本發(fā)明涉及一種用于借助至少四個(gè)磁場傳感器利用逆磁致伸縮效應(yīng)測量在沿著軸線延伸的機(jī)械部件上的力和/或力矩的裝置。

背景技術(shù)：

由us2012/0296577a1已知一種磁致彈性力傳感器，它用來測量在被圓周地磁化的部件上的力。

us5,321,985教導(dǎo)了一種磁致伸縮的扭矩傳感器，其中，在軸的外表面上設(shè)置磁致伸縮層，并且與激勵(lì)線圈和探測線圈相反地定位。作用在軸上的扭矩會(huì)引起在磁致伸縮層內(nèi)的材料應(yīng)力，由此根據(jù)方向地改變了它們相對(duì)地磁透性。由磁致伸縮層引起的磁場能夠被探測線圈測量。

de69936138t2示出了一種磁性力傳感器，其中，對(duì)磁性材料施加彎曲力矩，其中，借助傳感器裝置能夠確定磁性材料的外磁場。

由de60309678t2已知一種用于感測在軸中的扭矩的方法，其中，會(huì)產(chǎn)生具有交替極性的磁場，利用傳感器裝置能測量這種磁場。

us2007/0022809a1示出一種用于測量扭矩的裝置，其中，在軸中設(shè)置由磁致伸縮材料構(gòu)成的層。

由us5,052,232已知一種磁致彈性的扭矩傳感器，其中，設(shè)置具有兩個(gè)環(huán)繞的磁致伸縮層的機(jī)械部件。

由de69838904t2已知一種具有圓形磁場的扭矩傳感器。在軸的鐵磁的、磁致伸縮材料中形成磁場，并且圓形地繞著軸延伸。

由de69222588t2已知一種環(huán)形磁化的扭矩傳感器。

wo2007/048143a2教導(dǎo)一種具有磁化桿的傳感器。

wo01/27638a1示出具有被圓周或者縱向磁化的桿的加速傳感器。

由wo2006/053244a2已知一種扭矩傳感器，它包括在旋轉(zhuǎn)的桿上的磁場。該磁場被圓周地設(shè)置。

us8,191,431b2示出一種具有磁性桿的傳感器裝置。

ep2365927b1示出一種具有兩個(gè)踏蹬和鏈板支架的腳踏支座，所述鏈板支架與腳踏支座的軸相連接。鏈板支架與鏈板軸抗扭連接，該鏈板軸又抗扭地與軸相連接。鏈板軸被部段式地磁化。設(shè)有一種傳感器，它檢測在磁性區(qū)域中存在扭矩時(shí)磁場的變化。

us6,490,934b2教導(dǎo)了一種用于測量扭矩的磁致彈性的扭矩傳感器，所測量的扭矩作用在具有鐵磁的、磁致伸縮和磁致彈性激活區(qū)域的部件上。這種區(qū)域設(shè)在檢測變壓器中，它作為柱形的套筒例如設(shè)在軸上。扭矩傳感器與檢測變壓器相對(duì)置。

由ep0803053b1已知一種扭矩傳感器，它包括磁致彈性的檢測變壓器。該檢測變壓器作為柱形的套筒設(shè)在軸上。

us8,893,562b2教導(dǎo)了一種用于在磁致彈性軸上進(jìn)行扭矩測量時(shí)識(shí)別磁性干擾的方法。測量兩種信號(hào)，其中，第二信號(hào)與磁性干擾相一致，并且將其從第一信號(hào)中減去。

us8,001,849b2示出一種用于磁致彈性式扭矩測量的裝置，其中，應(yīng)該補(bǔ)償外部磁場的作用。所述裝置包括軸的磁性區(qū)域以及至少一個(gè)被動(dòng)的和主動(dòng)的磁場傳感器。被動(dòng)的磁場傳感器能夠被安置在磁性區(qū)域的兩側(cè)。

