[发明专利]磁弹性扭矩传感器

权利要求书

1.一种磁弹性扭矩传感器，包括：

轴，所述轴在第一轴向部分中沿第一周向方向被磁化，并且要被测量的扭矩能够施加至所述轴；

其中，所述轴具有沿与所述第一周向方向相反的第二周向方向被磁化的第二轴向部分；

第一磁场传感器，所述第一磁场传感器用于在所述轴的外部记录由所述轴的所述第一轴向部分产生的且取决于所施加的扭矩的磁场；

第二磁场传感器，所述第二磁场传感器用于在所述轴的外部记录由所述轴的所述第二轴向部分产生的且取决于所施加的扭矩的磁场；

其特征在于，

所述第一磁场传感器包括第一3D-AMR传感器并且所述第二磁场传感器包括第二3D-AMR传感器；

所述磁弹性扭矩传感器还包括评估单元，所述评估单元配置成接收来自所述3D-AMR传感器的传感器信号并且配置成用所接收的传感器信号来确定施加至所述轴的扭矩；并且

其中，所述评估单元配置成对在所述轴围绕所述轴的纵向轴线的旋转期间由于所述轴的磁化部分的旋转不对称而引起的测量值偏差进行补偿。

2.根据权利要求1所述的磁弹性扭矩传感器，其中，设置有具有一个或更多个3D-AMR传感器的一个或更多个磁化轴部分。

3.根据权利要求1所述的磁弹性扭矩传感器，其中，所述第一3D-AMR传感器和/或所述第二3D-AMR传感器和/或每个另外的3D-AMR传感器或相应的3D-AMR传感器板借助于塑料保持件来保持。

4.根据权利要求1所述的磁弹性扭矩传感器，其中，所述第一3D-AMR传感器和/或所述第二3D-AMR传感器和/或每个另外的3D-AMR传感器设置在相应的壳体上或相应的壳体中，或者其中，所述3D-AMR传感器设置在同一壳体上或同一壳体中。

5.根据权利要求1所述的磁弹性扭矩传感器，其中，要被一个所述3D-AMR传感器和/或多个所述3D-AMR传感器测量的磁场强度在±10mT、±3mT、±1mT、±300μT或±100μT的范围内。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的磁弹性扭矩传感器，其中，所述评估单元包括数据存储器，在所述数据存储器中保存有所测量的磁场与施加至所述轴的扭矩之间的联系。

7.根据权利要求4所述的磁弹性扭矩传感器，其中，所述相应的壳体为塑料壳体，并且所述同一壳体为塑料壳体。

8.根据权利要求6所述的磁弹性扭矩传感器，其中，所述联系被保存为表格关系或函数关系。

9.一种包括根据权利要求1至8中的一项所述的磁弹性扭矩传感器的装置，其中，所述装置是自行车或电动自行车的底部支架、马达、马达测试设备、用于高于10,000rpm的高速轴的测试设备、变速箱、机器人、挤压机、矫直机、飞机、致动器、万向轴或驱动轴。

10.一种用于确定施加至轴的扭矩的方法，其中，所述轴在第一轴向部分中沿第一周向方向被磁化，并且设置有第一3D-AMR传感器，其中，所述轴在第二轴向部分中沿与所述第一周向方向相反的第二周向方向被磁化，并且其中，设置有第二3D-AMR传感器，其中，所述方法包括以下步骤：

向所述轴施加扭矩；

借助于所述第一3D-AMR传感器记录由所述轴的所述第一轴向部分产生的磁场；

用由所述第一3D-AMR传感器记录的磁场来确定所施加的扭矩；

借助于所述第二3D-AMR传感器记录由所述轴的所述第二轴向部分产生的磁场；

用由所述第一3D-AMR传感器记录的磁场并且用由所述第二3D-AMR传感器记录的磁场来确定所施加的扭矩；

由评估单元接收来自所述3D-AMR传感器的传感器信号并且用所接收的传感器信号来确定施加至所述轴的扭矩；并且

由所述评估单元对在所述轴围绕所述轴的纵向轴线的旋转期间由于所述轴的磁化部分的旋转不对称而引起的测量值偏差进行补偿。