WO2020020406A1 - Method for measuring a torsional moment on a machine element which extends on an axis - Google Patents

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WO2020020406A1
WO2020020406A1 PCT/DE2019/100635 DE2019100635W WO2020020406A1 WO 2020020406 A1 WO2020020406 A1 WO 2020020406A1 DE 2019100635 W DE2019100635 W DE 2019100635W WO 2020020406 A1 WO2020020406 A1 WO 2020020406A1
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torsional moment
machine element
magnetic field
magnetization
axis
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PCT/DE2019/100635
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Stephan Neuschaefer-Rube
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
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    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
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    • B60G2401/17—Magnetic/Electromagnetic

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring a torsional moment using the inverse magnetostrictive effect.
  • the torsional moment acts on a machine element which extends in one axis and which is additionally subjected to a transverse force which acts in a direction perpendicular to the torsional moment.
  • a magnetically coded primary sensor is arranged on at least one of the stabilizer parts.
  • the primary sensor is preferably designed as a magnetically coded section of the stabilizer part.
  • a secondary sensor designed as a magnetic field sensor converts the changes in the magnetic field of the primary sensor into an electrical signal.
  • US 2014/0360285 A1 teaches a magnetoelastic torque sensor with which a torque acting on a hollow shaft can be measured.
  • the hollow shaft has three magnetized magnetization areas with alternating polarities. At least four secondary magnetic field sensors are arranged opposite the magnetization areas.
  • ferromagnetic, magnetostrictive and magnetoelastically active area acts. This area is formed in a transducer, which sits as a cylindrical sleeve, for example on a shaft. The torque sensor faces the transducer.
  • an arrangement for measuring a force or a moment with at least two spaced apart magnetic field sensors is known.
  • the inverse magnetostrictive effect is used for the measurement.
  • the arrangement includes a machine element which has at least one magnetization region.
  • the signals from the individual magnetic field sensors are fed to a processing unit.
  • DE 10 2013 219 761 B3 describes an arrangement for measuring a torque on a machine element extending in an axis using the inverse magnetostrictive effect.
  • the machine element is also exposed to a transverse force oriented perpendicular to the axis and / or to a local temperature change extending perpendicular to the axis.
  • US 8,893,562 B2 shows a system for detecting magnetic noise in a magnetoelastic torque sensor.
  • a sensor arrangement with two oppositely rotating magnetic tracks, that is to say oppositely polarized magnetizations, and a plurality of magnetic field sensors is shown, one magnetic field sensor being arranged per track.
  • the object of the present invention is to measure a measurement based on the inverse magnetostrictive effect
  • the method according to the invention is used to measure a torsional moment.
  • the torsional moment as a vector quantity is characterized by a direction and an amount.
  • the method according to the invention is used in particular to measure the amount of the torsional moment.
  • the torsional moment acts on a machine element extending in one axis.
  • the torsional moment acts on the machine element, which leads to mechanical stresses and the machine element mostly deforms slightly.
  • the torsional moment lies in the axis.
  • the axis preferably forms an axis of rotation of the machine element.
  • the directions given below, namely an axial direction, a radial direction Direction and a tangential or circumferential direction are related to said axis.
  • the machine element is designed to transmit the torsional moment within a machine element arrangement.
  • the machine element arrangement comprises further machine elements with which the previously described
  • Machine element is in a torque flow for the transmission of said torsional moment.
  • the machine element is within the
  • Machine element arrangement also claimed with a shear force.
  • the shear force as a vectorial quantity is by a direction and by an amount
  • the shear force acts perpendicular to the torsional moment.
  • the direction of the transverse force is preferably unchangeable.
  • the transverse force preferably acts as the only force perpendicular to the torsional moment, which is due to a special design of the machine element and the other machine elements of the
  • Machine element arrangement is conditional. Everyone prefers to act on it
  • the machine element is stressed such that an amount of
  • the torsional moment is preferably one
  • the machine element has at least one magnetization region extending circumferentially around the axis for a magnetization formed in the machine element. It is therefore at least one the axis
  • Magnetization range the axis itself preferably not forming part of the magnetization range.
  • the one magnetization region or the plurality of magnetization regions preferably have only a tangential one
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas preferably each extend along one
  • the magnetization areas may have short gaps.
  • the plurality of magnetization regions preferably have the same spatial extent and are axially spaced apart.
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas is particularly preferably in the form of magnetization tracks.
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas each form a primary sensor for determining the torsional moment.
  • the machine element preferably also has magnetically neutral areas, each axially between the plurality of magnetization areas and / or axially next to the magnetization area or the magnetization areas of the
  • the Machine element are arranged.
  • the one or more magnetically neutral areas between the magnetization areas can already result from the fact that the magnetizations of the respectively adjacent, oppositely polarized magnetization areas cancel each other out in a short axial section.
  • the machine element preferably has at least one of the magnetically neutral areas.
  • the magnetically neutral areas neither have permanent magnetization, nor are they magnetized temporarily.
  • the magnetically neutral areas are preferably not magnetized.
  • the magnetically neutral areas are preferably each in an axial section of the
  • At least one magnetic field sensor is used, which forms a secondary sensor for determining the torsional moment.
  • the magnetization area or the plurality of magnetization areas serve to convert the torsional moment to be measured and the transverse force into one
  • the one magnetic field sensor or the multiple magnetic field sensors are each for the individual measurement by the respective magnetization and by the torsional moment and the transverse force caused magnetic field.
  • the one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors are preferably each designed for the individual measurement of an axially aligned directional component of a magnetic field caused by the magnetization and by the torsional moment and the transverse force. The magnetic field mentioned occurs due to the
  • the measurement according to the invention is therefore based on the inverse magnetostrictive effect.
  • the one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors preferably each have the same axial position as one of the magnetization areas, which results in an assignment of the individual magnetic field sensors to the magnetization areas.
  • the preferably at least two magnetic field sensors are each preferably assigned to one of the preferably at least two magnetization areas.
  • the method according to the invention also represents a method for calibrating a measuring arrangement, which comprises the machine element with the at least one magnetization area and the at least one magnetic field sensor.
  • This calibration serves in particular to ensure that a selected circumferential position of the at least one
  • Magnetic field sensor does not affect the result of the measurement of the torsional moment, for which the influence of the lateral force must be taken into account.
  • the at least one magnetic field sensor has a circumferential position which has a central angle with respect to the axis with respect to a straight line which is aligned in the direction of the transverse force and intersects the axis. Due to the calibration according to the invention, the result of the measurement of the torsional moment is independent of the size of this central angle. Accordingly, this center angle can be chosen arbitrarily.
  • the torsional moment to be measured as intended.
  • This offset error results from imperfections of the measuring arrangement and interference fields.
  • the Determining the offset error represents calibration.
  • the machine element is preferably subjected to the torsional moment and the transverse force, the torsional moment having a known amount.
  • the measurement signal of the magnetic field sensor is recorded.
  • the amount of the torsional moment is changed so that the measurement signal changes.
  • a constant part of the changing measurement signal represents the offset error.
  • the offset error is determined accordingly from the changing measurement signal.
  • Magnetic field sensor determined.
  • the amount of the torsional moment is preferably known in that the
  • Reference torsional moment is generated.
  • the amount of the torsional moment is alternatively preferably known in that it is measured with a reference measuring device.
  • a further step of the method takes place while the machine element is stressed by the torsional moment to be measured as intended.
  • Magnetic field sensor compensated so that the offset error does not affect the result of the measurement.
  • the measurement signal of the at least one magnetic field sensor, in which the offset error has been compensated is proportional to the torsional moment to be measured, since the torsional moment and the shear force are in terms of amount
  • a particular advantage of the method according to the invention is that it allows the torsional moment to be measured with little effort, using the inverse magnetostrictive effect, without the at least one magnetic field sensor having to be arranged at a certain circumferential position because of the transverse force which also occurs.
  • the circumferential position of the at least one magnetic field sensor is preferably in a plane in which the direction of the transverse force and the axis lie.
  • this circumferential position preferably lies in a plane which is oriented perpendicular to the direction of the transverse force and in which the axis lies.
  • the described center angle is preferably 0 °, 90 °, 180 ° or 270 °.
  • the transverse force causes a shear stress in the machine element, whereby the
  • Shear stress is maximum when the angle described above is 90 ° or 270 °. If the angle is 90 °, those added by the
  • Torsional moment caused magnetic field component and the magnetic field component caused by the shear force If the angle is 270 °, the difference between the magnetic field component caused by the torsional moment and the magnetic field component caused by the transverse force preferably results.
  • the shear stress due to the shear force is zero if the angle described above is 0 ° or 180 °.
  • the circumferential position of the at least one is preferably
  • Magnetic field sensor neither in a plane in which the direction of the transverse force and the axis lie, nor in a plane which is oriented perpendicular to the direction of the transverse force and in which the axis lies.
  • the only magnetic field sensor is preferably used for the measurement, in particular if the interference field causing the offset error is constant. Accordingly, the measuring arrangement has the only magnetic field sensor and the machine element has the only magnetization area.
  • the machine element preferably has at least two of the magnetization areas.
  • the plurality of magnetic field sensors particularly preferably have the same circumferential or the same tangential position.
  • the magnetic field sensors are preferably located on a straight line that is parallel to the axis is aligned. All of the magnetic field sensors used preferably have the same circumferential or the same tangential position. Accordingly, all of the magnetic field sensors present in the measuring arrangement have the same
  • the preferably at least two magnetic field sensors are preferably at the same distance from the axis, so that they also have the same radial position.
