を招いていた。   However, in the conventional torque sensor, each of the torque detection coil and the temperature compensation coil is provided with an abnormality detection circuit that detects a contact failure in connection to the winding or the amplification circuit board. The circuit is complicated and the cost is increased.

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、コイルまたは基板への結線における接触不良を、コストを非常に抑制した構成で検知することができるトルクセンサを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a torque sensor capable of detecting a contact failure in connection to a coil or a substrate with a configuration with extremely low cost. It is to provide.

上記目的を達成するため、検出すべきトルクに応じてインピーダンス変化を生じる第1コイル及び第２コイルと、該第１コイルと該第２コイルに電圧パルスを送信する発振回路と、該第１コイルと該第２コイルの出力電圧パルスを処理してトルク信号を生成するトルク信号処理部と、を有し前記トルクを検出するトルクセンサにおいて、前記第１コイルと前記第２コイルの出力電圧パルスの積分値を演算する積分回路と、前記第１コイルの出力電圧パルスの積分値と第２コイルの出力電圧パルスの積分値とを比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に基づいて回路の異常を検出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first coil and a second coil that change in impedance according to a torque to be detected, an oscillation circuit that transmits voltage pulses to the first coil and the second coil, and the first coil And a torque signal processing unit for processing the output voltage pulse of the second coil to generate a torque signal, and for detecting the torque, in the torque sensor for detecting the torque, the output voltage pulse of the first coil and the second coil An integration circuit for calculating an integration value; a comparison circuit for comparing an integration value of the output voltage pulse of the first coil with an integration value of the output voltage pulse of the second coil; and a circuit based on a comparison result of the comparison circuit. An abnormality is detected.

従って、非常にコストを抑制して、コイルまたは結線における接触不良を検知できる。   Therefore, it is possible to detect a contact failure in the coil or the connection with very low cost.

以下、本発明のトルクセンサを実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments for realizing the torque sensor of the present invention will be described based on examples.

まず、構成を説明する。
図１は実施例のトルクセンサのブロック図である。図２は実施例のトルクセンサの差動増幅回路及び異常抵抗回路の回路構成例を示す回路図である。図３は実施例のトルクセンサのタイムチャートである。 First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a block diagram of the torque sensor of the embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration example of the differential amplifier circuit and the abnormal resistance circuit of the torque sensor according to the embodiment. FIG. 3 is a time chart of the torque sensor of the embodiment.

本実施例のトルクセンサは、発振回路１、ブリッジ回路２、第１トルク信号処理回路３、第２トルク信号処理回路４、接触抵抗異常検知回路５を主要な構成としている。
発振回路１は、ブリッジ回路２に電圧パルス信号を出力する。
ブリッジ回路２は、コイル２１,２２（第１コイルと第２コイルに相当する）、抵抗２３,２４で対となるコイル及び抵抗となるように構成される。電圧パルスが印加されると、コイル２１,２２のインピーダンスの変化をパルスの振幅電圧値の変化として出力する。 The torque sensor according to the present embodiment mainly includes an oscillation circuit 1, a bridge circuit 2, a first torque signal processing circuit 3, a second torque signal processing circuit 4, and a contact resistance abnormality detection circuit 5.
The oscillation circuit 1 outputs a voltage pulse signal to the bridge circuit 2.
The bridge circuit 2 is configured to be a coil and a resistor that are paired with coils 21 and 22 (corresponding to a first coil and a second coil) and resistors 23 and 24. When a voltage pulse is applied, a change in impedance of the coils 21 and 22 is output as a change in the amplitude voltage value of the pulse.

