(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気弾性センサ装置のノイズ電界効果を排除する。【解決手段】強磁性部材１は、軸方向に配置され反対方向の磁化を持つ複数の磁気トラック１５５、１５６を含む。複数の磁気トラック１５５、１５６には、少なくとも１つのコイルを含む第１の磁場センサ１５３、１５４および第２の磁場センサ１５７、１６３が強磁性部材１に関して径方向に配置され、周囲環境から、及び／又は、強磁性部材１からの磁気情報を検出して信号を発信する。磁気トラック１５５、１５６に関連付けられた磁場センサ１５３、１５４，１５７、１６３によって生成された信号は、信号チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を形成する。信号チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を形成するために、第１の磁場センサ１５３、１５４及び第２の磁場センサ１５７、１６３は、割り当てられた磁気トラックの磁化の方向に沿って組み合わされる。【選択図】図１
2020020786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に強磁性の物質を有する部材であって、磁化可能領域が、互いに隣接して配置された１つ又は複数の磁化可能トラックを含み、前記磁化可能トラックは、反対方向の磁化を持ち、前記１つ又は複数の磁化可能トラックは、前記部材に関して軸方向に配置されている部材と、
少なくとも１つのコイルを含む第１の磁場センサであって、前記部材に関して径方向に配置され、周囲環境から及び／又は前記部材からの磁気情報を検出して信号を発信し、少なくとも２つの磁化可能トラックのそれぞれに割り当て可能である、第１の磁場センサと、
少なくとも１つのコイルを含む第２の磁場センサであって、前記部材に関して径方向に配置され、周囲環境から及び／又は前記部材からの磁気情報を検出して信号を発信し、少なくとも２つの磁化可能トラックのそれぞれに割り当て可能である、第２の磁場センサと、又は、
それぞれ、少なくとも１つのコイルを含む１つ又は複数のさらなる磁場センサであって、前記部材に関して径方向に配置され、周囲環境からの磁気情報を検出し、及び／又は、信号を発信し、１つ又は複数のさらなる磁化可能トラックに割り当て可能である、１つ又は複数のさらなる磁場センサと、を備える、外部の磁気の影響を判定する磁場センサ装置であって、
各前記磁場センサの信号は、少なくとも１つの別の磁場センサの信号に関連して設定され、
各磁気トラックに関連付けられた前記磁場センサによって生成された信号は、少なくとも１つの個別信号チャンネルを形成し、
前記信号チャンネルを形成するために、第１の磁場センサ及び第２の磁場センサは、割り当てられた磁気トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に互いに組み合わされる、磁場センサ装置。
【請求項２】
各前記個別信号チャンネルの磁場センサ、及び／又は、対応するコイルは、前記部材に関して径方向に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項３】
各前記個別信号チャンネルの磁場センサ、及び／又は、対応するコイルは、前記部材に近接して位置していることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの磁場センサは、磁束の差分信号の共通信号を生成することが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項５】
少なくとも２つの個別チャンネルにより、１つの共通のチャンネルが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項６】
各チャンネルは、個別に較正可能であることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項７】
各個別チャンネルは、磁気弾性効果、及び／又は、コモンモードフィールド、及び／又は、近接場効果に起因する磁束を測定可能であることを特徴とする、請求項１に記載の磁場センサ装置。
【請求項８】
前記個別信号チャンネルが組み合わされて、コモンモードフィールドを排除可能なように、配置されていることを特徴とする、先行する請求項の1項以上に記載の磁場センサ装置。
【請求項９】
前記個別の信号チャンネルが較正されて、発散場又は不平衡コモンモードフィールドを排除可能なように、配置されていることを特徴とする、先行する請求項の1項以上に記載の磁場センサ装置。
【請求項１０】
先行する請求項の1項以上に記載の、外部の磁気の影響を判定する方法であって、
少なくとも１つの強磁性物質を含む部材を磁化するステップと、
前記部材上に、所定の磁化の方向を有する少なくとも１つの磁化可能トラックを生成するステップと、
少なくとも１つの磁場センサ、及び、少なくとも１つの対応するコイルを準備して、１つの個別チャンネルを形成するステップと、
互いに関連付けて設定された前記少なくとも１つの磁場センサ、及び、各磁場センサの少なくとも１つの対応するコイルを、割り当てられた磁化可能トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に配置するステップと、
個別チャンネルごとに、少なくとも１つのセンサ、及び／又は、少なくとも１つの対応するコイルにより、前記部材の少なくとも１つの磁化可能トラックを測定するステップと、
前記個別チャンネルの測定による信号を生成するステップと、
前記個別チャンネルによって生じた信号における磁気ノイズの存在を判定するステップと、
少なくとも１つの前記個別チャンネルを平衡化して、前記信号中に存在するノイズを除去するステップと、を含む方法。
【請求項１１】
デュアルデュアルバンド構成に適用可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
トライバンド構成に適用可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
外部の磁気の影響を判定する装置の使用であって、前記装置は、
少なくとも部分的に強磁性の物質を有する部材であって、磁化可能領域が、１つ又は複数の相反する磁気トラックを有し、少なくとも３つの磁気トラックが、前記部材に関して軸方向に配置された、部材と、
信号を発信する第１の磁場センサであって、少なくとも２つのコイルを有し、前記部材に関して径方向に配置され、第１の磁気トラック、及び、中央の磁気トラックに割り当て可能である第１の磁場センサと、
信号を発信する第２の磁場センサであって、少なくとも２つのコイルを有し、前記部材に関して径方向に配置され、前記中央の磁気トラック、及び、第３の磁気トラックに割り当て可能である第２の磁場センサと、を備え、
前記第１のセンサの信号は、前記第２のセンサの信号に関連して設定可能である装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の誤差、干渉作用、又は、他の影響による磁気的影響を判定するための磁気弾性センサ装置に関する。磁気弾性センサ装置は、少なくとも部分的に強磁性物質から成る部材、具体的には、外部の磁気の影響を判定するための２つ以上のセンサを含む装置を備える。
【背景技術】
【０００２】
このような装置は、特に、少なくとも１つの磁気弾性センサを含む。磁気弾性センサの一例は、US 9,347,845 B2に開示されている。
【０００３】
磁気弾性センサは、長手方向に延びるシャフト状部材を有しており、この部材は、負荷を受ける。磁気弾性活性領域が、当該部材の一部に直接的又は間接的に取り付けられるか、又は、当該部材の一部を形成することにより、機械的応力がこの活性領域に伝達されるようになっている。この活性領域の磁気的に偏極した領域は、加えられる応力が大きくなる程、らせん状になる。磁気弾性活性領域に近接して、この磁気的に偏極した領域から発生する応力誘導磁束に対応する信号を出力する磁場センサが配置されている。この磁気センサは、せん断応力及び圧縮応力のうちの１つを測定する。この磁気センサは、上記部材に対する所定かつ固定の空間整合性を有するように配置された、少なくとも１つの方向感受性磁場センサを含んでいてよい。
【０００４】
US 2016/0238472 A1によれば、外部の磁気の影響を判定する装置は、少なくとも部分的に強磁性物質から成る部材を含む。これは、磁化可能領域が、少なくとも３つの磁気トラックを含むことをさらに示している。これらのうちの隣接する磁気トラックは、それぞれ、互いに逆方向に磁化されている。少なくとも３つの磁気トラックは、この部材に関して軸方向に配置されている。
【０００５】
上記部材の径方向に配置された信号発信用の第１の磁場センサの少なくとも１つのコイルは、第１の外部磁気トラックと少なくとも１つの中央磁気トラックとに割り当てられることが可能である。前記部材に関して径方向に配置された信号発信用の第２の磁場センサの少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの中央磁気トラックと第２の外部磁気トラックとに割り当てられることが可能である。
【０００６】
第１のセンサの信号は、第２のセンサの信号に関連付けて設定される。
【０００７】
磁気トラックＡ及び磁気トラックＢにわたる磁場、並びに、磁気トラックＢ及び磁気トラックＣにわたる磁場の量、又は、磁場間の差分に関する情報が得られる。
【０００８】
各測定が、チャンネルを個別に接続することにより行われるため、当該チャンネルにより出力される信号を、必要に応じて生成可能である。
［従来技術の欠点］
【０００９】
現在の磁場センサの多くでは、満足する状態で並行して測定される２つ以上の部材の製造公差を除去することは困難である。
【００１０】
最新の磁場センサの多くは、測定素子の公差又は部材の形状のいずれかにより生成された誤差を抽出しない。
【００１１】
多くの場合、電流検知素子が、複数の磁気バンドを十分にカバーする並列チャンネルを使いこなすことは難しい。
【００１２】
不要なノイズを除去するために情報を収集することと、警告の目的で情報を収集することとを同時に行うことは、難しいことが分かっている。
【００１３】
公知の磁場センサは、近接場の量、又は、幾つかの磁気トラックにわたる磁場間の差分といった他の情報を提供しない。
【００１４】
現在の磁場センサが行う測定は、ノイズや、周囲環境におけるいかなる磁場変化も抽出しない。
【００１５】
本願は、磁束ゲート、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ等の何等かの技術に基づき得る磁場センサに関する。以下では、本願は、磁場センサとしてのセンサに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】US 9,347,845 B2
【特許文献２】US 2016/0238472 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
US 2016/0238472は、出願人の従来発明を保護するものであり、極めて多数の技術的応用において満足する結果を提供するものである。
【００１８】
しかしながら、実務では、近接場ノイズ及びコモンモードフィールドの較正が、あらゆる応用の要件を満たしている訳ではない。
【００１９】
まだ、実施には、多くの改善点及びさらなる作用があり、これが、以下に記載する本発明の目的に繋がる。
【００２０】
本発明の一目的は、複数のチャンネルが厳密に一致するように、各チャンネルを個別に較正可能な磁気弾性センサ装置を提供することにある。したがって、本発明の一目的は、近接場ノイズ、コモンモードフィールド、及び、他の不要なノイズ信号を較正することにある。
【００２１】
他の一態様は、悪影響を個別に除去することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、磁気弾性センサ装置のチャンネル信号を効果的かつ信頼性を有して組み合わせて、ノイズ電界効果を排除することにある。このノイズ電界効果は、コモンモードノイズフィールドから生じ得る。
【００２３】
いうまでもないが、ノイズの発生源は、コモンモードノイズフィールド以外のノイズフィールドであってもよい。
【００２４】
また、磁気弾性センサ装置は、既知の近接場を排除するために較正可能なチャンネルを提供するはずである。
【００２５】
本発明の他の目的は、磁気弾性センサ装置のコイルを分割して別々のチャンネルを形成させるように構成され得る、磁気弾性センサ装置を提供することにある。
【００２６】
本発明のさらに他の目的は、さらにセンサを分割して別々のチャンネルを形成させる、磁気弾性センサ装置を生成することにある。
【００２７】
また、磁気弾性センサ装置は、一方では、トライバンド用途又はそれ以上の数のバンド用途、及び／又は、２つの磁気バンドを用いた用途で、機能可能となるはずである。磁気弾性センサ装置は、他方では、単一の磁気バンドを用いて使用されるはずである。
【００２８】
したがって、磁気弾性センサ装置は、任意の数の磁気トラック、及び、任意の数の磁場センサ、及び／又は、少なくとも１つの関連付けられたコイルを用いて測定可能であるはずである。
【００２９】
本発明の他の目的は、センサの機能を変化させることを可能にすることにある。
【００３０】
これに関して、本発明のさらなる目的は、不要な悪影響を自動的に除去することが可能な信号を提供するセンサを生成することにある。
【００３１】
本発明の他の目的によれば、測定対象の部材の製造公差とは無関係に、センサ信号のコモンモードの取り消しが可能になるはずである。
【００３２】
本発明のさらなる目的は、コモンモードフィールドの磁場強度と、センサに存在する近接場の磁場強度とを、同時に測定するセンサを提供することにある。
【００３３】
他の実施形態は、任意の数の磁気バンド、センサ、及び／又は、コイルを含む装置を対象とし得る。
【００３４】
本発明の他の目的によれば、センサは、センサに存在する不要なノイズを除去するための情報と、警告の目的用の情報とを、同時に収集することを提供する。
【００３５】
上述の課題は、請求項１、及び、対応する従属請求項に記載の好ましい実施形態によって解決される。
［最も近い従来技術の機能］
【００３６】
最も近い従来技術は、本発明の発明者によるUS 2016/0238472である。
【００３７】
図４は、最も近い従来技術の一例である。図４は、３つの磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１を有するトライバンド構成の強磁性部材１を示している。これらの磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、互いに隣接して配置されている。磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、中央磁気トラック１５６を含む。この中央磁気トラック１５６の各側面に隣接して、少なくとも１つの外側磁気トラック１５５、１６１が配置されている。
【００３８】
各磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、反対の磁化を有している。
【００３９】
各磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４のうちの少なくとも１つと通信する。
【００４０】
各チャンネルは、少なくとも２つのコイル（図示しない）を有している。
【００４１】
磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４は、強磁性部材１の外周に配置されており、磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１である磁気弾性活性領域に対して径方向に位置している。
【００４２】
磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４は、当該部材に存在するせん断応力を測定する。
【００４３】
図４には、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４のうちの少なくとも２つ、及び／又は、対応する磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４のコイルが、互いに軸方向に接続されて、デュアルデュアル構成のチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を形成している。
【００４４】
この磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４のうちの少なくとも２つは、互いに、強磁性部材１に対して軸方向に接続されている。
【００４５】
例を挙げると、図４では、センサ１５３、１５８、１５４、１５９は、チャンネルＣｈ１を形成するだろう。他方、センサ１６０、１５７及び１６４、１６３は、互いに接続されて第２のチャンネルＣｈ２を形成するだろう。
【００４６】
図４に示される最も近い従来技術では、標準的な示差測定法を用いて、チャンネルＣｈ１及びＣｈ２の個別センサを形成している。
【００４７】
図４では、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５８、１５４、及び、１５９から成り、チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１６０、１５７、１６４、及び、１６３から成り、チャンネルＣｈ１及びＣｈ２は、デュアルデュアルバンド構成により組み合わされている。これらは共に、チャンネルＣｈ１及びＣｈ２の磁場センサを、強磁性部材１に対して軸方向において連結している。
【００４８】
図４の従来技術のトライバンド測定は、磁場センサ１５３、１５４、１５８、１５９を組み合わせた楕円１６８を用いて形成されている。楕円１６９は、磁場センサ１６０、１６４、１５７、及び、１６３を組み合わせている。
【００４９】
図４（従来技術）は、磁場センサ１５３、１５８、１５４、及び、１５９を組み合わせたもの（楕円１６８）と、磁場センサ１６０、１６４、１５７、及び、１６３を組み合わせたもの（楕円１６９）が、磁気トラック１５５、１５６、１６１のデュアルデュアル構成の一部であることを示している。
【００５０】
磁場センサ１５３、１５８、１５４、及び、１５９（楕円１６８）は、チャンネルＣｈ１と通信し、他方、磁場センサ１６０、１６４、１５７、及び、１６３（楕円１６９）は、チャンネルＣｈ２と通信する。
【００５１】
