扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣和扭矩測量方法

2023-05-10 20:17:46 2

專利名稱：扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣和扭矩測量方法
技術領域：
本發明涉及扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣和扭矩測量方法。
背景技術：
這種類型的扭矩測量裝置例如用在測試臺中，這些測試臺尤其在DE102006044829A1中公開。這裡，使用了扭矩測量凸緣或扭矩測量軸，這些例如在DE4203551A1 或 DE102007005894A1 中公開，但也在 DE202006007689UU DE19917626A1、DE19719921A1和DE10306306A1中，以及在來自德國阿爾斯多夫的GIF Gesellschaft furIndustrieforschung mbH 的網絡文章「Fli/F2i 扭矩測量軸操作手冊(Fli/F2i torque-mea suring shaft operation manual)，，(2007/Rev. I. 25)和來自美國紐約的 Magtrol 公司的「TF系列扭矩凸緣傳感器用戶手冊(User，s Manual TF Series Torque Flange Sensors)」(2008年6月3日)中公開，其中在本文中術語「扭矩測量凸緣」和「扭矩測量軸」用來表示相同的意思。用這種類型的測試臺或布置或裝置測量扭矩，其中本文中所測量的主要是旋轉組件的扭矩。特別地，這種類型的組件在旋轉過程中能以目標方式經受載荷，以研究相應組件在載荷下的行為，尤其是關於它對變化的扭矩的反應。以這種方式，例如可以研究磨損、使用壽命、在極限載荷下的行為、固有振動、噪音等。這裡，DE202006公開了扭矩測量軸，該軸尤其具有數字接口和溫度傳感器以用於依賴溫度的零點補償，也就是說，當不存在扭矩時，對由扭矩測量軸輸出的測量值的與溫度相關的補償。

發明內容
本發明的目標是提供一種扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣以及扭矩測量方法，該方法使測量誤差最小。作為解決方案，本發明首先提出帶有扭矩測量凸緣和評估系統的扭矩測量裝置，其特徵在於，評估系統具有用於存儲與空轉扭矩成比例的值的裝置和用於用所述存儲值補償測量值的裝置。這裡，本發明從以下基本觀察出發即處於空轉狀態下的扭矩測量凸緣，也就是說處於這樣的旋轉狀態，該旋轉狀態完全獨立於藉助任何測試樣本施加的任何載荷或甚至獨立於外部施加的載荷，將輸出期望的測量扭矩。根據所提出的扭矩測量裝置的本發明因此允許確定這種類型的空轉扭矩，因為例如在完全無負載的狀態下進行測量，並用該確定的空轉扭矩補償在不同情況下確定或測量的扭矩測量值。因此，本發明其次提出用於扭矩測量的方法，其特徵在於，首先確定空轉扭矩，然後用該空轉扭矩補償確定的扭矩測量值。
在這裡已經確定的是，空轉扭矩的主要部分由扭矩測量凸緣本身確定。這裡，扭矩測量凸緣通常因以下原因而突出用於測量與作用在扭矩測量凸緣上的扭矩成比例的值的測量裝置，其中該測量裝置例如可具有應變計或其它張力計，用該應變計或其它張力計可檢測扭矩測量凸緣的扭曲，該扭曲通常與扭矩成比例。為此，應當理解的是，作為用於測量與作用在扭矩測量凸緣上的扭矩成比例的值的測量裝置，可使用能相應地足夠可靠地測量這種類型的值的所有裝置，也例如路徑測量等。順便說一句，應當理解的是，在本發明的上下文中，術語「成比例」在本文中被以最廣泛的意義理解。特別地，這裡也能包括反比例。同樣地，如果合適，也能包括扭矩和相應的可測量值之間的相當複雜的函數關係。以已知方式，通過利用函數關係的相應計算，能從各測量值確定相應的扭矩。而且，這裡應當理解的是，對於期望的測量結果來說，至少例如在SI單元中，扭矩的輸出不是強制性的。