JP2806731B2 - Correction method for zero error of torque sensor - Google Patents
Correction method for zero error of torque sensorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁歪式トルクセンサや
ひずみゲージ式トルクセンサなどのトルクセンサの零点
誤差の補正方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a zero point error of a torque sensor such as a magnetostrictive torque sensor or a strain gauge type torque sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば磁歪式のトルクセンサとして、
トルク検出軸の外周に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磁気異方性部の透磁率の変化
を、この磁気異方性部の近傍に設けられたコイルで検出
するようにしたものが知られている。この磁歪式のトル
クセンサでは、軸に磁気異方性部が形成されたセンサ部
や、コイルを励磁するための励磁回路や、コイルからの
信号を処理する検出回路などにおいて、周囲温度の変化
や経年変化などが生じると、トルク信号値における零点
誤差の発生の原因となる。2. Description of the Related Art For example, as a magnetostrictive torque sensor,
A magnetic anisotropic portion is formed on the outer periphery of the torque detecting shaft, and a change in the magnetic permeability of the magnetic anisotropic portion when a torque is applied to the shaft is detected by a coil provided near the magnetic anisotropic portion. Is known. In this magnetostrictive torque sensor, changes in the ambient temperature and the like occur in a sensor unit having a magnetically anisotropic part formed on the shaft, an excitation circuit for exciting the coil, and a detection circuit for processing signals from the coil. When a secular change or the like occurs, it causes a zero point error in the torque signal value.
【０００３】このため従来においては、この零点誤差を
補正するために、トルク検出軸にトルクが負荷されてい
ないときのトルク信号値すなわち零点信号値を求め、こ
の零点信号値が一定値以下となるように補正を行うなど
の手法が数多く提案されている。Therefore, conventionally, in order to correct this zero point error, a torque signal value when no torque is applied to the torque detecting shaft, that is, a zero point signal value is obtained, and the zero point signal value becomes equal to or less than a fixed value. Many methods have been proposed for performing such correction.
【０００４】一方、ねじ締め用インパルスツールや、ね
じ締め電動工具や、ナットランナや、ねじ締め機や、こ
れらの性能を検査するトルクテスタなどにおいては、そ
の作動トルクを実時間で計測するために、上述の磁歪式
トルクセンサなどを組み込むことが提案されている。On the other hand, in a screw tightening impulse tool, a screw tightening electric tool, a nut runner, a screw tightening machine, and a torque tester for inspecting the performance thereof, the operating torque is measured in real time. It has been proposed to incorporate the aforementioned magnetostrictive torque sensor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ねじ締め用イ
ンパルスツールなどにおいては、トルク負荷がインパル
ス状に作用するため、同ツールが継続的に稼働している
ときにトルク検出軸にトルクが負荷されていない時のみ
を選び出して、そのときのトルク信号値すなわち零点信
号値を求めるのは、困難な作業であるという問題点を有
する。However, in a screw tightening impulse tool or the like, since a torque load acts in an impulse shape, a torque is applied to a torque detecting shaft when the tool is continuously operated. There is a problem that it is a difficult task to select only when it is not performed and to obtain the torque signal value, that is, the zero point signal value at that time.
【０００６】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、トルク負荷がインパルス状に作用する場所に継続的
に使用されるトルクセンサの零点信号値を正しく計測し
て、その補正を行えるようにすることを目的とする。Accordingly, the present invention solves such a problem and corrects the zero point signal value of a torque sensor continuously used in a place where a torque load acts in an impulse manner so as to correct it. The purpose is to do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、一定周期ごとにトルクの計測を起動し、起動
後の一定時間ごとにトルク信号を計測し、計測された所
定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下であ
るときに、これら所定数のトルク信号値の平均値を新し
い零点として設定するものである。In order to achieve this object, the present invention activates torque measurement at regular intervals, measures a torque signal at regular intervals after activation, and measures a predetermined number of measured torques. When the absolute values of the signal values are each equal to or smaller than a predetermined value, the average value of the predetermined number of torque signal values is set as a new zero point.