第１トルク信号処理回路３は、メイン差動増幅回路３１、メイン全波整流回路３２、メイン増幅・平滑回路３３からなる。また、第２トルク信号処理回路４は、サブ差動増幅回路４１、サブ全波整流回路４２、サブ増幅・平滑回路４３からなる。
メイン差動増幅回路３１及びサブ差動増幅回路４１は、ブリッジ回路２からの２つの出力パルスの差動増幅を行う。
メイン全波整流回路３２及びサブ全波整流回路４２は、入力パルスを整流して一方側のみに振幅を有する信号を出力する。
メイン増幅・平滑回路３３及びサブ増幅・平滑回路４３は、一方側のみに振幅を有する信号を増幅・平滑化して、トルク値に応じた電圧信号を出力する。 The first torque signal processing circuit 3 includes a main differential amplifier circuit 31, a main full-wave rectifier circuit 32, and a main amplifier / smoothing circuit 33. The second torque signal processing circuit 4 includes a sub differential amplifier circuit 41, a sub full wave rectifier circuit 42, and a sub amplifier / smoothing circuit 43.
The main differential amplifier circuit 31 and the sub differential amplifier circuit 41 perform differential amplification of two output pulses from the bridge circuit 2.
The main full-wave rectifier circuit 32 and the sub full-wave rectifier circuit 42 rectify the input pulse and output a signal having an amplitude only on one side.
The main amplification / smoothing circuit 33 and the sub amplification / smoothing circuit 43 amplify / smooth a signal having an amplitude only on one side, and output a voltage signal corresponding to the torque value.

このように、第１トルク信号処理回路３、第２トルク信号処理回路４は、ブリッジ回路２からの出力パルスからトルクを検出し、第１トルク信号処理回路３がメイントルク信号を出力し、第２トルク信号処理回路４がサブトルク信号を出力する。   Thus, the first torque signal processing circuit 3 and the second torque signal processing circuit 4 detect the torque from the output pulse from the bridge circuit 2, the first torque signal processing circuit 3 outputs the main torque signal, The 2 torque signal processing circuit 4 outputs a sub torque signal.

接触抵抗異常検知回路５は、積分機能を備えた差動増幅回路５１と異常判定回路５２で構成される。
差動増幅回路５１（積分回路及び比較回路に相当する）は、ブリッジ回路２から出力された２つのパルスを差動増幅するとともに積分し、コイル２１,２２及びその結線上の接触抵抗の差を検出する。
図２に、積分機能を備えた差動増幅回路５１の回路構成例を示す。
図２の差動増幅回路５１は、まず、ブリッジ回路２のコイル２１と抵抗２３側からの出力を、抵抗R1を介してオペアンプOPの非反転入力端子に接続し、コイル２２と抵抗２４側からの出力を、抵抗R2を介してオペアンプOPの反転入力端子に接続する。さらに、抵抗R1とオペアンプOPの間の接続点とGNDの間にコンデンサC1を設け、又、オペアンプの負帰還路にコンデンサC2も設け、抵抗R1とコンデンサC1及び、負帰還回路に設けたコンデンサC2と抵抗R2により積分機能を持たせるようにする。 The contact resistance abnormality detection circuit 5 includes a differential amplifier circuit 51 having an integration function and an abnormality determination circuit 52.
A differential amplifier circuit 51 (corresponding to an integration circuit and a comparison circuit) differentially amplifies and integrates two pulses output from the bridge circuit 2, and calculates a difference in contact resistance between the coils 21 and 22 and their connections. To detect.
FIG. 2 shows a circuit configuration example of the differential amplifier circuit 51 having an integration function.
2 first connects the output from the coil 21 and resistor 23 side of the bridge circuit 2 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP via the resistor R1, and from the coil 22 and resistor 24 side. Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP through the resistor R2. Furthermore, a capacitor C1 is provided between the connection point between the resistor R1 and the operational amplifier OP and GND, and a capacitor C2 is also provided in the negative feedback path of the operational amplifier, and the resistor R1, the capacitor C1, and the capacitor C2 provided in the negative feedback circuit. And a resistor R2 to provide an integration function.

さらに、抵抗R1とオペアンプOPの間の接続点と、所定の電圧ラインの間に抵抗R3を設ける。
オペアンプOPの負帰還路には、抵抗R4を設ける。
オペアンプOPの出力は抵抗R5を介して異常判定回路５２に接続し、抵抗R５の出力ラインの接続点とGNDの間に抵抗R６を設ける。 Further, a resistor R3 is provided between a connection point between the resistor R1 and the operational amplifier OP and a predetermined voltage line.
A resistor R4 is provided in the negative feedback path of the operational amplifier OP.
The output of the operational amplifier OP is connected to the abnormality determination circuit 52 via a resistor R5, and a resistor R6 is provided between the connection point of the output line of the resistor R5 and GND.

