DE19521530A1 - Anordnung zum Kompensieren thermischer Charakteristika eines Sensors - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charakteristika eines Sensors, der eine Verschiebung bzw. Verlagerung, ein Drehmoment oder einen Druck auf Grundlage einer Änderung der Induktivität von Detek­ tierspulen erfaßt.

Bisher standen die folgenden Verfahren zur Verfügung, um eine durch eine Temperaturänderung verursachte Drift einer Ausgangs­ spannung eines magnetischen Sensors zu verhindern:

• 1. Es werden Materialien mit nahezu demselben thermischen Expansionskoeffizienten zum Herstellen der Komponenten, d. h. einem zu detektierenden Objekt (Kern) und einem De­ tektor (Detektierspule) eines Detektierabschnitts, kom­ biniert, welcher Detektierabschnitt einen der eine Aus­ gangsspannungsdrift verursachenden mechanischen Faktoren darstellt, so daß ein relativer, einem Unterschied im thermischen Expansionskoeffizienten der Komponenten zuzu­ schreibenden Lageunterschied zwischen den Komponenten vermindert werden kann.
• 2. Zum Reduzieren der Auswirkung der Temperatur wird ein Differentialübertrager bzw. -transformator verwendet, welcher gemäß einer Änderung in der Induktivität der Se­ kundärspule aufgrund einer Verschiebung bzw. Verlagerung des Kerns ein Ausgangssignal ausgibt, wobei die Änderung als eine durch die primäre Spule induzierte (durch eine elektromotorische Kraft induzierte) Änderung in der Span­ nung erfaßt wird.

Der Anmelder hat in der japanischen Patentanmeldung Nr. 130363/1994 einen Lenk-Drehmoment-Sensor vorgeschlagen, wie in Fig. 10 gezeigt, der eine Änderung in einer Spuleninduktivität verwendet und in einem elektrisch angetriebenen Lenksystem verwendet wird.

Der Lenk-Drehmoment-Sensor umfaßt: eine Eingangswelle 101 und eine Ausgangswelle 102, die beide aus Eisen bestehen und inner­ lich unter Verwendung eines Dreh- bzw. Torsionsstabs 103 mit­ einander verbunden sind, sowie einen über die Eingangswelle 101 und die Ausgangswelle 102 übergesteckten, zylindrischen Kern 107. Zwei durch ein Gehäuse 104 gehaltene Detektierspulen 105 und 106 sind derart angeordnet, daß sie den Kern 107 umschlie­ ßen, wobei die Detektierspule 105 die gleiche Anzahl von Lei­ ter- bzw. Drahtwindungen wie die Detektierspule 106 aufweist.

Wenn eine Lenkbetätigung die Eingangswelle 101 mit einem ver­ drehenden Drehmoment beaufschlagt, wird der Drehstab 103 in dem Lenk-Drehmoment-Sensor 100 einer elastischen Deformation unter­ zogen, was zur Folge hat, daß die Eingangswelle 101 und die Ausgangswelle 102 relativ zueinander versetzt, insbesondere relativ zueinander verdreht werden.

Der um die Eingangswelle 101 und die Ausgangswelle 102 angeord­ nete Kern 107 ist mit einer (nicht gezeigten) longitudinalen Führungsausnehmung versehen, in die ein Stift auf der Seite der Ausgangswelle 102 aufgenommen ist, und der Kern ist derart angeordnet, daß er nur axial bewegbar ist. In einem Umfangs­ segment der Kerns 107 ist eine schräge Ausnehmung 108 gebildet, in die ein Stift 109 der Eingangswelle 101 eingepaßt ist.

Die oben beschriebene Anordnung wandelt den Versatz der Ein­ gangswelle 101 und der Ausgangswelle 102 relativ zueinander aufgrund eines Verdrehens in der Drehrichtung in einen axialen Versatz bzw. eine axiale Verschiebung des Kerns 107 um. Der Versatz des Kerns 107 bewirkt eine magnetische Änderung bei den Detektierspulen 105 und 106, so daß sich die Induktivität L₁ der Detektierspule 105 und die Induktivität L₂ der Detektierspule 106 ändern. Die beiden Spulen sind vertikal angeordnet. Die Änderung in den Induktivitäten wird zum Detektieren des Lenk-Drehmoments elektrisch ausgewertet.

Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es schwierig, einen mechanischen Lageunterschied unter Gewährleistung eines befriedigenden Sensor-Leistungsvermögens vollständig zu besei­ tigen, selbst wenn Maßnahmen, wie etwa eine Wahl von Materia­ lien mit nahezu demselben thermischen Expansionskoeffizienten für die Komponenten des Sensors getroffen werden, um den Sensor derart auszulegen, daß ein relativer Lageunterschied nur schwerlich auftreten kann.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten Lenk-Drehmoment-Sensor 100 bewirkt eine Temperaturänderung einen relativen Lageunterschied zwi­ schen der Detektierspule 105, der Detektierspule 106 und dem Kern 107. Als eine Folge ändern sich die Induktivität L₁ der Detektierspule 105 und die Induktivität L₂ der Detektierspule 106.

Ferner werden die Induktivität L₁ der Detektierspule 105 und die Induktivität L₂ der Detektierspule auch durch thermische Charak­ teristika der Detektierspulen 105 und 106 selbst, durch magne­ tische Änderungen (Änderungen in der Permeabilität und Wirbel­ stromverluste) aufgrund von bei den Detektierspulen 105 und 106 auftretenden physikalischen Phänomenen und aufgrund anderer Effekte geändert.

Es ist deshalb schwierig, eine durch derartige mechanische und elektromagnetische Eigenschaften verursachte Drift einer als Sensor-Ausgangsgröße dienenden Spannung tatsächlich aufzuheben.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschrie­ benen Nachteile des Standes der Technik zu korrigieren.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charakteristika eines Sensors bereitzustellen, welche Anordnung eine Ausgangsspannungsdrift aufgrund einer Temperaturänderung reduzieren kann, um Sensoren mit größerer Genauigkeit zu liefern.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charakteristika eines Sensors bereitzustellen, welche Anordnung es ermöglicht, einen stabilen, genauen Lenk-Drehmoment-Sensor mit geringer Fehlweisung zu erhalten, wobei der Lenk-Drehmoment-Sensor zur Verwendung in einem elektrisch angetriebenen Lenksystem ge­ eignet ist.