【０００８】[0008]
【作用】このようにすると、計測された所定数のトルク
信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下であるときにの
み、その平均値を新しい零点として設定することから、
一定周期ごとのトルクの計測の起動と軸に作用するトル
クとが同期していなくても、トルクが作用しているとき
のトルク信号値を零点設定の基準とすることはなく、こ
のためトルクが負荷されていないときのトルク信号値の
みにもとづいて新たな零点が正確に設定される。複数の
トルク信号値を平均して零点を求めるので、トルク信号
に重畳するリップルの影響を受けにくくなり、この点か
らも正確な零点が設定される。一定周期ごとに新しい零
点を求めて零点補正が行われるため、ヒステリシスによ
る零点シフトや周囲温度の変化による零点ドリフトなど
がキャンセルされる。In this manner, the average value is set as a new zero point only when the absolute values of the measured predetermined number of torque signal values are each equal to or smaller than a fixed value.
Even if the start of the measurement of the torque at regular intervals and the torque acting on the shaft are not synchronized, the torque signal value when the torque is acting is not used as a reference for setting the zero point. A new zero is accurately set based only on the torque signal value when no load is applied. Since a zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, the influence of ripples superimposed on the torque signal is less likely to be obtained, and an accurate zero point is set from this point. Since a new zero is obtained at regular intervals and the zero correction is performed, a zero shift due to hysteresis and a zero drift due to a change in ambient temperature are canceled.
【０００９】[0009]
【実施例】図５は、インパルスツール組み込み型のトル
クセンサのトルク信号値の波形を例示する。縦軸は信号
出力電圧、横軸は時間軸で100msec/div である。図６
は、図５における一つの波形を時間的に拡大して示す。
縦軸のスケールは図５と同一であるが、横軸は1msec/di
v に拡大されている。図７は、図６におけるＡ部すなわ
ちトルクの作用していない部分を縦軸、横軸ともに拡大
して示す。ノイズとしてリップルがのっていることがわ
かる。FIG. 5 illustrates a waveform of a torque signal value of a torque sensor incorporating an impulse tool. The vertical axis is the signal output voltage, and the horizontal axis is 100 msec / div on the time axis. FIG.
5 shows one waveform in FIG. 5 enlarged in time.
The scale of the vertical axis is the same as that of FIG. 5, but the horizontal axis is 1 msec / di.
Expanded to v. FIG. 7 is an enlarged view of the portion A in FIG. 6, that is, the portion where no torque acts, both on the vertical and horizontal axes. It can be seen that ripple is present as noise.
【００１０】図１は、インパルス状のトルクが負荷され
ていない時点のトルク信号値にヒステリシスＨによるず
れが発生したことを示す。ただしヒステリシスＨは、理
解の容易のために誇張して表示されている。この場合に
零点補正を行わないと、トルク測定値に誤差が生じる。FIG. 1 shows that a torque signal value is shifted by a hysteresis H when no impulse-like torque is applied. However, the hysteresis H is exaggerated for easy understanding. In this case, if the zero point correction is not performed, an error occurs in the torque measurement value.
【００１１】次に零点の補正方法について説明する。一
定の周期Ｔごとにトルク計測を起動し、このトルク計測
が起動されると、一定時間Ｔ０ごとにｎ回連続してトル
ク信号値Ｖtorque（ｔ）をサンプリング計測する。この
ときのトルク信号値をＶtorque（t1）、Ｖtorque
（t2）、…、Ｖtorque（ tn ）とする。Next, a method of correcting the zero point will be described. The torque measurement is started at a constant period T, and when the torque measurement is started, the torque signal value Vtorque (t) is sampled and measured continuously n times at a fixed time T0. The torque signal value at this time is Vtorque (t 1 ), Vtorque
(T 2 ),..., Vtorque (t n ).
【００１２】そして、各トルク信号値Ｖtorque（t1）、
Ｖtorque（t2）、……、Ｖtorque（tn ）の絶対値がそ
れぞれ一定値ａ以下であるときに、トルク信号値Ｖtorq
ue（ti ）、Ｖtorque（ ti+1 ）、…、Ｖtorque（ t
n-j+1 ）〔 i≧１、 j≧１〕の平均値を新しい零点とし
て設定する。トルク信号値は、トルクの印加方向によっ
てその正負が変化する。Then, each torque signal value Vtorque (t 1 ),
When the absolute values of Vtorque (t 2 ),..., Vtorque (t n ) are each equal to or smaller than a constant value a, the torque signal value Vtorq
ue (t i ), Vtorque (t i + 1 ), ..., Vtorque (t
n−j + 1 ) The average value of [i ≧ 1, j ≧ 1] is set as a new zero. The sign of the torque signal value changes depending on the direction in which the torque is applied.