チャンネルＣｈ１及びＣｈ２をそれぞれ形成するために、楕円１６８（チャンネルＣｈ１）及び楕円１６９（チャンネルＣｈ２）の両方において、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、及び、１５８、１５９、１６０、１６４は、互いに、強磁性部材１に対して軸方向に結び付けられている。
【００５２】
図４に示される磁気トラック１５５、１５６、１６１のデュアルデュアルバンド構成において、中央磁気トラック１５６は、チャンネルＣｈ１及びチャンネルＣｈ２の両方に関連している。
【００５３】
換言すれば、図４のデュアルデュアル構成では、磁気トラック１５６は、チャンネルＣｈ１に関連する磁場センサ１５８及び１５９と通信する。しかしながら、磁気トラック１５６は、チャンネルＣｈ２に関連する磁場センサ１６０及び１６４とも通信する。
【００５４】
図４に示すデュアルデュアル構成は、２つのチャンネルＣｈ１及びＣｈ２を有しており、これらは、磁場センサ１５３、１５４、１５８、１５９（チャンネルＣｈ１）及び磁場センサ１６０、１６４、１５７、１６３を備えている。２つの個別チャンネルＣｈ１及びＣｈ２に関連する磁場センサ１６０、１５８、１５９、１６４は、いずれも、同じ磁気トラック１５６と通信する。
【００５５】
組み合わされた楕円１６８及び楕円１６９は、それぞれ、個別のＣｈ１（楕円１６８）及びＣｈ２（楕円１６９）を表している。
【００５６】
したがって、図４は、２つの個別の楕円１６８及び１６９を有している。各楕円１６８、１６９は、それぞれ、個別チャンネルＣｈ１及びＣｈ２によって示される個々の測定を表している。測定結果は、１つのチャンネルの１つの信号として出力されることになる。
【００５７】
楕円１６８及び楕円１６９であるデュアルデュアルオプションの組み合わされた信号が加算されると、この出力は、図５の楕円１７０の出力と全く同じになる。
【００５８】
図５は、最も近い従来技術の別の例の図である。図５は、トライバンド構成の３つの磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１を有する強磁性部材１を示している。この磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、互いに隣接して配置されている。磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、中央磁気トラック１５６を含む。中央磁気トラック１５６の各側面に隣接して、少なくとも１つの外側磁気トラック１５５、１６１が配置されている。
【００５９】
各磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、反対の磁化を有している。
【００６０】
各磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４のうちの少なくとも１つと通信する。
【００６１】
各チャンネルは、少なくとも２つのコイル（図示しない）を有している。
【００６２】
磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４は、強磁性部材１の外周に配置されており、磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１である磁気弾性活性領域に対して径方向に位置している。
【００６３】
磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４は、当該部材に存在するせん断応力を測定する。
【００６４】
図４と異なり、図５には、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４、及び／又は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４の対応するコイルが、互いに、強磁性部材に関して軸方向に接続されており、単一のチャンネルＣｈ１を形成している。
【００６５】
この図５に示される最も近い従来技術は、標準的な示差測定法を用いて、チャンネルＣｈ１の、個々の磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４、及び／又は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、及び、１６４の対応するコイルを個別に形成する。
【００６６】
図５に示される対応するコイルを含むこれらの８つの磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、及び、１５８、１５９、１６０、１６４は、楕円１７０の一部であり、磁気トラック１５５、１５６、１６１のトライバンド構成を構成する。
【００６７】
しかしながら、楕円１７０では、対応するコイルを含む磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３及び１５８、１５９、１６０、１６４は、１回の測定でカバーされる。測定結果は、１つのチャンネルの１つの信号として出力されることになる。
【００６８】
対応するコイルを含む磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３及び１５８、１５９、１６０、１６４は、単一のチャンネルＣｈ１を表している。しかしながら、チャンネルＣｈ１の磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３及び１５８、１５９、１６０、１６４は、２つの磁場センサの群に分割されている。したがって、チャンネルＣｈ１の磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３及び１５８、１５９、１６０、１６４の各群は、個別の磁気トラック１５５、１５６、及び、１６１に関連する。
【００６９】
個別の磁気トラック１５５は、磁場センサ１５３及び１５４に関連付けられており、他方、個別の磁気トラック１６１は、磁場センサ１５７及び１６３に関連付けられている。中央磁気トラック１５６は、２つの群の磁場センサ１５８、１５９及び１６０、１６４に関連する。
【課題を解決するための手段】
【００７０】
しかしながら、本発明は、上記で説明した従来技術とは、個別磁気トラックに関する測定を提供する点において区別される。磁気トラックは、磁化可能トラック又は磁気バンドと呼ばれることも可能である。以下の３つのオプションは、センサを複数の単一検知要素に分解可能な、複数の別の態様の例である。
【００７１】
以下では、用語「検知要素」とは、磁場センサ及び関連付けられた「コイル」といった「センサ」を指す。
【００７２】
［第１のオプション］
第１のオプションは、図１に示される２つのチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を指す。第１のチャンネルＣｈ１は、１つの磁気トラック１５５に関連し、第２のチャンネルＣｈ２は、磁気トラック１５６に関連する。
【００７３】
［第２のオプション］
第２のオプションは、３つのチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３を有する図２を指す。第１のチャンネルＣｈ１は、磁気トラック１５５に結び付けられており、他方、第２のチャンネルＣｈ２は、磁気トラック１５６に結び付けられている。チャンネルＣｈ３は、磁気トラック１６１と通信する。
【００７４】
［第３のオプション］
第３のオプションは、個別チャンネルである、同様に偏極された磁気トラックを組み合わせることを示している。例えば図３では、検知要素は、１５３、１５７、１５４、及び、１６３であり、１つのチャンネルを磁気トラック１５５及び１６１上に含み、第２のチャンネルは、１６０、１５８、１５９、及び、１６４を磁気トラック１５６の上に含む。
【００７５】
本発明の概要を、以下に説明する。
【００７６】
［磁気弾性センサ装置］
本発明によれば、磁気弾性センサ装置は、少なくとも２つの個別チャンネルを含む。これらの各チャンネルは、少なくとも１つの磁場センサを含む。
【００７７】
具体的には、磁気弾性センサ装置は、「２チャンネル２点デュアルバンド平衡センサ」を含む第１の実施形態を示し、第２の実施形態は、「３チャンネル２点トライバンド平衡センサ」を含む。第３の実施形態は、「２チャンネル２点トライバンド平衡センサ」を含む。しかしながら、磁気弾性センサ装置はこれらの実施形態に限定されないことは明らかである。US 2016/0238472の図面の一部が、本発明の図面と視覚的に類似しているので、本発明は、この最も近い従来技術との違いを強調することで、より詳細に説明可能である。したがって、この最も近い従来技術を、まず図４を参照しながら説明する。
【００７８】
［磁気弾性センサ装置は以下の要素を提供する］
磁気弾性センサ装置は、強磁性部材上に配置された少なくとも１つの個別磁気トラックを示す。トラックの同義語は、バンドという語であり、本明細書でも使用される。
【００７９】
強磁性部材は、長手方向に延びるシャフト状部材である。強磁性部材は、当該部材に機械的応力を導入する負荷を受ける。
【００８０】
少なくとも１つの磁気弾性活性領域が、当該部材の一部に直接的又は間接的に接続されるか、又は、当該部材の一部を形成する。これにより、機械的応力は、磁気弾性センサ装置の磁気弾性活性領域に伝達される。
【００８１】
好ましくは、この活性領域は、少なくとも１つの磁気的に偏極した領域を含む。この領域は、印加される応力が増大するほど、極性が活性化するような領域である。
【００８２】
少なくとも１つの磁場センサが、少なくとも１つの磁気弾性活性領域に近接して配置されている。この磁場センサは、磁気的に偏極した領域から生じる応力誘導型磁束に対応する信号を出力する。
【００８３】
磁場センサは、方向感受性磁場センサを含む。この磁場センサは、せん断応力、及び／又は、圧縮応力の少なくとも１つを測定するように構成されている。
【００８４】
また、磁場センサは、強磁性部材である部材に対して、所定かつ固定の空間整合性を有するように配置されている。
【００８５】
この強磁性部材は、好ましくは、少なくとも部分的に中空シャフトであり、機能性は、強磁性部材から離間され、かつ、径方向円周に配置された磁気弾性センサ装置の多数の磁場センサに関連している。
【発明の効果】
【００８６】
本発明の機能、及び、最も近い従来技術との相違点を図示し、図１〜図３及び図６を参照して説明する。
【００８７】
信号チャンネルを形成するために、第１の磁場センサ及び第２の磁場センサは、割り当てられた磁気トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に互いに組み合わされている。
【００８８】
また、信号チャンネルを形成するために、第１の磁場センサ及び第２の磁場センサの対応するコイル同士は、割り当てられた磁気トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に互いに組み合わされている。
【００８９】
また、信号チャンネルを形成するために、磁場センサ、及び／又は、対応するコイルを含む任意の検知要素が、割り当てられた磁気トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に互いに組み合わされている。
【００９０】
各個別信号チャンネルの磁場センサ、及び／又は、対応するコイルは、部材に関して径方向に位置している。
【００９１】
各個別信号チャンネルの磁場センサ、及び／又は、対応するコイルは、部材に近接して位置している。
【００９２】
チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３は、少なくとも１つの磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４を含み、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４は、少なくとも１つのコイルを含む。
【００９３】
信号を生成するために、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４、及び／又は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４のコイルは、少なくとも１つの磁気トラック１５５、１５６、１６１と通信する。
【００９４】
チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３を形成するために、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４、及び／又は、そのコイルは、磁気トラック１５５、１５６、１６１と通信する。これらの磁気トラックに対して、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１５８、１５９、１６０、１６３、１６４、及び／又は、コイルは、径方向に配置されている。
【００９５】
図１では、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３及び磁場センサ１５４を含む。チャンネルＣｈ１はまた、磁場センサ１５３、１５４の少なくとも１つのコイルを含む。
【００９６】
したがって、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４に関連する。
【００９７】
チャンネルＣｈ１は、磁気トラック１５５に関連する。チャンネルＣｈ１と通信する磁場センサ１５３、１５４は、同じくチャンネルＣｈ１に関連する磁気トラック１５５に対して径方向に配置されている。
【００９８】
第２のチャンネルＣｈ２は、磁気トラック１５６に関連する。チャンネルＣｈ２と通信する磁場センサ１５７、１６３は、同じくチャンネルＣｈ２が関連する磁気トラック１５６に対して径方向に配置されている。
【００９９】
図２は、強磁性部材１がさらなる磁気トラック１６１を有する点において、図１と異なる構成を示す図である。したがって、図２には、３つの磁気トラック１５５、１５６、１６１が強磁性部材１上で互いに隣接しあって配置されている。
【０１００】
図２では、図１の構成に対して、さらなるチャンネルＣｈ３が加えられている。図２の第３のチャンネルＣｈ３は、磁気トラック１６１に関連する。
【０１０１】
第３のチャンネルＣｈ３は、磁気トラック１６１に関連する。チャンネルＣｈ３と通信する磁場センサ１５８、１５９は、同じくチャンネルＣｈ３に関連する磁気トラック１６１に対して径方向に配置されている。
【０１０２】
図３は、トライバンド構成を組み合わせて、２つのチャンネルＣｈ１及びＣｈ２にする方法の一例を示す図である。Ｃｈ１は、同様に偏極された磁気トラック１６１、１５５に対応する検知要素１５３、１５４、１５７、及び、１６３から成る。Ｃｈ２は、磁気検知要素１６０、１５８、１５９、及び、１６４を含む。
【０１０３】
各磁場センサ１５３、１５４、１６３、１５７、１５８、１５９は、各磁気トラック１５５、１５６、１６１に関連し、これらに対して、それぞれ、磁場センサ１５３、１５４、１６３、１５７、１５８、１５９が、強磁性部材１の径方向に配置されている。
【０１０４】
これに応じて、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４に関連するチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４のコイルとそれぞれ通信する。
【発明を実施するための形態】
【０１０５】
既に示したように、本発明は、少なくとも以下に示すような実施形態を含む。
【０１０６】
各実施形態では、各磁場センサは、少なくとも１つのコイルを含む。
【０１０７】
特定の磁場センサの上記コイルは、それぞれ、特定の磁場センサが関連する各磁気トラックに対応している。
【０１０８】
本発明の実施形態の全てにおいて、チャンネルは、少なくとも１つの磁場センサを含み、磁場センサは、少なくとも１つのコイルを含む。
【０１０９】
信号を生成するために、磁場センサ、及び／又は、磁場センサのコイルは、少なくとも１つの磁気トラックと通信する。
【０１１０】
チャンネルを形成するために、磁場センサ及び／又はそのコイルは、磁場センサ及び／又はそのコイルがその径方向に配置されている磁気トラックと通信する。
【０１１１】
［第１の実施形態］
磁気弾性センサ装置は、長手方向に延びるシャフト状部材を含む。この部材の上に、異なる極性の２つの磁気トラックが適用される。この部材は、強磁性部材と呼ばれる。
【０１１２】
第１の実施形態では、強磁性部材に関連して２つのチャンネルが設けられる。
【０１１３】
各チャンネルは、１つの磁場センサが磁気トラックのうちの１つと相互作用することにより生成される。
【０１１４】
各磁場センサは、２つのコイルを有している。
【０１１５】
第１の実施形態では、対応するチャンネルを形成するように接続されたコイルは、磁場センサに対応する磁気トラックに対して径方向に配置されている。
【０１１６】
センサは、長手方向に延びるシャフト状部材に印加された応力、及び、磁化トラックの磁化に与える、広く知られた原理による影響から生じた情報を受信する。
【０１１７】
第１の実施形態では、各チャンネルは信号を出力する。この信号は、磁気トラックに対して径方向に配置されて、対応するチャンネルの中心を形成する磁場センサのコイル対によって生成される。
【０１１８】
各チャンネルの個々の信号は、各磁気トラックに関する情報を生成する。個々のチャンネルによって受信された情報は、各チャンネルの個々のコイルの構成に依存する。
【０１１９】
第１の実施形態では、コイルの構成は、１つのセンサに関連する磁気トラックごとに２つのコイルを示している。
【０１２０】
当該１つのセンサのこれら２つのコイルは、対応する各磁気トラックに対して径方向に隣接して配置される。
【０１２１】
第１の実施形態では、個々のチャンネルによって生成された各信号間の差分が、それぞれ特定される。
【０１２２】
個々のチャンネルによって生成された信号は、個々の磁気トラック、及び、当該磁気トラックに対して径方向に配置された磁場センサのコイルに関連する。
【０１２３】
両チャンネルによる測定の後、測定結果が関連付けられ、チャンネルに存在する信号間の差分が調整される。チャンネルの差分の調整した後、チャンネルの信号は、一致することになる。
【０１２４】
第１の実施形態では、チャンネルによって受信される情報は、個々のチャンネルの個々のセンサの個々のコイルの構成に依存している。それゆえ、情報は、センサのコイルが径方向に配置されている個々の磁気トラックに関するものである。
【０１２５】