Gemäß dem grundlegenden Konzept der vorliegenden Erfindung wird zur Lösung wenigstens einer der genannten Aufgaben eine Anord­ nung zum Kompensieren der thermischen Charakteristika eines Sensors vorgeschlagen, umfassend einen von einer Neutralstel­ lung in zwei Richtungen entlang einer Linie bewegbaren Kern und zwei symmetrisch entlang der Linie angeordnete Detektierspulen, wobei die Neutralstellung an der Symmetriemitte angeordnet ist, in welchem Sensor eine Änderung in der Induktivität der beiden Detektierspulen aufgrund der Bewegung des Kerns elektrisch erfaßt wird, wobei die Anordnung derart angepaßt ist, daß die Anzahl von Leiterwindungen in den beiden Detektierspulen unter­ schiedlich festgesetzt sind, um eine Änderung in den mecha­ nisch-thermischen Charakteristika des Sensors zu kompensieren, d. h. insbesondere um eine mechanisch erzeugte Änderung in den thermischen Charakteristika des Sensors zu kompensieren.

Eine Ausgangsspannungsdrift, die durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektierspulen und dem Kern aufgrund einer Temperaturänderung hervorgerufen ist, kann dadurch kompensiert werden, daß um die beiden Detektierspulen jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Leiterwindungen ge­ wickelt werden, die beiden Spulen also eine unterschiedliche Anzahl von Leiterwindungen aufweisen. Zum Beispiel wird die Anzahl von Leiterwindungen in einer der beiden Detektierspulen auf N1 + α festgesetzt, während die Anzahl von Leiterwindungen der anderen Detektierspule auf N1 festgesetzt wird. Die unter­ schiedliche Anzahl von Leiterwindungen ermöglicht es, eine aufgrund einer Temperaturänderung durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektierspulen und dem Kern hervorgerufene Ausgangsspannungsdrift zu kompensieren, um die Ausgangsspannungsdrift signifikant zu reduzieren.

Eine durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwi­ schen den Detektierspulen und dem Kern aufgrund von thermischen Charakteristika und Änderungen der magnetischen Reluktanz (magnetischer Widerstand, Änderungen in der Permeabilität und Wirbelstromverluste) verursachte Ausgangsspannungsdrift kann vermindert werden, durch Wickeln unterschiedlicher Anzahl von Leiterwindungen um die beiden Detektierspulen, wenn die beiden Detektierspulen also unterschiedliche Anzahl von Leiterwindun­ gen aufweisen.

Dementsprechend wird eine Ausgangsspannungsdrift des Sensors minimiert, und es ist folglich ein Sensor bereitgestellt, der nur eine geringe, Temperaturänderungen zuschreibbare Ausgangs­ spannungsdrift aufweist und welcher Sensor stabil und mit Genauigkeit ein Drehmoment erfassen kann.

Wird ein derartiger Sensor als ein Lenk-Drehmoment-Sensor für ein elektrisch angetriebenes Lenksystem verwendet, so ermög­ licht dies mechanische relative Lageunterschiede zwischen den Detektierspulen und dem Kern aufgrund von thermischen Charak­ teristika und Änderungen der magnetischen Reluktanz bzw. die durch Lageunterschiede und die Änderungen hervorgerufene Aus­ gangsspannungsdrift zu reduzieren. Als eine Folge ist die Ausgangsspannungsdrift des Sensors minimiert, und es ist fol­ glich ein Sensor bereitgestellt, der nur eine geringe Ausgangs­ spannungsdrift aufweist, die Temperaturänderungen oder der­ gleichen zuschreibbar ist, und welcher Sensor das Lenkdrehmo­ ment mit Genauigkeit stabil erfassen kann.

Es kann somit ein stabiler genauer Lenk-Drehmoment-Sensor erhalten werden, der weitgehend fehlerfrei arbeitet. Darüber hinaus kann ein derartiger Sensor in der Praxis mit einer einfachen Anordnung realisiert werden, in der unterschiedliche Leiterwindungsanzahlen um die beiden Spulen gewickelt werden, die eine Spule also eine andere Anzahl von Leiterwindungen aufweist als die andere Spule.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbei­ spiele unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 näher erläutert.

Fig. 1 ist eine in Längsrichtung geschnittene Querschnitts­ ansicht eines Lenk-Drehmoment-Sensors, der eine An­ ordnung zum Kompensieren der thermischen Charakteri­ stika des Sensors aufweist;

Fig. 2 ist eine veranschaulichende Querschnittssicht, die eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und einen Kern des Lenk-Drehmoment-Sensors der Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ist eine veranschaulichende Ansicht, die einen mecha­ nischen Lageunterschied zwischen einem Kern und De­ tektierspulen aufgrund einer Temperaturänderung auf ein hohes Niveau zeigt;

Fig. 4 ist eine veranschaulichende Ansicht, die einen mecha­ nischen Lageunterschied zwischen einem Kern und De­ tektierspulen aufgrund einer Temperaturänderung auf ein normales Niveau zeigt;

Fig. 5 ist eine veranschaulichende Ansicht, die einen mecha­ nischen Lageunterschied zwischen einem Kern und De­ tektierspulen aufgrund einer Temperaturänderung auf ein niedriges Niveau zeigt;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Anzahl von Leiterwindungen in einer Detektierspule und einer Ausgangsspannungsdrift zeigt;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur und der Induktivität zeigt, welche Bezie­ hung beobachtet wird, wenn die Anzahl der Leiterwin­ dungen in einer Detektierspule verändert wird;

Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur und der Induktivität zeigt, welche Bezie­ hung beobachtet wird, wenn die Anzahl von Leiterwin­ dungen in einer Detektierspule verändert wird;