  • the preferably at least two magnetization regions preferably have different polarities, i. H. they have an opposite sense of rotation.
  • Magnetization areas each have different polarities, i. H. they have an opposite sense of rotation. In this respect, more than two of the
  • Magnetization areas are present, preferably adjacent ones of the magnetization areas each have different polarities.
  • magnetization regions are preferably of identical design.
  • the one magnetization region or the plurality of magnetization regions preferably each have a high magnetostrictivity.
  • the one magnetization region or the plurality of magnetization regions can be magnetized permanently or temporarily.
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably permanently magnetized, so that the magnetizations are each formed by permanent magnetization.
  • at least one magnet serves to magnetize the magnetization regions, so that the magnetizations
  • the at least one magnet can be formed by at least one permanent magnet or preferably by an electromagnet.
  • the one permanently or temporarily magnetized magnetization area or the plurality of permanently or temporarily magnetized magnetization areas are in a state unloaded by the torsional moment and the transverse force of the
  • Machine element outside the respective magnetization range preferably magnetically neutral, so that no technically relevant magnetic field outside the respective magnetization range can be measured apart from a possible interference field.
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably each formed in a magneto-elastic axial section of the machine element.
  • the machine element preferably consists of a magnetostrictive material.
  • the machine element consists of a magnetostrictive material, in particular a magnetostrictive steel.
  • the one magnetization area or the plurality of magnetization areas each represent part of the volume of the machine element
  • the magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably each ring-shaped, the axis of the machine element also forming a central axis of the respective ring shape.
  • the magnetization regions particularly preferably each have the shape of a flute cylinder coaxial with the axis of the machine element.
  • the preferably at least two magnetic field sensors are preferably located together on a straight line parallel to the axis. At least two of the magnetic field sensors having the same circumferential or the same tangential position are axially adjacent and preferably each have the same axial position as axially adjacent ones of the magnetization regions. Two magnetic field sensors having the same tangential or the same circumferential position can also have the same axial position as only one of the magnetization areas, these magnetic field sensors preferably being arranged directly behind or next to one another and with regard to the measurement to be carried out so that they can be viewed in the same position exhibit.
  • the one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors are arranged opposite the machine element, preferably only a small radial distance between the magnetic field sensors and an inner or outer one
  • the magnetic field sensors are preferably at the same distance from the axis.
  • the machine element preferably has the shape of a prism or a cylinder, the prism or the cylinder being arranged coaxially to the axis.
  • the prism or the cylinder is preferably straight. This preferably indicates
  • Circular cylinder is arranged coaxially to the axis.
  • the prism or the cylinder is conical.
  • the prism or the cylinder is preferably hollow.
  • the magnetic field sensors can be arranged in the hollow prism or cylinder or outside the prism or cylinder.
  • the machine element particularly preferably has the shape of a straight, hollow circular cylinder, the hollow circular cylinder being arranged coaxially to the axis.
  • the magnetic field sensors are preferably each formed by a half conductor sensor.
  • the magnetic field sensors are alternatively preferably each formed by a Flall sensor, by a coil, by a forester probe or by a fluxgate magnetometer.
  • other types of sensors can also be used insofar as they are suitable for measuring the magnetic field caused by the inverse magnetostrictive effect.
  • the machine element is preferably formed by a shaft, by a flute shaft, by a shift fork, by a flange or by a flute flange.
  • the machine element is preferably a component of an active one
  • electromechanical roll stabilizer of a motor vehicle formed.
  • This component is preferably a flute flange.
  • the roll stabilizer installed in the motor vehicle is articulated at its two axial ends, each with a wheel carrier.
  • the motor vehicle forms the Machine element arrangement which is designed to transmit the transverse force and the torsional moment to the machine element formed by the component of the roll stabilizer.
  • the machine element is preferably formed by a shaft or by a sleeve of a sensor pedal bearing of an electric bicycle.
  • the electric bicycle thus forms the machine element arrangement, which is designed to transmit the lateral force and the torsional moment to the machine element formed by the shaft or by the sleeve of the sensor pedal bearing.
  • the shaft can be hollow.
  • the machine element is alternatively preferred by a shaft
  • Fertilizer spreader formed.
  • the fertilizer spreader thus forms the
  • Machine element arrangement which is designed to apply the transverse force and the torsional moment to that formed by the shaft of the fertilizer spreader
  • the shaft can be hollow.
  • the machine element is alternatively preferred by a shaft
  • Gear module formed for a motor vehicle.
  • the gear module thus forms the machine element arrangement, which is designed to apply the lateral force and the torsional moment to that formed by the shaft of the gear module
  • the shaft can be hollow.
  • the machine element can also be completely different
  • Machine element types can be formed in corresponding machine element arrangements.
  • the machine element arrangement is preferably formed in a motor vehicle or is formed by a motor vehicle.
  • the motor vehicle includes an active electromechanical roll stabilizer.
  • the machine element is through a
  • Component of the roll stabilizer in particular formed by a hollow flange of the roll stabilizer.
  • the motor vehicle with the roll stabilizer is designed to apply the torsional moment and the lateral force to the component of the Transfer roll stabilizer. This results from the construction of the roll stabilizer with lever arms at both ends and its suspension on the wheel carriers of the motor vehicle.
  • the machine element arrangement is alternatively preferably formed in an electric bicycle or formed by an electric bicycle.
  • the electric bike includes a sensor bottom bracket.
  • the machine element is formed by a shaft or by a sleeve of the sensor bottom bracket.
  • the electric bicycle with the sensor pedal bearing is designed to transmit the torsional moment and the lateral force to the shaft or to the sleeve of the sensor pedal bearing.
  • the machine element arrangement is alternatively preferably formed in a fertilizer spreader or formed by a fertilizer spreader.
  • the machine element is formed by a shaft of the fertilizer spreader.
  • the fertilizer spreader is designed to transmit the torsional moment and the lateral force to the shaft.
  • the machine element arrangement is alternatively preferably formed by a transmission module of a motor vehicle.
  • the machine element is formed by a shaft of the gear module.
  • the gear module is designed to
  • Fig. 1 shows a measuring arrangement, which according to a first preferred
  • Embodiment of a method according to the invention is to be used.
  • Fig. 2 shows a modified measuring arrangement, which according to a second preferred
  • Embodiment of the method according to the invention is to be used. 1 shows a cross-sectional view and a longitudinal sectional view
  • the measuring arrangement comprises a machine element made of steel in the form of a hollow flange 01, which extends in an axis 02.
  • a torsional moment Mt acts on the hollow flange 01 and is measured according to the invention.
  • a transverse force FQ acts on the hollow flange 01, which is oriented perpendicular to the axis 02 and is proportional in amount to the torsional moment Mt.
  • the hollow flange 01 has two magnetization areas 03 in the form of revolving tracks.
  • the two magnetization areas 03 are permanently magnetized and polarized in opposite directions, each by a sense of rotation
  • the two magnetization areas 03 form a primary sensor for measuring the torsional moment Mt using the inverse magnetostrictive effect.
  • the arrangement further comprises two magnetic field sensors 06, which are located inside the hollow flange 01.
  • the two magnetic field sensors 06 have the same distance from the axis 02 and the same circumferential position.
  • the two magnetic field sensors 06 each serve to measure an axial one
  • a magnetic field direction of this magnetic field is the respective one at the positions of the magnetic field sensors 06
  • the two magnetic field sensors 06 each have the same axial position as one of the two magnetization areas 03.
  • One magnetic field sensor 06 is accordingly assigned to one of the two magnetization regions 03.
  • the two magnetic field sensors 06 have a circumferential position that
  • an offset error of the magnetic field sensors 06 is to be determined in advance and when measuring the torsional moment Mt the offset error in the measurement signals of the magnetic field sensors 06 is closed
  • the hollow flange 01 has magnetically neutral axial sections 08 which are formed axially between the adjacent magnetization areas 03 and in the axial direction in front of and behind the magnetization areas 03.
  • the machine element can also be designed without a cavity; for example as a solid shaft or as a solid flange.
  • the magnetic field sensors 06 are
  • FIG. 2 shows in a cross-sectional view a modified measuring arrangement, which according to a second preferred embodiment of the invention
  • This measuring arrangement is initially identical to the measuring arrangement shown in FIG. 1.
  • the machine element 01 is not hollow, but is formed by a full flange.
  • the magnetic field sensors 06 accordingly have a different radial position, which lies outside the full flange 01.

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Abstract

The invention relates to a method for measuring a torsional moment (Mt) using an inverse magnetorestrictive effect. The torsional moment (Mt) acts on a machine element (01) which extends on an axis (02) and which is designed to transmit the torsional moment (Mt) within a machine element assembly. The machine element (01) is additionally acted upon by a transverse force (FQ) which acts in a direction perpendicular to the torsional moment (Mt). The value of the torsional moment (Mt) and the value of the transverse force (FQ) are proportional to each other. The machine element (01) has at least one magnetization region (03) for a magnetization, said region extending circumferentially about the axis (02). For measuring purposes, at least one magnetic field sensor (06) is additionally used which is designed for an individual measurement of a magnetic field produced by the magnetization and by the torsional moment (Mt). In one step of the method, an offset error of the magnetic field sensor (06) is determined. In another step, the offset error is compensated for in a measurement signal of the magnetic field sensor (06).

