[發明專利]具有擴展的干擾場補償的磁致彈性扭矩傳感器

在審

• 申請號: 202180074512.0
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN116391116A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: A·布賴特費爾德;C·奧斯曼;M·澤高維茨;F·沙茨;S·席克勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

1.一種磁致彈性扭矩傳感器(10)，其包括：

-具有至少一個磁化區域的軸(5)，其中，所述軸(5)具有軸向方向(111)和徑向方向(112)，

-至少三個磁場傳感器，所述磁場傳感器分別具有至少一個測量軸線并且設置為用于檢測在所述至少一個測量軸線的方向上的磁場的磁通量密度的分量，以及

-分析處理單元(6)，

-其中，所述至少三個磁場傳感器包括第一磁場傳感器(1)、第二磁場傳感器(2)和第三磁場傳感器(3)，其中，所述第二磁場傳感器(2)在所述軸向方向(111)上布置在所述第一磁場傳感器(1)和所述第三磁場傳感器(3)之間，

-其中，所述至少三個磁場傳感器中的至少一個磁場傳感器相對于所述至少一個磁化區域(51；52)布置成，使得所述磁場傳感器設置為用于檢測在相應的至少一個測量軸線的方向上的磁場的磁通量密度的分量，其中，所述磁場在所述軸(5)受扭矩應力時能夠由所述至少一個磁化區域(51；52)產生，并且

-其中，所述分析處理單元(6)設置為用于：檢測所述第一磁場傳感器(1)的至少一個測量信號、所述第二磁場傳感器(2)的至少一個測量信號和所述第三磁場傳感器(3)的至少一個測量信號，并且，基于所述第一磁場傳感器(1)的所述至少一個測量信號、所述第二磁場傳感器(2)的所述至少一個測量信號、所述第三磁場傳感器(3)的所述至少一個測量信號、以及在所述第二磁場傳感器(2)和所述第三磁場傳感器(3)之間在所述軸向方向(111)上的距離(23)與在所述第一磁場傳感器(1)和所述第二磁場傳感器(2)之間在所述軸向方向(111)上的距離(12)的比值來確定施加到所述軸(5)上的扭矩。

2.根據權利要求1所述的磁致彈性扭矩傳感器(10)，其中，所述第一磁場傳感器(1)的所述至少一個測量軸線和/或所述第二磁場傳感器(2)的所述至少一個測量軸線和/或所述第三磁場傳感器(3)的所述至少一個測量軸線分別包括在所述軸(5)的所述軸向方向(111)或所述徑向方向(112)上平行的測量軸線，其中，所述第一磁場傳感器(1)的所述至少一個測量信號包括第一測量信號，所述第一測量信號相應于所述磁場在所述軸(5)的軸向方向(111)或徑向方向(112)上在所述第一磁場傳感器(1)的位置處的磁通量密度的分量，和/或，所述第二磁場傳感器(2)的所述至少一個測量信號包括第二測量信號，所述第二測量信號相應于所述磁場在所述軸(5)的軸向方向(111)或徑向方向(112)上在所述第二磁場傳感器(2)的位置處的磁通量密度的分量，和/或，所述第三磁場傳感器(3)的所述至少一個測量信號包括第三測量信號，所述第三測量信號相應于所述磁場在所述軸(5)的軸向方向(111)或徑向方向(112)上在所述第三磁場傳感器(3)的位置處的磁通量密度的分量，或者

其中，所述第一磁場傳感器(1)的所述至少一個測量軸線和/或所述第二磁場傳感器(2)的所述至少一個測量軸線和/或所述第三磁場傳感器(3)的所述至少一個測量軸線分別包括兩個或三個相對于彼此正交取向的測量軸線，其中，所述第一磁場傳感器(1)的所述至少一個測量信號包括兩個或三個測量信號，和/或，所述第二磁場傳感器(2)的所述至少一個測量信號包括兩個或三個測量信號，和/或，所述第三磁場傳感器(3)的所述至少一個測量信號包括兩個或三個測量信號，其中，由相應的磁場傳感器的兩個或三個測量信號能夠確定所述磁場在所述軸(5)的軸向方向(111)或徑向方向(112)上在所述磁場傳感器的相應的位置處的磁通量密度的分量。

3.根據權利要求1所述的磁致彈性扭矩傳感器(10)，其中，所述分析處理單元(6)設置為用于，為了確定施加到所述軸(5)上的扭矩而附加地使用所述磁致彈性扭矩傳感器(10)的靈敏度。