第１の実施形態は、最も近い従来技術と、個別チャンネルが、磁気トラック、及び、互いに径方向に配置された対応するセンサに関連する点において異なる。このように、チャンネルは、当該チャンネルと通信する磁気トラックに対して径方向に離間して配置された少なくとも１つのセンサと通信する。
【０１２６】
［第２の実施形態］
本実施形態も、長手方向に延びるシャフト状部材を備える。これも、強磁性部材と呼ばれる。第２の実施形態は、互いに隣接して配置された３つの磁気トラックを有する強磁性部材を示しており、各磁気トラックは、その隣接するトラックとは異なる極性を有している。
【０１２７】
磁気トラックは、トライバンド配置で配置されている。トライバンド配置は、２つの外側磁気トラックを含む。これらの２つの外側磁気トラックは、１つの中央磁気トラックの各側面に位置している。
【０１２８】
第２の実施形態では、３つのチャンネルが設けられている。各チャンネルは、少なくとも１つの磁場センサを含む。
【０１２９】
トライバンド配置の個別チャンネルの各磁場センサは、少なくとも１つのセンサから成る。第２の実施形態では、３つの磁気トラックは、それぞれに割り当てられた１つのチャンネルを有している。
【０１３０】
中央磁気トラックは、これに径方向に配置された少なくとも１つの磁場センサを有している。
【０１３１】
隣接する外側磁気トラックはいずれも、各磁気トラックに対して径方向に配置された少なくとも１つの磁場センサを有している。
【０１３２】
トライバンド配置の各トラックに対して径方向に配置された各磁場センサは、少なくとも２つのコイルを有している。
【０１３３】
したがって、少なくとも１つのセンサ、及び、当該センサの対応する少なくとも２つのコイルは、トライバンド構造の対応する磁気トラックに対して径方向に配置されている。
【０１３４】
センサは、長手方向に延びるシャフト状部材に印加された応力、及び、磁化トラックの磁化に与える、広く知られた原理による影響から生じた情報を受信する。
【０１３５】
第１の実施形態と同様に、トライバンド配置の各チャンネルは、受信した個々の信号を出力する。
【０１３６】
中央磁気トラックに関連するチャンネルの信号は、中央磁気トラックに対して径方向に配置されたセンサのコイルによって生成される。
【０１３７】
また、各外側磁気トラックの信号は、各外側磁気トラックに対して径方向に配置された少なくとも１つのセンサ、及び、その少なくとも２つのコイルによって生成される。
【０１３８】
トライバンド配置の３つの磁気トラックの個別チャンネルによって生成された信号は、第１の実施形態に記載されたように、互いに比較される。
【０１３９】
トライバンド構造の個々のチャンネルによって受信された情報は、第１の実施形態と同様に扱われる。
【０１４０】
従来技術とは異なり、第２の実施形態は、少なくとも２つのセンサを強磁性部材に関して軸方向に接続しない。したがって、２つのセンサに含まれるコイルは、強磁性部材に関して軸方向に互いに結び付けられていない。
【０１４１】
最も近い従来技術とは異なり、１つのセンサの少なくとも２つのコイル、及び、センサ自体は、センサ及びコイルが強磁性部材に関して軸方向に配置された磁気トラックに関連する。これは、強磁性部材に配置された磁気トラックの数に関わらず同様である。
【０１４２】
［第３の実施形態］
本実施形態も、長手方向に延びるシャフト状部材を備える。
【０１４３】
第３の実施形態は、互いに隣接して配置された３つの磁気トラックを有する強磁性部材を示している。
【０１４４】
第２の実施形態に沿って、強磁性部材は、互いに隣接して配置された３つの磁気トラックを示しており、各磁気トラックは、その隣接するトラックとは異なる極性を有している。
【０１４５】
他方、磁気トラックは、第２の実施形態とは異なり、少なくとも２つの磁気トラックが１つの共通のチャンネルの基礎を形成するトライバンド配置で配置されている。
【０１４６】
以下では、２つの外側磁気トラックが、１つの共通のチャンネルの基礎を形成するものとする。
【０１４７】
したがって、中央磁気トラックは、第２のチャンネルの基礎となる。
【０１４８】
第２の実施形態に沿って、個々のチャンネルは、それぞれ、少なくとも２つのセンサを有する。これらのセンサはそれぞれ、少なくとも２つのコイルを含む。
【０１４９】
第３の実施形態に示されるトライバンド配置の磁気トラックは、少なくとも４つの磁場センサを含む。これらの４つの磁場センサは、それぞれ、任意の数の磁気トラック及び磁場検知要素を有していてよい。任意の数の検知要素を用いて、１つの稼働センサシステム又は個々のチャンネルを規定することが可能である。
【０１５０】
両方の外側磁気トラックに対して径方向に配置された、第３の実施形態のセンサおよび関連付けされたコイルを組み合わせて、１つの共通のチャンネルを形成する。
【０１５１】
センサは、長手方向に延びるシャフト状部材に印加された応力、及び、磁化トラックの磁化に与える、広く知られた原理による影響から生じた情報を受信する。中央磁気トラックに関連するチャンネルは、２つの外側磁気トラックに関連する共通のチャンネルと同じ数のセンサ、及び、同じ数の関連付けられたコイルを含む。
【０１５２】
第１及び第２の実施形態と同様に、第３の実施形態の少なくとも２つのチャンネルは、それぞれ、個別の信号を生成する。
【０１５３】
しかしながら、第１のチャンネルの信号は、第１及び第２の外側磁気トラックの両方に関連付けられたセンサのコイルにより生成される。
【０１５４】
第２の信号は、中央磁気トラックに対して径方向に配置された、共通のチャンネルの全ての数のセンサ及び全ての数のコイルによって生成される。
【０１５５】
第３の実施形態の、外側磁気トラックに関連する第１のチャンネルの信号は、中央磁気トラックによって生成された信号と比較される。
【０１５６】
第３の実施形態では、両方のチャンネルは、同じ数のセンサおよび同じ数のコイルに関連する。
【０１５７】
第３の実施形態の配置は、第１の及び第２の実施形態とは、中央磁気トラックのセンサの数、及び、対応するコイルの数が、第２のチャンネルを形成する個々のチャンネルに対応する、センサの数、及び、対応するコイルの数に相当している点において異なる。
【０１５８】
第３の実施形態では、中央磁気トラックに対応するチャンネルを形成する、当該数のセンサ及び対応するコイルは、２つの外側磁気トラックに亘って分散されている。
【０１５９】
したがって、第１のチャンネルに繋がる当該数のセンサ及び対応するコイルは、第１及び第２の外側磁気トラック中に広がっている。第３の実施形態の各チャンネルは、個別信号を出力する。個々のチャンネルを測定することによって生成される信号間の差分を、調整可能である。
【０１６０】
この信号の算出は、第１及び第２の実施形態と同様に、数学的に、又は、他の何らかの手段によって行うことが可能である。
【０１６１】
対応するチャンネルの信号を算出した後は、各実施形態でのチャンネルの信号は、一致する。
【０１６２】
個々のチャンネルによって行われる測定によって受信される情報は、対応する磁場に対して径方向に配置された、対応する磁場センサの個々のコイルの配置に依存する。
【０１６３】
チャンネルの一部を構成する当該数のコイルは、個別に、構成及び組み合わされている。
【０１６４】
これらのセンサのコイルは、個々のコイルの集合に分割される。いうまでもないが、コイルの数は、偶数であってもよいし奇数であってもよい。
【０１６５】
従来技術において少なくとも２つのチャンネルの信号を生成するために、１つ以上の同じ磁気トラックの情報が必要であるならば、２つの個別チャンネルのセンサを強磁性部材に関して軸方向に組み合わせることになろう。
【０１６６】
２つの個別チャンネルの２つの個別センサは、各チャンネルの少なくとも１つのセンサが同じ磁気トラックと通信するように、互いに接続される。
【０１６７】
少なくとも２つのチャンネルの信号を生成するために、１つ以上の同じ磁気トラックの情報が必要であるならば、本発明の開示によれば、１つの特定の磁気トラックに対して径方向に離間された少なくとも１つのセンサによって形成される２つの個別チャンネルを組み合わせて、１つの共通のチャンネルを形成する。
【０１６８】
個別チャンネル（簡略化のために「チャンネル」とも呼ぶ）を、互いに結び付けて、共通のチャンネルを形成するものとする。個別チャンネルは、強磁性部材上に並べて配置可能である。いうまでもないが、互いに結び付けて共通のチャンネルを形成する少なくとも２つの個別チャンネルは、少なくとも１つの他のチャンネルによって離間されていてもよい。
【０１６９】
［第４及び他の実施形態］
第４及び他の実施形態では、単一又は複数の磁化トラックを、部分的に磁化されていない強磁性部材上に配置することが可能である。
【０１７０】
さらなる手順は、上述の第１〜第３の実施形態を参照した説明に対応する。
［磁気弾性センサ装置の部材の詳細な説明］
【０１７１】
［強磁性部材］
【０１７２】
磁気弾性センサ装置は、長手方向に延びるシャフト状部材を含む。
【０１７３】
典型的には、この部材は、少なくとも部分的に強磁性かつ磁気弾性の好適な材料から成る。
【０１７４】
本発明によれば、この部材は、好ましくは細長いボディ、例えば、円筒ボディ、円錐形の先細ボディ、又は、波状ボディを示している。この部材は、必要な応力を測定するために、階段状の構成、又は、他の好適な構成を有していてもよい。
【０１７５】
いずれの場合も、このボディは、少なくとも部分的に、強磁性物質を有していてもよいし、強磁性物質から構成されていてもよい。このような強磁性物質としては、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）を含有する硬化鋼が、特に好適である。しかし、他の強磁性物質も同様に用いてよいことは、理解されよう。
【０１７６】
この部材は、好ましくは、シャフト、具体的には、ドライブシャフトの形に構成されていてよい。
【０１７７】
好ましくは、この部材は、任意の装置又は機体、例えば、飛行機、陸上船、又は、船に配置される。また、この部材は、例えば、産業設備又は家庭用器具に使用することも可能である。
【０１７８】
この部材は、磁化可能領域を有している。
【０１７９】
［磁気トラック］
本発明は、単一の磁気トラックで機能し、他の全てのトラックは、磁化されていてもよいし、されていなくてもよい。本発明によれば、磁化が生じた場合、この部材は、好ましくは、対向し合う２つ又は３つ又はそれ以上の磁気トラックを含む領域を有している。これは、簡略化するために以下では、例えば、「デュアルバンド磁化」、「トライバンド磁化」、又は、「マルチバンド磁化」とも呼ぶ。
【０１８０】
この対向し合う３つの磁気トラックの配置は、２つのデュアルバンド磁気トラックの有効な組み合わせを示すものである。これら２つのデュアルバンド磁気トラックの組み合わせは、デュアルバンドアレイを反映すること、及び、中央トラックを一緒に使用することにより、実現される。これは、内側のトラックが同じ陽極又は陰極を有しているという効果を示している。
【０１８１】
これは、１つの磁気トラックを省くことができるという利点を有しており、これによって、磁気トラックの空間的結合が提供され、このようにして、測定結果のより均一なマッピングが可能であり、必要な軸方向の取り付け空間は、少なくて済む。
【０１８２】
この部材は、互いに反対の磁化を有する少なくとも３つの円周磁気トラック（トライバンド）を有している。
【０１８３】
トライバンド磁化の場合、空間的に左側に配置された磁気トラックは、例えば、陽極に磁化されており、中央の磁気トラックは、陰極であり、右側の磁気トラックは再び陽極に磁化されている。その逆もまた有効である。
【０１８４】
しかしながら、隣接する磁気トラックと反対の磁化を有する磁気トラックの数を増やしてもよい。
【０１８５】
個々の磁気トラックの磁化は、同時に、又は、遅延して行ってもよい。
［磁場センサ］
【０１８６】
磁場センサは、極めて小さい磁場を検出する高感度測定装置である。
【０１８７】
磁場センサは、好ましくは、磁束ゲートに基づいて作動する。この磁束ゲートセンサは、極めて小さい磁場を検出する高感度測定装置である。
【０１８８】
例えば、ホールセンサを、本発明の意味するところの磁場センサとして使用してもよい。
【０１８９】
なお、しかしながら、他の好適な種類の磁場センサを本発明に従い用いてもよい。
【０１９０】
本発明の枠組みにおいて、コイルに言及があれば、これは、好ましくは、測定コイルとして使用される、アモルファスコアを有するワイヤ巻線を指す。したがって、コイルは、好ましくは、応力の印加により生成される製品に関連した磁場と、干渉作用により生成され得る外部磁場との両方を検出可能なように、磁場センサ内で軸方向に（平行に）、また、強磁性部材の磁気トラックに対して径方向に配置されている。
【０１９１】
しかしながら、磁場センサは、異なる磁場を互いに区別可能なように構成されていることが可能である。
【０１９２】
磁場センサは、コイルによる少なくとも１つの信号を受信して、これを評価し、場合によっては別の表示部に送信する。
【０１９３】
本発明によれば、磁場センサ及び対応するコイルは、対応する磁気トラックに対して径方向に接続されている。
［コイル］
【０１９４】
磁場センサは、少なくとも２つのコイルを含む。全てのコイルは、個々の磁場センサに関連する。１つの特定の磁気トラックに対して径方向に配置された磁場センサとコイルの両方が、当該磁気トラックに関連するチャンネルの一部を構成している。
【０１９５】
各磁場センサのコイルは、個々の磁場センサが径方向に関連する磁気トラックに対応する。
【０１９６】
磁場センサ及び磁気コイルは、強磁性部材に対して径方向に距離を置いて配置されている。
【０１９７】
チャンネルが行う測定により受信されるどの情報も、個々のチャンネルを形成する個々のコイルの配置に依存する。
【０１９８】
コイルの構成によっては、個々のチャンネルは、異なる情報を生成する。コイルの数は、偶数であってもよいし、奇数であってもよい。
【０１９９】
これらのコイルは、強磁性部材上に配置された磁気トラックに対して径方向に接続されている。
【０２００】
１つのチャンネルを形成するために接続されたコイルは、磁場センサに対応する磁気トラックに対して径方向に配置されている。
【０２０１】
コイルは、トライバンド構成、及び／又は、デュアルデュアルバンド構成のセンサを形成する。
【０２０２】
コイルを、少なくとも２つの個々のコイルの集合に分割してもよい。いうまでもないが、１つのコイルは、４つ又は他の任意の数から構成されてもよい。
【０２０３】
コイルは、可能な任意の形状、任意の関係、及び、任意の構成で互いに連結されて、チャンネルを形成する。
【０２０４】
一対のコイルは、差分バランスをもたらす。このバランスは、当該コイルの個々の測定の結果の合計である。少なくとも２つの磁気コイルが、１つの（第１及び第２の）磁場センサに割り当てられる（デュアルデュアルバンド磁化）。
【０２０５】
（第１及び第２の）磁場センサのコイルは、所定の磁化の方向を有している。少なくとも１つの（第１又は第２の）磁場センサのコイルを、反転させて、これによって、当該（第１及び第２の）磁場センサの個々のコイルのそれぞれについて、磁化の方向を逆転させることが可能である。
［チャンネル、及び、チャンネルによって生成される信号］
【０２０６】
各チャンネルの構造は、それぞれ、少なくとも１つの磁場センサを含む。チャンネルは、チャンネルの磁場センサに関連付けられた少なくとも２つのコイルに結び付けられている。チャンネルは、それぞれ、少なくとも１つの磁場センサに対応する。
【０２０７】
また、チャンネルは、磁場センサを含む。チャンネルは、各磁場センサのコイルに結び付けられている。
【０２０８】
磁場センサは、特定の１つの磁化トラックに径方向に関連付けられている。磁場センサを含むチャンネルは、磁場センサに径方向に関連付けられた磁気トラックに径方向に関連付けられている。
【０２０９】
したがって、上述の３つの全ての実施形態では、各磁場センサは、強磁性部材の１つの個別磁気トラックに関連する。
【０２１０】
これに応じて、特定の数の磁場センサに関連するチャンネルは、磁場センサに関連付けられたコイルと通信する。
【０２１１】
したがって、各チャンネルは、２つの磁気トラックに亘って形成されるのではなく、磁気トラックごとに形成される。個々のチャンネルは、配線により、互いに接続される。
【０２１２】
チャンネルは、信号を出力する。
【０２１３】
チャンネルを生成するために、少なくとも１つの磁場センサを少なくとも２つのコイルと組み合わせることが可能である。
【０２１４】
１つのチャンネルにより測定された信号と、別のチャンネルにより測定された信号との差分が、数学的に調整される。
【０２１５】
これらの両チャンネルによって測定が行われた後、これら２つのチャンネル間に生じた差分信号を調整可能である。この調整の後は、これら両チャンネルの信号は一致する。
【０２１６】
チャンネルが、少なくとも２つのコイルをそれぞれ有する少なくとも２つのセンサから成ることは、デュアルバンド、又は、トライバンド磁気トラック用途に適用可能である。
【０２１７】
単一のバンド用途に適用して、強磁性部材に印加された磁気応力を測定することも可能である。
【０２１８】
本発明の他の態様によれば、共通のチャンネルは、少なくとも２つの個別チャンネルにより形成される。この個別チャンネルは、請求項１に記載のチャンネルである。
【０２１９】
共通のチャンネルに関連する磁場センサは、少なくとも２つの個別チャンネルの磁場センサを含む。
【０２２０】
本発明のさらなる態様は、この磁気弾性センサ装置を用いて、外部の磁気の影響を判定する方法である。
【０２２１】
外部の磁気の影響を判定する方法は、
少なくとも１つの強磁性物質を含む部材を磁化するステップと、
前記部材上に、所定の磁化の方向を有する少なくとも１つの磁化可能トラックを生成するステップと、を含む。１つの個別チャンネルを形成するための、少なくとも１つの磁場センサ、及び、少なくとも１つの対応するコイルが、設けられている。
【０２２２】
少なくとも１つの磁場センサ、及び、各磁場センサの少なくとも１つの対応するコイルを、割り当てられた磁化可能トラックの磁化の方向に沿って、軸方向に互いに関連させて設定する。
【０２２３】
部材の少なくとも１つの磁化可能トラックを、各個別チャンネルごとに、少なくとも１つのセンサ、及び／又は、少なくとも１つの対応するコイルにより測定する。
【０２２４】
個別チャンネルの測定による信号が、生成される。
【０２２５】
個別チャンネルによって生じた信号における磁気ノイズの存在を判定する。
【０２２６】
少なくとも１つの個別チャンネルを平衡化して、信号中に存在するノイズを除去する。
【０２２７】