Description

Verfahren zum Messen eines Torsionsmomentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement  Method for measuring a torsional moment on a machine element extending in an axis
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Torsionsmomentes unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes. Das Torsionsmoment wirkt auf ein sich in einer Achse erstreckendes Maschinenelement, welches zudem mit einer Querkraft beansprucht wird, die in eine Richtung senkrecht zum Torsionsmoment wirkt. The present invention relates to a method for measuring a torsional moment using the inverse magnetostrictive effect. The torsional moment acts on a machine element which extends in one axis and which is additionally subjected to a transverse force which acts in a direction perpendicular to the torsional moment.
Die DE 10 2011 078 819 A1 zeigt einen geteilten Wankstabilisator eines DE 10 2011 078 819 A1 shows a divided roll stabilizer
Kraftfahrzeuges, weicher zwischen seinen beiden Stabilisatorteilen einen Aktuator für eine Torsion der Stabilisatorteile aufweist. An mindestens einem der Stabilisatorteile ist ein magnetisch kodierter Primärsensor angeordnet. Der Primärsensor ist vorzugsweise als magnetisch kodierter Abschnitt des Stabilisatorteils ausgebildet. Ein als Magnetfeldsensor ausgeführter Sekundärsensor wandelt die Änderungen des magnetischen Feldes des Primärsensors in ein elektrisches Signal um. Motor vehicle, which has between its two stabilizer parts an actuator for torsion of the stabilizer parts. A magnetically coded primary sensor is arranged on at least one of the stabilizer parts. The primary sensor is preferably designed as a magnetically coded section of the stabilizer part. A secondary sensor designed as a magnetic field sensor converts the changes in the magnetic field of the primary sensor into an electrical signal.
Die US 2014/0360285 A1 lehrt einen magnetoelastischen Drehmomentsensor, mit welchem ein auf eine Hohlwelle wirkendes Drehmoment messbar ist. Die Hohlwelle weist drei umfänglich magnetisierte Magnetisierungsbereiche mit abwechselnden Polaritäten auf. Gegenüber den Magnetisierungsbereichen sind mindestens vier sekundäre Magnetfeldsensoren angeordnet. US 2014/0360285 A1 teaches a magnetoelastic torque sensor with which a torque acting on a hollow shaft can be measured. The hollow shaft has three magnetized magnetization areas with alternating polarities. At least four secondary magnetic field sensors are arranged opposite the magnetization areas.
Die US 6,490,934 B2 zeigt einen magnetoelastischen Drehmomentsensor zur US 6,490,934 B2 shows a magnetoelastic torque sensor
Messung eines Drehmomentes, welches auf ein Element mit einem Measurement of a torque applied to an element with a
ferromagnetischen, magnetostriktiven und magnetoelastisch aktiven Bereich wirkt. Dieser Bereich ist in einem Messwandler ausgebildet, der als zylindrische Hülse beispielsweise auf einer Welle sitzt. Der Drehmomentsensor steht dem Messwandler gegenüber. ferromagnetic, magnetostrictive and magnetoelastically active area acts. This area is formed in a transducer, which sits as a cylindrical sleeve, for example on a shaft. The torque sensor faces the transducer.
Aus der DE 10 2015 209 286 A1 ist eine Anordnung zum Messen einer Kraft oder eines Momentes mit mindestens zwei beabstandeten Magnetfeldsensoren bekannt. Zur Messung wird der invers-magnetostriktive Effekt genutzt. Die Anordnung umfasst ein Maschinenelement, welches mindestens einen Magnetisierungsbereich aufweist. Die Signale der einzelnen Magnetfeldsensoren werden einer Verarbeitungseinheit zugeführt. From DE 10 2015 209 286 A1 an arrangement for measuring a force or a moment with at least two spaced apart magnetic field sensors is known. The inverse magnetostrictive effect is used for the measurement. The arrangement includes a machine element which has at least one magnetization region. The signals from the individual magnetic field sensors are fed to a processing unit.
In der DE 10 2013 219 761 B3 ist eine Anordnung zum Messen eines Drehmomentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes beschrieben. Das Maschinenelement ist zudem einer senkrecht zur Achse ausgerichteten Querkraft und/oder einer sich senkrecht zur Achse erstreckenden örtlichen Temperaturänderung ausgesetzt. DE 10 2013 219 761 B3 describes an arrangement for measuring a torque on a machine element extending in an axis using the inverse magnetostrictive effect. The machine element is also exposed to a transverse force oriented perpendicular to the axis and / or to a local temperature change extending perpendicular to the axis.
Die US 8,893,562 B2 zeigt ein System zur Erfassung eines magnetischen Rauschens bei einem magnetoelastischen Drehmomentsensor. Es wird eine Sensoranordnung mit zwei gegenläufig umlaufenden Magnetspuren, also gegensätzlich polarisierten Magnetisierungen, und mehreren Magnetfeldsensoren gezeigt, wobei jeweils ein Magnetfeldsensor je Spur angeordnet ist. US 8,893,562 B2 shows a system for detecting magnetic noise in a magnetoelastic torque sensor. A sensor arrangement with two oppositely rotating magnetic tracks, that is to say oppositely polarized magnetizations, and a plurality of magnetic field sensors is shown, one magnetic field sensor being arranged per track.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine auf dem invers-magnetostriktiven Effekt beruhende Messung eines Starting from the prior art, the object of the present invention is to measure a measurement based on the inverse magnetostrictive effect
Torsionsmomentes aufwandsärmer vornehmen zu können. To be able to make torsional moments with less effort.
Die genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. The stated object is achieved by a method according to the appended claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Messen eines Torsionsmomentes. Das Torsionsmoment als eine vektorielle Größe ist durch eine Richtung und durch einen Betrag gekennzeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum Messen des Betrages des Torsionsmomentes. Das Torsionsmoment wirkt auf ein sich in einer Achse erstreckendes Maschinenelement. Das Torsionsmoment wirkt auf das Maschinenelement, wodurch es zu mechanischen Spannungen kommt und sich das Maschinenelement zumeist geringfügig verformt. Das Torsionsmoment liegt in der Achse. Die Achse bildet bevorzugt eine Rotationsachse des Maschinenelementes. Die nachfolgend angegebenen Richtungen, nämlich eine axiale Richtung, eine radiale Richtung und eine tangentiale bzw. umfängliche Richtung sind auf die genannte Achse bezogen. The method according to the invention is used to measure a torsional moment. The torsional moment as a vector quantity is characterized by a direction and an amount. The method according to the invention is used in particular to measure the amount of the torsional moment. The torsional moment acts on a machine element extending in one axis. The torsional moment acts on the machine element, which leads to mechanical stresses and the machine element mostly deforms slightly. The torsional moment lies in the axis. The axis preferably forms an axis of rotation of the machine element. The directions given below, namely an axial direction, a radial direction Direction and a tangential or circumferential direction are related to said axis.
Das Maschinenelement ist dazu ausgebildet, das Torsionsmoment innerhalb einer Maschinenelementanordnung zu übertragen. Die Maschinenelementanordnung umfasst weitere Maschinenelemente, mit denen das zuvor beschriebene The machine element is designed to transmit the torsional moment within a machine element arrangement. The machine element arrangement comprises further machine elements with which the previously described
Maschinenelement in einem Drehmomentfluss zur Übertragung des genannten Torsionsmomentes steht. Das Maschinenelement wird innerhalb der Machine element is in a torque flow for the transmission of said torsional moment. The machine element is within the
Maschinenelementanordnung zudem mit einer Querkraft beansprucht. Die Querkraft als eine vektorielle Größe ist durch eine Richtung und durch einen Betrag Machine element arrangement also claimed with a shear force. The shear force as a vectorial quantity is by a direction and by an amount
gekennzeichnet. Die Querkraft wirkt senkrecht zum Torsionsmoment. Die Richtung der Querkraft ist bevorzugt unveränderlich. Bevorzugt wirkt die Querkraft als einzige Kraft senkrecht zum Torsionsmoment, was durch eine besondere Ausbildung des Maschinenelementes und der weiteren Maschinenelemente der characterized. The shear force acts perpendicular to the torsional moment. The direction of the transverse force is preferably unchangeable. The transverse force preferably acts as the only force perpendicular to the torsional moment, which is due to a special design of the machine element and the other machine elements of the
Maschinenelementanordnung bedingt ist. Bevorzugt wirken alle auf das Machine element arrangement is conditional. Everyone prefers to act on it
Maschinenelement wirkenden Kräfte und Momente ausschließlich als das Machine element forces and moments acting exclusively as that
Torsionsmoment und als die einzige Querkraft auf das Maschinenelement. Torsional moment and as the only shear force on the machine element.
Das Maschinenelement wird derart beansprucht, dass ein Betrag des The machine element is stressed such that an amount of
Torsionsmomentes und ein Betrag der Querkraft grundsätzlich zueinander Torsional moment and an amount of transverse force in principle to each other
proportional sind. Dies ist wiederum durch die besondere Ausbildung des are proportional. This is again due to the special training of the
Maschinenelementes und der weiteren Maschinenelemente der Machine element and the other machine elements of
Maschinenelementanordnung bedingt. Das Torsionsmoment ist bevorzugt ein Machine element arrangement conditional. The torsional moment is preferably one
Kreuzprodukt aus einem einen Hebelarm repräsentierenden Vektor und der Querkraft. Cross product of a vector representing a lever arm and the lateral force.