Fig. 9 ist eine längsgeschnittene Querschnittsansicht eines anderen Lenk-Drehmoment-Sensors, bei dem eine Anord­ nung zum Kompensieren der thermischen Charakteristika des Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung angewen­ det ist;

Fig. 10 ist eine längsgeschnittene Querschnittsansicht eines Lenk-Drehmoment-Sensors, wie in der japanischen Pa­ tentanmeldung Nr. 130363/1994 offenbart;

Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Änderung der Induktivität einer Spule in Abhängigkeit von der Temperatur auf­ grund von Änderungen der magnetischen Eigenschaften der Spule und des diese umgebenden Materials zeigt; und

Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Änderung der Induktivitäten zweier Spulen in Abhängigkeit von der Temperatur zeigt, wobei für eine Spule zwei Beiträge zur Ände­ rung der Induktivität der Spule aufgrund einer Ände­ rung der magnetischen Eigenschaften der Spule und des diese umgebenden Materials und aufgrund einer relati­ ven Lageänderung zwischen einem Kern und der Spule aufgrund eines Unterschieds im thermischen Expan­ sionskoeffizienten der Spule und des diese umgebenden Materials zusätzlich eingetragen sind.

Bezugnehmend auf die anhängenden Zeichnungen, insbesondere auf die Fig. 1 bis 8, wird nun eine erste (bevorzugte) Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.

Fig. 1 ist eine längsgeschnittene Querschnittsansicht eines Lenk-Drehmoment-Sensors 1, und Fig. 2 ist eine veranschauli­ chende längsgeschnittene Querschnittsansicht, die eine Ein­ gangswelle, eine Ausgangswelle und einen Kern zeigt, wobei die Anordnung schematisch gezeigt ist.

Als bevorzugte Ausführungsform ist zur Veranschaulichung ein Lenk-Drehmoment-Sensor 1 gezeigt, der Bestandteil eines elek­ trisch angetriebenen Lenksystems ist.

Der Lenk-Drehmoment-Sensor 1 umfaßt zwei Detektierspulen 2a und 2b, ein die Detektierspulen 2a und 2b äußerlich haltendes Gehäuse 3, einen aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial oder auch aus einem magnetischen Material hergestellten zylin­ drischen Kern 4, z. B. aus Aluminium, welcher Kern eine magne­ tische Änderung für die Detektierspulen 2a und 2b hervorruft, und eine (nicht gezeigte) Gleichrichter-Schaltung, die eine Änderung in der Induktivität der Detektierspulen 2a und 2b als eine Änderung in der transienten Reaktionsspannung (Spannungs­ antwort) einer LR-Schaltung ausgibt. Der Anmelder hat eine geeignete Gleichrichterschaltung in der japanischen Patentan­ meldung Nr. 130539/1994 vorgeschlagen.

Die beiden Detektierspulen 2a und 2b sind symmetrisch in der Richtung der Bewegung des Kerns 4 (axial, vgl. Fig. 1) angeord­ net, welche Richtung später beschrieben wird, mit einer am Symmetriezentrum angeordneten Neutralposition bzw. Neutral­ stellung.

Der Kern 4 kann, wie schon erwähnt, nicht-magnetisch oder magnetisch sein.

In dem Lenk-Drehmoment-Sensor 1 sind eine Eingangswelle 6 und eine Ausgangswelle 7 miteinander durch einen Drehstab bzw. Torsionsstab 8 verbunden, der durch einen hohlen Abschnitt 6a in der Eingangswelle 6 vertikal verläuft.

Die Eingangswelle 6, die mit einem (nicht gezeigten) Lenkgriff (ggf. Lenkrad) verbunden ist, wird durch Betätigung des Lenk­ griffs gedreht. Die mit einem darum angeordneten Ritzel ver­ sehene Ausgangswelle 7 steht mit einer (nicht gezeigten) Zahn­ stange in Eingriff, um diese horizontal anzutreiben, wodurch jeweils ein (nicht gezeigter) Gelenkarm gezogen oder gedrückt wird zum Betätigen eines lenkenden Rads (insbesondere zur Betätigung von zwei lenkenden Rädern über jeweils einen Gelenk­ arm).

Der Drehstab 8 ist an seinem oberen Ende durch einen Stift 19 mit dem oberen Ende der Eingangswelle 6 verbunden, und er ist ferner an seinem unteren Ende über eine Feder 8a mit einer Keilnut 7a verbunden, die in dem oberen Abschnitt der Ausgangs­ welle 7 vorgesehen ist.

Folglich, wenn ein Lenkdrehmoment an der Eingangswelle 6 ange­ legt wird, wird das Lenkdrehmoment zu dem Drehstab 8 übertra­ gen, und - da der Drehstab 8 mit der Ausgangswelle 7 verbunden ist - erfahren die Eingangswelle 6 und die Ausgangswelle 7 einen Verdreh-Versatz relativ zueinander.

Der Kern 4 und die Ausgangswelle 7 sind mit einer longitudina­ len Führungsausnehmung 20 bzw. einem Stift 21 versehen, und der Stift 21 und die Ausnehmung 20 sind ineinander gefügt. Anderer­ seits sind der Kern 4 und die Eingangswelle 6 mit einer schrä­ gen Ausnehmung 9 bzw. einem Stift 10 versehen, und die schräge Ausnehmung 9 und der Stift 10 sind ineinander gefügt.

Die longitudinale Führungsausnehmung 20 in dem Kern 4 und der Stift 21 der Ausgangswelle 7 sind zusammengefügt, genau wie die schräge Ausnehmung 9 und der Stift 10 der Eingangswelle 6, um den Kern 4 gemäß dem relativen Verdreh-Versatz axial zu ver­ schieben. Das Ausmaß der Verschiebung des Kerns 4 ist direkt zu dem Lenkdrehmoment proportional.