本発明のさらに他の態様は、外部の磁気の影響を判定する装置の使用である。当該装置は、部材を含む。この部材は、少なくとも部分的に強磁性物質から成る。磁化可能領域が、少なくとも３つの対向する磁気トラックを含む。これらの少なくとも３つの磁気トラックは、上記部材に関して軸方向に配置される。少なくとも２つのコイルを備える信号発信用の第１の磁場センサは、上記部材の径方向に配置され、これら２つの磁化可能トラックのそれぞれに割り当て可能である。
【０２２８】
上記では磁場センサと呼ばれる磁気弾性センサ装置について、以下の例を挙げて、さらに説明する。この磁気弾性センサ装置は、トルク、力、又は、他の負荷センサであり、非中空の、又は、中空の、若しくは、他の磁歪形状を有するシャフトを、載荷部品として用いたセンサである。
【０２２９】
しかしながら、本発明は、この構成例に限定されない。
【０２３０】
載荷部品は、通常、軸方向において１つ又は複数の位置で反対の方向に磁化されているが、本発明は、１つの磁化バンドでも作動する。
【０２３１】
各磁気バンドに近接して、１つ以上の磁場センサが配置されている。
【０２３２】
図１に示されるように、磁場センサ対は、互いに隣接して配置されているか、又は、離間されて正反対の位置に配置されている。
【０２３３】
各バンド上の磁場センサは、周囲環境から磁束を検出する。この磁束は、磁気弾性効果によってシャフトから生成されるものである。
【０２３４】
磁気センサの向きは、これらが、磁束が存在する場合に、共通信号又は差分信号を生成可能なようになっている。
【０２３５】
各磁気バンドに関連付けられたセンサによって生成される信号が、図１にチャンネルＣｈ１及びチャンネルＣｈ２として示される個々の信号チャンネルを形成する。
【０２３６】
各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２の検知要素は、従来技術のような軸方向ではなく、径方向に配置される。これについては図１に示されており、ここで、チャンネルＣｈ１は、磁気トラック１５５、及び、磁場センサ１５３、１５４によって形成される。同様に、チャンネルＣｈ２は、磁気トラック１５６、及び、磁場センサ１５７、１６３によって形成される。
【０２３７】
このように構成されたセンサチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を用いて、磁気弾性効果、コモンモードフィールド、及び、近接場効果から生じる磁束を測定する。
【０２３８】
チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２が厳密に一致するように、各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２を個別に較正する。
【０２３９】
例を挙げると、変換伝達関数ＣｈｘｍＶ／Ｎｍが、センサ出力電圧を、トルクに応じて規定する。較正によって、各バンド測定に関連付けられた伝達関数は、厳密に一致する。したがって、この方法は、従来技術に対して優位な性能を提供する。
【０２４０】
Ｖｎ１が、組み合わされた検知要素からのコモンモードノイズフィールド寄与であり、Ｖｎ２が、検知要素に設定されている場合、ΔＶｎ１−ｎ２＝Ｖｎ１−Ｖｎ２となる。
【０２４１】
しかし、従来技術では、組み合わされた磁気トラックは、ΔＶｎ１−ｎ２を相殺しない。なぜなら、これらの従来から公知の方法は、軸方向に分離された、２つ以上の磁気トラックにわたる検知要素を使用するからである。
【０２４２】
検知要素、及び、検知要素の最終測定に悪影響する全ての製造及び組立公差を含む全ての完全組立変数が完全に一致しない限り、ノイズ排除性は改善しない。
【０２４３】
したがって、コモンモードフィールドが存在する場合に、Ｖｓ１値及びＶｓ２値が完全に一致すれば、ΔＶｎ１−ｎ２はゼロとなる。
【０２４４】
このため、比較的大きな雑音電界が存在する弱い信号磁場を測定する時に重要なノイズ比に、高信号が与えられる。
【０２４５】
チャンネルを較正して、測定点の周りの磁気的に不平衡の形状による不平衡コモンモードフィールド、又は、知られている近接場といった、発散場を除去する。
【０２４６】
以下のように仮定する。
【０２４７】
信号Ｖｃｈ１及びＶｃｈ２は、Ｖｎ１及びＶｎ２が雑音電界であり、Ｖｓ１及びＶｓ２が信号電界であることを示唆する。同じことが、信号Ｖｃｈ３と、Ｖｎ３及びＶｓ３との関係にも当てはまる。したがって、以下が当てはまる。
Ｖｃｈ１＝Ｖｓ１＋Ｖｎ１
Ｖｃｈ２＝Ｖｓ２−Ｖｎ２
【０２４８】
ゼロ信号が存在する場合に、補正因子は、Ｋｎ＝Ｖｃｈ１／Ｖｃｈ２として計算される。
【０２４９】
したがって、この補正因子をＶｃｈ２に適用すると、以下の通りである。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ１＋Ｖｎ１＋Ｋｎ＊Ｖｓ２−Ｖｎ１
Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ１＋Ｋｎ＊Ｖｓ２
【０２５０】
上記の方程式は、信号が存在すること、及び、雑音電界誤差が存在しないことを示している。
【０２５１】
測定である率Ｋｎは、全ての公差が除去されている事実に繋がる。
【０２５２】
図３は、トライバンド構成を用いたマルチモード検知の例を示している。
【０２５３】
図３は、チャンネルＣｈ１が、４つの検知要素１５３、１５７、１５４、１６３を含み、チャンネルＣｈ２が、検知要素１６０、１５８、１５９、１６４から成ることを示している。
【０２５４】
多様なセンサ構成が、コモンモード及び近接場の両方についての極めて高いＳ／Ｎ比を、同時に除去する機会を提供する。
【０２５５】
チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、及び、Ｃｈ３による３つのチャンネル構成を用いた図２の場合には、信号を組み合わせて、コモンモードフィールド及び近接場の応力に対処する場合と同じ成果を得ることが可能である。
【０２５６】
図２は、検知要素に関連するノイズ勾配についてのさらなる情報を提供している。このさらなる情報は、潜在的な非線形近接場障害のより正確な予測を収集するために重要である。
【０２５７】
（図２に示される）トライバンド構成を用いたマルチモード検知の場合、チャンネルＣｈａが、検知要素１５３、１５４を含み、別のチャンネルＣｈｂが、検知要素１５７、１６３に関連する。第３のチャンネルＣｈｃは、検知要素１５８、１５９に関連する。
【０２５８】
類似の構成では、チャンネルＣｈ１が（Ｃｈａ＋Ｃｈｃ）／２を含み、Ｃｈ２がＣｈｂであることが示されている。
【０２５９】
このセンサの接続形態は、独立して、コモンモードフィールドの極めて高いＳ／Ｎ比を除去する。
【０２６０】
３つのチャンネルＣｈ１、ＣＨ２、及び、ＣＨ３を示す構成では、信号が組み合わされて、コモンモードフィールド及び近接場の両方を除去する。さらに、各検知要素に関連するノイズ勾配についての情報を得ることができる。このさらなる情報は、潜在的な非線形近接場障害のより正確な予測を提供する。
【０２６１】
上記の仮定によれば、次のことが分かる。
磁気トラック１５５は、Ｖｓ１及びＶｎ１を測定する。
磁気トラック１５６は、Ｖｓ２及びＶｎ２を測定する。
磁気トラック１６１は、Ｖｓ３及びＶｎ３を測定する。
Ｖｃｈ１＝Ｖｓ１＋Ｖｎ１
Ｖｃｈ２＝Ｖｓ２−Ｖｎ２
Ｖｃｈ３＝Ｖｓ３＋Ｖｎ３
補正因子は、
Ｋｎ１＝Ｖｃｈ２／Ｖｃｈ１
Ｋｎ３＝Ｖｃｈ２／Ｖｃｈ３
Ｖｏｕｔ＝（Ｋｎ１＊Ｃｈ１＋Ｃｈ２）／２＋（Ｃｈ２＋Ｋｎ３＊Ｃｈ３）／２
Ｖｎ１、Ｖｎ２、及び、Ｖｎ３は、信号の内容だけを残して、取り消される。
【０２６２】
加えて、システムの検知領域を通るノイズ勾配及び方向は、次のように仮定される。
ＶΔｎ＝（Ｋｎ１＊ＶＣｈ１−Ｋｎ３＊Ｖｃｈ３）／２．
本発明のさらなる態様及び特徴は、以下の、図１〜図６に係る本発明の好ましい実施形態の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０２６３】
【図１】２つの個別磁場センサを示す概略的な図であり、各磁場センサは、強磁性部材の１つの個別磁気トラックに対応している。
【図２】図１の構成を示す図であるが、２つの磁気トラックではなく、３つの磁気トラックを示している。
【図３】磁場センサの配置が異る、図２の構成を示す図である。
【図４】最も近い従来技術の一態様を示す図である。
【図５】最も近い従来技術の別の一態様を示す図である。
【図６】図３に類似した構成であって、磁場センサの異なる配置を有する構成を示す図である。
【実施例１】
【０２６４】
図１〜図３及び図６は、本発明と、図４及び図５に示される最も近い従来技術との違いを示している。
【０２６５】
図１では、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３及び磁場センサ１５４を含む。チャンネルＣｈ１はまた、磁場センサ１５３、１５４の少なくとも１つのコイルを含む。磁場センサ１５３、１５４の各コイルは、図１には示されていない。
【０２６６】
こうして、磁場センサ１５３、１５４に関連するチャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４のコイルと通信する。
【０２６７】
チャンネルＣｈ１は、磁気トラック１５５に関連する。チャンネルＣｈ１と通信する磁場センサ１５３、１５４は、同じくチャンネルＣｈ１に関連する磁気トラック１５５に対して径方向に配置されている。
【０２６８】
第２のチャンネルＣｈ２は、磁気トラック１５６に関連する。チャンネルＣｈ２と通信する磁場センサ１５７、１６３は、同じくチャンネルＣｈ２に関連する磁気トラック１５６に対して径方向に配置されている。
【０２６９】
図２は、強磁性部材１がさらなる磁気トラック１６１を有する点において、図１と異なる構成を示している。したがって、図２には、３つの磁気トラック１５５、１５６、１６１が強磁性部材１上に並んで配置されている。
【０２７０】
図２では、図１の構成に対して、さらなるチャンネルＣｈ３が加えられている。図２の第３のチャンネルＣｈ３は、磁気トラック１６１に関連している。
【０２７１】
チャンネルＣｈ３と通信する磁場センサ１５８、１５９は、同じくチャンネルＣｈ３に関連する磁気トラック１６１に対して径方向に配置されている。
【０２７２】
図３は、３つのチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３を示す構成を示している。図３では、各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３は、それぞれ、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４のうちの少なくとも２つに対応する。
【０２７３】
チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４に関連付けられており、第３のチャンネルＣｈ３は、磁場センサ１５７、１６３に関連付けられている。
【０２７４】
チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８、１５９、１６０、及び、１６４に関連付けられている。
【０２７５】
したがって、チャンネルＣｈ２は、２つのさらなる磁場センサ１６０及び１６４を有する。したがって、チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８及び１５９だけでなく、さらなる磁場センサ１６０及び１６４にも関連する。
【０２７６】
各磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４、及び、対応するチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３に関連付けられた関連するコイルは、関連するチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３が対応する、強磁性部材１の磁気トラック１５５、１５６、１６１に関連する。
【０２７７】
換言すると、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４に関連付けられており、磁気トラック１５５に関連する。チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８、１５９、１６０、及び、１６４に関連付けられており、磁気トラック１５６に関連する。チャンネルＣｈ３は、磁場センサ１５７、１６３に関連付けられており、磁気トラック１６１に関連する。
【０２７８】
図３では、２つの外側チャンネルＣｈ１及びＣｈ３が、１つの共通のチャンネルＣｈ４を形成している。共通のチャンネルＣｈ４は、磁気トラック１５５、１６１に関連する。
【０２７９】
したがって、共通のチャンネルＣｈ４は、磁気トラック１５５、１６１に関連する個々の磁場センサ１５３、１５４、１６３、１５７に関連している。チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３のうちの任意の２つ以上を組み合わせて、共通のチャンネルＣｈ４を形成することが可能である。また、２つ以上の任意の磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４と、当該センサの対応するコイルとから、共通のチャンネルを形成することが可能である。
【０２８０】
換言すると、共通のチャンネルＣｈ４は、磁気トラック１５５及び１６１の両方に対して径方向に配置された個々の磁場センサ１５３、１５４、１６３、１５７に関連する。
【０２８１】
共通のチャンネルＣｈ４によって生成された信号を、４つの磁場センサ１５８、１５９、１６０、及び、１６４と通信する中央磁気トラック１５６に関連するチャンネルＣｈ２によって生成された信号と比較する。
【０２８２】
図３では、個々の磁場センサ１５３、１５４、１６３、１５７のコイルの数も、共通のチャンネルＣｈ４によって関連付けられる。
【０２８３】
図３では、楕円１７１は、チャンネルＣｈ２を示す。楕円１７２は、チャンネルＣｈ４を示す。チャンネルＣｈ４は、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４と、個々のチャンネルＣｈ１及びＣｈ３の対応するコイルとを含む。
【０２８４】
図６は、３つのチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３を示す構成を示す図である。図６では、各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３は、それぞれ、磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４のうちの少なくとも２つに対応する。
【０２８５】
チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４に関連付けられており、第３のチャンネルＣｈ３は、磁場センサ１５７、１６３に関連付けられている。
【０２８６】
チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８、１５９、１６０、及び、１６４に関連付けられている。
【０２８７】
したがって、チャンネルＣｈ２は、２つのさらなる磁場センサ１６０及び１６４を有する。したがって、チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８及び１５９だけでなく、さらなる磁場センサ１６０及び１６４にも関連する。
【０２８８】
各磁場センサ１５３、１５４、１５７、１６３、１５８、１５９、１６０、１６４、及び、対応するチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３に関連付けられた関連するコイルは、関連するチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３が対応する、強磁性部材１の磁気トラック１５５、１５６、１６１に関連する。
【０２８９】
換言すると、チャンネルＣｈ１は、磁場センサ１５３、１５４に関連付けられており、磁気トラック１５５に関連する。チャンネルＣｈ２は、磁場センサ１５８、１５９、１６０、及び、１６４に関連付けられており、磁気トラック１５６に関連する。チャンネルＣｈ３は、磁場センサ１５７、１６３に関連付けられており、磁気トラック１６１に関連する。
【０２９０】
図６では、楕円１７３は、チャンネルＣｈ１を示す。他方、楕円１７１はチャンネルＣｈ２を示し、楕円１７４は、チャンネルＣｈ３を示す。
【０２９１】
図６は、３つの個々のチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、及び、Ｃｈ３を示している。これらの個々のチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、及び、Ｃｈ３によって生成された信号が、互いに比較される。
【符号の説明】
【０２９２】
１     強磁性部材
Ｃｈ１ チャンネルＡ
Ｃｈ２ チャンネルＢ
１５３ 磁場センサＡ１
１５４ 磁場センサＡ２
１５５ 磁気トラックＡ
１５６ 磁気トラックＢ
１５７ 磁場センサＡ３
１５８ 磁場センサＢ１
１５９ 磁場センサＢ２
１６０ 磁場センサＢ３
１６１ 磁気トラックＣ
Ｃｈ３ チャンネルＣ
１６３ 磁場センサＡ４
１６４ 磁場センサＢ４
Ｃｈ４ 共通のチャンネル
１６８ 楕円
１６９ 楕円
１７０ 楕円
１７１ 楕円
１７２ 楕円
１７３ 楕円
１７４ 楕円
【図１】
2020020786.tif 000003
【図２】
2020020786.tif 000004
【図３】
2020020786.tif 000005
【図４】
2020020786.tif 000006
【図５】
2020020786.tif 000007
【図６】
2020020786.tif 000008
【外国語明細書】
【発明の名称】  Multi-point Balanced Configuration Magnetometer
【技術分野】
【０００１】
The invention relates to a magnetoelastic sensor device for determining a magnetic influence due to an error, an interfering effect or other influences of a product, comprising a component which consists at least partially of ferromagnetic material, in particular a device which comprises two or more sensors for determining external magnetic influences.