而是，為了以令人滿意的形式提供期望的測量結 果，與扭矩成比例的相應值的輸出可能已經就足夠了。因此，為了能可靠地抵消由扭矩測量凸緣自身引起的空轉扭矩或為了能可靠地補償這種類型的空轉扭矩，本發明又提出了帶有測量裝置的扭矩測量凸緣，該測量裝置用於測量與作用在扭矩測量凸緣上的扭矩成比例的值，該扭矩測量凸緣的特徵在於，評估單元設置在扭矩測量凸緣上，該評估單元具有用於存儲與空轉扭矩成比例的值的裝置。以這種方式，可以相當簡單地確保對於某個扭矩測量凸緣所確定的空轉扭矩只在當相應的扭矩測量凸緣也被使用時才被考慮。在這方面，可省略各個空轉扭矩到相應的扭矩測量凸緣的具體指配，該具體指配將不得不在一些複雜且因此容易出錯的資料庫中進行。這種類型的構造因此允許快速而可靠地更換扭矩測量凸緣，如果合適的話。雖然從先有技術，特別是也從開始所引用的網際網路公開，已知對扭矩測量裝置或相應的扭矩測量凸緣的校準的可能性和必然性，但也從DE202006007689U1、DE19917626A1、DE19719921A1和DE10306306A1中已知，但這些公開都沒有指示要對速度依賴性進行補償並且藉助對空轉或由速度引起的零點漂移的考慮，以有利的方式實現該補償。優選地，用於用存儲值補償測量值的相應的補償裝置設置在扭矩測量凸緣上，存儲值與空轉扭矩成比例。這種類型的構造已經使得直接在扭矩測量凸緣上進行相應的補償成為可能，特別地，甚至在扭矩測量凸緣旋轉時。以這種方式，只需要傳輸補償後的測量信號。否則，如果需要的話，可能必須在獨立步驟中將存儲在扭矩測量凸緣上的存儲裝置中的且與空轉扭矩成比例的一個或多個值傳輸到評估單元。另外，已經確定的是，如果有的話，空轉扭矩依賴於速度。這裡，假設空轉扭矩可能由空氣阻力或由離心力或可能由事實上無法測量的安裝不準確性或不平衡引起。在這方面，已經證明特別有利的是，存儲裝置包括用於存儲指配給速度的速度依賴型空轉扭矩的成比例的值的裝置。以這種方式，能以依賴於速度的方式存儲相應的多個空轉扭矩，然後該空轉扭矩使得藉助適當的外插或內插或先有技術中已知的其它方法進行相應的補償成為可能。這裡，還可能的是，除了各種測量值以外，存儲已經相應地外插或內插後的函數關係。而且，因此有利的是，在扭矩測量凸緣上設置用於確定依賴於速度的值的傳感器。在第一示例中，相應傳感器設置的位置是隨機的，尤其因為已知的扭矩測量裝置至少通常提供用於速度測量的裝置。另一方面，已知的速度測量裝置具有專門在定子上的相應傳感器，例如殼或框架，因為否則必須獨立地將速度或與速度成比例的值從轉子傳輸到評估系統，該評估系統通常並不隨轉子旋轉。本發明在這方面從當前的實踐出發，因為傳感器應該設置在扭矩測量凸緣上，該扭矩測量凸緣甚至能相應地旋轉，其中，如果有的話，信號發射器輸出由傳感器在每次旋轉中檢測的信號，該信號發射器是固定的，也就是說不隨扭矩測量凸緣旋轉。例如，這種類型的信號發射器可以是永磁體，其磁場可由隨旋轉的凸緣旋轉的霍爾效應傳感器或簧片開關檢測。在本文中，應當直接理解的是，任何能夠足夠可靠地確定速度的合適傳感器都能被有利地使用。可由扭矩測量凸緣發送相應地確定並補償後的測量結果。這裡可以以任何已知的形式進行該發送，只要該形式能將測量值或其它值從第一組件傳輸到第二組件。優選地，發送以非接觸的方式進行，使得能最小化對測量布置本身的影響。於是扭矩測量裝置的固定部分能相應地具有接收信號發送的接收器。已經證明通過光的傳輸是尤其有利的，特別是在與速度成比例的值是以頻率調製的方式傳輸時。於是傳輸非常低能耗，使得對扭矩測量凸緣來說非常少的電源就足夠了。在前述的空轉修正的基礎上累加地或可替換地，本發明的目的也通過帶有扭矩測 量凸緣和評估系統的扭矩測量裝置實現，在該情況中該評估系統的特徵在於具有用於存儲隨時間的扭矩測量凸緣的零點的裝置。雖然根據現有技術，可以通過常規採用的校準方法容易地檢測零點的統計漂移，零點的統計漂移可由例如載荷方向的改變或其它的載荷變化、溫度的脈動或振蕩等引起，但該方法不能檢測經過長時間周期引起的漂移過程，因為這些過程以由系統確定的方式逃避了藉助單一校準方法的檢測。