Ein aus Aluminium gebildetes Gehäuse 3 ist dazu ausgelegt, einen Spulenkörper bzw. Spulenkern 11, um den die Detektier­ spulen 2a und 2b eingebaut sind, über ein Joch 12 zu halten und die Eingangs- und die Ausgangswelle 6 und 7 zu umgeben.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 13 einen die Drehgeschwindigkeit über ein Getrieberad 14a, einen Synchron­ riemen 14b und ein Getrieberad 14c erfassenden Drehzahlgeber; das Bezugszeichen 15 ein Lager zwischen der Eingangswelle 6 und dem Gehäuse 3; das Bezugszeichen 16 ein zwischen der Ausgangs­ welle 7 und dem Gehäuse 3 eingebautes Lager; das Bezugszeichen 17 eine Staubdichtung; das Bezugszeichen 18 einen Klemmring; und das Bezugszeichen 22 eine den Kern 4 nach oben drückende Feder.

Die Anzahl der Leiterwindungen bzw. Drahtwindungen in der Detektierspule 2a ist anders festgesetzt bzw. gewählt, als die Anzahl der Leiterwindungen bzw. Drahtwindungen in der Detek­ tierspule 2b, die um den gleichen Spulenkörper 11 wie die Detektierspule 2a eingebaut ist, wobei die Anzahl von Leiter­ windungen der Detektierspule 2a N1 + α und die Anzahl der Leiterwindungen der Detektierspule 2b N1 beträgt.

Die Funktionsweise des Lenk-Drehmoment-Sensors 1 wird unten beschrieben.

Wenn ein Lenk-Drehmoment an die Eingangswelle 6 angelegt wird, wird der Drehstab 8 verdreht, und die Eingangswelle 6 und die Ausgangswelle 7 erfahren folglich einen Dreh-Versatz relativ zu einander. Der über die Eingangswelle 6 und die Ausgangswelle 7 gefügte Kern 4 wird gemäß dem relativen Dreh-Versatz axial verschoben aufgrund des Eingriffs zwischen der schrägen Aus­ nehmung 9 und des Stifts 10 und des Eingriffs zwischen der longitudinalen Führungsausnehmung 20 und des Stifts 21, wobei die Größe der axialen Verschiebung direkt proportional zum Lenk-Drehmoment ist.

Die Verschiebung des Kerns 4 bewirkt magnetische Änderungen in der Nähe der Detektierspulen 2a und 2b. Als eine Folge ändern sich die Induktivität L₁ der Detektierspule 2a und die Indukti­ vität L₂ der Detektierspule 2b, so daß eine der Induktivitäten L₁ und L₂ vergrößert und die andere reduziert wird. Die Änderun­ gen in den Induktivitäten L₁ und L₂ kann eine Gleichrichter-Schaltung als Änderungen des Lenk-Drehmoments erfassen.

In dem Lenk-Drehmoment-Sensor 1 treten, wie in den Fig. 3 bis 5 bezeigt, mechanische Lageunterschiede zwischen den Detektier­ spulen 2a und 2b und dem Kern 4 auf, da sich die Materialien, aus denen die Detektierspulen 2a und 2b, das Gehäuse 3, der Kern 4, der Spulenkörper 11 und andere Komponenten hergestellt sind, in dem thermischen Expansionskoeffizient unterscheidet.

In Fig. 3, die den Unterschied bei hohen Temperaturen zeigt, ist die Mitte CL des Spulenkörpers 11 um Δs von der Mitte CCL des Kerns 4 verschoben.

In Fig. 4, die den Unterschied bei Normaltemperatur (15 bis 20°C) zeigt, entspricht die Mitte CL des Spulenkörpers 11 der Mitte CCL des Kerns 4. Der Spulenkörper 11 und der Kern 4 sind folglich in deren Neutralpositionen.

In Fig. 5, die den Unterschied bei niedrigen Temperaturen zeigt, ist die Mitte CL des Spulenkörpers 11 um Δs von der Mitte CCL des Kerns 4 in der zu dem Fall der hohen Temperaturen entgegengesetzten Richtung verschoben.

Der Kern 4 wird gegenüber den Detektierspulen 2a und 2b wie oben beschrieben verschoben.

Falls die Anzahl von Leiterwindungen in der Detektierspule 2a gleich der Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 2b ist und falls kein verdrehendes Drehmoment auf die Eingangs­ welle 6 wirkt, ändern sich folglich die Induktivitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 2a und 2b mit der Temperatur wie oben beschrieben. Als eine Folge driftet die Ausgangsspannung, so daß der Lenk-Drehmoment-Sensor fälschlich ein an der Eingangs­ welle 6 angelegtes Lenkdrehmoment anzeigt.

Zum Kompensieren einer Ausgangsspannungsdrift, die durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektier­ spulen 2a und 2b und dem Kern 4 aufgrund von Temperaturänderun­ gen hervorgerufen ist, wird die Anzahl von Leiterwindungen in der Detektierspule 2a z. B. auf N1 + α festgelegt, und die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 2b wird auf N1 festgelegt. Ein derartiges Festlegen der Anzahl von Leiterwin­ dungen für die beiden Spulen ermöglicht es, eine durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektier­ spulen 2a und 2b und dem Kern 4 verursachte Ausgangsspannungs­ drift zu kompensieren und signifikant zu reduzieren.

Es kann deshalb in dem Lenk-Drehmoment-Sensor 1 eine Kompensa­ tion bezüglich eines mechanischen relativen Lageunterschieds zwischen den Detektierspulen 2a und 2b und der Spule 4 aufgrund von Temperaturänderungen durchgeführt werden.

Dies minimiert eine Sensor-Ausgangsspannungsdrift, so daß ein Sensor bereitgestellt wird, der nur eine kleine Ausgangsspan­ nungsdrift aufweist, die Temperaturänderungen zurechenbar ist, und welcher Sensor ein Lenk-Drehmoment mit Genauigkeit stabil erfassen bzw. detektieren kann.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Detek­ tierspulen 2a und 2b und einer Ausgangsspannungsdrift zeigt, wobei die Anzahl von Leiterwindungen in der Detektierspule 2a als Abzisse aufgetragen ist, und die Ausgangsspannungsdrift als Ordinate aufgetragen ist.