異常判定回路５２は、差動増幅回路５１から出力された値を閾値と比較し、異常判定を行う。異常の場合は、第２トルクセンサ信号処理回路４の出力信号をLoにする。
図２に、異常判定回路５２の回路構成例を示す。
異常判定回路５２は、所定電圧ラインとGNDの間に抵抗R7、R8を直列に設け、差動増幅回路５１からの出力をコンパレータとして作動するオペアンプCP1の反転入力端子とオペアンプCP2の非反転入力端子とに接続する。
さらに、所定電圧ラインと抵抗R７の間の接続点とオペアンプCP1の非反転入力端子とを接続し、抵抗R7と抵抗R8の間の接続点とオペアンプCP２の反転入力端子とを接続する。
このようにして、オペアンプCP1，CP2でウインドコンパレータを構成し、閾値範囲内かどうかの判定を行い、判定結果を第２トルクセンサ信号処理回路４に出力する。 The abnormality determination circuit 52 compares the value output from the differential amplifier circuit 51 with a threshold value and performs abnormality determination. If abnormal, the output signal of the second torque sensor signal processing circuit 4 is set to Lo.
FIG. 2 shows a circuit configuration example of the abnormality determination circuit 52.
The abnormality determination circuit 52 includes resistors R7 and R8 connected in series between a predetermined voltage line and GND, and an inverting input terminal of the operational amplifier CP1 that operates using the output from the differential amplifier circuit 51 as a comparator and a non-inverting input terminal of the operational amplifier CP2. And connect to.
Further, a connection point between the predetermined voltage line and the resistor R7 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier CP1, and a connection point between the resistors R7 and R8 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier CP2.
In this way, the operational amplifiers CP1 and CP2 constitute a window comparator, and it is determined whether or not it is within the threshold range, and the determination result is output to the second torque sensor signal processing circuit 4.

次に、作用効果を説明する。
［トルク値の検出］
実施例のトルクセンサにおけるトルク検知について、概要を説明する。
実施例のトルクセンサでは、トルクを受けたねじれにより透磁率が変化する部材をコイル２１,２２内部に鉄心となるように設置し、トルクを受けた際のコイル２１,２２のインダクタンスが変化するようにする。これにより、トルクを受けるとブリッジ回路２の片側では、インピーダンスが増加し、もう片側では減少する。 Next, the function and effect will be described.
[Detection of torque value]
An outline of torque detection in the torque sensor of the embodiment will be described.
In the torque sensor of the embodiment, a member whose magnetic permeability changes due to the torsion receiving the torque is installed inside the coils 21 and 22 so as to become an iron core so that the inductance of the coils 21 and 22 when receiving the torque changes. To. Thus, when torque is received, the impedance increases on one side of the bridge circuit 2 and decreases on the other side.

このブリッジ回路２に発振回路１からパルス信号を出力すると、トルクによるインピーダンスの変化に応じて変化したパルス信号がブリッジ回路２から出力される。   When a pulse signal is output from the oscillation circuit 1 to the bridge circuit 2, a pulse signal that changes in accordance with a change in impedance due to torque is output from the bridge circuit 2.

これを第１トルク信号処理回路３及び第２トルク信号処理回路４により差動増幅、整流、増幅、平滑処理をおこなって、トルクに応じた電圧信号を出力する。この出力がメイントルク信号とサブトルク信号が出力されるため、これを受け取る機器は、メイントルク信号とサブトルク信号の整合性によりトルク値に異常がないことを確認しつつ、使用できる。   This is subjected to differential amplification, rectification, amplification, and smoothing processing by the first torque signal processing circuit 3 and the second torque signal processing circuit 4, and a voltage signal corresponding to the torque is output. Since this output is a main torque signal and a sub torque signal, a device receiving them can be used while confirming that there is no abnormality in the torque value due to the consistency between the main torque signal and the sub torque signal.