【００１３】トルク信号値の絶対値が一定値ａを越えた
ときには、新たな零点の設定は行わない。かつ上記にお
いて、 i＝１かつ j＝１と設定したときには、サンプリ
ングされたすべてのトルク信号値が平均値の演算に用い
られる。ところが、 iを２以上に設定したときには、サ
ンプリング計測された多数のトルク信号値のうち、最初
の一部を除いて平均値が算出される。また jを２以上に
設定したときには、多数のトルク信号値のうちの最後の
一部を除いて平均値が算出される。結局、 iとjとをと
もに２以上に設定することで、多数のトルク信号値のう
ちの最初の一部と最後の一部とを除いた残りの中間部分
の複数のトルク信号値だけで新しい零点が算出される。
こうすることで、確実に絶対値の小さいデータのみを用
いて、新たな零点が正確に求められる。When the absolute value of the torque signal value exceeds a certain value a, no new zero point is set. In the above, when i = 1 and j = 1 are set, all the sampled torque signal values are used for calculating the average value. However, when i is set to 2 or more, an average value is calculated excluding the first part of a large number of sampled torque signal values. When j is set to 2 or more, an average value is calculated except for the last part of a large number of torque signal values. After all, by setting both i and j to be 2 or more, a new torque signal value of only a plurality of torque signal values in the remaining intermediate portion excluding the first part and the last part of many torque signal values is obtained. Zeros are calculated.
In this way, a new zero can be accurately obtained using only data having a small absolute value.
【００１４】次に、図１を参照して具体例を説明する。
ここで、周期Ｔ＝20msec、サンプリングのための一定時
間Ｔ０＝0.5 msec、サンプル数ｎ＝９、 i＝３、 j＝
３、トルク印加時のトルク信号値の電圧が数V のレベル
であるときに一定値ａ＝100mVとする。Next, a specific example will be described with reference to FIG.
Here, period T = 20 msec, fixed time T0 for sampling = 0.5 msec, number of samples n = 9, i = 3, j =
3. The constant value a = 100 mV when the voltage of the torque signal value at the time of torque application is a level of several volts.
【００１５】このとき、一定周期20msecごとにトルクの
計測を起動し、起動後に、一定時間0.5 msecごとに９回
連続してトルク信号値Ｖtorque（ｔ）をサンプリング計
測する。そしてその結果を、Ａ／Ｄ変換するなどによっ
てメモリなどに記憶する。このときのトルク信号値をＶ
torque（t1）、Ｖtorque（t2）、…、Ｖtorque（t9）と
する。At this time, torque measurement is started every 20 msec in a predetermined cycle, and after the start, torque signal value Vtorque (t) is sampled and measured 9 times every 0.5 msec for a certain period of time. Then, the result is stored in a memory or the like by A / D conversion or the like. The torque signal value at this time is V
torque (t 1 ), Vtorque (t 2 ), ..., Vtorque (t 9 ).
【００１６】これらトルク信号値の絶対値が100mV 以下
であるなら、トルク信号値Ｖtorque（t3）、Ｖtorque
（t4）、…、Ｖtorque（t7）の５つのデータの平均値を
算出し、それを新しい零点として、その後のトルク信号
値から印加トルクの大きさを求める。If the absolute value of these torque signal values is 100 mV or less, the torque signal values Vtorque (t 3 ), Vtorque
The average value of the five data of (t 4 ),..., Vtorque (t 7 ) is calculated, and the average value is set as a new zero point, and the magnitude of the applied torque is determined from the torque signal value thereafter.
【００１７】こうすることで、図１に示されたヒステリ
シスＨの存在にもとづく零点のずれが補正され、次回の
印加トルク値の計測が正確に行われる。このように絶対
値が一定値ａ以下のデータのみを用いて、新たな零点を
算出して更新するため、トルク印加時のトルク信号値が
零点の算出のためのデータとして使用されることがな
く、このトルク印加時のトルク信号のパルス波形とトル
クの計測の起動とが同期していなくても、正確に新たな
零点の値を算出することができる。By doing so, the shift of the zero point based on the existence of the hysteresis H shown in FIG. 1 is corrected, and the next measurement of the applied torque value is performed accurately. Thus, a new zero is calculated and updated using only data whose absolute value is equal to or smaller than the constant value a, so that the torque signal value at the time of torque application is not used as data for calculating the zero. Even if the pulse waveform of the torque signal when the torque is applied is not synchronized with the activation of the torque measurement, a new zero point value can be accurately calculated.