Das Diagramm zeigt die Ausgangsspannungsdrift, die dann auf­ tritt, wenn die Anzahl N1 der Leiterwindungen in der Detektier­ spule 2b konstant gehalten wird und die Anzahl N der Leiterwin­ dungen in der Detektierspule 2a verändert wird. Aus dem Dia­ gramm wird verständlich, daß die Ausgangsspannungsdrift ver­ schwindet, wenn die Anzahl von Leiterwindungen in der Detek­ tierspule 2a gleich N1 + α ist.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das die zwischen der Temperatur T und den Induktivitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 2a und 2b festgestellten Beziehungen zeigt, wenn die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 2a und die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 2b auf N1 + α bzw. N1 festge­ setzt sind beim Auslegen des Lenk-Drehmoment-Sensors 1.

In Fig. 7 ist die Temperatur T als Abzisse aufgetragen, und die Induktivität L als Ordinate.

Das Diagramm zeigt, daß eine Zunahme ΔL₁ der Induktivität der Detektierspule 2a und eine Zunahme ΔL₂ der Induktivität der Detektierspule 2b innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs AT gleich sind. Wenn ΔL₁ gleich ΔL₂ ist, wird sich eine Aus­ gangsspannungsdrift aufgrund einer Temperaturänderung ideal er­ weise Null nähern.

Fig. 8 ist ein Diagramm, das die zwischen der Temperatur T und den Induktivitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 2a und 2b festgestellten Beziehungen zeigt, wenn die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 2a und die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 2b auf den gleichen Wert fest­ gesetzt sind beim Auslegen des Lenk-Drehmoment-Sensors 1.

In Fig. 8 ist die Temperatur T als Abzisse aufgetragen, und die Induktivität L als Ordinate. In dem Diagramm der Fig. 8, in dem die zwischen der Temperatur T und der Induktivität L festge­ stellte Beziehung gezeigt ist, wenn die Anzahl der Leiterwin­ dungen in der Detektierspule 2a und die Anzahl der Leiterwin­ dungen in der Detektierspule 2b gleich sind, unterscheiden sich eine Zunahme ΔL₁ der Induktivität der Detektierspule 2a und eine Zunahme ΔL₂ der Induktivität der Detektierspule 2b innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs ΔT, wobei die Beziehung zwischen ΔL₁ und ΔL₂ durch die Relation ΔL₁ < ΔL₂ ausgedrückt ist.

Folglich bewirkt eine Temperaturänderung, daß die Ausgabe des Lenk-Drehmoment-Sensor 1 driftet.

Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform eines Lenk-Drehmoment-Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein Lenk-Drehmoment-Sensor 30 umfaßt zwei Detektierspulen 32a und 32b, ein die Detektierspulen 32a und 32b tragendes Gehäuse 33, und als ein Äquivalent zu dem Kern, einen dünnen amorphen Streifen 34, der in einem Umfangssegment vorgesehen ist, wobei der dünne amorphe Streifen 34 die Detektierspulen 32a und 32b elektromagnetisch ändert bzw. beeinflußt. Der Lenk-Drehmoment-Sensor 30 umfaßt ferner eine mit dem dünnen amorphen Streifen 34 versehene Welle 35 als ein Äquivalent zu der Eingangswelle sowie eine Gleichrichterschaltung, die eine Änderung in der Induktivität der Detektierspulen 32a und 32b als eine Änderung in einer transienten Spannungsantwort einer RL-Schaltung aus­ gibt.

Der dünne amorphe Streifen 34 ist dadurch gekennzeichnet, daß dessen Permeabilität zunimmt, wenn auf ihn eine Zugspannung wirkt, während seine Permeabilität kleiner wird, wenn eine Druckspannung auf ihn wirkt. Ein Schlitz 37, oder bevorzugt mehrere Schlitze 37, sind in dem dünnen amorphen Streifen 34 gebildet und schräg angeordnet, so daß Druck- und Zugspannungen prompt auftreten, wenn ein verdrehendes Drehmoment auf die Welle 35 wirkt.

Ein aus Aluminium geformtes Gehäuse 33 ist dazu ausgelegt, einen Spulenkörper bzw. Spulenkern 39, um den die Detektier­ spulen 32a und 32b angeordnet sind, über ein Joch 40 zu halten und den dünnen amorphen Streifen 34 zu umgeben. Das Bezugs­ zeichen 41 bezeichnet einen die Drehgeschwindigkeit der Welle 35 über ein Getrieberad 42a, einen Synchronriemen 42b und ein Getrieberad 42c erfassenden Drehzahlgeber; die Bezugszeichen 43 und 44 jeweils ein zwischen der Welle 35 und dem Gehäuse 33 eingebautes Lager, das Bezugszeichen 45 eine Staubdichtung; das Bezugszeichen 46 einen Klemmring; und das Bezugszeichen 48 eine zu der Ausgangswelle äquivalente Welle.

Die Anzahl der Leiterwindungen in den Detektierspulen 32a und die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b sind auf unterschiedliche Werte gesetzt, z. B. die erstere auf N2 + α und die letztere auf N2.

In dem Lenk-Drehmoment-Sensor 30 treten Druck- und Zugspannun­ gen in dem dünnen amorphen Streifen 34 auf, wenn ein verdrehen­ des Drehmoment auf die Welle 35 wirkt. Als ein Ergebnis ändert sich die Permeabilität des dünnen amorphen Streifens 34, was zu einer Änderung in der magnetischen Flußdichte nahe den Detek­ tierspulen 32a und 32b führt. Folglich ändern sich die Indukti­ vität L₁ der Detektierspule 32a und die Induktivität L₂ der Detektierspule 32b. Die Induktivitätsänderung kann durch die Gleichrichterschaltung als eine Änderung in dem Lenk-Drehmoment erfaßt (detektiert) werden. In dem Lenk-Drehmoment-Sensor 30 tritt ein mechanischer Lageunterschied zwischen den Detektier­ spulen 32a und 32b und dem dünnen amorphen Streifen 34 auf, da sich die Materialien, aus denen die Detektierspulen 32a und 32b, das Gehäuse 33, der dünne amorphe Streifen 34, der Spulen­ körper 39 und andere Komponenten hergestellt sind, im thermi­ schen Expansionskoeffizienten unterscheiden.

