Circularly magnetized non-contact torque sensor and method...

G - Physics – 01 – L

Patent

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Details

G01L 3/00 (2006.01) G01L 3/10 (2006.01) H01L 41/12 (2006.01)

Patent

CA 2190974

A torque sensor (2) comprises a magnetoelastically active element (4), and a magnetic sensor (6) responsive to the field of the magnetoelastically active portion. The magnetoelastically active portion comprises a ring of material (4) endowed with an effective uniaxial magnetic anisotropy such that the circumferential direction is the easy axis, and magnetically polarized in a substantially circumferential direction. The ring (4) is attached to the torqued member (8), such as a rotating shaft, so that application of a torque to the shaft is transmitted to the ring. A magnetic field vector sensor (6) is mounted in a fixed position relative to the ring (4) and oriented so that it responds maximally only to the field due to the axial magnetization components of the ring (4). The output of the sensor (6) is thus proportional to the change in orientation of the magnetization resulting from torque applied to the shaft (8) and transmitted to the ring (4). The magnetoelastically active portion (4) may include two or more axially distinct, magnetically contiguous, oppositely polarized circumferential regions (104, 105).

Un capteur de couple (2) comprend un élément magnétoélastique (4) et un capteur magnétique (6) réagissant au champ de la partie magnétoélastique. La partie magnétoélastique comprend un anneau (4) doué d'une réelle anisotropie magnétique uniaxiale: la direction circonférentielle est l'axe facile et l'anneau est polarisé magnétiquement dans une direction sensiblement circonférentielle. L'anneau (4) est fixé à un élément (8) soumis à un couple, tel qu'un arbre rotatif, de sorte qu'un couple appliqué à l'arbre est transmis à l'anneau. Un capteur de vecteur de champ magnétique (6) est monté en une position fixe par rapport à l'anneau (4) et il est orienté pour fournir une réponse maximale uniquement au champ dû à la composante de magnétisation axiale de l'anneau (4). La sortie du capteur (6) est donc proportionnelle au changement de l'orientation de la magnétisation résultant du couple appliqué à l'arbre (8) et transmis à l'anneau (4). La partie magnétoélastique (4) peut comprendre deux régions circonférentielles magnétiques distinctes (104, 105) ou davantage qui se jouxtent et dont la polarisation est opposée.

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