Das Maschinenelement weist mindestens einen sich umfänglich um die Achse herum erstreckenden Magnetisierungsbereich für eine im Maschinenelement ausgebildete Magnetisierung auf. Es handelt sich somit um mindestens einen die Achse The machine element has at least one magnetization region extending circumferentially around the axis for a magnetization formed in the machine element. It is therefore at least one the axis
umlaufenden Magnetisierungsbereich, d. h. um einen zirkularen circumferential magnetization range, d. H. around a circular
Magnetisierungsbereich, wobei die Achse selbst bevorzugt nicht einen Teil des Magnetisierungsbereiches bildet. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt ausschließlich eine tangentiale Magnetization range, the axis itself preferably not forming part of the magnetization range. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions preferably have only a tangential one
Ausrichtung in Bezug auf eine sich um die Achse herum erstreckende Oberfläche des Maschinenelementes auf. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche erstrecken sich bevorzugt jeweils entlang eines Alignment with respect to a surface of the Machine element. The one magnetization area or the plurality of magnetization areas preferably each extend along one
geschlossenen Pfades um die Achse herum, wobei die Magnetisierungsbereiche kurze Lücken aufweisen dürfen. Die mehreren Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt eine gleiche räumliche Ausdehnung auf und sind axial beabstandet. closed path around the axis, the magnetization areas may have short gaps. The plurality of magnetization regions preferably have the same spatial extent and are axially spaced apart.
Besonders bevorzugt ist der eine Magnetisierungsbereich bzw. sind die mehreren Magnetisierungsbereiche in Form von Magnetisierungsspuren ausgebildet. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche bilden jeweils einen Primärsensor zur Bestimmung des Torsionsmomentes. The one magnetization area or the plurality of magnetization areas is particularly preferably in the form of magnetization tracks. The one magnetization area or the plurality of magnetization areas each form a primary sensor for determining the torsional moment.
Das Maschinenelement weist bevorzugt weiterhin magnetisch neutrale Bereiche auf, die jeweils axial zwischen den mehreren Magnetisierungsbereichen und/oder axial neben dem Magnetisierungsbereich bzw. den Magnetisierungsbereichen des The machine element preferably also has magnetically neutral areas, each axially between the plurality of magnetization areas and / or axially next to the magnetization area or the magnetization areas of the
Maschinenelementes angeordnet sind. Der eine bzw. die mehreren magnetisch neutralen Bereiche zwischen den Magnetisierungsbereichen können sich bereits jeweils dadurch ergeben, dass sich die Magnetisierungen der jeweils benachbarten entgegengesetzt polarisierten Magnetisierungsbereiche in einem kurzen axialen Abschnitt aufheben. Das Maschinenelement besitzt bevorzugt mindestens einen der magnetisch neutralen Bereiche. Die magnetisch neutralen Bereiche weisen weder eine Permanentmagnetisierung auf, noch werden diese temporär magnetisiert. Die magnetisch neutralen Bereiche sind bevorzugt nicht magnetisiert. Die magnetisch neutralen Bereiche sind bevorzugt jeweils in einem axialen Abschnitt des Machine element are arranged. The one or more magnetically neutral areas between the magnetization areas can already result from the fact that the magnetizations of the respectively adjacent, oppositely polarized magnetization areas cancel each other out in a short axial section. The machine element preferably has at least one of the magnetically neutral areas. The magnetically neutral areas neither have permanent magnetization, nor are they magnetized temporarily. The magnetically neutral areas are preferably not magnetized. The magnetically neutral areas are preferably each in an axial section of the
Maschinenelementes ausgebildet. Machine element trained.
Erfindungsgemäß wird mindestens ein Magnetfeldsensor verwendet, welcher einen Sekundärsensor zur Bestimmung des Torsionsmomentes bildet. Der eine According to the invention, at least one magnetic field sensor is used, which forms a secondary sensor for determining the torsional moment. The one
Primärsensor bzw. die mehreren Primärsensoren, d. h. der eine Primary sensor or the plurality of primary sensors, d. H. the one
Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche dienen zur Wandlung des zu messenden Torsionsmomentes und der Querkraft in ein The magnetization area or the plurality of magnetization areas serve to convert the torsional moment to be measured and the transverse force into one
entsprechendes Magnetfeld, während der eine Sekundärsensor bzw. die mehreren Sekundärsensoren die Wandlung dieses Magnetfeldes in elektrische Signale ermöglichen. Der eine Magnetfeldsensor bzw. die mehreren Magnetfeldsensoren sind jeweils zur einzelnen Messung eines durch die jeweilige Magnetisierung sowie durch das Torsionsmoment und die Querkraft bewirkten Magnetfeldes ausgebildet. Der eine Magnetfeldsensor bzw. die mehreren Magnetfeldsensoren sind bevorzugt jeweils zur einzelnen Messung einer axial ausgerichteten Richtungskomponente eines durch die Magnetisierung sowie durch das Torsionsmoment und die Querkraft bewirkten Magnetfeldes ausgebildet. Das genannte Magnetfeld tritt aufgrund des Corresponding magnetic field, during which one secondary sensor or the plurality of secondary sensors enable the conversion of this magnetic field into electrical signals. The one magnetic field sensor or the multiple magnetic field sensors are each for the individual measurement by the respective magnetization and by the torsional moment and the transverse force caused magnetic field. The one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors are preferably each designed for the individual measurement of an axially aligned directional component of a magnetic field caused by the magnetization and by the torsional moment and the transverse force. The magnetic field mentioned occurs due to the
invers-magnetostriktiven Effektes auf. Somit beruht die erfindungsgemäße Messung auf dem invers-magnetostriktiven Effekt. Der eine Magnetfeldsensor bzw. die mehreren Magnetfeldsensoren weisen bevorzugt jeweils eine gleiche axiale Position wie einer der Magnetisierungsbereiche auf, wodurch sich eine Zuordnung der einzelnen Magnetfeldsensoren zu den Magnetisierungsbereichen ergibt. Die bevorzugt mindestens zwei Magnetfeldsensoren sind bevorzugt jeweils einem der bevorzugt mindestens zwei Magnetisierungsbereiche zugeordnet. inverse magnetostrictive effect. The measurement according to the invention is therefore based on the inverse magnetostrictive effect. The one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors preferably each have the same axial position as one of the magnetization areas, which results in an assignment of the individual magnetic field sensors to the magnetization areas. The preferably at least two magnetic field sensors are each preferably assigned to one of the preferably at least two magnetization areas.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst Schritte zum Kalibrieren, um mit dem mindestens einen Magnetfeldsensor und dem Magnetisierungsbereich das The method according to the invention comprises steps for calibration in order to use the at least one magnetic field sensor and the magnetization area
Torsionsmoment korrekt messen zu können. Insoweit stellt das erfindungsgemäße Verfahren auch ein Verfahren zum Kalibrieren einer Messanordnung dar, welche das Maschinenelement mit dem mindestens einen Magnetisierungsbereich und den mindestens einen Magnetfeldsensor umfasst. Dieses Kalibrieren dient insbesondere dazu, dass eine gewählte umfängliche Position des mindestens einen To be able to measure torsional moment correctly. In this respect, the method according to the invention also represents a method for calibrating a measuring arrangement, which comprises the machine element with the at least one magnetization area and the at least one magnetic field sensor. This calibration serves in particular to ensure that a selected circumferential position of the at least one
Magnetfeldsensors sich nicht auf das Ergebnis der Messung des Torsionsmomentes auswirkt, wofür der Einfluss der Querkraft zu berücksichtigen ist. Der mindestens eine Magnetfeldsensor weist eine umfängliche Position auf, die zu einer in Richtung der Querkraft ausgerichteten Geraden, welche die Achse schneidet, in Bezug auf die Achse einen Mittelpunktswinkel aufweist. Durch das erfindungsgemäße Kalibrieren ist das Ergebnis der Messung des Torsionsmomentes unabhängig von der Größe dieses Mittelpunktswinkels. Entsprechend kann dieser Mittelpunktswinkel beliebig gewählt werden. Magnetic field sensor does not affect the result of the measurement of the torsional moment, for which the influence of the lateral force must be taken into account. The at least one magnetic field sensor has a circumferential position which has a central angle with respect to the axis with respect to a straight line which is aligned in the direction of the transverse force and intersects the axis. Due to the calibration according to the invention, the result of the measurement of the torsional moment is independent of the size of this central angle. Accordingly, this center angle can be chosen arbitrarily.
In einem Schritt des Verfahrens wird ein Offsetfehler des mindestens einen In one step of the method, an offset error of the at least one
Magnetfeldsensors bestimmt, bevor das Maschinenelement mit dem Magnetic field sensor determined before the machine element with the
bestimmungsgemäß zu messenden Torsionsmoment beansprucht wird. Dieser Offsetfehler resultiert aus Imperfektionen der Messanordnung und Störfeldern. Das Bestimmen des Offsetfehlers stellt ein Kalibrieren dar. Bevorzugt wird zum Bestimmen des Offsetfehlers das Maschinenelement mit dem Torsionsmoment und der Querkraft beansprucht, wobei das Torsionsmoment einen bekannten Betrag aufweist. torsional moment to be measured as intended. This offset error results from imperfections of the measuring arrangement and interference fields. The Determining the offset error represents calibration. To determine the offset error, the machine element is preferably subjected to the torsional moment and the transverse force, the torsional moment having a known amount.