us2011/0162464a1示出一種用于磁致彈性式扭矩測量的裝置，其中，應(yīng)該補(bǔ)償相同的和不同的磁場作用。所述裝置包括軸的磁性區(qū)域以及至少三個(gè)磁場傳感器。第二和第三磁場傳感器能夠被安置在磁性區(qū)域旁邊。

us8,087,304b2示出一種用于測量作用在軸上的扭矩的磁致彈性的扭矩傳感器。所述軸具有一個(gè)或多個(gè)圓周的磁場。us8,087,304b2的圖12示出只具有一個(gè)圓周磁場的實(shí)施方式，其中，在磁性區(qū)域中安置兩個(gè)初級(jí)磁場傳感器和在磁場區(qū)旁側(cè)安置兩個(gè)次級(jí)磁場傳感器。us8,087,304b2的圖18示出具有兩個(gè)圓周的磁場的實(shí)施方式，它們交替地被極化，其中，在兩個(gè)磁場的軸向過度區(qū)間上還安置多個(gè)磁場傳感器。us8,087,304b2的圖8示出具有三個(gè)圓周的磁場的實(shí)施方式，它們交替地被極化，其中，分別在三個(gè)磁場的每個(gè)磁性區(qū)域中安置磁場傳感器。通過磁場傳感器的特別安置可以消除磁性干擾場的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

從背景技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，擴(kuò)充能夠降低磁性干擾場對(duì)基于逆磁致伸縮效應(yīng)的力和/或力矩測量的影響的可能性。

所述技術(shù)問題通過根據(jù)所附的權(quán)利要求1所述的裝置所解決。

根據(jù)本發(fā)明的裝置用于測量在軸線上延伸的機(jī)械部件上的力和/或力矩。力或力矩作用在機(jī)械部件上，由此會(huì)導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力，并且使得機(jī)械部件大部分輕微變形。所述軸線優(yōu)選構(gòu)成機(jī)械部件的旋轉(zhuǎn)軸線。

機(jī)械部件是空心的，因?yàn)樗哂兄辽俨糠衷谳S線上延伸的空腔。該空腔尤其設(shè)在軸線的區(qū)域內(nèi)。所述空腔優(yōu)選延伸跨過機(jī)械部件的整個(gè)軸向長度?？涨粌?yōu)選在軸向端部上開口。它優(yōu)選具有柱形的形狀。

機(jī)械部件具有至少一個(gè)在機(jī)械部件的軸向部段內(nèi)圓周地繞著軸線延伸的用于在機(jī)械部件內(nèi)形成的磁場的磁性區(qū)域。因此，涉及至少一個(gè)繞著軸線的磁性區(qū)域，其中，所述軸線本身優(yōu)選不構(gòu)成磁性區(qū)域的一部分。其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域具有關(guān)于機(jī)械部件的繞著軸線延伸的表面的切向方向。其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域優(yōu)選僅具有一個(gè)關(guān)于機(jī)械部件的繞著軸線延伸的表面的切向方向。其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域優(yōu)選分別沿著繞著軸線的封閉的路線延伸，其中，一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域允許具有短空隙。其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域分別構(gòu)成用于確定力或力矩的初級(jí)傳感器。只要設(shè)有多個(gè)磁性區(qū)域，則它們優(yōu)選具有相同的空間延展，并且軸向上相隔。

所述裝置還包括至少一個(gè)第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器，它們分別構(gòu)成用于確定力或力矩的次級(jí)傳感器。初級(jí)傳感器，即至少一個(gè)磁性區(qū)域用于將待測量的力或力矩轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的磁場，而次級(jí)傳感器能夠?qū)⒋艌鲛D(zhuǎn)換為電信號(hào)。第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器分別被設(shè)計(jì)用來單獨(dú)測量通過磁性以及通過力和/或通過力矩形成的磁場的軸向方向分量。由于逆磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生所述磁場。因此，借助根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠進(jìn)行基于逆磁致伸縮效應(yīng)的測量。所述的軸向方向分量具有平行于軸線的方向。