［異常検出］   [Abnormality detection]

実施例のトルクセンサでは、ブリッジ回路２からのパルス出力が、コイルインピーダンスの変化に応じたパルスの振幅電圧の変化した出力であるV1,V2信号として接触抵抗異常検知回路５にも入力される。
<1>正常の場合
コイル２１,２２及びコイル結線上に接触抵抗異常がない場合には、図３(a),(b)の左側に示すように、V1,V2の出力信号には振幅の差は生じるものの、基準値のズレは生じない。
このV１,V2信号をコンデンサC1,C2、抵抗R1,R2により積分して直流電圧に変換すると、dV1,dV2のようになる。基準ズレが生じていないので、積分したdV1,dV2信号は、その差が小さいものとなる。 In the torque sensor of the embodiment, the pulse output from the bridge circuit 2 is also input to the contact resistance abnormality detection circuit 5 as the V1 and V2 signals that are the output in which the amplitude voltage of the pulse changes according to the change in the coil impedance.
<1> When normal When there is no contact resistance abnormality on the coils 21 and 22 and coil connection, the output signals of V1 and V2 have amplitudes as shown on the left side of FIGS. 3 (a) and 3 (b). Although there is a difference, there is no deviation of the reference value.
When these V1 and V2 signals are integrated by capacitors C1 and C2 and resistors R1 and R2 and converted to a DC voltage, dV1 and dV2 are obtained. Since there is no reference deviation, the integrated dV1 and dV2 signals have a small difference.

さらに差動増幅回路５１により差動増幅された出力値はV3信号のようになる。このV3信号値は正常の場合、予め設定された閾値の範囲内で変化することとなる。
このことは、V3信号値を異常判定回路５２のCP1,CP2で構成するウインドコンパレータで判断される。正常であるので、ウインドコンパレータの出力はHiとなる。
ウインドコンパレータからの出力、つまり異常判定回路５２からの出力がHiの際には、第２トルク信号処理回路４からの出力は変更しないようにする。 Further, the output value differentially amplified by the differential amplifier circuit 51 becomes a V3 signal. When the V3 signal value is normal, the V3 signal value changes within a preset threshold range.
This is determined by a window comparator comprising the V3 signal value of CP1 and CP2 of the abnormality determination circuit 52. Since it is normal, the output of the window comparator becomes Hi.
When the output from the window comparator, that is, the output from the abnormality determination circuit 52 is Hi, the output from the second torque signal processing circuit 4 is not changed.

<2>異常の場合
ブリッジ回路２のコイル２１,２２及びコイル結線上に接触異常抵抗が発生した場合には、パルスの振幅電圧値ではなく、出力信号全体が基準値からズレを生じることとなる。この状態ではV1,V2信号は、図３(a),(b)の右側のようになる。
図３(a),(b)では、説明のためにコイル２１側が変化した場合を(a)に示し、コイル２２側が変化した場合を(b)に示す。 <2> In the case of abnormality When abnormal contact resistance occurs on the coils 21 and 22 and coil connection of the bridge circuit 2, the entire output signal will be shifted from the reference value, not the amplitude voltage value of the pulse. . In this state, the V1 and V2 signals are as shown on the right side of FIGS.
3A and 3B, for the sake of explanation, the case where the coil 21 side is changed is shown in (a), and the case where the coil 22 side is changed is shown in (b).

このようにV1,V2が変化すると、コンデンサC1,C2、抵抗R1,R2により積分したdV1,dV2信号は、その差が大きくなる。
この差は積分して差動増幅したV3信号を図３(a),(b)の右側のように変化させることになる。
よって、異常判定回路５２のウインドコンパレータの判定において閾値の範囲を超えて異常と判定される。
異常の場合には、ウインドコンパレータの出力をLoにし、その信号を受けた第２トルク信号処理回路４がサブトルク信号の出力をLoにする。 When V1 and V2 change in this way, the difference between the dV1 and dV2 signals integrated by the capacitors C1 and C2 and the resistors R1 and R2 increases.
This difference changes the integrated and differentially amplified V3 signal as shown on the right side of FIGS. 3 (a) and 3 (b).
Therefore, in the determination of the window comparator of the abnormality determination circuit 52, it is determined that the abnormality exceeds the threshold range.
In the case of abnormality, the output of the window comparator is set to Lo, and the second torque signal processing circuit 4 receiving the signal sets the output of the sub torque signal to Lo.