【００１８】また、上述のように、多数のトルク信号値
のうちの最初の一部と最後の一部とを除いた残りの中間
部分の複数のトルク信号値だけで新しい零点を算出する
ことで、いっそう正確に新たな零点が求められる。Further, as described above, a new zero is calculated only from a plurality of torque signal values in the remaining intermediate portion excluding the first part and the last part of a large number of torque signal values. More precisely, a new zero is required.
【００１９】しかも、複数のトルク信号値を平均して零
点を求めるので、トルク信号に重畳しているリップルの
影響を受けにくくなり、零点を正確に求めることが可能
になる。Moreover, since the zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, the influence of the ripple superimposed on the torque signal is reduced, and the zero point can be obtained accurately.
【００２０】図２は、図１に比べて横軸すなわち時間軸
を極端に圧縮した状態を示す。ここでは、ヒステリシス
Ｈのほかに、周囲温度の変化などにもとづき発生する零
点ドリフトＤもが図示されている。ただし、ここでも、
ヒステリシスＨおよび零点ドリフトＤは、理解の容易の
ために誇張して表示されている。図１および図２に示す
ように、本発明によれば、一定周期Ｔごとに新しい零点
を求めて零点補正を行うので、ヒステリシスＨにもとづ
く零点のシフトを補正できるのみならず、零点ドリフト
Ｄにもとづく零点シフトをも補正することができる。FIG. 2 shows a state where the horizontal axis, that is, the time axis, is extremely compressed as compared with FIG. Here, in addition to the hysteresis H, a zero point drift D generated due to a change in the ambient temperature or the like is shown. However, here too,
The hysteresis H and the zero point drift D are exaggerated for easy understanding. As shown in FIGS. 1 and 2, according to the present invention, a new zero is obtained at every constant period T and the zero correction is performed. Therefore, not only the shift of the zero based on the hysteresis H can be corrected, but also the zero drift D The underlying zero shift can also be corrected.
【００２１】図３は、磁歪式トルクセンサの回路構成の
一例を示す。ここで10はトルク検出軸で、その外周面に
は、軸心に対し傾斜した磁気異方性部12が一箇所だけ形
成されている。この磁気異方性部12の周囲には、コイル
14が配置されている。FIG. 3 shows an example of a circuit configuration of the magnetostrictive torque sensor. Here, reference numeral 10 denotes a torque detection shaft, and only one magnetic anisotropic portion 12 inclined with respect to the axis is formed on the outer peripheral surface thereof. Around this magnetic anisotropic part 12, a coil
14 are located.
【００２２】コイル14は、抵抗16と、図中において実線
で示されて、温度変化にともなう零点変動を粗調整する
ための感温抵抗18とを介して、このコイル14に交流電流
を供給するための発振回路20に接続されている。感温抵
抗18は、図中において破線で示すように、抵抗16とコイ
ル14との間に設置することもでき、あるいは、さらに他
の場所に設置することもできる。抵抗16は、コイル14の
インピーダンスにほぼ等しい抵抗値を有する。発振回路
20と感温抵抗18との間には、整流回路とローパスフィル
タとを有した励磁電圧検出回路22が並列に接続されてい
る。The coil 14 supplies an alternating current to the coil 14 via a resistor 16 and a temperature-sensitive resistor 18 shown by a solid line in the figure and roughly adjusting a zero point fluctuation due to a temperature change. To the oscillation circuit 20 for The temperature-sensitive resistor 18 can be provided between the resistor 16 and the coil 14 as shown by a broken line in the drawing, or can be provided at another place. The resistor 16 has a resistance value substantially equal to the impedance of the coil 14. Oscillation circuit
An excitation voltage detection circuit 22 having a rectifier circuit and a low-pass filter is connected in parallel between the resistor 20 and the temperature-sensitive resistor 18.