【背景技術】
【０００２】
Such devices comprise among others at least one magnetoelastic sensor. An example of a magnetoelastic sensor is disclosed in the US 9,347,845 B2.
【０００３】
A magneto elastic sensor has a longitudinally extending shaft like member which is subject to a load. A magneto-elastically active region is directly or indirectly attached to or forming a part of the member in such a manner that a mechanic stress is transmitted to the active region. A magnetically polarized region of the active region becomes increasingly helically shaped as the application stress increases. A magnetic field sensor is arranged approximate the magneto-elastically active region for outputting a signal corresponding to a stress induced magnetic flux emanating from the magnetically polarized region. The magnetic sensor determines one out of a shear stress and a compressive stress. The magnetic sensor can include at least one direction sensitive magnetic field sensor, which is arranged having a predetermined and fixed spatial coordination with the member.
【０００４】
According to the US 2016/0238472 A1 a device for determining an external magnetic influence, comprises a component which consists at least partially of ferromagnetic material. It further shows a magnetisable region comprising at least three magnetic tracks. Adjacent magnetic tracks of which are each magnetised in opposite directions of each other. The at least three magnetic   tracks are arranged axially in relation to the component.
【０００５】
At least one coil of a first magnetic field sensor for emitting a signal arranged radially in relation to the component is assignable to the first outer and at least one middle magnetic track, respectively. At least one coil of a second magnetic field sensor for emitting a signal arranged radially in relation to the component is assignable to the at least one middle and second outer magnetic track, respectively.
【０００６】
The signal of the first sensor is set in relation to the signal of the second sensor.
【０００７】
Information is reached, which is the amount of or the difference between the fields across the magnetic track A and the magnetic track B and across the magnetic tracks B and C.
【０００８】
Because of the individual measurements made by individually connecting the channels the signals of output by the channels can be created as required.
＜Drawbacks of the state of the art＞
【０００９】
With many of today’s magnetic field sensors it is difficult to delete manufacturing tolerances of more than one component to be measured parallel and in a satisfactory manner.
【００１０】
Many modern magnetic field sensors do not extract errors that are created either by the tolerances of the measurement elements or by the geometry of the component.
【００１１】
Often current sensing elements show difficulties in mastering parallel channels covering a plurality of magnetic bands satisfactorily.
【００１２】
It proves difficult both to gather information to cancel the unwanted noise and collect information i.e. for warning purposes at the same time.
【００１３】
Commonly known magnetic field sensors do not deliver additional information, such as the amount of a near field or the difference between the magnetic fields across several magnetic tracks.
【００１４】
The measurement done by today´s magnetic field sensors do not extract the noise or any magnetic field changes in the environment.
【００１５】
The patent application refers to a magnetic field sensor which can based on any technology such as flux gates, hall effect sensors, magneto resistive sensors etc. In the following the patent application refers to the sensor as a magnetic field sensor. 
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】    US 9,347,845 B2
【特許文献２】    US 2016/0238472 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
The US 2016/0238472 protects a prior invention of the applicant providing satisfying results in a vast number of technical applications.
【００１８】
However, in practice the calibration of near field noise and common mode fields does not meet all application requirements.
【００１９】
Still the implementation into practice has shown a number of improvements and further effects which led to the following objects of the present invention.
【００２０】
It is one object of the invention to provide a magnetoelastic sensor device wherein each channel can be calibrated individually, such that the channels are closely matched. Thus, it is an object of the invention to calibrate out near field noise, common mode fields as well as any unwanted noise signals.
【００２１】
A further aspect is to delete negative effects individually.
【００２２】
Another object of the invention is to effectively and reliably combine channel signals of a magnetoelastic sensor device to reject noise field effects. The noise field effect can derive from a common mode noise field. 
【００２３】
It goes without saying that the source of the noise can also be any other noise field other than a common mode noise field.
【００２４】
Further, the magnetoelastic sensor device should provide a channel which can be calibrated to reject known near fields.
【００２５】
Another object of the invention is to provide a magnetoelastic sensor device, the coils of which can be split up and can be configured to form separate channels.
【００２６】
Yet another object of the invention is to create a magnetoelastic sensor device, wherein sensors can be further split so as to form separate channels.
【００２７】
Also the magnetoelastic sensor device should be capable to function with a tri-band application or more-band application and/or an application with two magnetic bands on the one hand. It should also be used with a single magnetic band on the other hand.
【００２８】
Thus, the magnetoelastic sensor device should be capable for measurements with any number of magnetic tracks and any number of magnetic field sensors and/or at least one associated coil.
【００２９】
It is another object of the invention to be capable to change the functionality of the sensor.
【００３０】
Related to that it is a further object of the invention to create a sensor providing a signal which can be automatically cleared off any unwanted negative effect.
【００３１】
According to another object of the invention a common mode cancellation of the sensor signal should be made possible, independent of any manufacturing tolerance of the component to be measured.
【００３２】
It is a further object of the invention to provide a sensor measuring the amount of the field strength of a common mode field and the amount of the field strength of a near field which is present in the sensor at the same time.
【００３３】
Additional embodiments may cover devices comprising any number of magnetic bands, sensors and/or coils.
【００３４】
According to another object of the invention the sensor provides information to cancel an unwanted noise present in the sensor and to gather information for warning purposes at the same time.
【００３５】
The problems listed above are solved by the claim 1 and the preferred embodiments referred to in the corresponding sub-claims.
＜Functionality of the closest state of the art＞
【００３６】
The closest state of the art is according to the inventors of the present invention US 2016/0238472.
【００３７】
Fig. 4 is an example of the closest state of the art. Fig. 4 shows a ferromagnetic component 1 having three magnetic tracks 155, 156 and 161 of a tri-band configuration. Said magnetic tracks 155, 156 and 161 are arranged adjacent to each other. The magnetic tracks 155, 156 and 161 comprise a center magnetic track 156. Adjacent at each side of said center magnetic track 156 there is arranged at least one outer magnetic track 155 and 161.
【００３８】
Each of the magnetic tracks 155, 156 and 161 have an opposite magnetization.
【００３９】
Each magnetic track 155, 156 and 161 communicates with at least one the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164.
【００４０】
Each channel has at least two coils (not shown). 
【００４１】
The magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 are arranged at the outer circumference of the ferromagnetic component 1 and are positioned radially to the magneto-elastically active region that is the magnetic tracks 155, 156, 161.
【００４２】
The magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 determines any shear stress present in the component. 
【００４３】
In Fig. 4 at least two magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 and/or the corresponding coils of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 are axially connected with each other to form a channel Ch1, Ch2 in a dual-dual configuration.
【００４４】
The at least two magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 are connected with each other axially relative to the ferromagnetic component 1. 
【００４５】
By way of an example, in Fig. 4 the sensors 153, 158, 154, 159 would form the channel Ch1. Whereas the sensors 160, 157 and 164, 163 would be connected with each other to form the second channel Ch2.
【００４６】
The closest state of the art, shown in Fig. 4 uses the standard differential measurement to form the individual sensors of the channel Ch1 and of Ch2.
【００４７】
In Fig. 4, the channel Ch1 is comprised of the magnetic field sensors 153, 158, 154, 159 and the channel Ch2 is comprised of magnetic field sensors 160, 157, 164 and 163 together the channels Ch1, Ch2 are combined in a dual-dual-band-configuration. Together they are linking the magnetic field sensors of channels Ch1, Ch2 axially relative to the ferromagnetic component 1.
【００４８】
The prior art tri-band-measurement of Fig. 4 is formed by using the ellipse 168 combining the magnetic field sensors 153, 154, 158, 159. The ellipse 169 combines the magnetic field sensors 160, 164, 157 and 163). 
【００４９】
The Fig. 4 (state of the art) shows that the combination of the magnetic field sensors 153, 158, 154 and 159 (ellipse 168) and magnetic field sensors 160, 164, 157 and 163 (ellipse 169) are part of a dual-dual-configuration of the magnetic tracks 155, 156, 161. 
【００５０】
The magnetic field sensors 153, 158, 154 and 159 (ellipse 168) communicate with channel Ch1, whereas the magnetic field sensors 160, 164, 157 and 163 (ellipse 169) communicate with channel Ch2. 
【００５１】
To form the channel Ch1 and Ch2 respectively, both in the ellipse 168 (channel Ch1) and in the ellipse 169 (channel Ch2) the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 are linked with each other in an axial manner, relative to the ferromagnetic component 1.
【００５２】
In the dual-dual band configuration of the magnetic tracks 155, 156, 161 shown in Fig. 4 the center magnetic track 156 is referred to by both the channel Ch1 and the channel Ch2.  
【００５３】
In other words, in the dual-dual configuration of the Fig. 4 the magnetic track 156 communicates with the magnetic field sensors 158, 159 referring to the channel Ch1. However, the magnetic track 156 communicates also with the magnetic field sensors 160, 164 referring to the channel Ch2. 
【００５４】
The dual-dual configuration shown in Fig. 4 comprises two channels Ch1 and Ch2 with the magnetic field sensors 153, 154, 158, 159 (channel Ch1) and the magnetic field sensors 160, 164, 157 and 163. The magnetic field sensors 160, 158, 159, 164 refer to two individual channels Ch1 and Ch2 each communicate with the same magnetic tracks 156.
【００５５】
The combined ellipse 168 and the ellipse 169 each represent an individual Ch1 (ellipse 168) and Ch2 (ellipse 169). 
【００５６】
Thus, the Fig. 4 has two individual ellipses 168, 169. Each ellipse 168, 169 represents one individual measurement represented by the individual channel Ch1 and Ch2, respectively. The outcome of the measurement would be one signal of one channel.
【００５７】
When the combined signals of the dual-dual-option which is the ellipse 168 and the ellipse 169 are added up the output is exactly the same as the output of the ellipse 170 of Fig. 5.
【００５８】
Fig. 5 is another example of the closest state of the art. Fig. 5 shows a ferromagnetic component 1 having three magnetic tracks 155, 156 and 161 of a tri-band configuration. Said magnetic tracks 155, 156 and 161 are arranged adjacent to each other. The magnetic tracks 155, 156 and 161 comprise a center magnetic track 156. Adjacent at each side of said center magnetic track 156 there is arranged at least one outer magnetic track 155 and 161.
【００５９】
Each of the magnetic tracks 155, 156 and 161 has an opposite magnetization.
【００６０】
Each magnetic track 155, 156 and 161 communicates with at least one the magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164.
【００６１】
Each channel has at least two coils (not shown). 
【００６２】
The magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 are arranged at the outer circumference of the ferromagnetic component 1 and are positioned radially to the magneto-elastically active region that is the magnetic tracks 155, 156, 161.
【００６３】
The magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 determines any shear stress present in the component. 
【００６４】
Contrary to the Fig. 4 in Fig. 5 the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 and/or the corresponding coils of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 are axially connected with each other - relative to the ferromagnetic component - to form  one single channel Ch1.
【００６５】
The closest state of the art, shown in Fig. 5 uses the standard differential measurement to form the individual magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 and/or the corresponding coils of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160 and 164 of the channel Ch1 individually.