只要機(jī)械部件只具有一個(gè)磁性區(qū)域，第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器都位于磁性區(qū)域的軸向部段內(nèi)。只要機(jī)械部件具有多個(gè)磁性區(qū)域，第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器分別位于多個(gè)磁性區(qū)域的其中一個(gè)軸向部段內(nèi)。因此，其中一個(gè)磁性區(qū)域原則上位于第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器的軸向位置上，其中，優(yōu)選其中兩個(gè)磁場傳感器共同地被安置在其中一個(gè)磁性區(qū)域的軸向部段內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明，至少第一磁場傳感器和第二磁場傳感器被安置在機(jī)械部件的空腔中，從而它們與所屬的磁性區(qū)域的內(nèi)表面對(duì)置，并且設(shè)計(jì)用于測量通過磁性以及通過力和/或通過力矩形成的磁場的在機(jī)械部件的空腔中產(chǎn)生的軸向方向分量。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點(diǎn)特別在于，所述裝置在不同的設(shè)計(jì)方案中能夠可靠地降低磁性干擾場對(duì)基于逆磁致伸縮效應(yīng)的力和/或力矩測量的影響。

其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域能夠被永久或暫時(shí)磁化。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域被永久磁化，從而通過永磁化構(gòu)成磁性。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的備選的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述裝置還具有至少一個(gè)用于磁化至少一個(gè)磁性區(qū)域的磁體，從而至少一個(gè)磁性區(qū)域基本上被暫時(shí)磁化。該至少一個(gè)磁體能夠通過永磁體或者優(yōu)選通過電磁體構(gòu)成。

其中一個(gè)永久地或暫時(shí)被磁化的磁性區(qū)域或其中多個(gè)永久地或暫時(shí)地被磁化的磁性區(qū)域在機(jī)械部件的未被力或力矩加載的狀態(tài)中在相應(yīng)的磁性區(qū)域外部優(yōu)選趨向磁中性，從而在相應(yīng)的磁性區(qū)域外部不會(huì)測量到在磁場技術(shù)上較重要的磁場。

其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域分別表示機(jī)械部件的體積的一部分。其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域優(yōu)選分別設(shè)為環(huán)形的，其中，機(jī)械部件的軸線還構(gòu)成相應(yīng)的環(huán)形形狀的中間軸線。特別優(yōu)選的是，其中一個(gè)或多個(gè)磁性區(qū)域分別具有與機(jī)械部件的軸向同軸的空心柱形的形狀。

機(jī)械部件優(yōu)選還具有磁中性區(qū)域，所述磁中性區(qū)域分別在軸向上被安置在多個(gè)磁性區(qū)域之間和/或在軸向上被安置在機(jī)械部件的至少一個(gè)磁性區(qū)域旁邊。磁中性區(qū)域既不具有永磁性，該裝置也不會(huì)被設(shè)計(jì)為暫時(shí)磁化所述磁中性區(qū)域。當(dāng)然，不期望的磁干擾場能夠?qū)е聦?duì)磁中性區(qū)域的暫時(shí)磁化。所述磁中性區(qū)域優(yōu)選不被磁化。