【００２３】コイル14からの出力ラインは、整流回路と
ローパスフィルタとを備えたトルク検出回路24を構成し
ている。このトルク検出回路24の出力側と、励磁電圧検
出回路22の出力側とは、ともに差動増幅器26の入力側に
接続されている。差動増幅器26の出力側は、零点変動の
微調整用の差動増幅器28に接続されている。この差動増
幅器28には、前述のトルク信号値が一定値ａ以下となっ
てトルクゼロの状態であると判断されたときにセンサ出
力をゼロにするための零点のデータが、定電圧発生回路
30を並設したＤ／Ａ変換器32を介して入力される。The output line from the coil 14 constitutes a torque detecting circuit 24 having a rectifier circuit and a low-pass filter. The output side of the torque detection circuit 24 and the output side of the excitation voltage detection circuit 22 are both connected to the input side of the differential amplifier 26. The output side of the differential amplifier 26 is connected to a differential amplifier 28 for fine adjustment of zero point fluctuation. In the differential amplifier 28, zero point data for setting the sensor output to zero when the torque signal value is equal to or less than the constant value a and it is determined that the torque is zero is stored in a constant voltage generation circuit.
The signal is input via a D / A converter 32 in which 30 are juxtaposed.
【００２４】差動増幅器28の出力側は、増幅器34を介し
て、トルク検出軸10に印加されるトルクの方向を公知の
方法で検出する極性判定回路36と、ゲイン切換回路38と
に接続されている。ゲイン切換回路38は、極性判定回路
36の出力信号にもとづき、トルク検出軸10への印加トル
クの方向に対応してトルク検出信号のゲインを切換え可
能とされている。40はトルク信号ラインであり、前述の
トルク信号値が現れる。The output side of the differential amplifier 28 is connected via an amplifier 34 to a polarity determining circuit 36 for detecting the direction of the torque applied to the torque detecting shaft 10 by a known method, and a gain switching circuit 38. ing. The gain switching circuit 38 is a polarity determination circuit
Based on the output signal 36, the gain of the torque detection signal can be switched according to the direction of the torque applied to the torque detection shaft 10. Numeral 40 denotes a torque signal line, on which the aforementioned torque signal value appears.
【００２５】Ｄ／Ａ変換器32およびゲイン切換回路38に
は、演算制御回路42からの出力ラインが接続されてい
る。この演算制御回路42には、メモリ44が並設されると
ともに、データ入出力ライン46が接続されている。48は
温度センサで、その出力ラインは、Ａ／Ｄ変換器50を介
して演算制御回路42に接続されている。52はフィードバ
ックラインで、トルク信号ライン40からＡ／Ｄ変換器54
を介して演算制御回路42に接続されている。The output line from the arithmetic and control circuit 42 is connected to the D / A converter 32 and the gain switching circuit 38. The arithmetic control circuit 42 has a memory 44 arranged in parallel and a data input / output line 46 connected thereto. Reference numeral 48 denotes a temperature sensor whose output line is connected to the arithmetic and control circuit 42 via an A / D converter 50. Reference numeral 52 denotes a feedback line, which is connected to the A / D converter 54 from the torque signal line 40.
Is connected to the arithmetic and control circuit 42 via the.
【００２６】このような構成によれば、感温抵抗18の働
きによって、温度変動にともなう零点変動の粗調整が行
われる。トルク信号ライン40に現れるトルク信号値は、
フィードバックライン52を介して演算制御回路42に入力
され、演算処理される。そしてヒステリシスＨの存在に
もとづく零点のずれや、周囲温度の変化などにもとづき
発生する零点ドリフトＤなどを補正するために、上述の
ようにして零点のデータが求められ、その零点のデータ
がＤ／Ａ変換器32を介して差動増幅器28に入力される。According to such a configuration, the function of the temperature-sensitive resistor 18 performs a coarse adjustment of the zero point fluctuation accompanying the temperature fluctuation. The torque signal value appearing on the torque signal line 40 is
The data is input to the arithmetic control circuit 42 via the feedback line 52, and is subjected to arithmetic processing. Then, in order to correct the shift of the zero point based on the existence of the hysteresis H, the zero point drift D generated due to the change of the ambient temperature, and the like, the zero point data is obtained as described above. The signal is input to the differential amplifier 28 via the A converter 32.