這種類型的漂移過程例如與在扭矩測量凸緣中存在的殘餘應力有關，該殘餘應力只有在相應的扭矩測量凸緣的機械製造後的相當長的時間周期後才能消除。同樣地，這種類型的漂移過程可能與由當前採用的測量過程引入到測量體中的應力有關。還可以想像的是，該漂移過程還與模擬信號處理部件和對模擬測量值的感測的穩定性不夠有關。特別地，對相應聯繫的知識的缺乏和相應的漂移變得起作用所需的相當長的時間周期到目前為止阻礙了對該漂移過程的解決。只有存儲作為時間函數的零點才能把該現象考慮在內。特別地，因此，尤其基於存儲在存儲器中的數據，可以確定零點漂移，並且能用零點漂移補償確定的扭矩測量值。優選地，扭矩測量裝置具有用於顯示零點漂移的裝置，使得用戶能總體了解所進行的修正，特別是為了能夠檢查測量質量。另一方面，應當理解的是，可以省略這種類型的顯示並且修正可以在測量裝置內進行，而用戶不受相應的顯示的打擾。正如已經確定的，雖然每個扭矩測量裝置易受零點漂移的影響，但唯一能確保的是通過前述的修正相應的零點漂移明顯地不存在了，並且扭矩測量的零點統計地在不存在扭矩的零點(即扭矩=ONm)附近脈動。在這方面，所採取的修正也不同於已知的校準，已知的校準直接作用在統計脈動上並且僅在短時間內以相應校準的方式起作用。優選地，對零點的存儲在恆定的溫度下發生在存儲器中。以這種方式，可以確保是由溫度引起的對零點漂移的影響最小。為此，術語「恆定的溫度」指的是一種狀態，在該狀態中，在預定的時間間隔內，溫度的變化小於預定的溫度差。在優選構造中，如果多次測量的測得扭矩都低於閾值，那麼將這些零點存儲以用於零點漂移的確定。以這種方式，可以不受用戶影響地記錄零點，使得可以根據具體實施自動記錄零點，並且如果有的話，也自動進行相應的補償。因此，用戶能夠得到解脫並且能最小化操作錯誤的風險。應當理解的是，也可以使用其它的自動化過程，其中前述的過程構成相對執行簡單且可靠的方法。雖然，如上所述，不可能完全避免零點的漂移或蠕變，但可以通過結構測量最小化零點的漂移或蠕變。為此目的，例如 提出至少用鈦形成扭矩測量凸緣上的常規加載扭矩的區域，優選地鈦的等級在I和10之間。另選地或在此基礎上累加地，可以提供載荷變化滯後低於額定扭矩O. 03%的扭矩測量凸緣，該出人意料地同樣具有非常小的零點漂移。以這種方式，可以使必要的修正的絕對值最小，但沒有這種類型的修正就不能避免零點漂移。另一方面，應當理解的是，任選地，如果藉助上述結構方法使得能在每次測量之前或之後檢測漂移的大小並且該漂移的大小足夠小時和藉助簡單的校準方法，可以省略對零點漂移的修正。應當理解的是，另一方面，用於存儲作為時間函數的扭矩測量凸緣的零點的相應存儲器可設置在扭矩測量裝置的靜止評估單元中。同樣地，該存儲器也可設置在相應扭矩測量凸緣處或相應扭矩測量凸緣上使得在將測量值傳輸到相應的扭矩測量裝置的靜止系統前已經進行了相應的評估和修正，這在關於空轉修正部分已經解釋過。基於附圖解釋本發明的其它優點、目標和特點，在附圖中以舉例的方式圖示了根據本發明的扭矩測量裝置或扭矩測量凸緣。


在附圖中圖I示意地示出了帶有相應的定子的根據本發明的第一扭矩測量凸緣；圖2示意地示出了帶有相應的定子的根據本發明的第二扭矩測量凸緣；圖3示出了帶有扭矩測量裝置的測試臺的主要結構；圖4示出了用於確定和修正零點漂移的方法流程；圖5示出了根據圖4的方法流程中的停止檢測細節；圖6示出了根據圖4的方法流程中的檢查溫度恆定細節；圖7示出了根據圖4的方法流程中的統計評估細節；和圖8示出了不帶有零點漂移修正(圖8a)和帶有零點漂移修正(圖8b)的示例性測
量結果。