第一磁場傳感器，第二磁場傳感器，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器優(yōu)選被共同地安置在包括軸線的平面內(nèi)，以便能夠可靠地將磁干擾場對(duì)基于逆磁致伸縮效應(yīng)的力測量和/或力矩測量的影響最小化。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施方式，第一磁場傳感器和第二磁場傳感器關(guān)于所述軸線被相對(duì)置地安置，并且具有與軸線相同的間距。因此，所述軸線與連接第一磁場傳感器和第二磁場傳感器的直線在第一磁場傳感器和第二磁場傳感器之間的中間處相交。第一磁場傳感器與軸線的間距和第二磁場傳感器與軸線的間距優(yōu)選較低；尤其小于機(jī)械部件的外部半徑的一半。第一磁場傳感器與軸線的間距和第二磁場傳感器與軸線的間距還能夠等于零。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置的特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一磁場傳感器和第二磁場傳感器直接相鄰地被安置在軸線兩側(cè)，從而第一磁場傳感器與軸線的間距和第二磁場傳感器與軸線的間距在技術(shù)上被最小化。第一磁場傳感器和第二磁場傳感器優(yōu)選被安置在板件的前側(cè)和后側(cè)。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，第三磁場傳感器和第四磁場傳感器關(guān)于軸線被對(duì)置地安置，并且具有與軸線相同的間距。因此，所述軸線與連接第三磁場傳感器和第四磁場傳感器的直線在第三磁場傳感器和第四磁場傳感器之間的中間處相交。第三磁場傳感器與軸線的間距和第四磁場傳感器與軸線的間距優(yōu)選分別大于第一磁場傳感器與軸線的間距和第二磁場傳感器與軸線的間距。第三磁場傳感器與軸線的間距和第四磁場傳感器與軸線的間距優(yōu)選分別大于兩倍第一磁場傳感器與軸線的間距和第二磁場傳感器與軸線的間距。因此，第一磁場傳感器和第二磁場傳感器優(yōu)選是徑向內(nèi)置的磁場傳感器，而第三磁場傳感器和第四磁場傳感器優(yōu)選是徑向外置的磁場傳感器，其中，定語“外置的”是關(guān)于與軸線的間距方面，并且并未給出關(guān)于在空腔內(nèi)部或者外部的安置磁場傳感器的結(jié)論。在磁性區(qū)域的每個(gè)軸向部段中，徑向內(nèi)置的磁場傳感器的數(shù)量優(yōu)選等于徑向外置的磁場傳感器的數(shù)量。

第三磁場傳感器和第四磁場傳感器優(yōu)選被安置在機(jī)械部件的內(nèi)表面或者外表面上，其中，在第三磁場傳感器和機(jī)械部件的內(nèi)表面和/或外表面之間設(shè)有空隙，并且其中，在第四磁場傳感器和機(jī)械部件的內(nèi)表面和/或外表面之間設(shè)有空隙。機(jī)械部件的內(nèi)表面設(shè)在它的空腔中。機(jī)械部件的外表面設(shè)在它的外部形狀上。所述空隙優(yōu)選小于5mm；特別優(yōu)選小于1mm。所述空隙優(yōu)選同樣大小。

第三磁場傳感器和第四磁場傳感器能夠不僅被安置在機(jī)械部件的空腔中，而且還可被安置在空心的機(jī)械部件的外部。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另外的優(yōu)選實(shí)施方式中，機(jī)械部件具有用于磁化的圓周地繞著軸線延伸的磁性區(qū)域中的兩個(gè)。在此，第一磁場傳感器和第三磁場傳感器被安置在第二磁性區(qū)域的軸向位置上，而第二磁場傳感器和第四磁場傳感器被安置在第一磁性區(qū)域的軸向位置上。在該實(shí)施方式中，第一磁場傳感器、第二磁場傳感器、第三磁場傳感器和第四磁場傳感器優(yōu)選被共同地安置在包括軸線的平面內(nèi)。在該實(shí)施方式中，第一磁性區(qū)域和第二磁性區(qū)域優(yōu)選具有相同的極性，也就是說，具有相同的旋轉(zhuǎn)方向(umlaufsinn)。所述平面包括軸線，因?yàn)樗鲚S線處于所述平面內(nèi)。

第四磁場傳感器為了確定待測量的力或力矩優(yōu)選被這樣地安置和電路聯(lián)接，從而能確定由能夠被第一磁場傳感器和第二磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和以及能夠被第三磁場傳感器和第四磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和構(gòu)成的差值。所述的軸向方向分量是通過磁性以及通過力和/或力矩形成的磁場的軸向方向分量，所述磁場能夠疊加磁干擾場。所述的總和和差值能夠例如由此實(shí)現(xiàn)，即，構(gòu)成減數(shù)的磁場傳感器與構(gòu)成被減數(shù)的磁場傳感器相反地定向。但是，所述的總和和差值還能夠由此實(shí)現(xiàn)，即，磁場傳感器相同地定向，并且由他們的信號(hào)構(gòu)成總和，其中，構(gòu)成減數(shù)的磁場傳感器被相反地極化。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的另外的優(yōu)選實(shí)施方式包括在磁場傳感器上的上述四相點(diǎn)(quadrupel)中的兩個(gè)或多個(gè)。另外的四相點(diǎn)的磁場傳感器位于磁性區(qū)域中的另外的軸向位置上，并且優(yōu)選僅在它們的軸向位置上來區(qū)分第一至第四磁場傳感器。