【００２７】ゲイン切り換え回路38においては、演算制
御回路42からの信号にもとづいて、感度補正と、温度変
化にともなう感度変動の補正とが行われる。図１に示す
ように、一定時間Ｔ０＝0.5 msecごとにたかだか10回程
度のサンプリングを行うだけであるにもかかわらず、零
点変動の補正のためのトルク計測の起動は、一定周期Ｔ
＝20msecごとという比較的長い周期ごとに行われる。そ
の理由は、演算処理回路42は、零点補正以外に、上述の
温度変化にともなう感度変動の補正などの多くの演算処
理を行わねばならず、その時間を確保するためである。In the gain switching circuit 38, sensitivity correction and sensitivity fluctuation correction due to temperature change are performed based on a signal from the arithmetic and control circuit 42. As shown in FIG. 1, despite the fact that only about 10 samplings are performed every fixed time T0 = 0.5 msec, the start of the torque measurement for correcting the zero point fluctuation is started at a fixed period T0.
= Every 20 ms. The reason for this is that the arithmetic processing circuit 42 must perform many arithmetic processes such as the above-described correction of the sensitivity fluctuation due to the temperature change, in addition to the zero point correction, and secures the time.
【００２８】図４は、デジタル補正方式の磁歪式トルク
センサの一例を示す。ここでは、差動増幅器26からの出
力ラインが、Ａ／Ｄ変換器56を介して演算制御回路42に
接続されている。また、トルク信号ライン40は、演算制
御回路42からＤ／Ａ変換器58を介して導き出されてい
る。FIG. 4 shows an example of a magnetostrictive torque sensor of the digital correction type. Here, the output line from the differential amplifier 26 is connected to the arithmetic and control circuit 42 via the A / D converter 56. The torque signal line 40 is derived from the arithmetic and control circuit 42 via a D / A converter 58.
【００２９】このデジタル補正方式のトルクセンサ１で
は、本発明にもとづく零点の補正動作や、その他のアナ
ログ方式のものと同様の各種の補正を、演算制御回路42
においてデジタル演算により行う。In the torque sensor 1 of the digital correction system, the operation of correcting the zero point according to the present invention and various corrections similar to those of the analog system are performed by the arithmetic and control circuit 42.
Is performed by digital operation.
【００３０】なお、このようにデジタル演算にて補正を
行うものでは、図１に示すようなパルストルク信号を正
確に計測するためには、このトルク信号をＡ／Ｄ変換器
56によって高速に変換しなければならない。具体的に
は、たとえばサンプリング間隔0.02msec、サンプル数 1
00〜200 程度が要求される。In the above-described digital correction, in order to accurately measure a pulse torque signal as shown in FIG. 1, the torque signal is converted to an A / D converter.
56 must be converted at high speed. Specifically, for example, the sampling interval is 0.02 msec, the number of samples is 1
Approximately 00 to 200 is required.
【００３１】以上においては、本発明の方法を磁歪式ト
ルクセンサに適用した場合を具体例として説明したが、
ひずみゲージ式トルクセンサなどの他の方式のトルクセ
ンサにも、もちろん適用可能である。また本発明の技術
思想は、上述のトルクセンサ以外の、ロードセル、圧力
センサなどの各種センサにも適用できることは明らかで
ある。In the above, the case where the method of the present invention is applied to a magnetostrictive torque sensor has been described as a specific example.
Of course, the present invention can be applied to other types of torque sensors such as a strain gauge type torque sensor. It is clear that the technical idea of the present invention can be applied to various sensors other than the torque sensor described above, such as a load cell and a pressure sensor.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、計測
された所定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値
以下であるときにのみ、その平均値を新しい零点として
設定するため、一定周期ごとのトルクの計測の起動と軸
に作用するトルクとが同期していなくても、トルクが作
用しているときのトルク信号値を零点設定の基準とする
ことはなく、このためトルクが負荷されていないときの
トルク信号値のみにもとづいて新たな零点を正確に設定
することができる。また複数のトルク信号値を平均して
零点を求めるので、トルク信号に重畳するリップルの影
響を受けにくくなり、この点からも正確に零点を設定で
きる。さらに一定周期ごとに新しい零点を求めて零点補
正を行うため、ヒステリシスによる零点シフトや周囲温
度の変化による零点ドリフトなどをキャンセルできる。As described above, according to the present invention, the average value is set as a new zero point only when the absolute values of the measured predetermined number of torque signal values are each equal to or smaller than a fixed value. Even if the start of the measurement of the torque in each cycle and the torque acting on the shaft are not synchronized, the torque signal value when the torque is acting is not used as a reference for setting the zero point. A new zero can be accurately set based only on the torque signal value when it is not set. Further, since the zero point is obtained by averaging a plurality of torque signal values, the influence of the ripple superimposed on the torque signal is less likely to occur, and the zero point can be set accurately from this point. Further, since a new zero is obtained at a constant period to perform the zero correction, a zero shift due to hysteresis or a zero drift due to a change in ambient temperature can be canceled.