具體實施例方式圖I和2中圖示的扭矩測量凸緣100和200可用作測試臺2的傳動系中的扭矩測量凸緣1，圖3中以舉例的方式示出了測試臺2。這裡，傳動系具有驅動馬達3，例如電動機，通過驅動馬達3驅動測試樣本4。這裡，測試臺2的具體結構能相對獨立地適應各種要求。在圖3中示出的示例性實施例中，一方面，測試樣本4通過中間軸5連接到扭矩測量凸緣1，扭矩測量凸緣I在其遠離測試樣本4的一側以旋轉固定的方式連接到驅動馬達3，而另一方面，測試樣本4通過中間軸6連接到負載裝置7，負載裝置7例如可特別構成為制動器，但也是發電機，也就是構成為發電制動器。應當理解的是，在適當的情況下，中間軸5、6以及負載裝置7可以省略。也可以提供其它組件。雖然在本示例性實施例中測試臺2的所有旋轉組件都圍繞公共軸線8旋轉，但這絕對不是必須的。而是，也可以想像的是，各個組件的相應旋轉軸線被定位成相對彼此偏離、相互成一定角度或相互斜交。藉助傳感器(圖3中並未具體示出)，能夠在評估系統中以合適的方式檢測、存儲和處理前述組件的不同運行參數，該評估系統尤其包括評估裝置9。這裡，評估系統一方面包括相應的測量值感測器或傳感器，另一方面包括相應的存儲器或計算單元，存儲器或計算單元可特別以數據處理系統的方式提供。另一方面，各個測量值也可就地直接在小評估單元中進行某種計算、調整或補償。在這方面，驅動馬達3、扭矩測量凸緣I、測試樣本4和負載裝置7以及中間軸5和6、前述的在測試臺2上的傳感器和評估系統形成扭矩檢測裝置，用該扭矩檢測裝置可以確定測試樣本4在不同負載作用下的行為，該負載尤其是變化的且是可變速度的函數。在圖I和2中示出的扭矩測量凸緣100或200在不同情況下具有評估單元110或210，評估單元110或210隨扭矩測量凸緣100或200旋轉並在不同情況下由微控制器111或211控制，微控制器111或211能修正測量信號，該測量信號由設置在橋接電路中的應變 計120或220測得並在不同情況下由放大器121或221放大或直接由D/Α轉換器112或212放大。相應修正後的信號在調製器113或213中進行頻率調製並由發光二極體114或214發送。這裡，在不同情況下在扭矩測量凸緣100、200的圓周上設置多個發光二極體114、214，使得進行相應頻率調製後的信號115或215在所有徑向方向上足夠均勻地發送。作為電壓，在圖I和2中示出的扭矩測量凸緣100、200具有線圈，這些線圈在不同情況下隨相應的扭矩測量凸緣100、200旋轉並作為轉子線圈130或230，並且在旋轉過程中通過設置在相應定子132或232中的作為定子線圈131或231的線圈感生電壓。然後相應的電能被供應到放大器121、221，應變計120、220，微控制器111、211，以及在相應的扭矩測量凸緣100、200上的其餘用電或電子組件。在這兩個示例性實施例中，轉子線圈130、230被設置在驅動側104或204上，也就是說在相應的扭矩測量凸緣100、200的面對驅動馬達3的一側上(見圖3)。以這種方式，任何可能由感應引起的反饋作用都不能影響測量結果或僅以無關緊要的方式影響測量結果，因為只有從測試樣本側105或205 (也就是說從測試樣本4側或從遠離驅動馬達3的一側(見圖3))作用的扭矩才是本測量所關心的。在不同情況下定子132、232都攜帶光電管116或216，光電管能接收頻率調製後的信號115、215並將其提供到評估裝置9 (見圖3)。由於發光二極體(LED) 114,214的廣泛分布，光電管116或216能在扭矩測量凸緣100、200的任何旋轉角度處接收頻率調製後的信號115、215。為此，應當理解的是，除了頻率調製後的光信號的發送和傳輸以外，也可以通過扭矩測量凸緣100、200以任何期望的其它方式發送相應的測量結果，只要在定子側上設置相應的接收器。藉助LED114、214和光電管116、216之間的信號路徑，該信號路徑以小於90°的角度對角地從徑向向內到徑向向外地面對旋轉軸線101或102，可以最優地利用LEDl 14、214的光錐，並因此能以儘可能少的LED114、214確保最大的信號產生。因此，能夠最小化LED114、214的數量並因此最小化相應的電能需求。而且，在不同情況下在扭矩測量凸緣100、200上設置溫度傳感器140或240。在不同情況下，溫度傳感器140、240的數據被提供到微控制器111、211，使得微控制器能夠基於存儲在EEPR0M117或217中的數據根據相應溫度傳感器140、240的溫度測量結果藉助D/A轉換器112、212對放大器121、221的信號輸出進行熱相關修正。