【００６６】
The eight magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 including the corresponding coils shown in Fig. 5 are part of the ellipse 170 to form a tri-band configuration of the magnetic tracks 155, 156, 161.
【００６７】
In the ellipse 170 the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 including the corresponding coils however are covered by one measurement. The outcome of the measurement would be one signal of one channel.
【００６８】
The magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 including the corresponding coils represent one single channel Ch1. The magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 of the channel Ch1 however, are divided into groups of two magnetic field sensors. Thus each group of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163 and 158, 159, 160 and 164 of the channel Ch1 refers to one individual magnetic track 155, 156 and 161.
【００６９】
The individual magnetic track 155 is associated to the magnetic field sensors 153, 154 whereas the individual magnetic track 161 is associated to the magnetic field sensors 157, 163. The center magnetic track 156 refers to the two groups of magnetic field sensors 158, 159 and 160, 164.
【課題を解決するための手段】
【００７０】
The present invention, however, delimits itself from the above explained state of the art, by providing measurement on individual magnetic track. The magnetic track can also be referred to as magnetisable track or magnetic band. The following three options are examples of a plurality of further versions where the sensor can be decomposed into multiple single sensing element. 
【００７１】
In the following the wording “sensing element” refers to a “sensor”, such as a magnetic field sensor and the associated “coil”:
【００７２】
＜Option  1>
The first option refers to two Channels Ch1, Ch2 shown in Fig. 1. The first channel Ch1 refers to one magnetic track 155 and the second channel Ch2 refers to the magnetic track 156.
【００７３】
<Option  2>
The second option refers to Fig. 2 with three channels Ch1, Ch2, Ch3. The first channel Ch1 is linked with the magnetic track 155 whereas the second channel Ch2 is linked with the magnetic track 156. The channel Ch3 communicates with the magnetic track 161.
【００７４】
<Option  3>
The third option shows the combining similarly polarized magnetic tracks as individual channels. For example in Fig. 3 sensing elements would be 153, 157, 154 and 163 comprise one channel on magnetic tracks 155 and 161 and the second channel comprises 160, 158, 159 and 164 on magnetic track 156.
【００７５】
The summary of the invention is described as follows:
＜Magnetoelastic sensor device＞
【００７６】
According to the invention the magnetoelastic sensor device comprises at least two individual channels. Each of the channels has at least one magnetic field sensor.
【００７７】
In particular, the magnetoelastic sensor device shows a first embodiment comprising a “two channel two point dual -band balanced sensor”, wherein a second embodiment comprises a “three channel two point tri-band balanced sensor”. A third embodiment comprises a “two channel two point tri-band balanced sensor”. However, it is made clear that the magnetoelastic sensor device is not restricted to these embodiments; since a part of the figures of US 2016/0238472 show a visual similarity with figures of the present invention, the present invention can be described more clearly when highlighting the differences with regard to that closest state of the art. Thus, this closest art is described at first with reference to Figure 4.
＜The magnetoelastic sensor device provides the following elements＞
【００７８】
The magnetoelastic sensor device refers to at least one individual magnetic track arranged on a ferromagnetic component. A synonym of the expression track is the expression band, also used in this description.
【００７９】
The ferromagnetic component is a longitudinally extending shaft like member. The ferromagnetic component is subject to a load introducing mechanic stress in the member.
【００８０】
At least one magneto-elastically active region is directly or indirectly connected to or forms a part of the member. Thus, the mechanic stress is transmitted to the magneto-elastically active region of the magnetoelastic sensor device.
【００８１】
Preferably said active region comprises at least one magnetically polarized region such that the polarization becomes increasingly active as the applied stress increases.
【００８２】
At least one magnetic field sensor is arranged approximate to the at least one magneto-elastically active region. The magnetic field sensor outputs a signal corresponding to a stress-induced magnetic flux emanating from the magnetically polarized region.
【００８３】
The magnetic field sensor comprises a direction sensitive magnetic field sensor. The magnetic field sensor is configured for determination of at least one out of a shear stress and/or a compressive stress.
【００８４】
Also, the magnetic field sensor is arranged to have a predetermined and fixed spatial coordination with the member that is the ferromagnetic component.
【００８５】
Said ferromagnetic component is preferably an at least partially hollow shaft, wherein functionally related to a multitude of magnetic field sensors of the magnetic sensor that are arranged at a radial circumference and are spaced relative to the ferromagnetic component.
【発明の効果】
【００８６】
The functionality of the invention and the difference, relative to the closest state of the art is shown and described with reference to the Fig.1 to 3 and to Fig. 6.
【００８７】
To form the signal channel, the first magnetic field sensor and the second magnetic field sensor are combined with each other axially along the direction of magnetization of the assigned magnetic track.
【００８８】
Also to form the signal channel, the corresponding coils of said first magnetic field sensor and of the second magnetic field sensor are combined with each other axially along the direction of magnetization of the assigned magnetic track.
【００８９】
Further, to form the signal channel, any sensing element comprising the magnetic field sensor and/or the corresponding coil are combined with each other axially along the direction of magnetization of the assigned magnetic track.
【００９０】
The magnetic field sensors and/or the corresponding coils for each individual signal channel are positioned radially relative to the component.
【００９１】
The magnetic field sensors and/or the corresponding coils for each individual signal channel are positioned in the proximity of the component.
【００９２】
The channels Ch1, Ch2, Ch3 comprise at least one magnetic field sensor 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164, wherein the magnetic field sensors 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164 comprise at least one coil.
【００９３】
To generate a signal the magnetic field sensors 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164 and/or the coils of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164 communicate with at least one magnetic track 155, 156, 161.
【００９４】
To form the channels Ch1, Ch2, Ch3 the magnetic field sensors 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164 and/or its coils communicate with the magnetic track 155, 156, 161 to which the magnetic field sensors 153, 154, 157, 158, 159, 160, 163, 164 and/or the coils are radially arranged to.
【００９５】
In the Fig. 1 the channel Ch1 comprises the magnetic field sensor 153 and the magnetic field sensor 154. The channel Ch1 also comprises the at least one coil of the magnetic field sensors 153, 154. 
【００９６】
Thus, the channel Ch1 refers to the magnetic field sensor 153, 154.
【００９７】
The channel Ch1 refers to the magnetic track 155. The magnetic field sensors 153, 154 which communicate with the channel Ch1 are arranged radially relative to the magnetic track 155 to which the channel Ch1 refers to as well.
【００９８】
The second channel Ch2 refers to the magnetic track 156. The magnetic field sensors 157, 163 which communicate with the channel Ch2 are arranged radially relative to the magnetic track 156 to which the channel Ch2 refers to as well.
【００９９】
Fig. 2 shows the configuration of Fig. 1 differing in that the ferromagnetic component 1 has an additional magnetic track 161. Therefore in Fig. 2 there are three magnetic tracks 155, 156, 161 arranged next to each other on the ferromagnetic component 1.
【０１００】
In Fig. 2 an additional channel Ch3 is added relative to the configuration of Fig. 1. The third channel Ch3 of the Fig. 2 refers to the magnetic track 161.
【０１０１】
The third channel Ch3 refers to the magnetic track 161. The magnetic field sensors 158, 159 which communicate with the channel Ch3 are arranged radially to the magnetic track 161 to which the channel Ch3 refers to as well.
【０１０２】
Fig. 3 shows an example of how to combine a tri-band configuration into two channels Ch1 and Ch2. Ch1 is comprised of sensing elements 153, 154, 157 and 163 corresponding to similarly polarized magnetic tracks 161, 155. Ch2 comprises magnetic sensing element 160, 158, 159 and 164. 
【０１０３】
Each magnetic field sensor 153, 154, 163, 157, 158, 159 refers to the individual magnetic track 155, 156, 161 to which the individual magnetic field sensor 153, 154, 163, 157, 158, 159 is arranged radially, relative to the ferromagnetic component 1, respectively.
【０１０４】
Correspondingly, the channels Ch1, Ch2 referring to the magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 communicate with the coils of the magnetic field sensor 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 respectively.
【発明を実施するための形態】
【０１０５】
As already indicated, the invention comprises at least the following embodiments, as described below:
【０１０６】
Within each of the embodiments, each magnetic field sensor comprises at least one coil.
【０１０７】
Each of said coils of said specific magnetic field sensor corresponds to the individual magnetic track to which said specific magnetic field sensor refers to.
【０１０８】
Within all of the embodiments of the invention the channels comprise at least one magnetic field sensor, wherein the magnetic field sensors comprise at least one coil.
【０１０９】
To generate a signal the magnetic field sensor and/or the coils of the magnetic field sensor communicate with at least one magnetic track.
【０１１０】
To form the channel the magnetic field sensor and/or its coils communicate with the magnetic track to which the magnetic field and/or the coils are radially arranged to.
＜First embodiment＞
【０１１１】
The magnetoelastic sensor device comprises a longitudinally extending shaft like member. On this member two magnetic tracks with different polarity are applied. This member is named ferromagnetic component.
【０１１２】
In the first embodiment there are two channels related to the ferromagnetic component.
【０１１３】
Each channel is generated by the interactions of one magnetic field sensor with one of the magnetic tracks.
【０１１４】
Each magnetic field sensor has two coils.
【０１１５】
In the first embodiment the coils, which are connected to form the corresponding chamber are arranged radially relative to the magnetic track which corresponds to the magnetic field sensor.
【０１１６】
The sensor receives the information emanation from the stress applied to the longitudinally extending shaft like member and its influence on the magnetization of the magnetized tracks according to well-known principles.
【０１１７】
In the first embodiment each channel outputs a signal. This signal is generated by the pair of coils of the magnetic field sensor which are arranged radially to the magnetic track and which form the centre of the corresponding channel.
【０１１８】
Each individual signal of the respective channel generates information which refers to the respective magnetic track. The information received by the individual channel depends on the composition of the individual coils of each channel.
【０１１９】
In the first embodiment the composition of the coils show two coils per each magnetic track referring to the one sensor.
【０１２０】
The two coils of said one sensor are arranged radially adjacent relative to the corresponding individual magnetic track.
【０１２１】
In the first embodiment differences between the respective signals generated by the individual channel, respectively are identified.
【０１２２】
The signal generated by the individual channel refers to the individual magnetic track and the coils of the magnetic field sensor, arranged radially relative to said magnetic track.
【０１２３】
After the measurements performed by both channels the results of the measurements are correlated and existing differences between the signals of the channels are settled. After the settlement of the difference of the channels the signals of the channels will coincide.
【０１２４】
In the first embodiment the information which is received by the channel depends on the configuration of the individual coils of the individual sensor of the individual channel. Thus the information refers to the individual magnetic track to which the coils of the sensor are radially arranged.
【０１２５】
The first embodiment differs from the closest state of the art in that the individual channels refer to the magnetic tracks and the corresponding sensors which are arranged radially to each other. Thus, the channel communicates with the at least one sensor which is arranged radially spaced relative to the magnetic track, which communicates with said channel.
＜Second embodiment＞
【０１２６】
Again also this embodiment comprises a longitudinally extending shaft like member. It is also named ferromagnetic component. The second embodiment shows a ferromagnetic component having three magnetic tracks arranged adjacent to each other and each magnetic track having a different polarity compared to its neighboured track.
【０１２７】
The magnetic tracks are arranged in a tri-band arrangement. The tri-band arrangement comprises two outer magnetic tracks. Said two outer magnetic tracks are positioned at either side of one middle magnetic track.
【０１２８】
In the second embodiment there are three channels. Each channel comprises at least one magnetic field sensor.
【０１２９】
Each magnetic field sensor of the individual channel of the tri-band arrangement is made up of at least one sensor.
In the second embodiment each of the three magnetic tracks has one channel assigned to it.
【０１３０】
The centre magnetic track has at least one magnetic field sensor radially arranged to it.
【０１３１】
Both of the adjacent outer magnetic tracks each have at least one magnetic field sensor arranged radially relative to the respective magnetic track.
【０１３２】
Each of the magnetic field sensors arranged radially to the respective track of the tri-band arrangement comprise at least two coils.
【０１３３】
Thus, at least one sensor and the corresponding at least two coils of said sensor are arranged radially to the corresponding magnetic track of the tri-band composition.
【０１３４】
The sensor receives the information emanation from the stress applied to the longitudinally extending shaft like member and its influence on the magnetization of the magnetized tracks according to well-known principles.
【０１３５】
Comparable to the first embodiment each of the channels of the tri-band arrangement outputs the individual signal received.
【０１３６】
The signal of the channel referring to the centre magnetic track is generated by the coils of the sensor which is arranged radially relative to the centre magnetic track.
【０１３７】
Also, the signal of the respective outer magnetic track is created by the at least one sensor and it’s at least two coils which are arranged radially to the respective outer magnetic track.
【０１３８】
The signals created by the individual channels of the three magnetic tracks of the tri-band arrangement are compared to each other as described for the first embodiment.
【０１３９】
The information received by the individual channels of the tri-band composition are dealt with similar to the first embodiment.
【０１４０】
Contrary to the state of the art the second embodiment does not connect at least two sensors axially relative to the ferromagnetic component. Thus, the coils comprised in said two sensors are not linked to each other axially relative to the ferromagnetic component.
【０１４１】
Opposite to the closest state of the art the at least two coils of one sensor and the sensor itself refer to the magnetic track to which the sensor and the coils are arranged axially relative to the ferromagnetic component. This is the case independent of the number of magnetic tracks arranged on the ferromagnetic component.
＜Third embodiment＞
【０１４２】
Again also this embodiment comprises a longitudinally extending shaft like member.
【０１４３】
The third embodiment shows a ferromagnetic component having three magnetic tracks arranged adjacent to each other.
【０１４４】
Parallel to the second embodiment the ferromagnetic component has three magnetic tracks which are arranged adjacent to each other and each magnetic track having a different polarity compared to its neighboured track.
【０１４５】
Whereas the magnetic tracks are arranged in a tri-band arrangement, contrary to the second embodiment at least two magnetic tracks form the basis for one common channel.
【０１４６】
In the following the assumption is made that two outer magnetic tracks form the basis of the one common channel.
【０１４７】
Thus, the centre magnetic track is the basis for the second channel.
Parallel to the second embodiment the individual channel each comprises at least two sensors.
【０１４８】
Each of said sensors comprises at least two coils.
【０１４９】
The magnetic tracks of the tri-band arrangement shown in the third embodiment comprise at least four magnetic field sensors. Each of said four magnetic field sensors can have any numbers of magnetic tracks and magnetic field sensing elements Any number of sensing elements can be used to define a working sensor system or individual channel. 
【０１５０】
The sensors and said associated coils of the third embodiment which are arranged radially to both of the outer magnetic tracks, are combined to form a common channel.
【０１５１】
The sensor receives the information emanation from the stress applied to the longitudinally extending shaft like member and its influence on the magnetization of the magnetized tracks according to well-known principles.
The channel referring to the centre magnetic track comprises the same number of sensors and also the same number of associated coils as the common channel, which refers to the two outer magnetic tracks.
【０１５２】
Comparable to the first and the second embodiment each of the at least two channels of the third embodiment creates an individual signal.
【０１５３】
The signal of the first channel however is created by the coils of the sensor associated both to the first and the second outer magnetic tracks.
