再解釋。
[0039]在第一編碼器輪22周圍/圓周上布置了磁體48，所述磁體的極沿第一編碼器輪22的周向延伸。通過這種方式由第一編碼器輪22通過磁體48發(fā)出徑向延伸的磁場，所述磁場在第一編碼器輪22的周向上的位置相關。在第一編碼器輪22的徑向上方布置了第二磁阻測量傳感器46，所述第二磁阻測量傳感器檢測來自第一編碼器輪22的徑向延伸的磁場并輸出在圖3中示出的第一角信號50，所述第一角信號說明了第一編碼器輪22的角位置。第一角信號50的產(chǎn)生與絕對信號44類似，且可以根據(jù)需要參考文獻DE 10 2006 030746 Al0
[0040]像在第一編碼器輪22上一樣在第二編碼器輪26周圍/圓周上布置了磁體48，所述磁體的極沿第二編碼器輪26的周向延伸。通過這種方式也由第二編碼器輪26通過磁體48發(fā)出徑向延伸的磁場，所述磁場在第二編碼器輪26的周向上的位置相關。在第二編碼器輪26的徑向上方布置了第三磁阻測量傳感器52，所述第三磁阻測量傳感器檢測來自第二編碼器輪26的徑向延伸的磁場并輸出第二角信號54，所述第二角信號說明了第二編碼器輪26的角位置。第二角信號54的產(chǎn)生與第一角信號50和絕對信號44類似，且同樣可以根據(jù)需要參考文獻DE 10 2006 030 746 Al。
[0041]根據(jù)示出了圖2的分析電路40的一部分56的電路圖的圖3，在下文應該詳細說明轉矩28的確定。
[0042]為此，螺桿24在該實施方案中設計為能扭轉的。也就是說，通過施加轉矩28，螺桿24能沿轉矩28的方向扭轉，由此在第一編碼器輪22和第二編碼器輪26之間出現(xiàn)相位差，這表示，第一編碼器輪22具有與第二編碼器輪26的角位置10不同的角位置10。這點被用于測量轉矩28，因為轉矩28以預定的方式取決于該相位差并進而取決于角位置10之間的差。
[0043]因此，為了確定相位差，首先利用圖3中示出的分析電路40的部分56分析角信號50、54，并確定編碼器輪22、26的角位置10。
[0044]如上所述，角信號50、54借助于磁阻測量傳感器46、52產(chǎn)生，所述磁阻測量傳感器以本身已知的方式通過編碼器輪22、26的運動改變其電阻。該電阻改變在該實施方案中利用測量電橋58分析，所述測量電橋以本身已知的方式由電阻60構造。
[0045]因為編碼器輪22、26的運動是轉動，所以磁阻測量傳感器46、52的電阻通過編碼器輪22、26的角位置10周期性變化，從而通過電阻變化產(chǎn)生的角信號50、54也是周期測量信號。這些周期角信號50、54之間的相位差直接是尋求的、取決于轉矩28的相位差。
[0046]然而，僅當周期角信號50、54的幅度足夠大時，才能測量相位差。又僅當編碼器輪22、26轉動時，這些周期角信號50、54的幅度才足夠大，換句話說，如果編碼器輪22、26由于施加的轉矩28伴隨著其角位置10中確定的差而相對彼此靜止，則不能僅基于角信號50、54檢測轉矩28，因為角信號的幅度未足夠大到分析相位差。
[0047]為了解決該問題，在該實施方案的框架中，角信號50、54與相應的第一周期輔助信號62和第二周期輔助信號64疊加。這兩個周期輔助信號62、64在該實施方案中由共同的輔助信號源66輸出且可以例如通過開關68如此控制，即例如所述輸出僅在低于軸6的確定的轉速時進行。
[0048]角信號50、54和輔助信號62、64的疊加相應地導致了第一周期疊加信號70和第二疊加信號72，它們相應地施加在比較器74處。在該實施方案的框架中，所述輔助信號62、64具有一頻率，所述頻率模擬軸6虛擬地轉動的轉速。通過編碼器輪22、26的不同的角位置10，如此基于角信號50、54對輔助信號62、64進行相位調制，即在疊加信號70、72中包含相位差74，從中可以得出施加在軸上的轉矩28。因此在該實施方案的框架中僅需要確定該相位差74且由此例如基于之前確定的特征曲線75確定尋求的轉矩28。
[0049]盡管相位差74可以直接由兩個疊加信號70、72確定，但在該實施方案的框架中在比較器76中將疊加信號70、72轉換為周期矩形信號78，所述周期矩形信號明顯地簡化了相應的確定設備80中的相位差74的確定。
[0050]參考圖4，其示出在圖3的分析電路40的一部分56中疊加信號70、72和所屬的矩形信號78的時間圖表82。在所述圖表中，繪出時間86上的電壓值84作為信號值。