基於應變計120、220，因此能以關於溫度的補償方式確定並傳輸由反向的旋轉方向箭頭102、103或202、203指示的扭矩。這在扭矩測量凸緣作為整體或圖3所示的布置旋轉時也尤其成立。為了確定依賴於速度的值，圖I中示出的扭矩測量凸緣具有連接到微控制器111的霍爾效應傳感器150。而且，在根據圖I的布置中永磁體151設置在定子132上，使得每旋轉一周霍爾效應傳感器150就發出相應的信號，根據該信號可以容易地確定速度。應當理解的是，為了增加測量的準確性，例如，也可以在定子132上設置多個永磁體151，這些永磁體分布在圓周上，同時可以保留霍爾效應傳感器或省略霍爾效應傳感器，也可以相應地設置簧片開關。在圖2中示出的扭矩測量凸緣200具有用於確定與速度成比例的值的電壓表250，該電壓表確定在轉子線圈230中的感生電壓，該感生電壓除了其它方面以外還依賴於速度，並且該電壓表將相應的測量值提供給微控制器211。
基於存儲在相應的EEPR0M117、217中且構成與空轉扭矩成比例的值的相應數據，相應的微控制器111、211能輸出與依賴於速度的空轉扭矩成比例的值並且因此相應地補償測量值，該測量值是相應調製器113、213的輸出。應當理解的是，在EEPR0M117、217中，一方面，例如可以存儲用於補償的相應補償函數的參數，或另一方面，可存儲作為速度的函數的各個空轉扭矩，根據各個空轉扭矩可以計算各種情況中的補償。還能容易想像的是，相應地在評估單元110和210中提供其它補償方法。應當理解的是，也可以採用用於速度測量的其它方法。特別地，也可以進行力測量，這以依賴於離心力的方式指示速度。例如，也可以相應地使用傳統的加速度傳感器。然而顯而易見的是，在相應的扭矩測量凸緣100、200上並非一定要進行補償。例如，補償也可以在非旋轉的評估裝置9中進行。因為，在實際操作中，根據要求必須替換測試臺2上的相應扭矩測量凸緣1、100、200，並且因為針對每個扭矩測量凸緣1、100、200的空轉扭矩通常是獨立的，所以必須進行在相應的扭矩測量凸緣1、100、200和與空轉扭矩成比例的存儲值之間的指配，該指配相當複雜並容易出錯，其中應當理解的是，因為上述原因，如以前一樣，能實現根據本發明的目標的一部分。相應速度傳感器(即霍爾效應傳感器150或電壓傳感器250型)在扭矩測量凸緣100或200上的前述布置還具有以下優點即使在測試臺不提供獨立的速度測量時，也能對現有的測試臺2進行改裝，而不會出現與這種類型的扭矩測量凸緣100、200有關的任何問題，因為此時在根據圖I的構造的情況中只有永磁體151或在根據圖2的構造的情況下完全沒有額外的裝置必須進行相應的改裝。特別地，如果補償是在相應的扭矩測量凸緣1、100、200上提供的，那麼對相應的扭矩測量凸緣1、100、200的外部校準，例如在獨立的實驗室中，是容易進行的。相應的校準數據能被容易地存儲在相應的扭矩測量凸緣1、100、200上的存儲裝置中。應當理解的是，這種類型的校準過程也能在其它構造的情況下容易地進行，只要確保對各數據或值的相應指配。為了確定和修正零點漂移，按照圖4中示出的方法進行。如果合適，利用評估單元110和210中的存儲器能容易地在評估單元110和210中進行零點漂移的確定和修正，否則利用評估裝置9中的存儲器在評估裝置9中容易地進行。為此目的，藉助溫度傳感器140或240並且藉助應變計120或220，對零點(也就是說在不存在扭矩的情況下的扭矩測量值)進行測量並將其作為時間的函數保存在存儲器(沒有給出參考數字)中，最終可以提供任何期望點上的測量值。去掉統計脈動後，得到零點漂移10，這是要被修正的。為此目的，執行停止檢測20 (見圖5)，在停止檢測中在循環21中檢測y個測量值(y是測量值的個數)的扭矩Ml (見參考數字22)是否都低於扭矩閾值X (扭矩閾值詢問25)，其中對在測量開始時設為零(參考數字23)的計數器i進行累加(參考數字24)並且與測量值的期望個數I進行比較(參考數字26)。如果i大於y，那麼從此可以確定測試臺2是停止的。如果在多次測量的一次中超過扭矩閾值X，那麼循環21在扭矩閾值詢問25處重新開始，並且再次將計數器設為零(參考數字23)。同樣地，如果溫度檢測27給出的結果是溫度不是足夠穩定，那麼循環21也重新開始。