【図１】インパルス状のトルクが負荷されていない時点
のトルク信号値にヒステリシスによるずれが生じて零点
が変動した様子を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a shift due to hysteresis occurs in a torque signal value at a time when an impulse-shaped torque is not applied and a zero point fluctuates.
【図２】図１に比べて時間軸を圧縮することで、周囲温
度変化にもとづき発生する零点ドリフトをも示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram also showing a zero point drift caused by an ambient temperature change by compressing the time axis as compared with FIG.
【図３】本発明を適用した磁歪式トルクセンサの回路構
成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a magnetostrictive torque sensor to which the present invention is applied.
【図４】本発明を適用した磁歪式トルクセンサの回路構
成の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of the circuit configuration of the magnetostrictive torque sensor to which the present invention is applied.
【図５】インパルスツール組み込み型のトルクセンサの
トルク信号値の波形を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of a torque signal value of a torque sensor incorporating an impulse tool.
【図６】図５における一つの波形を時間的に拡大して示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing one waveform in FIG. 5 enlarged in time.
【図７】図６におけるＡ部を拡大して示す図である。FIG. 7 is an enlarged view of a portion A in FIG. 6;
Ｈ ヒステリシス Ｄ 零点ドリフト Ｔ 一定周期 Ｔ０ 一定時間 ａ 一定値 H Hysteresis D Zero point drift T Constant period T0 Constant time a Constant value
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−157643（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 3/04 G01L 25/00 G01L 3/10────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-5-157643 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01D 3/04 G01L 25/00 G01L 3 / Ten
Claims (2)
起動後の一定時間ごとにトルク信号を計測し、計測され
た所定数のトルク信号値の絶対値がそれぞれ一定値以下
であるときに、これら所定数のトルク信号値の平均値を
新しい零点として設定することを特徴とするトルクセン
サの零点誤差の補正方法。1. A method for starting torque measurement at regular intervals,
A torque signal is measured at regular intervals after startup, and when the absolute values of the measured predetermined number of torque signal values are each equal to or less than a fixed value, an average value of the predetermined number of torque signal values is set as a new zero point. A method of correcting a zero point error of a torque sensor.
ク信号値のうち、最初の一部のトルク信号値と最後の一
部のトルク信号値とを除いた残りの複数のトルク信号値
の平均値を新しい零点とすることを特徴とする請求項１
記載のトルクセンサの零点誤差の補正方法。2. Among a predetermined number of torque signal values measured at regular time intervals, a plurality of torque signal values other than the first partial torque signal value and the last partial torque signal value are removed. 2. The average value is set as a new zero point.
A method for correcting a zero point error of the torque sensor described above.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078414A JP2806731B2 (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Correction method for zero error of torque sensor |
| US08/222,652 US5483820A (en) | 1993-04-06 | 1994-04-01 | Method for zero correction in torque sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078414A JP2806731B2 (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Correction method for zero error of torque sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288787A JPH06288787A (en) | 1994-10-18 |
| JP2806731B2 true JP2806731B2 (en) | 1998-09-30 |
Family
ID=13661387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078414A Expired - Lifetime JP2806731B2 (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Correction method for zero error of torque sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806731B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10415422B2 (en) | 2013-09-30 | 2019-09-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a turbo-machine having overload protection and turbo-machine comprising a device for carrying out said method |
| JP2015226950A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 日東精工株式会社 | Automatic screw fastening device |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5078414A patent/JP2806731B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288787A (en) | 1994-10-18 |
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