在其中一個(gè)這種另外的優(yōu)選實(shí)施方式中，機(jī)械部件包括其中兩個(gè)用于磁化的圓周地繞著軸線延伸的磁性區(qū)域。此外，所述裝置還包括第五磁場傳感器、第六磁場傳感器、第七磁場傳感器和第八磁場傳感器，它們分別被設(shè)計(jì)用來單獨(dú)測量通過磁性以及通過力和/或力矩形成的磁場的軸向方向分量。第一磁場傳感器、第二磁場傳感器、第三磁場傳感器和第四磁場傳感器被安置在第一磁性區(qū)域的軸向位置上。第五磁場傳感器、第六磁場傳感器、第七磁場傳感器和第八磁場傳感器被安置在第二磁性區(qū)域的軸向位置上。第五磁場傳感器具有與第一磁場傳感器相同的徑向位置和相同的切向位置。第六磁場傳感器具有與第二磁場傳感器相同的徑向位置和相同的切向位置。第七磁場傳感器具有與第三磁場傳感器相同的徑向位置和相同的切向位置。第八磁場傳感器具有與第四磁場傳感器相同的徑向位置和相同的切向位置。

在這種實(shí)施方式中，所述磁場傳感器優(yōu)選被這樣地安置和電路聯(lián)接，從而能夠確定由能夠被第一磁場傳感器和第二磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和與能夠被第三磁場傳感器和第四磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和構(gòu)成的第一差值。相應(yīng)地，能夠確定由能夠被第五磁場傳感器和第六磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和與能夠被第七磁場傳感器和第八磁場傳感器測量的軸向方向分量的總和構(gòu)成的第二差值。

如果第一磁性區(qū)域和第二磁性區(qū)域具有相同的極性，即具有相同的旋轉(zhuǎn)方向，則優(yōu)選能夠確定第一差值和第二差值的總和，以便確定待測量的力和/或待測量的力矩。

如果第一磁性區(qū)域和第二磁性區(qū)域具有相反的極性，即具有相反的旋轉(zhuǎn)方向，則優(yōu)選能夠確定第一差值和第二差值的差值，以便確定待測量的力和/或待測量的力矩。

根據(jù)第二磁性區(qū)域和在磁場傳感器上的第二四相點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的裝置還能夠包括另外的磁性區(qū)域和另外的在磁場傳感器上的四相點(diǎn)。因此，在另外優(yōu)選的實(shí)施方式中，機(jī)械部件具有一個(gè)或多個(gè)另外的用于磁化的圓周地繞著軸線延伸的磁性區(qū)域，在它們的軸向位置上分別安置另外的四個(gè)磁場傳感器。這些另外的四個(gè)磁場傳感器的切向位置和徑向位置優(yōu)選等于第一至第四磁場傳感器的切向位置和徑向位置。另外的四個(gè)磁場傳感器優(yōu)選與第一至第四磁場傳感器同樣地電路聯(lián)接和安置，因此能夠確定另外的差值。另外的磁場區(qū)域的極性能夠被任意選擇。

其中一個(gè)和/或多個(gè)磁性區(qū)域優(yōu)選分別具有較高的磁致伸縮性。

如果設(shè)有多個(gè)磁性區(qū)域，則這些磁性區(qū)域優(yōu)選被在軸向上相互間隔地安置，其中，在兩個(gè)相鄰的磁場區(qū)域之間分別安置一個(gè)磁中性區(qū)域。如果存在多于兩個(gè)的磁性區(qū)域，則這些磁性區(qū)域優(yōu)選分別具有彼此之間相同的間距。

