Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetoelastischen Scherkraftaufnehmer (10) mit einer Störfeldkompensation. Der Scherkraftaufnehmer (10) umfasst einen Hohlbauteilabschnitt (4, 6) mit einer innenliegenden Ausnehmung (13). Der Hohlbauteilabschnitt (4, 6) kann mit einer Last (F), beaufschlagt werden. Die Last (F) bewirkt eine Scherbelastung in dem Hohlbauteilabschnitt (4,6). Der Hohlbauteilabschnitt (4, 6) weist zumindest einen ringförmigen magnetoelastisch aktiven Abschnitt (6) mit einer die Ausnehmung (13) umlaufenden magnetischen Polarisierung und magnetoelastische Eigenschaften auf. Der Scherkraftaufnehmer (10) umfasst weiterhin Magnetfeldsensoren (L, K) mit zumindest einem innerhalb des magnetoelastisch aktiven Abschnitts (6) angeordneten Magnetfeldsensor (L) im magnetoelastisch aktiven Abschnitt und einem dem Magnetfeldsensor (L) im magnetoelastisch aktiven Abschnitt zugehörigen Magnetfeldkompensationssensor (K). Der Magnetfeldkompensationssensor (K) ist außerhalb des magnetoelastisch aktiven Abschnitts (6) angeordnet. Das Sensorsignal des Magnetfeldsensors (L) im magnetoelastisch aktiven Abschnitt wird zusammen mit dem Kompensationssignal des Magnetfeldkompensationssensors (K) verarbeitet. Hierdurch wird der Einfluss eines magnetischen Störfeldes maßgeblich reduziert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung eines optimalen Abstandes (D) zwischen einem Magnetfeldsensor im magnetoelastisch aktiven Abschnitt (L) und einem zugehörigen Magnetfeldkompensationssensor (K).
A magnetoelastic shear force transducer with an interference field compensation comprises a hollow component section having an interior recess. A load can be applied onto the hollow component section. The load causes a shear stress in the hollow component section. The hollow component section includes at least one annular magnetoelastically active section having a magnetic polarization surrounding the recess and magnetoelastic properties. Magnetic-field sensors include at least one magnetic-field sensor in the magnetoelastically active section and a magnetic-field compensating sensor associated with the magnetic-field sensor in the magnetoelastically active section. The magnetic-field compensating sensor is arranged outside the magnetoelastically active section. A sensor signal of the magnetic-field sensor is processed along with a compensating signal of the magnetic-field compensating sensor to reduce the influence of an interfering magnetic field. A method of determining an optimum distance between the magnetic-field sensor and an associated magnetic-field compensating sensor is also disclosed.
Magnetoelastischer Scherkraftsensor mit Störfeldkompensation und Verfahren
2019-02-07
Patent
Elektronische Ressource
Deutsch
IPC: | G01L Messen von Kraft, mechanischer Spannung, Drehmoment, Arbeit, mechanischer Leistung, mechanischem Wirkungsgrad oder des Drucks von Fluiden , MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE / B60D Fahrzeugverbindungen , VEHICLE CONNECTIONS / F16C SHAFTS , Wellen |
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