Währenddessen wird das Messsignal des Magnetfeldsensors erfasst. Der Betrag des Torsionsmomentes wird verändert, sodass sich das Messsignal verändert. Ein konstanter Anteil des sich ändernden Messsignals stellt den Offsetfehler dar. In the meantime, the measurement signal of the magnetic field sensor is recorded. The amount of the torsional moment is changed so that the measurement signal changes. A constant part of the changing measurement signal represents the offset error.
Entsprechend wird der Offsetfehler aus dem sich ändernden Messsignal bestimmt. In diesem Schritt des Verfahrens wird bevorzugt auch eine Empfindlichkeit des The offset error is determined accordingly from the changing measurement signal. In this step of the method, a sensitivity of the
Magnetfeldsensors bestimmt. Magnetic field sensor determined.
Der Betrag des Torsionsmomentes ist bevorzugt dadurch bekannt, dass das The amount of the torsional moment is preferably known in that the
Torsionsmoment mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Torsional moment with a device for generating a
Referenztorsionsmomentes erzeugt wird. Der Betrag des Torsionsmomentes ist alternativ bevorzugt dadurch bekannt, dass es mit einer Referenzmesseinrichtung gemessen wird. Reference torsional moment is generated. The amount of the torsional moment is alternatively preferably known in that it is measured with a reference measuring device.
Ein weiterer Schritt des Verfahrens erfolgt, während das Maschinenelement durch das bestimmungsgemäß zu messende Torsionsmoment beansprucht wird. In diesem Schritt wird der Offsetfehler in dem Messsignal des mindestens einen A further step of the method takes place while the machine element is stressed by the torsional moment to be measured as intended. In this step, the offset error in the measurement signal of the at least one
Magnetfeldsensors kompensiert, sodass der Offsetfehler sich nicht auf das Ergebnis der Messung auswirkt. Das Messsignal des mindestens einen Magnetfeldsensors, in welchem der Offsetfehler kompensiert wurde, ist proportional zu dem zu messenden Torsionsmoment, da das Torsionsmoment und die Querkraft betragsmäßig Magnetic field sensor compensated so that the offset error does not affect the result of the measurement. The measurement signal of the at least one magnetic field sensor, in which the offset error has been compensated, is proportional to the torsional moment to be measured, since the torsional moment and the shear force are in terms of amount
proportional sind. are proportional.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es eine aufwandsarme Messung des Torsionsmomentes unter Nutzung des invers- magnetostriktiven Effektes erlaubt, ohne dass der mindestens eine Magnetfeldsensor wegen der zudem auftretenden Querkraft an einer bestimmten umfänglichen Position angeordnet sein muss. A particular advantage of the method according to the invention is that it allows the torsional moment to be measured with little effort, using the inverse magnetostrictive effect, without the at least one magnetic field sensor having to be arranged at a certain circumferential position because of the transverse force which also occurs.
Die umfängliche Position des mindestens einen Magnetfeldsensors liegt bevorzugt in einer Ebene, in welcher die Richtung der Querkraft und die Achse liegen. Alternativ bevorzugt liegt diese umfängliche Position in einer Ebene, welche senkrecht zur Richtung der Querkraft ausgerichtet ist und in welcher die Achse liegt. Demnach beträgt der beschriebene Mittelpunktswinkel bevorzugt 0°, 90°, 180° oder 270°. Eine geringfügige Abweichung der Anordnung der Magnetfeldsensoren in den The circumferential position of the at least one magnetic field sensor is preferably in a plane in which the direction of the transverse force and the axis lie. alternative this circumferential position preferably lies in a plane which is oriented perpendicular to the direction of the transverse force and in which the axis lies. Accordingly, the described center angle is preferably 0 °, 90 °, 180 ° or 270 °. A slight deviation in the arrangement of the magnetic field sensors in the
beschriebenen Ebenen bzw. der angeführten Winkelangaben ist dabei tolerierbar. described levels or the specified angle information is tolerable.
Die Querkraft bewirkt eine Schubspannung im Maschinenelement, wobei die The transverse force causes a shear stress in the machine element, whereby the
Schubspannung umfänglich unterschiedliche Werte aufweist. Der Betrag der Shear stress has widely different values. The amount of
Schubspannung ist maximal, wenn der oben beschriebene Winkel 90° oder 270° beträgt. Beträgt der Winkel 90°, so addieren sich bevorzugt die durch das Shear stress is maximum when the angle described above is 90 ° or 270 °. If the angle is 90 °, those added by the
Torsionsmoment bewirkte Magnetfeldkomponente und die durch die Querkraft bewirkte Magnetfeldkomponente. Beträgt der Winkel 270°, so ergibt sich bevorzugt die Differenz der durch das Torsionsmoment bewirkten Magnetfeldkomponente und der durch die Querkraft bewirkten Magnetfeldkomponente. Die Schubspannung infolge der Querkraft ist Null, wenn der oben beschriebene Winkel 0° oder 180° beträgt. Torsional moment caused magnetic field component and the magnetic field component caused by the shear force. If the angle is 270 °, the difference between the magnetic field component caused by the torsional moment and the magnetic field component caused by the transverse force preferably results. The shear stress due to the shear force is zero if the angle described above is 0 ° or 180 °.
Alternativ bevorzugt liegt die umfängliche Position des mindestens einen Alternatively, the circumferential position of the at least one is preferably
Magnetfeldsensors weder in einer Ebene, in welcher die Richtung der Querkraft und die Achse liegen, noch in einer Ebene, welche senkrecht zur Richtung der Querkraft ausgerichtet ist und in welcher die Achse liegt. Magnetic field sensor neither in a plane in which the direction of the transverse force and the axis lie, nor in a plane which is oriented perpendicular to the direction of the transverse force and in which the axis lies.
Bevorzugt wird zur Messung der einzige Magnetfeldsensor verwendet, insbesondere wenn das den Offsetfehler bewirkende Störfeld konstant ist. Entsprechend weist die Messanordnung den einzigen Magnetfeldsensor auf und das Maschinenelement weist den einzigen Magnetisierungsbereich auf. The only magnetic field sensor is preferably used for the measurement, in particular if the interference field causing the offset error is constant. Accordingly, the measuring arrangement has the only magnetic field sensor and the machine element has the only magnetization area.
Alternativ bevorzugt werden zur Messung mindestens drei der Magnetfeldsensoren verwendet, insbesondere wenn das den Offsetfehler bewirkende Störfeld nicht konstant ist. Entsprechend weist das Maschinenelement bevorzugt mindestens zwei der Magnetisierungsbereiche auf. Die mehreren Magnetfeldsensoren weisen besonders bevorzugt eine gleiche umfängliche bzw. gleiche tangentiale Position auf. Bevorzugt liegen die Magnetfeldsensoren auf einer Geraden, die parallel zur Achse ausgerichtet ist. Bevorzugt weisen sämtliche der verwendeten Magnetfeldsensoren eine gleiche umfängliche bzw. gleiche tangentiale Position auf. Entsprechend weisen alle in der Messanordnung vorhandenen Magnetfeldsensoren eine gleiche Alternatively, at least three of the magnetic field sensors are preferably used for the measurement, in particular if the interference field causing the offset error is not constant. Accordingly, the machine element preferably has at least two of the magnetization areas. The plurality of magnetic field sensors particularly preferably have the same circumferential or the same tangential position. The magnetic field sensors are preferably located on a straight line that is parallel to the axis is aligned. All of the magnetic field sensors used preferably have the same circumferential or the same tangential position. Accordingly, all of the magnetic field sensors present in the measuring arrangement have the same
umfängliche bzw. gleiche tangentiale Position auf. circumferential or the same tangential position.
Die bevorzugt mindestens zwei Magnetfeldsensoren weisen bevorzugt einen gleichen Abstand zur Achse auf, sodass sie auch eine gleiche radiale Position besitzen. The preferably at least two magnetic field sensors are preferably at the same distance from the axis, so that they also have the same radial position.
Die bevorzugt mindestens zwei Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt unterschiedliche Polaritäten auf, d. h. sie besitzen zueinander einen umgekehrten Umlaufsinn. Insbesondere weisen die Magnetisierungen der mindestens zwei The preferably at least two magnetization regions preferably have different polarities, i. H. they have an opposite sense of rotation. In particular, the magnetizations of the at least two
Magnetisierungsbereiche jeweils unterschiedliche Polaritäten auf, d. h. sie besitzen zueinander einen umgekehrten Umlaufsinn. Insofern mehr als zwei der Magnetization areas each have different polarities, i. H. they have an opposite sense of rotation. In this respect, more than two of the
Magnetisierungsbereiche vorhanden sind, weisen bevorzugt jeweils benachbarte der Magnetisierungsbereiche unterschiedliche Polaritäten auf. Die Magnetization areas are present, preferably adjacent ones of the magnetization areas each have different polarities. The
Magnetisierungsbereiche sind abgesehen von deren Polarität bevorzugt gleich ausgebildet. Apart from their polarity, magnetization regions are preferably of identical design.
Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt jeweils eine hohe Magnetostriktivität auf. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions preferably each have a high magnetostrictivity.
Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche können permanent oder temporär magnetisiert sein. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt permanent magnetisiert, sodass die Magnetisierungen jeweils durch eine Permanentmagnetisierung gebildet sind. Bei alternativ bevorzugten Ausführungsformen dient mindestens ein Magnet zum Magnetisieren der Magnetisierungsbereiche, sodass die Magnetisierungen The one magnetization region or the plurality of magnetization regions can be magnetized permanently or temporarily. The one magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably permanently magnetized, so that the magnetizations are each formed by permanent magnetization. In alternative preferred embodiments, at least one magnet serves to magnetize the magnetization regions, so that the magnetizations
grundsätzlich temporär sind. Der mindestens eine Magnet kann durch mindestens einen Permanentmagneten oder bevorzugt durch einen Elektromagneten gebildet sein. are generally temporary. The at least one magnet can be formed by at least one permanent magnet or preferably by an electromagnet.