【０１５４】
The second signal is created by the total number of sensors and by the total number of coils of the common channel, arranged radially relative to the centre magnetic track.
【０１５５】
The signal of the first channel of the third embodiment relating to the outer magnetic tracks is compared to the signal which is created by the centre magnetic track.
【０１５６】
In the third embodiment both channels refer to the same number of sensors and the same number of coils.
【０１５７】
The arrangement of the third embodiment differs from the first and the second embodiment in that the number of sensors and the number of the corresponding coils of the centre magnetic track corresponds with the number of sensors and corresponding coils, corresponding to the individual channels, forming the second channel.
【０１５８】
In the third embodiment the number of sensors and the corresponding number of coils forming the channel referring to the centre magnetic track is distributed over the two outer magnetic tracks.
【０１５９】
Thus the number of sensors and the number of the corresponding coils leading to the first channel is spread over the first and the second outer magnetic tracks.
Each of the channels of the third embodiment outputs an individual signal.
Differences between the signals which are created through the measurement of the individual channels can be settled.
【０１６０】
The settlement of the signals can be performed mathematically or by any other means, as is the case with the first and second embodiment.
【０１６１】
After the settlement of the signals of the corresponding channels the signals of the channels referred to in the respective embodiment coincide.
【０１６２】
The information which is received by the measurements performed by the individual channels depends on the composition of the individual coils of the corresponding magnetic field sensors which are arranged radially to the corresponding magnetic field.
【０１６３】
The number of coils which are part of the channel are configured and combined individually.
【０１６４】
The coils of said sensors are split into sets of individual coils. It goes without saying that the number of coils can be an even number or odd number.
【０１６５】
If the information of one or more of the same magnetic tracks is required to generate the signal of the at least two channels in the state of the art the sensors of two individual channels would be combined axially relative to the ferromagnetic component.
【０１６６】
The two individual sensors of the two individual channels are connected with each other in such a manner that at least one sensor of each channel communicates with the same magnetic track.
【０１６７】
If the information of one or more of the same magnetic tracks is required to generate the signal of the at least two channels the invention reveals that two individual channels which are formed by at least one sensor spaced radially to one specific magnetic track are combined to form one common channel.
【０１６８】
The assumption is made that the individual channels - for reasons of simplicity - also referred to as “channels” are linked with each other to form the common channel. The individual channels can be arranged on the ferromagnetic component next to each other. It goes without saying that at least two individual channels which are linked with each other to form the common channel can be spaced by at least one other channel.
＜Fourth and more embodiment＞
【０１６９】
In the fourth and in any further embodiment single or multiple magnetized tracks can be arranged on a ferromagnetic component some of which can be unmagnetised.
【０１７０】
The further proceeding corresponds to that described with regard to the embodiments 1 to 3 listed above.
＜Detailed description of the components of the magnetoelastic sensor device＞
【０１７１】
＜Ferromagnetic component＞
【０１７２】
The magnetoelastic sensor device comprises a longitudinally extending shaft like member.
【０１７３】
Typically, the component consists of an at least partially ferromagnetic, magnetoelastically suitable material.
【０１７４】
According to the invention, the component signifies a preferably elongated body, for example a cylindrical body, a conically tapering body or a wave-shaped body. The component may also have a staircase-shaped configuration or any other suitable configuration to measure the required stresses.
【０１７５】
In any case, the body may at least partially be provided with or made of a ferromagnetic material. Hardening steel containing nickel (Ni) or chrome (Cr) is particularly suitable as such a ferromagnetic material. However, it shall be understood that other ferromagnetic materials may likewise be used. 
【０１７６】
The component may preferably be configured in the form of a shaft, in particular a drive shaft.
【０１７７】
Preferably, the component is arranged in any device or craft, for example  aircraft, a land craft or a watercraft. In addition, the component can, for example, also be used in an industrial facility or a household appliance.
【０１７８】
The component has a magnetisable region.
＜Magnetic track＞
【０１７９】
This invention will work with single magnetic tracks and all other additional tracks may or may not be magnetized. According to the invention, in the case that the magnetisation occurred, the component has a region which comprises preferably two or three or more magnetic tracks opposing each other, which, for the sake of simplification, are also referred to below by way of example as “dual-band magnetization”, “tri-band magnetisation” or “multiple-band magnetization”.
【０１８０】
The arrangement of three magnetic tracks opposing to each other represents an advantageous combination of two dual-band magnetic tracks. The combination of the two dual-band magnetic tracks is achieved by mirroring the dual-band array and by jointly using the middle track. This has the effect that the respectively inner track has the same positive or negative polarisation.
【０１８１】
This has the advantage that one magnetic track can be omitted and thus a spatial combination of the magnetic tracks can be provided so that a more uniform mapping of measurement results can be achieved in this way and less axial installation space is required.
【０１８２】
The component has at least three circumferential magnetic tracks (tri-band) with magnetisations opposing each other.
【０１８３】
In case of a tri-band magnetisation, the magnetic track which is spatially arranged on the left is, for example, magnetised positively, the middle magnetic track negatively and the right magnetic track positively again, and vice versa.
【０１８４】
The number of magnetic tracks with a magnetisation opposing the adjacent magnetic track may, however, also be increased.
【０１８５】
The magnetisation of the individual magnetic tracks may take place simultaneously or in a time-delayed manner.
＜Magnetic field sensor＞
【０１８６】
The magnetic field sensor is a highly sensitive measuring devices for detecting extremely small magnetic fields.
【０１８７】
The magnetic field sensors preferably work on a fluxgate basis. The fluxgate sensor is a highly sensitive measuring device for detecting extremely small magnetic fields.
【０１８８】
Hall sensors, for example, can also be used as magnetic field sensors in the sense of the present invention.
【０１８９】
It should be noted however that any suitable type of magnetic field sensors can be used according to the invention.
【０１９０】
Insofar as there is talk of a coil within the framework of the invention, here this is preferably a wire winding with an amorphous core which is used as a measuring coil. The coils are therefore arranged axially (parallel) within the magnetic field sensor and radially to the magnetic track of the ferromagnetic component in such a manner that they preferably can detect both product-related magnetic fields produced by application of stress and also external magnetic fields possibly produced by interference effects.
【０１９１】
However, the magnetic field sensor can be configured so that is can distinguish different magnetic fields from one another.
【０１９２】
The magnetic field sensor receives at least one signal due to the coils and evaluates this, optionally whilst transmitting to a separate display unit.
【０１９３】
According to the invention, the magnetic field sensor and the corresponding coils are connected radially in relation to the corresponding magnetic track.
＜Coils＞
【０１９４】
The magnetic field sensor comprise at least two coils. All coils refer to individual magnetic field sensors. Both the magnetic field sensor and the coils which are arranged radially relative to one specific magnetic track are part of the channel referring to said magnetic track.
【０１９５】
The coils of each magnetic field sensor correspond to the magnetic tracks to which the individual magnetic field sensor radially refers.
【０１９６】
The magnetic field sensors and the magnetic coils are arranged at a radial distance to the ferromagnetic component. 
【０１９７】
Any information which is received by the measurements made by the channels depends on the composition of individual coils making up the individual channel.
【０１９８】
Depending on the configuration of the coils individual channels generate different information. The number of coils can both take an even number and an odd number.
【０１９９】
In relation to the magnetic track arranged on the ferromagnetic component said coils are connected radially.
【０２００】
The coils which are connected to form a channel are arranged radially relative to the magnetic track which corresponds to the magnetic field sensor.
【０２０１】
The coils form a sensor of a tri-band-configuration and/or a dual-dual-band configuration.
【０２０２】
The coils can be split into sets of at least two individual coils. In goes without saying that it can also be a set of four or any other number.
【０２０３】
The coils are interconnected in any possible form and any relation with each other and in any configuration to form the channel.
【０２０４】
A pair of coils brings about a differential balance. Said balance is the sum of the effects of the individual measurement of said coils. At least two magnetic coils are assigned to one (first and second) magnetic field sensor (dual-dual-band magnetization).
【０２０５】
The coils of magnetic field sensors (first and second) have a predetermined direction of magnetization. The coils of at least one magnetic field sensors (first or second) can be inverted thus reversing the direction of magnetization of each of the individual coils of said magnetic field sensors (first and second).
＜Channel and signal, generated by the channel＞
【０２０６】
The composition of a respective channel each comprises at least one magnetic field sensor. The channel is linked with the at least two coils which are associated with the magnetic field sensor of the channel. The channel corresponds with at least one magnetic field sensors, respectively.
【０２０７】
Also, the channel comprises the magnetic field sensor. The channel is linked with the coils of the respective magnetic field sensor.
【０２０８】
The magnetic field sensor is associated radially with one specific magnetized track. The channel which comprises the magnetic field sensor is associated radially with the magnetic track which is associated radially with the magnetic field sensor.
【０２０９】
Thus, with all three embodiments discussed above each magnetic field sensor refers to one individual magnetic track of the ferromagnetic component, respectively.
【０２１０】
Correspondingly, the channel referring to a specific number of magnetic field sensors communicates with those coils which are associated with the magnetic field sensor.
【０２１１】
Thus each channel is formed per magnetic track, instead of across two magnetic tracks. The individual channels are connected with each other by wiring.
【０２１２】
The channel outputs a signal.
【０２１３】
To generate the channel at least one magnetic field sensor can be combined with at least two coils.
【０２１４】
Differences between the signal of the measurement made by one channel and signal of the measurement made by another channel are settled mathematically.
【０２１５】
After the measurements done by both channels the arising difference signal between the two channels can be settled. After the settlement the signals between both channels coincide.
【０２１６】
The fact that channel is made of at least two sensors, each of which comprises at least two coils can be applied to any dual-band or tri-band magnetic track application.
【０２１７】
It can even be applied to a single band application to measure the magnetic stress applied to a ferromagnetic component.
【０２１８】
According to another aspect of the invention, a common channel is formed by at least two individual channels. The individual channel is the channel referred to in claim 1. 
【０２１９】
The magnetic field sensors referred to by common channel comprises the magnetic field sensors of the at least two individual channels.
【０２２０】
A further aspect of the invention is a method for determining an external magnetic influence, by means of the magnetoelastic sensor device.
【０２２１】
Method for determining an external magnetic influence comprising the following steps:
magnetization of a component, comprising at least one ferromagnetic material and
generating at least one magnetisable track on the component having a defined direction of the magnetization. At least one magnetic field sensor and at least one corresponding coil for forming an individual channel is provided.
【０２２２】
The at least one magnetic field sensor and at least one corresponding coil of each magnetic field sensor are set in relation with each other axially along the direction of a magnetization of the assigned magnetisable track.
【０２２３】
The at least one magnetisable track of the component are measured with the at least one sensor and/or the at least one corresponding coil per individual channel.
【０２２４】
A signal is generated resulting from the measurement of the individual channel,
【０２２５】
Determination of a presence of a magnetic noise in the signal emanated by the individual channel. 
【０２２６】
At least one of the individual channels are balanced to cancel the noise, present in the signal.
【０２２７】
Also another aspect of the invention is the use of the device for determining an external magnetic influence, comprising a component. The component consists of an at least partially of ferromagnetic material. A magnetisable region comprising at least three opposing magnetic tracks. The at least three magnetic tracks are arranged axially in relation to the component. A first magnetic field sensor with at least two coils for emitting a signal is arranged radially in relation to the component is assignable to the each one of the two magnetisable tracks.
【０２２８】
The magneto elastic sensor device, named above magnetic field sensor, is further explained by way of the following example, whereby the magneto elastic sensor device is a torque, force or other load sensor using a solid or hollow shaft or any other magnetostrictive geometry as the load carrying member.
【０２２９】
The invention is, however, not restricted to a configuration of this example.
【０２３０】
The load member is usually magnetised in one or more locations axially with opposing orientation though this invention will also work with a single magnetisation band.
【０２３１】
Positioned close to each magnetic band are one or more magnetic field sensors.
【０２３２】
Magnetic field sensor pairs are positioned adjacent to one another or positioned diametrically apart as in Fig. 1
【０２３３】
The magnetic field sensors on each band detect magnetic flux from the environment and the magnetic flux produced from the shaft through the magnetoelastic effect.
【０２３４】
The magnetic sensor orientations are such that they can produce common signal or differential signals in the presence of a magnetic flux.
【０２３５】
The signals produced by the sensors associated with each magnetic band form individual signal channels shown in Fig. 1 as channel Ch1 and channel Ch2.
【０２３６】
The sensing elements for each channel Ch1, Ch2 are radially positioned rather than axially as in prior art. This is seen in Fig. 1 where channel Ch1 is made from a magnetic track 155 and magnetic field sensors 153 and 154. Similarly, the channel Ch2 is made from magnetic track 156 and magnetic field sensors 157, 163.
【０２３７】
A Sensor channel Ch1, Ch2 configured in such a way is used to measure the magnetic flux from the magnetoelasitc effect, common mode fields and near field effects.
【０２３８】
Each channel Ch1, Ch2 is calibrated individually such that the channels Ch1, Ch2 are closely matched.
【０２３９】
By way of example the transducer transfer function ChxmV / Nm defines the sensor output voltage as a function of torque. Through calibrating the transfer functions associated with each band measurement are closely matched. Thus giving this method a performance advantage of the state of the art.
【０２４０】
When Vn1 is the common mode noise field contribution from the combined sensing elements, and Vn2 are set to be sensing elements, it is assumed that ΔVn1-n2= Vn1 - Vn2.
【０２４１】
However, in prior art combined magnetic tracks do not compensate for ΔVn1-n2 since the methods known from prior art use axially separated sensing elements across more than one magnetic tracks. 
【０２４２】
No improved noise immunity is achieved unless all the complete assembly variables are perfectly matched, including the sensing elements and all manufacturing and assembly tolerances that affect the final measurement of the sensing element.
【０２４３】
Thus, when Vs1 and Vs2 values are perfectly matched in the presence of a common mode field a ΔVn1-n2 will be zero.
【０２４４】
This give a high signal to noise ratio which is essential in the measurement of weak signal magnetic fields in the presence of relatively large noise fields.
【０２４５】
The channels are calibrated to reject diverging fields such as known near fields or unbalanced common mode fields due to magnetically unbalanced geometries surrounding the measurement point.
【０２４６】
The following assumptions are made:
【０２４７】
The signals Vch1 and Vch2 imply that Vn1 and Vn2 are the noise fields and Vs1 and Vs2 are the signal fields. The same applies to a signal Vch3 with Vn3 and Vs3. Thus:
Vch1= Vs1 + Vn1
Vch2 = Vs2 - Vn2
【０２４８】
A correction factor is calculated as: Kn = Vch1/Vch2 in the presence of a zero signal. 
【０２４９】
Hence: when this correction factor is applied to Vch2
Vout= Vs1 + Vn1 + Kn * Vs2 - Vn1
Vout=Vs1 + Kn * Vs2
【０２５０】
The above equations show the presence of signal and no noise field errors.
【０２５１】
The Ratio Kn being a measurement leads to the fact that all tolerances are removed. 
【０２５２】
Fig 3 shows an example of multimode sensing using a tri-band configuration. 
【０２５３】
Fig. 3 shows the channel Ch1 comprising four sensing elements 153, 157, 154, 163, whereas the channel Ch2 is comprised of the sensing elements 160, 158, 159, 164.