Falls die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32a gleich der Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b ist und falls kein verdrehendes Drehmoment auf die Welle 35 wirkt, ändern sich folglich die Induktivitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 32a und 32b aufgrund thermisch induzierter relativer Lageunterschiede bzw. thermisch induzierter Lageän­ derungen trotz fehlendem Eingangsdrehmoment. Als eine Folge driftet die Ausgangsspannung, so daß der Lenk-Drehmoment-Sensor 30 fälschlich ein an die Welle 35 angelegtes Lenk-Drehmoment anzeigt.

Ein durch eine Temperaturänderung hervorgerufener mechanischer relativer Lageunterschied zwischen den Detektierspulen 32a und 32b und dem dünnen amorphen Streifen 34 führt dazu, daß sich die Induktivitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 32a und 32b ändern, selbst wenn kein verdrehendes Drehmoment auf die Welle 35 wirkt. Sofern die Anzahl der Leiterwindungen in der Detek­ tierspule 32a gleich der Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b ist, driftet folglich die Ausgangsspannung, so daß der Lenk-Drehmoment-Sensor 30 fälschlich ein an die Welle 35 angelegtes Lenk-Drehmoment anzeigt.

Andererseits, gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32a und die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b auf verschiedene Werte, nämlich auf N2 + α bzw. N2, festgesetzt, so daß sich eine Änderung in der Induktivität L1 der Detektierspule 32a und eine Änderung in der Induktivität L2 der Detektierspule 32a unterscheiden können. Dies führt zu einem Driften der Ausgangs­ spannung nur aufgrund einer Änderung der Temperatur der Detek­ tierspulen 32a und 32b alleine.

Zum Kompensieren einer Ausgangsspannungsdrift, die durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektier­ spulen 32a und 32b und dem dünnen amorphen Streifen 34 aufgrund einer Temperaturänderung hervorgerufen ist, werden die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32a und die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b auf verschiedene Werte, beispielsweise auf N2 + α bzw. N2 festgesetzt. Ein derartiges Festsetzen der Anzahl der Leiterwindungen ermöglicht es, eine durch einen mechanischen relativen Lageunterschied zwischen den Detektierspulen 32a und 32b und dem dünnen amor­ phen Streifen 34 hervorgerufene Ausgangsspannungsdrift zu kompensieren und signifikant zu reduzieren.

In dem Lenk-Drehmoment-Sensor 30 können deshalb ein mechani­ scher relativer Lageunterschied zwischen den Detektierspulen 32a und 32b und der Spule 4 aufgrund von thermischen Charak­ teristika sowie Änderungen des magnetischen Widerstandes (Ände­ rungen in der Permeabilität und Wirbelstromverlust) in der Nähe der Detektierspulen kompensiert werden.

Dies minimiert eine Drift der Sensorausgangsspannung, so daß ein Sensor bereitgestellt ist, der nur eine kleine, einer Temperaturänderung zuschreibbare Ausgangsspannungsdrift auf­ weist, und der ein Lenk-Drehmoment mit Genauigkeit stabil erfassen kann.

Wie in dem Fall der in dem Diagramm der Fig. 6 gezeigten Bezie­ hungen zwischen der Anzahl der Leiterwindungen in den Detek­ tierspulen 2a, der Anzahl der Leiterwindungen in der Detektier­ spule 2b und der Ausgangsspannungsdrift wird, falls die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektierspule 32b auf N2 (konstant) gesetzt ist und die Anzahl N der Leiterwindungen in der Detek­ tierspule 32a verändert wird, die Ausgangsspannungsdrift besei­ tigt, wenn gilt N = N2 + α.

Die Beziehungen, die zwischen der Temperatur T und den Indukti­ vitäten L₁ und L₂ der Detektierspulen 32a und 32b festgestellt werden, wenn die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektier­ spule 32a und die Anzahl der Leiterwindungen in der Detektier­ spule 32b auf N2 + α bzw. N2 festgesetzt sind zum Auslegen des Lenk-Drehmoments-Sensors 30, sind dieselben, wie im Diagramm der Fig. 7 gezeigt.

Eine Zunahme ΔL₁ in der Induktivität der Detektierspule 32a und eine Zunahme ΔL₂ in der Induktivität der Detektierspule 32b sind innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs ΔT gleich. Wenn ΔL₁ = ΔL₂ gilt, nähert sich eine Ausgangsspannungsdrift aufgrund einer Temperaturänderung idealerweise Null.

Gemäß der Beziehung, die zwischen der Temperatur T und der Induktivität L festgestellt wird, wenn die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 32a und die Anzahl der Leiter­ windungen in der Detektierspule 32b gleich sind beim Auslegen des Lenk-Drehmoment-Sensors 30, unterscheiden sich eine Zunahme ΔL₁ in der Induktivität der Detektierspule 32a und eine Zunahme ΔL₂ in der Induktivität der Detektierspule 32b innerhalb eines gewissen Temperaturbereiches AT (ΔL₁ < ΔL₂), wie im Diagramm der Fig. 8 gezeigt.

Folglich bewirkt eine Temperaturänderung ein Driften der Aus­ gabe bzw. des Ausgangssignals des Lenk-Drehmoment-Sensors 30.

Gemäß der oben beschriebenen, vorliegenden Erfindung kann die Anzahl von Leiterwindungen in zwei Detektierspulen unterschied­ lich festgesetzt werden, um die thermischen Charakteristika der Detektierspulen aus dem Gleichgewicht zu bringen, und anderer­ seits kann die Anzahl der Leiterwindungen in einer der beiden Detektierspulen erhöht oder vermindert werden, um die Richtung und das Niveau einer Ausgangsspannungsdrift einzustellen. Die thermischen Charakteristika eines Sensors können kompensiert werden durch Festsetzen einer elektrischen Abweichung derart, daß die Abweichung und ein mechanischer Unterschied aufgrund einer Temperaturänderung kompensiert sind.