よって、トルク信号を受ける機器では、メイントルク信号とサブトルク信号が整合しない信号となったこと、あるいは、サブトルク信号が入力されないことから異常を検知して、それに応じた処理を迅速に行うことができる。   Therefore, a device that receives a torque signal can detect an abnormality because the main torque signal and the sub-torque signal have become inconsistent signals or no sub-torque signal is input, and can quickly perform processing corresponding thereto. .

［コストの抑制］
本実施例では、ブリッジ回路２に発振回路１によりパルス電圧を与えている。この構成では定電流回路を必要としないためコストが抑制される。
さらに、接触抵抗異常検知回路５は、ブリッジ回路２からの２つの信号の差を処理して異常を判定するため、２つの信号にそれぞれ異常を判定するための回路を必要としない。よって、コストの抑制ができる。 [Controlling costs]
In this embodiment, a pulse voltage is applied to the bridge circuit 2 by the oscillation circuit 1. In this configuration, a constant current circuit is not required, so the cost is suppressed.
Furthermore, since the contact resistance abnormality detection circuit 5 determines the abnormality by processing the difference between the two signals from the bridge circuit 2, a circuit for determining abnormality in each of the two signals is not required. Therefore, cost can be suppressed.

本実施例では、コストを抑制してコイル及びコイルの結線上の接触不良を検知ができる。また、このようにコストを抑制した回路構成は、省スペース化にも寄与することとなる。本実施例のトルクセンサは特に車両に用いられることを主な利用産業として発明されたものである。トルクセンサの車両内への搭載スペースは、装置の多種化や複雑化によって、省スペースであることが求められる。特に、駆動や動きを検知するものは、搭載スペースを多く占有してしまうと車両のメーンの設計あるいはデザインに変更を強いる可能性が生じることとなる。このようなことが生じると、実際の問題として車両への搭載が困難となる。よって、本実施例のトルクセンサのようにコストを抑制し、かつ省スペースな回路構成で異常を検知できることは、車両への車載機器として大きな効果を持つことになる。   In this embodiment, it is possible to detect the contact failure on the coil and the coil connection while suppressing the cost. In addition, such a circuit configuration with reduced cost contributes to space saving. The torque sensor of the present embodiment was invented as a main application industry especially for use in vehicles. The space for mounting the torque sensor in the vehicle is required to be space-saving due to the diversification and complexity of the devices. In particular, if a device that detects driving or movement occupies a large amount of mounting space, the design of the vehicle main body or the design may be forced to change. When this occurs, it becomes difficult to mount the vehicle on a vehicle as an actual problem. Therefore, it is possible to detect an abnormality with a circuit configuration that saves cost and saves space like the torque sensor of this embodiment, which has a great effect as an on-vehicle device for a vehicle.

また、異常検知は、トルクセンサの主性能ではないため、異常検知の機能を持たせるためにコストを過大に必要とすれば、そのトルクセンサを比較的安価で数量多く生産される車両に搭載させることが実際上困難となる。また、車両では、バッテリ及びオルタネータの電源供給は定電圧で行われるため、定電流化装置を含む構成にすることは、定電圧での回路構成に比べて、過大なコストの負担を強いることとなる。
しかし、トルクセンサにより車両機器の制御を行う場合には、異常検知は重要不可欠なものとなる。また、そのことは、車両の挙動に関係する要因を制御する機器へトルクを出力する場合には特に顕著となる。 In addition, abnormality detection is not the main performance of the torque sensor, so if excessive costs are required to provide the abnormality detection function, the torque sensor is mounted on a vehicle that is produced at a relatively low cost and in a large quantity. It becomes practically difficult. In addition, in a vehicle, since the power supply of the battery and the alternator is performed at a constant voltage, the configuration including the constant current device imposes an excessive cost burden compared to the circuit configuration at the constant voltage. Become.
However, when vehicle equipment is controlled by a torque sensor, abnormality detection is indispensable. This is particularly noticeable when torque is output to a device that controls factors related to vehicle behavior.