在本示例性實施例中，溫度檢測27藉助對溫度比特T4的詢問而進行，如果如下條件成立則將T4設為I (參考數字30):先有第一溫度測量結果32 (T2)並且一定時間後得到第二溫度測量結果33(T1)，在對溫度差的確定34過程中確定的溫度差Τ3低於溫度閾值t (參考數字35)。否則，溫度比特30接收到O值(參考數字31)。在本示例性實施例中，第一溫度T2在用於停止檢測20的循環21開始時測得，而第二溫度Tl在每次經歷循環21時測得，也就是說隨著計數器的每次增加24。應當理解的是，根據具體實施例，為確保溫度檢測27也可以在其它時間點測量溫度。如果根據溫度檢測27溫度足夠穩定，那麼將目前測得的扭矩Ml存儲為作為時間a的函數的零點Md (參考數字28)，其中根據所採取的測量順序，可以從上述事實確定測試臺2在零點測量過程中是停止的並且測試臺2沒有承受扭矩並且也沒有大的溫度脈動。此後，進行統計評估，在統計評估中，首先去除諸如非期望的離群的或過時的測量值之類的無效數值(參考數字41)並接著計算平均值(參考數字42 )。接著計算修正值(參考數字50)，為此，除了平均值，還要考慮隨時間的變化。接著將相應的修正值應用到各測量值(測量值修正60)，這樣做的結果是能阻止長時間的零點漂移70且僅保留零點的統計脈動。這些零點的統計脈動源自各先前測量狀況或臨時當前發生的其它條件。在圖8a和Sb中基於實際測量結果對此進行闡明，其中圖8a示出了測試臺的零點漂移，此時不能克服該零點漂移；而圖Sb闡明了藉助零點漂移修正，零點的平均值如何在相同的測量周期上保持恆定。參考標記列表I 扭矩測量凸緣2 測試臺3 驅動馬達4 測試樣本5 中間軸6 中間軸7 負載裝置8 旋轉軸線
9評估裝置10零點漂移20停止檢測21循環22測得扭矩
23設定計數器為零24使計數器增加I25扭矩閾值詢問26與測量值的個數比較27溫度檢測28保存隨時間的零點30溫度比特為I31溫度比特為O32第一溫度測量33第二溫度測量34對溫度差的確定35對溫度閾值的詢問40統計評估41去除無效值42計算平均值50計算修正值60修正測量值70 長時間的零點漂移100 扭矩測量凸緣101 旋轉軸線102 旋轉方向103 旋轉方向104 驅動側105 測試樣本側110 評估單元111 微控制器112 D/A 轉換器113 調製器114 LED115 頻率調製後的信號116 光電管117 EEPROM120 應變計121 放大器
130轉子線圈131定子線圈132定子140溫度傳感器150霍爾效應傳感器151永磁體200扭矩測量凸緣201旋轉軸線 202旋轉方向203旋轉方向204驅動側205測試樣本側210評估單元211微控制器212D/A 轉換器213調製器214LED215頻率調製後的信號216光電管217EEPROM220應變計221放大器230轉子線圈231定子線圈232定子240溫度傳感器250電壓傳感器
權利要求
1.一種扭矩測量裝置，帶有扭矩測量凸緣和評估系統，其特徵在於，所述評估系統包括用於存儲所述扭矩測量凸緣隨時間的零點的存儲器。
2.如權利要求I所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，所述評估系統包括用於確定零點漂移的裝置。
3.如權利要求2所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，所述評估系統包括用於顯示所述零點漂移的裝置。
4.如權利要求2所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，所述評估系統包括用於補償所述零點漂移的裝置。