Folglich liefert ein Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung einen stabilen, hochgradig genauen Lenk-Drehmoment-Sensor für elektrisch angetriebene Lenksysteme, der mit geringen Fehlern arbeitet. Eine einfache Anordnung mit unterschiedlicher Anzahl von Leiterwindungen in den beiden Detektierspulen realisiert die oben beschriebenen Vorteile.

Gemäß der oben dargelegten, vorliegenden Erfindung wird eine Änderung in der Induktivität von zwei Spulen detektiert unter Verwendung einer transienten Spannungsantwort, die dieser Änderung entspricht. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Detektor des Differentialübertragertyps angewendet wer­ den, der eine Impedanzänderung als eine differenzielle Span­ nungsänderung detektiert, wie bisher bei herkömmlichen Sensoren verwendet.

Ergänzend sollen, insbesondere in Bezug auf die Erfindung, die nachfolgenden Überlegungen dargelegt werden, wobei auf die Fig. 11 und 12 Bezug genommen wird.

Wichtige Ursachen, die bewirken, daß sich die Induktivität einer Detektierspule mit der Temperatur ändert, sind:

Ursache A:
Änderung der magnetischen Eigenschaften (wie etwa Permea­ bilität, Wirbelstromverlust) einer Detektierspule und des diese umgebenden Materials; und
Ursache B:
Änderungen der relativen Lage zwischen einem Kern und der Detektierspule gemäß einem Unterschied der thermischen Expansion der Detektierspule und des diese umgebenden Materials.

Gemäß dem Stand der Technik wurde zur Vermeidung einer Änderung durch die Ursache A der Unterschied zwischen den Induktivitäten L₁ und L₂ zweier Spulen (vgl. Fig. 11) kompensiert, indem zwei Detektierspulen mit gleicher Anzahl von Leiterwindungen ver­ wendet wurden und die Differenz von zwei die Induktivitäten repräsentierenden Signale verstärkt wurde. Für ein Lenkdrehmo­ mentsignal Ts erhält man bei einer Temperatur T₀ bzw. T₁ (a = Verstärkungsgrad)

Ts = (L₁ - L₂) · a . . . Temperatur T₀

Ts = [(L₁ + ΔL) - (L2 - ΔL)] · a . . . Temperatur T₁.

Zur Minimierung einer Änderung aufgrund der Ursache B wurden gemäß dem Stand der Technik Materialien mit dem gleichen ther­ mischen Expansionskoeffizienten für die Detektierspule und das diese umgebende Material verwendet.

Im Vergleich hierzu werden gemäß des hier vorgeschlagenen neuen Ansatzes zwei Detektierspulen mit unterschiedlicher Anzahl von Leiterwindungen verwendet und eine Änderung der Induktivitäten aufgrund der Ursache A und aufgrund der Ursache B zugelassen, allerdings derart, daß die Änderungen aufgrund der beiden Ursachen in entgegengesetzte Richtungen gehen, um eine Kom­ pensation zu erreichen.

In der Praxis ist die Änderung der Induktivität aufgrund der Ursache B durch die Expansionsrate und die Anordnung von umge­ benden Komponenten bestimmt. Die Änderung der Induktivität aufgrund der Ursache A variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Leiterwindungen der Detektierspulen, so daß eine Kompensa­ tion erreicht ist, wenn eine angemessene Anzahl von Leiterwin­ dungen jeweils für die beiden Spulen verwendet wird. Anhand der Fig. 12 soll dies genauer ausgeführt werden, wobei die Aus­ führungen bezüglich der Induktivität L₂ der einen Spule ent­ sprechend für die Induktivität L₁ der anderen Spule gelten.

Die die Abhängigkeit der Induktivität L von der Temperatur angebende Kurve hängt von der Änderung der Anzahl der Leiter­ windungen der Detektierspulen ab. Falls eine erste Detektier­ spule (Induktivität L₁) mit N₁ Leiterwindungen verwendet wird zusammen mit einer zweiten Detektierspule mit N₁ + α Leiterwin­ dungen, ergibt sich eine Abhängigkeit der Induktivität L₂ der zweiten Detektierspule wie in Fig. 12 grob angegeben. Zu der Änderung der Induktivität L₂ mit der Temperatur T tragen die obengenannten Ursachen A und B bei, wie durch die gestrichelten Kurven in Fig. 12 angedeutet. Die Ursache A würde alleine zu der Kurve L₂′′ führen, deren Steigung größer als die Steigung der Kurve L₁ ist. Die Ursache B alleine würde zu der Kurve L₂′ führen, deren Steigung kleiner als die Steigung der Kurve L₁ ist.

Falls eine angemessene Anzahl N₁ + α von Leiterwindungen festge­ setzt ist, führen die Ursachen A und B gemeinsam zu einer Kurve L₂, die die gleiche Steigung wie die Kurve L₁ aufweist.

Im Fall von Temperaturänderungen bleibt dementsprechend die Differenz (L₂ - L₁) konstant. Ist das Lenkdrehmoment Null, so ergibt sich bei einer gewissen Temperatur ein Meßwert M = (L₂ - L₁), der von der Temperatur unabhängig ist und von einer Sensorschaltung oder dgl. als Offsetwert zu berücksichti­ gen ist. Das Ausgangssignal der Sensorschaltung ist dann stets ein nicht durch Temperaturänderungen beeinflußtes Maß für das Lenk-Drehmoment.

Allgemein ausgedrückt wird also durch die entsprechende Wahl der Leiterwindungen N₁ und N₂ = N₁ + α für die beiden Detektier­ spulen des Sensors erreicht, daß die Signaleigenschaften (vgl. Ursache A) der beiden Detektierspulen die Temperatureigenschaf­ ten der von durch mechanische Ausdehnungsänderungen hervor­ gerufenen Signale kompensieren, welche Ausdehnungsänderungen durch Temperaturänderungen des Sensors verursacht sind (vgl. Ursache B).