Der eine permanent bzw. temporär magnetisierte Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren permanent bzw. temporär magnetisierten Magnetisierungsbereiche sind in einem von dem Torsionsmoment und der Querkraft unbelasteten Zustand des The one permanently or temporarily magnetized magnetization area or the plurality of permanently or temporarily magnetized magnetization areas are in a state unloaded by the torsional moment and the transverse force of the
Maschinenelementes nach außerhalb des jeweiligen Magnetisierungsbereiches bevorzugt magnetisch neutral, sodass kein technisch relevantes Magnetfeld außerhalb des jeweiligen Magnetisierungsbereiches abgesehen von einem möglichen Störfeld messbar ist. Machine element outside the respective magnetization range preferably magnetically neutral, so that no technically relevant magnetic field outside the respective magnetization range can be measured apart from a possible interference field.
Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt jeweils in einem magnetoelastisch ausgebildeten axialen Abschnitt des Maschinenelementes ausgebildet. In dem magnetoelastisch ausgebildeten Abschnitt des Maschinenelementes besteht das Maschinenelement bevorzugt aus einem magnetostriktiven Material. Bevorzugt ist nicht lediglich ein Abschnitt, sondern das Maschinenelement als solches magnetoelastisch ausgebildet. In diesem Fall besteht das Maschinenelement aus einem magnetostriktiven Material, insbesondere aus einem magnetostriktiven Stahl. The one magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably each formed in a magneto-elastic axial section of the machine element. In the magnetoelastic section of the machine element, the machine element preferably consists of a magnetostrictive material. Preferably, not only a section, but the machine element as such is magnetoelastic. In this case, the machine element consists of a magnetostrictive material, in particular a magnetostrictive steel.
Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche stellen jeweils einen Teil des Volumens des Maschinenelementes dar. Der eine The one magnetization area or the plurality of magnetization areas each represent part of the volume of the machine element
Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt jeweils ringförmig ausgebildet, wobei die Achse des Maschinenelementes auch eine mittlere Achse der jeweiligen Ringform bildet. Besonders bevorzugt weisen die Magnetisierungsbereiche jeweils die Form eines zur Achse des Maschinenelementes koaxialen Flohlzylinders auf. The magnetization area or the plurality of magnetization areas are preferably each ring-shaped, the axis of the machine element also forming a central axis of the respective ring shape. The magnetization regions particularly preferably each have the shape of a flute cylinder coaxial with the axis of the machine element.
Die bevorzugt mindestens zwei Magnetfeldsensoren liegen bevorzugt gemeinsam auf einer zur Achse parallelen Gerade. Mindestens zwei der eine gleiche umfängliche bzw. gleiche tangentiale Position aufweisenden Magnetfeldsensoren sind axial benachbart und weisen bevorzugt jeweils eine gleiche axiale Position wie axial benachbarte der Magnetisierungsbereiche auf. Es können auch zwei eine gleiche tangentiale bzw. gleiche umfängliche Position aufweisende Magnetfeldsensoren eine gleiche axiale Position wie nur einer der Magnetisierungsbereiche aufweisen, wobei diese Magnetfeldsensoren bevorzugt unmittelbar hinter- oder nebeneinander angeordnet sind und hinsichtlich der auszuführenden Messung so angesehen werden können, dass sie dieselbe Position aufweisen. Der eine Magnetfeldsensor bzw. die mehreren Magnetfeldsensoren sind gegenüber dem Maschinenelement angeordnet, wobei bevorzugt nur ein geringer radialer Abstand zwischen den Magnetfeldsensoren und einer inneren oder äußeren The preferably at least two magnetic field sensors are preferably located together on a straight line parallel to the axis. At least two of the magnetic field sensors having the same circumferential or the same tangential position are axially adjacent and preferably each have the same axial position as axially adjacent ones of the magnetization regions. Two magnetic field sensors having the same tangential or the same circumferential position can also have the same axial position as only one of the magnetization areas, these magnetic field sensors preferably being arranged directly behind or next to one another and with regard to the measurement to be carried out so that they can be viewed in the same position exhibit. The one magnetic field sensor or the plurality of magnetic field sensors are arranged opposite the machine element, preferably only a small radial distance between the magnetic field sensors and an inner or outer one
Oberfläche des Maschinenelementes vorhanden ist. Die Magnetfeldsensoren weisen bevorzugt einen gleichen Abstand zur Achse auf. Surface of the machine element is present. The magnetic field sensors are preferably at the same distance from the axis.
Das Maschinenelement weist bevorzugt die Form eines Prismas oder eines Zylinders auf, wobei das Prisma bzw. der Zylinder koaxial zu der Achse angeordnet ist. Das Prisma bzw. der Zylinder ist bevorzugt gerade. Bevorzugt weist das The machine element preferably has the shape of a prism or a cylinder, the prism or the cylinder being arranged coaxially to the axis. The prism or the cylinder is preferably straight. This preferably indicates
Maschinenelement die Form eines geraden Kreiszylinders auf, wobei der Machine element in the form of a straight circular cylinder, the
Kreiszylinder koaxial zu der Achse angeordnet ist. Bei besonderen Circular cylinder is arranged coaxially to the axis. For special ones
Ausführungsformen ist das Prisma bzw. der Zylinder konisch ausgebildet. Das Prisma bzw. der Zylinder ist bevorzugt hohl. Die Magnetfeldsensoren können in dem hohlen Prisma bzw. Zylinder oder außerhalb des Prismas bzw. Zylinders angeordnet sein. Besonders bevorzugt weist das Maschinenelement die Form eines geraden hohlen Kreiszylinders auf, wobei der hohle Kreiszylinder koaxial zu der Achse angeordnet ist. Embodiments, the prism or the cylinder is conical. The prism or the cylinder is preferably hollow. The magnetic field sensors can be arranged in the hollow prism or cylinder or outside the prism or cylinder. The machine element particularly preferably has the shape of a straight, hollow circular cylinder, the hollow circular cylinder being arranged coaxially to the axis.
Die Magnetfeldsensoren sind bevorzugt jeweils durch einen Flalbleitersensor gebildet. Die Magnetfeldsensoren sind alternativ bevorzugt jeweils durch einen Flall-Sensor, durch eine Spule, durch eine Förstersonde oder durch ein Fluxgate-Magnetometer gebildet. Grundsätzlich können auch andere Sensortypen verwendet werden, insofern sie zur Messung des durch den invers-magnetostriktiven Effekt hervorgerufenen magnetischen Feldes geeignet sind. The magnetic field sensors are preferably each formed by a half conductor sensor. The magnetic field sensors are alternatively preferably each formed by a Flall sensor, by a coil, by a forester probe or by a fluxgate magnetometer. In principle, other types of sensors can also be used insofar as they are suitable for measuring the magnetic field caused by the inverse magnetostrictive effect.
Das Maschinenelement ist bevorzugt durch eine Welle, durch eine Flohlwelle, durch eine Schaltgabel, durch einen Flansch oder durch einen Flohlflansch gebildet. The machine element is preferably formed by a shaft, by a flute shaft, by a shift fork, by a flange or by a flute flange.
Das Maschinenelement ist bevorzugt durch eine Komponente eines aktiven The machine element is preferably a component of an active one
elektromechanischen Wankstabilisators eines Kraftfahrzeuges gebildet. Bei dieser Komponente handelt es sich bevorzugt um einen Flohlflansch. Der im Kraftfahrzeug verbaute Wankstabilisator ist an seinen beiden axialen Enden mit jeweils einem Radträger gelenkig verbunden. Somit bildet das Kraftfahrzeug die Maschinenelementanordnung, welche dazu ausgebildet ist, die Querkraft und das Torsionsmoment auf das durch die Komponente des Wankstabilisators gebildete Maschinenelement zu übertragen. electromechanical roll stabilizer of a motor vehicle formed. This component is preferably a flute flange. The roll stabilizer installed in the motor vehicle is articulated at its two axial ends, each with a wheel carrier. Thus, the motor vehicle forms the Machine element arrangement which is designed to transmit the transverse force and the torsional moment to the machine element formed by the component of the roll stabilizer.
Das Maschinenelement ist alternativ bevorzugt durch eine Welle oder durch eine Hülse eines Sensortretlagers eines Elektrofahrrades gebildet. Somit bildet das Elektrofahrrad die Maschinenelementanordnung, welche dazu ausgebildet ist, die Querkraft und das Torsionsmoment auf das durch die Welle bzw. durch die Hülse des Sensortretlagers gebildete Maschinenelement zu übertragen. Die Welle kann hohl sein. As an alternative, the machine element is preferably formed by a shaft or by a sleeve of a sensor pedal bearing of an electric bicycle. The electric bicycle thus forms the machine element arrangement, which is designed to transmit the lateral force and the torsional moment to the machine element formed by the shaft or by the sleeve of the sensor pedal bearing. The shaft can be hollow.