機(jī)械部件優(yōu)選具有棱柱或者柱形的外部形狀，其中，棱柱或柱形與所述軸線同軸地安置。棱柱或柱形優(yōu)選是直線形的。所述機(jī)械部件特別優(yōu)選具有直的圓柱形的外部形狀，其中，所述圓柱形與所述軸線同軸地安置。在特別的實(shí)施方式中，棱柱或柱形設(shè)計(jì)為錐形的。如果空腔在機(jī)械部件的整個(gè)軸向長度上延伸，則該機(jī)械部件優(yōu)選具有空心柱形的形狀。

機(jī)械部件優(yōu)選通過局部空心的軸、通過空心軸、通過至少局部空心的換擋桿或者通過空心法蘭構(gòu)成。所述局部空心的軸、空心軸、局部空心的換擋桿和/或空心法蘭能夠被配置用來承載不同的力和力矩，并且例如可以是傳感器踏板支座、擺動(dòng)穩(wěn)定裝置或者施肥控制裝置的組件。原則上，機(jī)械部件還能夠通過完全不同的機(jī)械部件類型構(gòu)成。

至少四個(gè)磁場傳感器優(yōu)選分別通過半導(dǎo)體傳感器構(gòu)成。至少四個(gè)磁場傳感器備選地優(yōu)選通過霍爾傳感器、線圈、福斯特傳感器或者磁通門磁力計(jì)構(gòu)成。原則上，只要傳感器適合用來測量通過逆磁致伸縮效應(yīng)引發(fā)的磁場的軸向方向分量，還能夠使用這種其它的傳感器類型。

附圖說明

結(jié)合附圖由下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述給出本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)方案。附圖為：

圖1示出具有四個(gè)磁場傳感器的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一優(yōu)選實(shí)施方式；

圖2示出具有四個(gè)磁場傳感器的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二優(yōu)選實(shí)施方式；

圖3示出具有四個(gè)磁場傳感器和兩個(gè)磁性區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三優(yōu)選實(shí)施方式；

圖4示出具有八個(gè)磁場傳感器和兩個(gè)磁性區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四優(yōu)選實(shí)施方式；以及

圖5示出具有八個(gè)磁場傳感器和兩個(gè)磁性區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五優(yōu)選實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

圖1至圖5分別以兩個(gè)視角示出根據(jù)本發(fā)明的裝置。附圖左側(cè)分別包括截面視圖，而附圖右側(cè)分別包括根據(jù)本發(fā)明的裝置的相應(yīng)實(shí)施方式的俯視圖。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一優(yōu)選實(shí)施方式。所述裝置首先包括以空心法蘭01形式的機(jī)械部件，它被固定在基體02上。在空心法蘭01上作用有力或者力矩，尤其轉(zhuǎn)矩mt?？招姆ㄌm01具有空心圓柱形的形狀?？招姆ㄌm01沿著軸線03延伸，所述軸線03還會(huì)構(gòu)成空心法蘭01的空心柱形狀的中間軸線。在空心法蘭01的內(nèi)部設(shè)有柱形的空腔04。所述空心法蘭01由磁彈性的材料構(gòu)成，所述材料具有磁致伸縮效應(yīng)。

在空心法蘭01的軸向部段內(nèi)設(shè)有第一永磁區(qū)域06，它環(huán)繞地繞著軸線03延伸，即，涉及一種圓周形的永磁裝置。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的這種實(shí)施方式還包括第一磁場傳感器11，第二磁場傳感器12，第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14。磁場傳感器11，12，13，14分別設(shè)計(jì)用于單獨(dú)測量通過永磁區(qū)域06的磁化以及通過力和/或力矩形成的磁場的軸向方向分量。磁場傳感器11，12，13，14被安置在還包括軸線03的平面內(nèi)。磁場傳感器11，12，13，14具有相同的、在空心法蘭01的這樣的軸向部段內(nèi)部的軸向位置，在該軸向部段內(nèi)設(shè)置永磁區(qū)域06。磁場傳感器11，12，13，14位于空腔04內(nèi)。