【０２５４】
The variety of sensor configurations gives the opportunity to reject very high S/N ratios of both common mode and near fields at the same time.
【０２５５】
In the case of Fig 2 when a three channel configuration with the channels Ch1, Ch2 and Ch3 is used the signals can be combined to obtain the same performance as in a situation with deals with a common mode fields and near field stress. 
【０２５６】
Fig. 2 provides additional information regarding the noise gradient referring to the sensing elements. The additional information is essential to accumulate a more accurate prediction of a potential non-linear near field disturbance.
【０２５７】
For multimode sensing using a tri-band configuration (shown in of Fig. 2) a channel Cha comprises the sensing elements 153, 154, whereas another channel Chb refers to the sensing elements 157, 163. A third channel Chc refers to the sensing elements 158, 159. 
【０２５８】
A similar configuration reveals a channel Ch1, comprising (Cha+Chc)/2 and Ch2 is Chb.
【０２５９】
The sensor topology independently rejects very high S/N ratios of common mode fields. 
【０２６０】
In a configuration showing three channels Ch1, CH2 and CH3 the signals are combined to obtain cancellation of both common mode fields and near fields. Additionally, information regarding the noise gradient referring to the respective sensing elements can be obtained. This additional information supplies a more accurate prediction of a potential non linear near field disturbance.
【０２６１】
According to the assumptions above, the statement is made that:
Magnetic track 155 measures Vs1 and Vn1
Magnetic track 156 measures Vs2 and Vn2
Magnetic track 161 measures Vs3 and Vn3
Vch1=Vs1+Vn1
Vch2=Vs2-Vn2
Vch3=Vs3+Vn3
Correction factors are:
Kn1=Vch2/Vch1
Kn3=Vch2/Vch3
Vout=(Kn1*Ch1+ Ch2)/2+( Ch2+ Kn3*Ch3)/2
Vn1, Vn2 and Vn3 are cancelled leaving only the signal content. 
【０２６２】
Additionally, the noise gradient and direction through the sensing area of the system is assumed to be: VΔn=(Kn1*VCh1-Kn3*Vch3)/2. 
【０２６３】
Further aspects and features of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention according to Figures 1 to 6.
【図面の簡単な説明】
【図１】Fig. 1 shows the schematic view of two individual magnetic field sensors, wherein each magnetic field sensor refers to one individual magnetic track of a ferromagnetic component,
【図２】Fig. 2 shows the configuration of Fig. 2, showing three magnetic tracks instead of two magnetic tracks,
【図３】Fig. 3 shows the configuration of Fig. 2 with a different arrangement of magnetic field sensors,
【図４】Fig. 4 shows one aspect of the closest state of the art, 
【図５】Fig. 5 shows another aspect of the closest state of the art and
【図６】Fig. 6 shows a similar configuration as Fig. 3, having a different arrangement of the magnetic field sensors.
【実施例１】
【０２６４】
The Fig. 1 to 3 and Fig. 6 show the difference of the invention to the closest state of the art, shown in Fig. 4 and Fig. 4.
【０２６５】
In the Fig. 1 the channel Ch1 comprises the magnetic field sensor 153 and the magnetic field sensor 154. The channel Ch1 also comprises the at least one coil of the magnetic field sensors 153, 154. The coils of the magnetic field sensors 153, 154 are not shown in Fig. 1.
【０２６６】
Thus, the channel Ch1 referring to the magnetic field sensor 153, 154 communicates with the coils of the magnetic field sensors 153, 154.
【０２６７】
The channel Ch1 refers to the magnetic track 155. The magnetic field sensors 153, 154 which communicate with the channel Ch1 are arranged radially relative to the magnetic track 155 to which the channel Ch1 refers to as well.
【０２６８】
The second channel Ch2 refers to the magnetic track 156. The magnetic field sensors 157, 163 which communicate with the channel Ch2 are arranged radially relative to the magnetic track 156 to which the channel Ch2 refers to as well.
【０２６９】
Fig. 2 shows the configuration of Fig. 1 differing in that the ferromagnetic component 1 has an additional magnetic track 161. Therefore in Fig. 2 there are three magnetic tracks 155, 156, 161 arranged next to each other on the ferromagnetic component 1.
【０２７０】
In Fig. 2 an additional channel Ch3 is added relative to the configuration of Fig. 1. The third channel Ch3 of the Fig. 2 refers to the magnetic track 161.
【０２７１】
The magnetic field sensors 158, 159 which communicate with the channel Ch3 are arranged radially to the magnetic track 161 to which the channel Ch3 refers to as well.
【０２７２】
Fig. 3 shows a configuration displaying three channels Ch1, Ch2, Ch3. In the Fig. 3 each of the channels Ch1, Ch2, Ch3 corresponds with at least two of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163,  158, 159, 160, 164 respectively.
【０２７３】
Channel Ch1 is associated with the magnetic field sensors 153, 154, whereas the third channel Ch3 is associated with the magnetic field sensors 157, 163.
【０２７４】
The channel Ch2 is associated with the magnetic field sensors 158, 159, 160 and 164. 
【０２７５】
Therefore, the channel Ch2 has two additional magnetic field sensors 160 and 164. Thus, the channel Ch2 not only refers to the magnetic field sensors 158 and 159 but also to the additional magnetic field sensors 160 and 164.
【０２７６】
Each of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 and related coils associated with the corresponding channel Ch1, Ch2, Ch3 refers to the magnetic track 155, 156, 161 of the ferromagnetic component 1 to which the relevant channel Ch1, Ch2, Ch3 corresponds to.
【０２７７】
In other words, the channel Ch1 is associated with the magnetic field sensors 153, 154 and refers to the magnetic track 155. The channel Ch2 is associated with the magnetic field sensors 158, 159, 160 and 164 and refers to the magnetic track 156. The channel Ch3 is associated with the magnetic field sensors 157, 163 and refers to the magnetic track 161.
【０２７８】
In the Fig. 3 the two outer channels Ch1 and Ch3 form one common channel Ch4. The common channel Ch4 refers to the magnetic tracks 155, 161.  
【０２７９】
Thus, the common channel Ch4 refers to the individual magnetic field sensor 153, 154, 163, 157 which refer to the magnetic tracks 155, 161. Any two or more of the channels Ch1, Ch2, Ch3 can be combined to form the common channel Ch4. Also, the common channel can be formed of any two or more magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 and corresponding coils of said sensors.
【０２８０】
In other words, the common channel Ch4 refers to the individual magnetic field sensor 153, 154, 163, 157 which are arranged radially relative to both the magnetic tracks 155 and 161.
【０２８１】
The signals generated by the common channel Ch4 is compared to the signal generated by the channel Ch2, referring to the center magnetic track 156 which communicate with four magnetic field sensors 158, 159 and 160 and 164.
【０２８２】
In the Fig. 3. the number of the coils of the individual magnetic field sensors 153, 154, 163, 157 are also referred to by the common channel Ch4.
【０２８３】
In Fig. 3 the ellipse 171 represents the channel Ch2. The ellipses 172 represents the channel Ch4 comprising the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 and corresponding coils of the individual channels Ch1 and Ch3.
【０２８４】
Fig. 6 shows a configuration displaying three channels Ch1, Ch2, Ch3. In the Fig. 6 each of the channels Ch1, Ch2, Ch3 corresponds with at least two of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 respectively.
【０２８５】
Channel Ch1 is associated with the magnetic field sensors 153, 154, whereas the third channel Ch3 is associated with the magnetic field sensors 157, 163.
【０２８６】
The channel Ch2 is associated with the magnetic field sensors 158, 159, 160 and 164. 
【０２８７】
Therefore, the channel Ch2 has two additional magnetic field sensors 160 and 164. Thus, the channel Ch2 not only refers to the magnetic field sensors 158 and 159 but also to the additional magnetic field sensors 160 and 164.
【０２８８】
Each of the magnetic field sensors 153, 154, 157, 163, 158, 159, 160, 164 and related coils associated with the corresponding channel Ch1, Ch2, Ch3 refer to the magnetic track 155, 156, 161 of the ferromagnetic component 1 to which the relevant channel Ch1, Ch2, Ch3 corresponds to. 
【０２８９】
In other words, the channel Ch1 is associated with the magnetic field sensors 153, 154 and refers to the magnetic track 155. The channel Ch2 is associated with the magnetic field sensors 158, 159, 160 and 164 and refers to the magnetic track 156. The channel Ch3 is associated with the magnetic field sensors 157, 163 and refers to the magnetic track 161.
【０２９０】
In Fig. 6 the ellipses 173 represents the channel Ch1. Whereas the ellipse 171 represents the channel Ch2 and ellipse 174 representing the channel Ch3. 
【０２９１】
The Fig. 6 shows three individual channels Ch1, Ch2 and Ch3. The signals generated by the individual channels Ch1, Ch2 and Ch3 are compared to each other.
【符号の説明】
【０２９２】
1      ferromagnetic component
Ch1    Channel A
Ch2    Channel B
153    Magnetic field sensor A1
154    Magnetic field sensor A2
155    Magnetic track A
156    Magnetic track B
157    Magnetic field sensor A3
158    Magnetic field sensor B1
159    Magnetic field sensor B2
160    Magnetic field sensor B3
161    Magnetic track C
Ch3    Channel C
163    Magnetic field sensor A4
164    Magnetic field sensor B4
Ch4    Common channel       
168    Ellipse
169    Ellipse
170    Ellipse
171    Ellipse
172    Ellipse
173    Ellipse
174    Ellipse
【請求項１】Magnetic field sensor device for determining an external magnetic influence, comprising:
・  a component 
・  with at least partially ferromagnetic material,
・  a magnetisable region comprising one or more magnetisable tracks which are arranged adjacent to each other and said magnetisable tracks having opposing directions of magnetization, and
・  the one or more magnetisable tracks are arranged axially in relation to the component, 
・  a first magnetic field sensor comprising at least one coil, the first magnetic field sensor being arranged radially in relation to the component, for detecting magnetic information from the environment and/or from the component and for emitting a signal, the first magnetic field sensor being assignable to each one of the at least two magnetisable tracks, and
・  a second magnetic field sensor comprising at least one coil, the second  magnetic field sensor being arranged radially in relation to the component, for detecting magnetic information from the environment and/or from the component and for emitting a signal, the second magnetic field sensor being assignable to each one of the at least two magnetisable tracks,
・  or one or more additional magnetic field sensor(s) comprising at least one coil each and being arranged radially in relation to the component for detecting magnetic information from the environment and/or for emitting a signal, the one or more additional magnetic field sensor(s) being assignable to one or more additional magnetisable track(s),
・  the signal of each of the magnetic field sensors is  set in relation to the signal of the at least one another magnetic field sensor,
・  the signals produced by the magnetic field sensors being associated with each magnetic track form at least one individual signal channel,
・  to form the signal channel, the first magnetic field sensor and the second magnetic field sensor are combined with each other axially along the direction of magnetization of the assigned magnetic track.
【請求項２】
Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that the magnetic field sensors and/or the corresponding coils for each individual signal channel are positioned radially relative to the component.
【請求項３】
Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that the magnetic field sensors and/or the corresponding coils for each individual signal channel are positioned in the proximity of the component.
【請求項４】
Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that the at least one magnetic field sensor can produce a common signal of differential signals of a magnetic flux.
【請求項５】
Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that a common channel is formed by at least two individual channels.
【請求項６】Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that each channel can be calibrated individually.
【請求項７】
Magnetic field sensor device according to claim 1, characterised in that each individual channel is capable to measure magnetic flux resulting from a magnetoelastic effect and/or common mode fields and/or near field effects.
【請求項８】
Magnetic field sensor device according to one or more of the previous claims, characterised in that it is arranged in a way that the individual signal channels can be combined to reject common mode fields.
【請求項９】
Magnetic field sensor device according to one or more of the previous claims, characterised in that it is arranged in a way that the individual signal channels can be calibrated to reject diverging fields or unbalanced common mode fields.
【請求項１０】
Method for determining an external magnetic influence, according to one or more of the previous claim,
comprising the following steps:
・  magnetization of a component, comprising at least one ferromagnetic material,
・  generating at least one magnetisable track on the component having a defined direction of the magnetization,
・  providing at least one magnetic field sensor and at least one corresponding coil for forming an individual channel,
・  arranging the at least one magnetic field sensor and at least one corresponding coil of each magnetic field sensor set in relation with each other axially along the direction of a magnetization of the assigned magnetisable track,
・  measuring the at least one magnetisable track of the component with the at least one sensor and/or the at least one corresponding coil per individual channel,
・  generating a signal resulting from the measurement of the individual channel,
・  determination of a presence of a magnetic noise in the signal emanated by the individual channel and
・  balancing of at least one of the individual channels to cancel the noise, present in the signal.
【請求項１１】
Method according to claim 10, characterized in that the method is applicably in a dual-dual band configuration.
【請求項１２】
Method according to claim 10, characterized in that the method is applicably in a tri-band configuration.
【請求項１３】
Use of a device for determining an external magnetic influence, comprising:
-  a component
-  which consists at least partially of ferromagnetic material,
-  a magnetisable region comprising one or more opposing magnetic tracks, wherein
-  the at least three magnetic tracks are arranged axially in relation to the component, wherein
-  a first magnetic field sensor with at least two coils for emitting a signal arranged radially in relation to the component is assignable to the first and middle magnetic track, and
-  a second magnetic field sensor with at least two coils for emitting a signal arranged radially in relation to the component is assignable to the middle and third magnetic track, wherein
-  the signal of the first sensor can be set in relation to the signal of the second sensor.
【要約】
Magnetic field sensor device for determining an external magnetic influence, comprising a component with at least partially ferromagnetic material and a magnetisable region comprising one or more magnetisable tracks which are arranged adjacent to each other and said magnetisable tracks having opposing directions of magnetization. The one or more magnetisable tracks are arranged axially in relation to the component. 
A first magnetic field sensor comprising at least one coil, the first magnetic field sensor being arranged radially in relation to the component, for detecting magnetic information from the environment and/or from the component and for emitting a signal, the first magnetic field sensor being assignable to each one of the at least two magnetisable tracks. A second magnetic field sensor comprising at least one coil, the second magnetic field sensor being arranged radially in relation to the component, for detecting magnetic information from the environment and/or from the component and for emitting a signal, the second magnetic field sensor being assignable to each one of the at least two magnetisable tracks. 
One or more additional magnetic field sensor(s) comprise at least one coil each and are arranged radially in relation to the component for detecting magnetic information from the environment and/or for emitting a signal, the one or more additional magnetic field sensor(s) are assignable to one or more additional magnetisable track(s). 
The signal of each of the magnetic field sensors is set in relation to the signal of the at least one another magnetic field sensor. The signals produced by the magnetic field sensors are associated with each magnetic track form at least one individual signal channel. To form the signal channel, the first magnetic field sensor and the second magnetic field sensor are combined with each other axially along the direction of magnetization of the assigned magnetic track.
【選択図】      図１
Fig. 1
【図１】
2020020786.tif 000009
【図２】
2020020786.tif 000010
【図３】
2020020786.tif 000011
【図４】
2020020786.tif 000012
【図５】
2020020786.tif 000013
【図６】
2020020786.tif 000014