Das Maschinenelement ist alternativ bevorzugt durch eine Welle eines The machine element is alternatively preferred by a shaft
Düngemittelstreuers gebildet. Somit bildet der Düngemittelstreuer die Fertilizer spreader formed. The fertilizer spreader thus forms the
Maschinenelementanordnung, welche dazu ausgebildet ist, die Querkraft und das Torsionsmoment auf das durch die Welle des Düngemittelstreuers gebildete Machine element arrangement which is designed to apply the transverse force and the torsional moment to that formed by the shaft of the fertilizer spreader
Maschinenelement zu übertragen. Die Welle kann hohl sein. Transfer machine element. The shaft can be hollow.
Das Maschinenelement ist alternativ bevorzugt durch eine Welle eines The machine element is alternatively preferred by a shaft
Getriebemoduls für ein Kraftfahrzeug gebildet. Somit bildet das Getriebemodul die Maschinenelementanordnung, welche dazu ausgebildet ist, die Querkraft und das Torsionsmoment auf das durch die Welle des Getriebemoduls gebildete Gear module formed for a motor vehicle. The gear module thus forms the machine element arrangement, which is designed to apply the lateral force and the torsional moment to that formed by the shaft of the gear module
Maschinenelement zu übertragen. Die Welle kann hohl sein. Transfer machine element. The shaft can be hollow.
Das Maschinenelement kann aber auch durch völlig andersartige The machine element can also be completely different
Maschinenelementtypen in entsprechenden Maschinenelementanordnungen gebildet sein. Machine element types can be formed in corresponding machine element arrangements.
Die Maschinenelementanordnung ist bevorzugt in einem Kraftfahrzeug ausgebildet bzw. durch ein Kraftfahrzeug gebildet. Das Kraftfahrzeug umfasst einen aktiven elektromechanischen Wankstabilisator. Das Maschinenelement ist durch eine The machine element arrangement is preferably formed in a motor vehicle or is formed by a motor vehicle. The motor vehicle includes an active electromechanical roll stabilizer. The machine element is through a
Komponente des Wankstabilisators, insbesondere durch einen Hohlflansch des Wankstabilisators gebildet. Das Kraftfahrzeug mit dem Wankstabilisator ist dazu ausgebildet, das Torsionsmoment sowie die Querkraft auf die Komponente des Wankstabilisators zu übertragen. Dies ergibt sich aus dem Aufbau des Wankstabilisators mit Hebelarmen an beiden Enden und deren Aufhängung an Radträgern des Kraftfahrzeuges. Component of the roll stabilizer, in particular formed by a hollow flange of the roll stabilizer. The motor vehicle with the roll stabilizer is designed to apply the torsional moment and the lateral force to the component of the Transfer roll stabilizer. This results from the construction of the roll stabilizer with lever arms at both ends and its suspension on the wheel carriers of the motor vehicle.
Die Maschinenelementanordnung ist alternativ bevorzugt in einem Elektrofahrrad ausgebildet bzw. durch ein Elektrofahrrad gebildet. Das Elektrofahrrad umfasst ein Sensortretlager. Das Maschinenelement ist durch eine Welle oder durch eine Hülse des Sensortretlagers gebildet. Das Elektrofahrrad mit dem Sensortretlager ist dazu ausgebildet, das Torsionsmoment und die Querkraft auf die Welle bzw. auf die Hülse des Sensortretlagers zu übertragen. The machine element arrangement is alternatively preferably formed in an electric bicycle or formed by an electric bicycle. The electric bike includes a sensor bottom bracket. The machine element is formed by a shaft or by a sleeve of the sensor bottom bracket. The electric bicycle with the sensor pedal bearing is designed to transmit the torsional moment and the lateral force to the shaft or to the sleeve of the sensor pedal bearing.
Die Maschinenelementanordnung ist alternativ bevorzugt in einem Düngemittelstreuer ausgebildet bzw. durch einen Düngemittelstreuer gebildet. Das Maschinenelement ist durch eine Welle des Düngemittelstreuers gebildet. Der Düngemittelstreuer ist dazu ausgebildet, das Torsionsmoment und die Querkraft auf die Welle zu übertragen. The machine element arrangement is alternatively preferably formed in a fertilizer spreader or formed by a fertilizer spreader. The machine element is formed by a shaft of the fertilizer spreader. The fertilizer spreader is designed to transmit the torsional moment and the lateral force to the shaft.
Die Maschinenelementanordnung ist alternativ bevorzugt durch ein Getriebemodul eines Kraftfahrzeuges gebildet. Das Maschinenelement ist durch eine Welle des Getriebemoduls gebildet. Das Getriebemodul ist dazu ausgebildet, das The machine element arrangement is alternatively preferably formed by a transmission module of a motor vehicle. The machine element is formed by a shaft of the gear module. The gear module is designed to
Torsionsmoment und die Querkraft auf die Welle zu übertragen. Torsional moment and the shear force to transfer to the shaft.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen: Further details, advantages and developments of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention, with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Messanordnung, die gemäß einer ersten bevorzugten Fig. 1 shows a measuring arrangement, which according to a first preferred
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwenden ist; und  Embodiment of a method according to the invention is to be used; and
Fig. 2 eine abgewandelte Messanordnung, die gemäß einer zweiten bevorzugten Fig. 2 shows a modified measuring arrangement, which according to a second preferred
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwenden ist. Fig. 1 zeigt in einer Querschnittsansicht und in einer Längsschnittansicht eine Embodiment of the method according to the invention is to be used. 1 shows a cross-sectional view and a longitudinal sectional view
Messanordnung, die gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwenden ist. Die Messanordnung umfasst ein Maschinenelement aus einem Stahl in Form eines Hohlflansches 01 , welcher sich in einer Achse 02 erstreckt. Auf den Hohlflansch 01 wirkt ein Torsionsmoment Mt, welches erfindungsgemäß gemessen wird. Weiterhin wirkt auf den Hohlflansch 01 eine Querkraft FQ, welche senkrecht zur Achse 02 ausgerichtet ist und betragsmäßig proportional zum Torsionsmoment Mt ist. Measuring arrangement to be used according to a first preferred embodiment of a method according to the invention. The measuring arrangement comprises a machine element made of steel in the form of a hollow flange 01, which extends in an axis 02. A torsional moment Mt acts on the hollow flange 01 and is measured according to the invention. Furthermore, a transverse force FQ acts on the hollow flange 01, which is oriented perpendicular to the axis 02 and is proportional in amount to the torsional moment Mt.
Der Hohlflansch 01 weist zwei Magnetisierungsbereiche 03 in Form von umlaufenden Spuren auf. Die beiden Magnetisierungsbereiche 03 sind permanentmagnetisiert und entgegengesetzt gepolt, was jeweils durch einen den Umlaufsinn The hollow flange 01 has two magnetization areas 03 in the form of revolving tracks. The two magnetization areas 03 are permanently magnetized and polarized in opposite directions, each by a sense of rotation
veranschaulichenden Pfeil 04 dargestellt ist. Die beiden Magnetisierungsbereiche 03 bilden einen Primärsensor für die Messung des Torsionsmomentes Mt unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes. illustrative arrow 04 is shown. The two magnetization areas 03 form a primary sensor for measuring the torsional moment Mt using the inverse magnetostrictive effect.
Die Anordnung umfasst weiterhin zwei Magnetfeldsensoren 06, die sich im Inneren des Hohlflansches 01 befinden. Die zwei Magnetfeldsensoren 06 weisen einen gleichen Abstand zur Achse 02 sowie eine gleiche umfängliche Position auf. The arrangement further comprises two magnetic field sensors 06, which are located inside the hollow flange 01. The two magnetic field sensors 06 have the same distance from the axis 02 and the same circumferential position.
Die zwei Magnetfeldsensoren 06 dienen jeweils zur Messung einer axialen The two magnetic field sensors 06 each serve to measure an axial one
Richtungskomponente eines durch die Magnetisierung der Magnetisierungsbereiche 03 und durch das Torsionsmoment Mt aufgrund des invers-magnetostriktiven Effektes auftretenden Magnetfeldes. Eine Magnetfeldrichtung dieses Magnetfeldes ist jeweils an den Positionen der Magnetfeldsensoren 06 durch einen die jeweilige Directional component of a magnetic field that occurs due to the magnetization of the magnetization areas 03 and the torsional moment Mt due to the inverse magnetostrictive effect. A magnetic field direction of this magnetic field is the respective one at the positions of the magnetic field sensors 06
Magnetfeldrichtung veranschaulichenden Pfeil 07 dargestellt. Arrow 07 illustrating the magnetic field direction.
Die beiden Magnetfeldsensoren 06 weisen jeweils eine gleiche axiale Position wie einer der beiden Magnetisierungsbereiche 03 auf. Jeweils ein Magnetfeldsensor 06 ist demnach einem der zwei Magnetisierungsbereiche 03 zugeordnet. The two magnetic field sensors 06 each have the same axial position as one of the two magnetization areas 03. One magnetic field sensor 06 is accordingly assigned to one of the two magnetization regions 03.
Die zwei Magnetfeldsensoren 06 weisen eine umfängliche Position auf, die The two magnetic field sensors 06 have a circumferential position that
erfindungsgemäß willkürlich in Bezug auf die Richtung der Querkraft FQ ausgewählt werden kann. Hierfür ist erfindungsgemäß vorab ein Offsetfehler der Magnetfeldsensoren 06 zu bestimmen und bei der Messung des Torsionsmomentes Mt ist der Offsetfehler in den Messsignalen der Magnetfeldsensoren 06 zu arbitrarily selected according to the invention with respect to the direction of the transverse force FQ can be. For this purpose, according to the invention, an offset error of the magnetic field sensors 06 is to be determined in advance and when measuring the torsional moment Mt the offset error in the measurement signals of the magnetic field sensors 06 is closed
berücksichtigen. consider.