本実施例のトルクセンサは、その構成上、コイルを構成に持つ。コイルは、基板に設けられる回路との接続部分、あるいは、基板から離れたコネクタ等への接続等のために金属端子への接続部分を有することになる。コイル自体は強度が小さく、接続部分は巻線以外の部分で構成されることが多いため、この部分での接触不良が他の部分より生じやすいという構造上の特徴がある。また、コイルは比較的腐食しやすい信号線を被覆で保護したものであるため、被覆に予期せぬ異常が生じるとコイル異常が発生しやすい特徴を持つ。さらに、コイル巻線の周囲をモールドしたものは、そのモールドによりコイルに変形を生じさせやすい。
このような特徴を持つコイルが直接検知部分に使用されているトルクセンサにおいて、コイルの異常を検知することは、精度補償の向上へ大きく寄与するものとなる。
本実施例のトルクセンサは、これらの矛盾を生じやすい複数の課題を解決したものであり、コイル及びコイル結線上の接触抵抗の異常を検知でき、かつコストを充分に抑制したものである。 The torque sensor of the present embodiment has a coil in its configuration. The coil has a connection portion to a circuit provided on the substrate or a connection portion to a metal terminal for connection to a connector or the like away from the substrate. Since the coil itself has a low strength and the connection portion is often composed of a portion other than the winding, there is a structural feature that contact failure at this portion is more likely to occur than other portions. In addition, since the coil is a signal wire that is relatively easily corroded and is protected by a coating, it has a characteristic that a coil abnormality is likely to occur if an unexpected abnormality occurs in the coating. Furthermore, what molded the circumference | surroundings of a coil winding tends to produce a deformation | transformation to a coil by the mold.
In a torque sensor in which a coil having such characteristics is used directly in the detection part, detecting an abnormality in the coil greatly contributes to improvement in accuracy compensation.
The torque sensor of the present embodiment solves a plurality of problems that tend to cause these contradictions, and can detect abnormality of contact resistance on the coil and the coil connection, and sufficiently suppresses the cost.

以上、本発明のトルクセンサを実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
トルクセンサの２つのコイルは、トルク検出用コイルと温度補償用コイルという構成にしてもよいし、２つのコイルの検出量の差からトルクを検出するものであってもよい。
積分機能を有する差動増幅回路と異常判定回路は、本実施例以外の構成、例えば積分回路と差動増幅回路を別に設けたものであってもよい。
比較回路では、第１コイルの出力電圧パルスの積分値と第２コイルの出力電圧パルスの積分値の差分を取り、その差分が所定の閾値範囲内であることを比較してもよいし、第１コイルの出力電圧パルスの積分値と第２コイルの出力電圧パルスの積分値の和を取り、その和が所定の閾値範囲内であることを比較してもよい。
第１コイルと第２コイルは、特性が同じでも、別のものであってもよく、特性が異なる場合には、異常を判定する閾値の設定で調整すればよい。 As mentioned above, although the torque sensor of this invention has been demonstrated based on the Example, about a concrete structure, it is not restricted to these Examples, It deviates from the summary of the invention which concerns on each claim of a claim Unless otherwise, design changes and additions are permitted.
The two coils of the torque sensor may be configured as a torque detection coil and a temperature compensation coil, or the torque may be detected from a difference between detection amounts of the two coils.
The differential amplifier circuit and the abnormality determination circuit having an integration function may have a configuration other than that of the present embodiment, for example, an integration circuit and a differential amplifier circuit provided separately.
The comparison circuit may take a difference between the integrated value of the output voltage pulse of the first coil and the integrated value of the output voltage pulse of the second coil, and compare that the difference is within a predetermined threshold range. The sum of the integrated value of the output voltage pulse of one coil and the integrated value of the output voltage pulse of the second coil may be taken, and it may be compared that the sum is within a predetermined threshold range.
The first coil and the second coil may have the same characteristics or different characteristics. If the characteristics are different, the first coil and the second coil may be adjusted by setting a threshold value for determining abnormality.