5.如權利要求I所述的的扭矩測量裝置，其特徵在於，所述評估系統具有用於存儲與空轉扭矩成比例的值的裝置和用於用所述存儲值補償測量值的裝置。
6.如權利要求5所述的扭矩測量裝置，其特徵在幹，所述存儲裝置設置在所述扭矩測量凸緣上。
7.如權利要求6所述的扭矩測量裝置，其特徵在幹，補償裝置設置在所述扭矩測量凸緣上。
8.如權利要求5或6所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，所述存儲裝置包括用於存儲指配給速度的速度依賴型空轉扭矩的成比例的值的裝置。
9.如權利要求5或6所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，在所述扭矩測量凸緣上設置用於確定依賴於所述速度的值的傳感器。
10.如權利要求9所述的扭矩測量裝置，其特徵在於，還包括固定的信號發射器，該信號發射器用於在每次旋轉中由所述傳感器檢測的信號。
11.一種帶有測量裝置的扭矩測量凸緣，所述測量裝置用於測量與作用在所述扭矩測量凸緣上的扭矩成比例的值，其特徵在於，至少常規加載扭矩的區域由鈦形成以最小化零點漂移。
12.如權利要求11所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，所述鈦的等級是在I和10之間。
13.一種帶有測量裝置的扭矩測量凸緣，所述測量裝置用於測量與作用在所述扭矩測量凸緣上的扭矩成比例的值，其特徵在幹，載荷變化滯後低於額定扭矩的0. 03%以最小化零點漂移。
14.如權利要求11至13中任一項所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，評估單元設置在所述扭矩測量凸緣上，所述評估単元具有用於存儲與空轉扭矩成比例的值的裝置。
15.如權利要求14所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，所述評估単元具有用於用所述存儲值補償測量值的裝置。
16.如權利要求14所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，所述存儲裝置包括用於存儲指配給速度的速度依賴型空轉扭矩的成比例的值的裝置。
17.如權利要求14所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，在所述扭矩測量凸緣上設置用於確定依賴於所述速度的值的傳感器。
18.如權利要求14所述的扭矩測量凸緣，其特徵在於，還包括用於發送所述測量結果的發射裝置。
19.一種扭矩測量方法，其特徵在幹，首先確定零點漂移，然後用所述零點漂移補償確定的扭矩測量值。
20.如權利要求19所述的扭矩測量方法，其特徵在於，這些零點被存儲以用於在恆定溫度下確定零點漂移。
21.如權利要求19或20所述的扭矩測量方法，其特徵在於，如果多次測量的測得扭矩都低於閾值，則將這些零點存儲以用於零點漂移的確定。
22.如權利要求19所述的扭矩測量方法，其特徵在於，首先確定空轉扭矩，然後用所述空轉扭矩補償確定的扭矩測量值。
23.如權利要求22所述的扭矩測量方法，其特徵在於，以依賴速度的方式確定所述空轉扭矩。
24.如權利要求22或23所述的扭矩測量方法，其特徵在於，所述補償發生在旋轉的扭矩測量凸緣上。
25.如權利要求24所述的扭矩測量方法，其特徵在於，補償後的測量結果由所述扭矩測量凸緣發送。
全文摘要
扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣和扭矩測量方法。為使扭矩測量裝置、扭矩測量凸緣和扭矩測量方法中人為的影響最小，本發明提出評估裝置具有用於存儲與空轉扭矩成比例的變量的裝置和用於用存儲變量補償測量值的裝置。
文檔編號G01L25/00GK102865959SQ20121033351
公開日2013年1月9日 申請日期2008年11月13日 優先權日2007年11月13日
發明者H.穆特, M.科斯洛夫斯基 申請人:Gif工業研究有限責任公司