第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12被安置在軸線03上，并且直接地位于軸線03上方和下方。第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12尤其被安置在板件(未示出)的上側(cè)和下側(cè)。第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12具有技術(shù)上與軸線03的最小間距，所述間距對(duì)于兩個(gè)磁場傳感器11，12相同。

第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14被安置在空心法蘭01的內(nèi)表面上。第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14具有與軸線03相同的間距。第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12分別與第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14相反地極化。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二優(yōu)選實(shí)施方式。該第二實(shí)施方式與圖1所示的實(shí)施方式的區(qū)別僅僅在于，第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12不被直接地安置在軸線03上，而是與軸線03具有較小的間距。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三優(yōu)選實(shí)施方式。該第三實(shí)施方式與在圖1中所示的實(shí)施方式的區(qū)別只在于永磁區(qū)域的數(shù)量和磁場傳感器的軸向安置。在圖3所示的實(shí)施方式中，空心法蘭01除了第一永磁區(qū)域06外還具有第二永磁區(qū)域07，該永磁區(qū)域位于空心法蘭01的另外的軸向部段內(nèi)，并且與第一永磁區(qū)域06軸向相隔地安置。其余的方面，第一永磁區(qū)域06和第二永磁區(qū)域07相同。這兩個(gè)永磁區(qū)域06，07尤其具有相同的極性。第一磁場傳感器11和第三磁場傳感器13具有與圖1中所示的實(shí)施方式不同的軸向位置，因?yàn)榈谝淮艌鰝鞲衅?1和第三磁場傳感器13被安置在第二永磁區(qū)域07的軸向位置上。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四優(yōu)選實(shí)施方式。該第四實(shí)施方式與圖1所示的實(shí)施方式相比區(qū)別只在于永磁區(qū)域的數(shù)量和磁場傳感器的數(shù)量。在圖4所示的實(shí)施方式中，第一空心法蘭01除了第一永磁區(qū)域06外還具有第二永磁區(qū)域07，該永磁區(qū)域位于空心法蘭01的另外的軸向部段內(nèi)，并且與第一永磁區(qū)域06軸向相隔地安置。其余的方面，第一永磁區(qū)域06和第二永磁區(qū)域07相同，但是這兩個(gè)永磁區(qū)域06，07具有不同的極性。

在圖4中示出的實(shí)施方式還具有第五磁場傳感器15，第六磁場傳感器16，第七磁場傳感器17和第八磁場傳感器18，它們在關(guān)于它們的設(shè)計(jì)以及徑向和切向位置方面與第一磁場傳感器11，第二磁場傳感器12，第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14相同。但是，第五磁場傳感器15，第六磁場傳感器16，第七磁場傳感器17和第八磁場傳感器18具有第二永磁區(qū)域07的軸向位置。

因?yàn)檫@兩個(gè)永磁區(qū)域06，07具有不同的極性，所以第五磁場傳感器15和第六磁場傳感器16分別與第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12相反地極化。同樣地，第七磁場傳感器17和第八磁場傳感器18分別與第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14相反地極化。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五優(yōu)選實(shí)施方式。該第五實(shí)施方式與在圖4中所示的實(shí)施方式相比區(qū)別在于永磁區(qū)域的極性和磁場傳感器的極化性。在圖5中所示的實(shí)施方式，第一永磁區(qū)域06和第二永磁區(qū)域07具有相同的磁性。出于這種原因，第五磁場傳感器15和第六磁場傳感器16如第一磁場傳感器11和第二磁場傳感器12同樣地被極化。同樣地，第七磁場傳感器17和第八磁場傳感器18如第三磁場傳感器13和第四磁場傳感器14同樣地被極化。

附圖標(biāo)記列表

01空心法蘭

02基體

03軸線

04空腔

05–

06第一永磁區(qū)域

07第二永磁區(qū)域

08–

09–

11第一磁場傳感器

12第二磁場傳感器

13第三磁場傳感器

14第四磁場傳感器

15第五磁場傳感器

16第六磁場傳感器

17第七磁場傳感器

18第八磁場傳感器