更に、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)請求項１に記載されたトルクセンサにおいて、積分機能を有する差動増幅回路が積分回路と比較回路を兼ねる構成にしたことを特徴とするトルクセンサ。
即ち、回路構成が複雑にならないことにより、さらにコストを抑制することができる。 Further, technical ideas other than the claims that can be understood from the above-described embodiments and examples will be described below together with the effects thereof.
(A) A torque sensor according to claim 1, wherein the differential amplifier circuit having an integration function serves as both an integration circuit and a comparison circuit.
That is, since the circuit configuration is not complicated, the cost can be further suppressed.

実施例のトルクセンサのブロック図である。It is a block diagram of the torque sensor of an Example. 実施例のトルクセンサの差動増幅回路及び異常抵抗回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structural example of the differential amplifier circuit of the torque sensor of an Example, and an abnormal resistance circuit. 実施例のトルクセンサのタイムチャートである。It is a time chart of the torque sensor of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

１ 発振回路
２ ブリッジ回路
２１ コイル
２２ コイル
２３ 抵抗
２４ 抵抗
３ 第１トルク信号処理回路
３１ メイン差動増幅回路
３２ メイン全波整流回路
３３ メイン増幅・平滑回路
４ 第２トルク信号処理回路
４１ サブ差動増幅回路
４２ サブ全波整流回路
４３ サブ増幅・平滑回路
５ 接触抵抗異常検知回路
５１ 差動増幅回路
５２ 異常判定回路
R1 抵抗
C1 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillator 2 Bridge circuit 21 Coil 22 Coil 23 Resistor 24 Resistor 3 First torque signal processing circuit 31 Main differential amplifier circuit 32 Main full wave rectifier circuit 33 Main amplifier / smoothing circuit 4 Second torque signal processor circuit 41 Sub differential Amplifier circuit 42 Sub full wave rectifier circuit 43 Sub amplifier / smoothing circuit 5 Contact resistance abnormality detection circuit 51 Differential amplifier circuit 52 Abnormality determination circuit
R1 resistance
C1 capacitor

Claims (1)

検出すべきトルクに応じてインピーダンス変化を生じる第1コイル及び第２コイルと、
該第１コイルと該第２コイルに電圧パルスを送信する発振回路と、
該第１コイルと該第２コイルの出力電圧パルスを処理してトルク信号を生成するトルク信号処理部と、
を有し前記トルクを検出するトルクセンサにおいて、
前記第１コイルと前記第２コイルの出力電圧パルスの積分値を演算する積分回路と、
前記第１コイルの出力電圧パルスの積分値と第２コイルの出力電圧パルスの積分値とを比較する比較回路と、
前記比較回路の比較結果に基づいて回路の異常を検出することを特徴とするトルクセンサ。 A first coil and a second coil that cause an impedance change according to a torque to be detected;
An oscillation circuit for transmitting a voltage pulse to the first coil and the second coil;
A torque signal processing unit that processes output voltage pulses of the first coil and the second coil to generate a torque signal;
A torque sensor for detecting the torque,
An integration circuit for calculating an integrated value of output voltage pulses of the first coil and the second coil;
A comparison circuit for comparing the integrated value of the output voltage pulse of the first coil and the integrated value of the output voltage pulse of the second coil;
A torque sensor, wherein an abnormality of a circuit is detected based on a comparison result of the comparison circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011094997A (en) * 2009-10-27 2011-05-12 Alps Electric Co Ltd Wireless sensor apparatus
CN103052667A (en) * 2010-07-30 2013-04-17 Dic株式会社 Curing resin composition, cured product thereof, phenolic resin, epoxy resin, and semiconductor sealing material

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011094997A (en) * 2009-10-27 2011-05-12 Alps Electric Co Ltd Wireless sensor apparatus
CN103052667A (en) * 2010-07-30 2013-04-17 Dic株式会社 Curing resin composition, cured product thereof, phenolic resin, epoxy resin, and semiconductor sealing material
CN103052667B (en) * 2010-07-30 2014-03-26 Dic株式会社 Curing resin composition, cured product thereof, phenolic resin, epoxy resin, and semiconductor sealing material

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