Um zusammenzufassen: Erfindungsgemäß wird eine Anordnung vor­ geschlagen zum Kompensieren der thermischen Charakteristika eines Sensors, wobei der Sensor einen von einer Neutralstellung in zwei Richtungen entlang einer Linie bewegbaren Kern und zwei symmetrisch entlang der Linie angeordnete Detektierspulen umfaßt, wobei die Neutralstellung an der Symmetriemitte an­ geordnet ist, in welchem Sensor eine Änderung in der Induktivi­ tät der beiden Detektierspulen aufgrund der Bewegung des Kerns elektrisch erfaßt wird, wobei die Anordnung derart angepaßt ist, daß die Anzahl von Leiterwindungen in den beiden Detek­ tierspulen unterschiedlich festgesetzt sind (vgl. insbesondere Fig. 6 und Fig. 7), um eine Änderung in den mechanisch-thermi­ schen Charakteristika des Sensors, insbesondere eine mechanisch erzeugte Änderung in den thermischen Charakteristika des Sen­ sors zu kompensieren. Die Anordnung ermöglicht, daß ein mecha­ nischer Lageunterschied zwischen den Detektierspulen und dem Kern aufgrund einer Temperaturänderung kompensiert wird und daß eine Ausgangsspannungsdrift aufgrund einer Temperaturänderung reduziert wird, was folglich die Genauigkeit des Sensors er­ höht.

Claims (10)

1. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Sensors (1; 30), wobei der Sensor einen von einer Neutralstellung in zwei Richtungen entlang einer Linie bewegbaren Kern (4; 34) und zwei symmetrisch entlang der Linie angeordnete Detektier­ spulen (2a, 2b; 32a, 32b) umfaßt, wobei die Neutral­ stellung an der Symmetriemitte angeordnet ist, in welchem Sensor (1; 30) eine Änderung in der Indukti­ vität (L₁ bzw. L₂) der beiden Detektierspulen (2a, 2b; 32a, 32b) aufgrund der Bewegung des Kerns (4; 34) elektrisch erfaßt wird, wobei die Anordnung derart angepaßt ist, daß die Anzahl von Leiterwin­ dungen (N1, N2) in den beiden Detektierspulen unter­ schiedlich festgesetzt sind, um eine Änderung in den mechanisch-thermischen Charakteristika des Sensors zu kompensieren.

2. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Sensors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) axial bewegbar ist und daß die beiden Detektierspulen (2a, 2b) axial festgelegt und axial und symmetrisch in Reihe mit­ einander angeordnet sind.

3. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors (1), insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, in welchem Sensor (1) ein Drehstab (8) verwendet wird zum Verbinden einer Eingangswelle (6) und einer Ausgangswelle (7) mit­ einander, wobei ein Kern (4), der durch ein auf die Eingangswelle (6) und die Ausgangswelle (7) wirken­ des Drehmoment bewegt wird, über die Eingangswelle und die Ausgangswelle gesteckt ist, wobei zwei De­ tektierspulen (2a, 2b) symmetrisch angeordnet sind mit einer an der Symmetriemitte angeordneten Neu­ tralstellung, wobei eine Änderung in der Induktivi­ tät (L₁ bzw. L₂) der beiden Detektierspulen (2a, 2b) aufgrund der Bewegung des Kerns (4) elektrisch er­ faßt wird, wobei die Anordnung derart angepaßt ist, daß die Signaleigenschaften der beiden unterschied­ liche Anzahl von Leiterwindungen (N₁, N₂) aufweisen­ den Detektierspulen (2a, 2b) die Temperatureigen­ schaften der von durch mechanische Ausdehnungsände­ rungen hervorgerufenen Signale kompensieren, welche Ausdehnungsänderungen durch Temperaturänderungen des Sensors verursacht sind.

4. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor ein Lenk-Drehmoment-Sensor (1) für ein elektrisch angetriebenes Lenksystem ist.

5. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) eine Ausgangswelle (7) über einen Drehstab (8) dreht, wenn ein Lenk-Drehmoment an der Eingangswelle (6) eingegeben wird, und wobei das drehende Drehmo­ ment über die Eingangswelle (6) und die Ausgangs­ welle (7) zu der axialen Bewegung des Kerns (4) umgewandelt wird.

6. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs­ welle (6) eine Ausgangswelle (7) über einen Drehstab (8) unter Verwindung des Drehstabs (8) dreht, wenn ein Lenk-Drehmoment an der Eingangswelle (6) einge­ geben wird, und wobei das drehende Drehmoment über die Eingangswelle (6) und die Ausgangswelle (7) zu der axialen Bewegung des Kerns (4) umgewandelt wird.

7. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors (30), insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, in welchem Sensor (30) ein magnetisches Element (34), dessen magnetischen Cha­ rakteristika sich unter der Wirkung eines Drehmo­ ments ändern, über einer Drehwelle (35) vorgesehen ist, wobei zwei Detektierspulen (32a, 32b) nahe der Drehwelle (35) angeordnet sind, und wobei eine Ände­ rung in der Induktivität (L₁ bzw. L₂) der beiden De­ tektierspulen (32a, 32b) aufgrund dessen, daß sich das magnetische Element (34) elektromagnetisch än­ dert, elektrisch erfaßt wird, wobei die Anordnung derart angepaßt ist, daß die Signaleigenschaften der beiden unterschiedliche Anzahl von Leiterwindungen (N₁, N₂) aufweisenden Detektierspulen (32a, 32b) die Temperatureigenschaften der von durch mechanische Ausdehnungsänderungen hervorgerufenen Signale kom­ pensieren, welche Ausdehnungsänderungen durch Tempe­ raturänderungen des Sensors verursacht sind.

8. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Element (34), dessen magnetische Charakteristika geändert werden, ein dünner amorpher Streifen (34) ist, der über einem Kern vorgesehen ist, welcher, um axial bewegbar zu sein, über eine Eingangswelle (35) und eine Ausgangswelle (48) gesteckt ist, auf die das Drehmoment wirkt.

9. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Drehmomentsensors nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne amorphe Strei­ fen (34) einen schrägen Schlitz (37) aufweist.

10. Anordnung zum Kompensieren der thermischen Charak­ teristika eines Sensors, insbesondere eines Drehmo­ mentsensors (1; 30), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensa­ tion eine durch Temperaturänderungen hervorgerufene Ausgangssignaldrift des Sensors (1; 30) minimiert.