[0051]像從圖4可以看出的，矩形信號78基于開關點88產(chǎn)生，在所述開關點處疊加信號70,72更換其符號。為了不錯誤地產(chǎn)生該開關點88且導致錯誤的相位差74，疊加信號70、72的幅度90必須足夠高。
[0052]為此存在輔助信號62、64，所述輔助信號在疊加信號70、72中產(chǎn)生信號補償92，以便如此模擬比較器76，即對應于兩個編碼器輪22、26的角位置產(chǎn)生上述開關點88。
【主權項】
1.一種用于檢測第一周期測量信號(50)和第二周期測量信號(54)之間的相位差(74)的方法，其中為確定施加在軸(6)上的轉矩(28)，兩個周期測量信號(70、72)以相對彼此的軸向間距描述了軸￠)的轉動，所述方法包括: -將第一周期測量信號(50)和模擬所述軸(6)的預先已知的轉速的周期輔助信號(62)疊加為疊加信號(70)，以及 -基于疊加信號(70)和第二測量信號(54)確定相位差(74)。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，包括:將第二周期測量信號(54)和模擬所述軸(6)的另一個預先已知的轉速的另一個周期輔助信號(64)疊加為另一個疊加信號(72)。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述周期輔助信號￠2)和所述另一個周期輔助信號(64)相同，從而所述預先已知的轉速和所述另一個預先已知的轉速相同。4.根據(jù)前述權利要求1至3中任一項所述的方法，其中當軸￠)的實際轉速低于預定的值時，將第一周期測量信號(50)和周期疊加信號(62)疊加。5.根據(jù)前述權利要求1至4中任一項所述的方法，其中第一和第二周期測量信號(50、54)相應地基于第一和第二轉動磁場(48)產(chǎn)生，所述第一和第二轉動磁場分別相對于軸(6)不可扭轉地由所述軸發(fā)出。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中為了將第一周期測量信號(50)和周期輔助信號(62)疊加而將第一轉動磁場(48)和產(chǎn)生周期輔助信號￠2)的周期輔助磁場疊加。7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中第一周期測量信號(50)直接與周期輔助信號(62)疊加。8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中軸￠)的實際轉速和軸￠)的預先已知的轉速相反。9.一種設置用于執(zhí)行根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法的裝置(56)。10.—種用于基于第一周期測量信號(50)和第二周期測量信號(54)之間的相位差(74)檢測施加在軸上的轉矩(28)的轉矩傳感器(20)，所述轉矩傳感器包括根據(jù)權利要求9所述的用于產(chǎn)生兩個周期測量信號(50、54)的裝置(56)，以及用于基于兩個測量信號(50、54)之間的相位差(74)確定轉矩(28)的分析設備(40) ο
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢測第一周期測量信號(50)和第二周期測量信號(54)之間的相位差(74)的方法，其中為確定施加在軸(6)上的轉矩(28)，兩個周期測量信號(70、72)以相對彼此的軸向間距描述了軸(6)的轉動，所述方法包括：將第一周期測量信號(50)和模擬軸(6)的預先已知的轉速的周期輔助信號(62)疊加為疊加信號(70)，以及基于疊加信號(70)和第二測量信號(54)確定相位差(74)。
【IPC分類】G01L3/10
【公開號】CN105074406
【申請?zhí)枴緾N201380073477
【發(fā)明人】B·施密德, W·喬克爾, K·林克
【申請人】大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2013年12月13日
【公告號】DE102013225930A1, EP2936097A1, US20150362388, WO2014095652A1