Weiterhin weist der Hohlflansch 01 magnetisch neutrale axiale Abschnitte 08 auf, die axial zwischen den benachbarten Magnetisierungsbereichen 03 sowie in axialer Richtung vor und hinter den Magnetisierungsbereichen 03 ausgebildet sind. Das Maschinenelement kann auch ohne Hohlraum ausgeführt werden; beispielsweise als eine Vollwelle oder als ein Vollflansch. Die Magnetfeldsensoren 06 sind Furthermore, the hollow flange 01 has magnetically neutral axial sections 08 which are formed axially between the adjacent magnetization areas 03 and in the axial direction in front of and behind the magnetization areas 03. The machine element can also be designed without a cavity; for example as a solid shaft or as a solid flange. The magnetic field sensors 06 are
entsprechend gegenüber einer Außenfläche des Maschinenelementes an den beschriebenen axialen und umfänglichen Positionen anzuordnen. Fig. 2 zeigt in einer Querschnittsansicht eine abgewandelte Messanordnung, die gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen to be arranged accordingly in relation to an outer surface of the machine element at the described axial and circumferential positions. 2 shows in a cross-sectional view a modified measuring arrangement, which according to a second preferred embodiment of the invention
Verfahrens zu verwenden ist. Diese Messanordnung gleicht zunächst der in Fig. 1 gezeigten Messanordnung. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Messanordnung ist das Maschinenelement 01 nicht hohl, sondern ist durch einen Vollflansch gebildet. Die Magnetfeldsensoren 06 weisen entsprechend eine abweichende radiale Position auf, die außerhalb des Vollflansches 01 liegt. Procedure is to be used. This measuring arrangement is initially identical to the measuring arrangement shown in FIG. 1. In contrast to the measuring arrangement shown in FIG. 1, the machine element 01 is not hollow, but is formed by a full flange. The magnetic field sensors 06 accordingly have a different radial position, which lies outside the full flange 01.
Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES
01 Hohlflansch/Vollflansch 01 hollow flange / full flange
02 Achse 02 axis
03 Magnetisierungsbereich 03 Magnetization area
04 Pfeil (Umlaufsinn)  04 arrow (sense of rotation)
05 - 05 -
06 Magnetfeldsensor 06 Magnetic field sensor
07 Pfeil (Magnetfeldrichtung) 07 arrow (magnetic field direction)
08 magnetisch neutraler Abschnitt 08 magnetically neutral section

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Messen eines Torsionsmomentes (Mt), welches auf ein sich in einer Achse (02) erstreckendes Maschinenelement (01 ) wirkt, welches dazu ausgebildet ist, innerhalb einer Maschinenelementanordnung das 1. A method for measuring a torsional moment (Mt), which acts on a machine element (01) extending in an axis (02), which is designed to within a machine element arrangement
Torsionsmoment (Mt) zu übertragen; wobei das Maschinenelement (01 ) in der Maschinenelementanordnung zudem mit einer Querkraft (FQ) beansprucht wird, die in eine Richtung senkrecht zum Torsionsmoment (Mt) wirkt; wobei ein Betrag des Torsionsmomentes (Mt) und ein Betrag der Querkraft (FQ) proportional zueinander sind; wobei das Maschinenelement (01 ) mindestens einen sich umfänglich um die Achse (02) herum erstreckenden  Transmit torsional moment (Mt); wherein the machine element (01) in the machine element arrangement is also subjected to a transverse force (FQ) which acts in a direction perpendicular to the torsional moment (Mt); an amount of the torsional moment (Mt) and an amount of the lateral force (FQ) are proportional to each other; wherein the machine element (01) extends at least one circumferentially around the axis (02)
Magnetisierungsbereich (03) für eine Magnetisierung aufweist; wobei zur Messung weiterhin mindestens ein Magnetfeldsensor (06) verwendet wird, welcher zur einzelnen Messung eines durch die Magnetisierung und durch das Torsionsmoment (Mt) bewirkten Magnetfeldes ausgebildet ist; und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:  Magnetization region (03) for magnetization; wherein at least one magnetic field sensor (06) is used for the measurement, which is designed for the individual measurement of a magnetic field caused by the magnetization and by the torsional moment (Mt); and the method comprises the following steps:
- Bestimmen eines Offsetfehlers des Magnetfeldsensors (06), und  - Determining an offset error of the magnetic field sensor (06), and
- Kompensieren des Offsetfehlers in einem Messsignal des  - Compensating the offset error in a measurement signal from the
Magnetfeldsensors (06).  Magnetic field sensor (06).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Offsetfehlers des Magnetfeldsensors (06) das Maschinenelement (01 ) mit dem einen bekannten Betrag aufweisenden Torsionsmoment (Mt) und der Querkraft (FQ) beansprucht wird, während das Messsignal des 2. The method according to claim 1, characterized in that for determining the offset error of the magnetic field sensor (06), the machine element (01) with the torsional moment (Mt) having a known amount and the lateral force (FQ) is claimed, while the measurement signal of
Magnetfeldsensors (06) erfasst wird, wobei der Betrag des Torsionsmomentes (Mt) verändert wird und der Offsetfehler aus dem sich ändernden Messsignal des Magnetfeldsensors (06) bestimmt wird.  Magnetic field sensor (06) is detected, the amount of the torsional moment (Mt) is changed and the offset error is determined from the changing measurement signal of the magnetic field sensor (06).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des 3. The method according to claim 2, characterized in that the amount of
Torsionsmomentes (Mt) dadurch bekannt wird, dass das Torsionsmoment (Mt) mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Referenztorsionsmomentes erzeugt wird. Torsional moment (Mt) is known in that the torsional moment (Mt) is generated with a device for generating a reference torsional moment.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Torsionsmomentes (Mt) dadurch bekannt wird, dass das Torsionsmoment (Mt) mit einer Referenzmesseinrichtung gemessen wird. 4. The method according to claim 2, characterized in that the amount of the torsional moment (Mt) is known in that the torsional moment (Mt) is measured with a reference measuring device.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine verwendete Magnetfeldsensor (06) eine umfängliche5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one magnetic field sensor (06) used is a circumferential
Position aufweist, die in einer Ebene, in welcher die Richtung der Querkraft (FQ) und die Achse (02) liegen, oder in einer Ebene, welche senkrecht zur Richtung der Querkraft (FQ) ausgerichtet ist und in welcher die Achse (02) liegt, angeordnet ist. Position which is in a plane in which the direction of the transverse force (FQ) and the axis (02) lie, or in a plane which is oriented perpendicular to the direction of the transverse force (FQ) and in which the axis (02) lies , is arranged.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Magnetfeldsensoren (06) zur Messung des 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least two of the magnetic field sensors (06) for measuring the
Torsionsmomentes (Mt) verwendet werden, welche eine gleiche umfängliche Position aufweisen, wobei das Maschinenelement (01 ) mindestens zwei der Magnetisierungsbereiche (03) aufweist.  Torsional moment (Mt) are used, which have the same circumferential position, wherein the machine element (01) has at least two of the magnetization areas (03).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche der verwendeten Magnetfeldsensoren (06) eine gleiche umfängliche Position aufweisen. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that all of the magnetic field sensors (06) used have the same circumferential position.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelementanordnung durch ein Kraftfahrzeug gebildet ist, welches einen elektromechanischen Wankstabilisator umfasst, wobei das 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the machine element arrangement is formed by a motor vehicle which comprises an electromechanical roll stabilizer, wherein the
Maschinenelement (01 ) durch eine Komponente des Wankstabilisators gebildet ist, und wobei das Kraftfahrzeug dazu ausgebildet ist, das Torsionsmoment (Mt) und die Querkraft (FQ) auf die Komponente des Wankstabilisators zu  Machine element (01) is formed by a component of the roll stabilizer, and wherein the motor vehicle is designed to apply the torsional moment (Mt) and the lateral force (FQ) to the component of the roll stabilizer
übertragen.  transfer.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelementanordnung durch ein Elektrofahrrad gebildet ist, welches ein Sensortretlager umfasst, wobei das Maschinenelement (01 ) durch eine Welle oder durch eine Hülse des Sensortretlagers gebildet ist, und wobei das Elektrofahrrad dazu ausgebildet ist, das Torsionsmoment (Mt) und die Querkraft (FQ) auf die Welle oder auf die Hülse des Sensortretlagers zu übertragen. 9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the machine element arrangement is formed by an electric bicycle which comprises a sensor pedal bearing, wherein the machine element (01) is formed by a shaft or by a sleeve of the sensor pedal bearing, and wherein Electric bicycle is designed to transmit the torsional moment (Mt) and the lateral force (FQ) to the shaft or to the sleeve of the sensor pedal bearing.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelementanordnung durch ein Getriebemodul eines 10. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the machine element arrangement by a transmission module
Kraftfahrzeuges gebildet ist, wobei das Maschinenelement (01 ) durch eine Motor vehicle is formed, the machine element (01) by a
Welle des Getriebemoduls gebildet ist, und wobei das Getriebemodul dazu ausgebildet ist, das Torsionsmoment (Mt) und die Querkraft (FQ) auf die Welle zu übertragen. Shaft of the transmission module is formed, and wherein the transmission module is designed to transmit the torsional moment (Mt) and the transverse force (FQ) to the shaft.
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