1、“.....,,,,附录Ⅱ磁力矩传感器利用个热喷涂感知元件在汽车变速器中的应用转载自年发动机电子控制布赖恩基尔马丁西门子威迪欧汽车电子公司摘要个非接触式的，非兼容扭矩的传感器是由西门子正在开发应用于汽车传动之中。这种传感器将有利于为道路条件下广泛手柄精确的计算机控制传输所需的反馈，并且汽车行业还将促进跨平台的通用传输单元的使用。西门子的原型传递扭矩传感器上的逆磁致伸缩原理也被称为逆焦耳效应。磁致伸缩，首先在世纪中期的记载，是种物质的结构属性，它定义为接触磁场而导致材料的尺寸变化。磁致伸缩是由于当原子构成的材料重新调整，使其与外部磁场的磁矩相配合。量化这种效应是通过其饱和磁致伸缩常数，这是个用于描述长度单位长度材料的最大变化的具体材料。逆磁致伸缩，相反，它定义为个物质响应外加机械力的磁性能的变化。磁致伸缩材料是弹性，性质是被提到的磁弹性。西门子威迪欧扭矩传感器设计的前提是，磁材料可粘接圆柱形轴，并在其机械静止状态，创造个感觉元素磁化。而根据扭矩原则和反螺旋原则，螺旋的形式相互正交发展轴压应力矢量，并转达了磁感元素引起了个可衡量的磁场变化。磁场的偏差......”。

2、“.....实际上即场调制的扭矩。然后个敏感的磁力转换成模拟电压信号场强，从而完成了扭矩至电压传感器的功能。至关重要的是西门子威迪欧扭矩传感器设计的成功，是与检测元件的扭矩轴承成员密切相关。元素和扭矩受力构件之间的不致，在种意义上，将导致耦合进入意识中的元素体现异常及性能的压力下降。边界不致可以包括不完善的空隙，污染，横向剪切和压力预装本地化区。这种不均匀性，可能是固有的附件方法本身也可能是随后被系统地呈现畸形引起的。热喷涂，金属粒子的过程，其中有个基板上，形成涂层沉积，是用来安全地解决张贴磁性材料导致轴承成员扭矩的问题改善不对的敏感性，如磁场强度和滞后性等性能参数。图圆柱轴显示即径向导演磁通密度与相关的磁场叠加图轮廓轴沙漏形状与相关的磁场叠加即径向导演磁通密度所示在图和轴的空间图像映射使用激光位移系统和磁场叠加在三维空间映射到个大的单元。磁力仪扭矩传感器硬件配合出的舍入是种非接触式磁强计的磁信号转换轴的检测元件发出的成电信号，可以通过系统级的设备来读取。扭矩信号耦合到些临时调节电子磁是个具有吸引力的选择，由于其非接触式属性......”。

3、“.....因为它有能力，无需滑环的刷子或可由磨损，震动，腐蚀或污染物的影响交换子。磁强计的基本体现，如图所示，是与通过它的中心轴传递的。磁力计包含了磁轴与轴元素允许范围内自由转动的固定磁强计。电源和输出信号经过磁强计的线束。图传递扭矩传感器的磁强计实际进行的磁场之外的实力多种功能磁强计测量。这些功能包括磁信号调节，电信号调节，自我诊断功能的实现，以及磁和电磁噪声源衰减。磁性检测方法的选择是因磁通门传感器扭矩磁学的饱和核心磁强而闻名。这是个成熟的技术，已使用了自年代初期。磁通门磁力仪是测量小的磁场强度下降约条米，高层次的稳定或的能力。这种性能大约三个数量级以上的霍尔效应装置来实现更好的订单。虽然在许多磁通门单独的驱动器和皮卡线圈设计中使用，磁强计扭矩传感器的设计使用两种功能的单线圈。磁信号调节是通过使用不可或缺的磁力计引导的助焊剂。这些流量引导磁信号从轴的检测元件的流量放大辐射，从而改善闸前检测信号的信噪比。磁通引导提供整合的磁信号相对于轴转动的位置，否则额外的信号调理可能会被误解为扭矩变化不均匀......”。

4、“.....图周围的磁元素通量指南图磁性与磁轴位模拟指导材料的透气性相对直流设置为,例如，目前为了进步提高磁强计偏离信号的环境的免疫力，共模抑制性能是受雇于电子和磁电路的设计。例如，会尽量，在微分电路中含电子设计以否定的共模噪声。这种做法是结转的磁设计，通过对称型助焊剂使用引导和对称放置磁信号的共模取消外部发起的系统。最后，为了增加电和磁共模抑制策略，电磁干扰和电磁屏蔽的做法被纳入设计中，进步提高了信号的信噪比。杂散磁场和电磁环境中无法发现信号到达通过屏蔽材料，包括这些关键组件使用轴的磁扭矩传感元件。图图描绘的磁强计的概念功能呈现在与其他删除多余的简化版本组件的清晰电路中。特定应用集成电路包含了所有必要的电路来执行指定的功能。磁强计功能框图总结的来说，多功，磁通门磁力仪的设计提供了调制磁场检测。耦合时间证明的个创新通量指南配置和复杂的电子电路磁通门技术，由此产生的磁力是耐用，准确，稳定，全面达到设计由应用程序决定的目标。结论在新发展磁弹性扭矩传感器的提出提前解决这拖延了汽车行业的许多障碍，它接受了目前的技术状态......”。

5、“.....应力腐蚀开裂，长期稳定，磁性质和制造工艺违背大批量生产的不均匀性，不再是阻碍了磁弹性扭矩传感器的汽车引入市场缺乏对轴磁元素界面。由于设计目标明确和大胆的发展计划都进展，个汽车，不符合规定的磁的扭矩传感器的前景现在更容易实现。致谢我想表达努力开创扭矩传感这种方法他用坚定不移的眼光来认识这技术的潜力和卡尔甘达里利亚斯其科学和分析调查方法有很多与热喷涂磁性关联的神秘阐述。我也想表达我的感激之情对于扭矩传感器在西门子威迪欧汽车发展的奉献精神和额外的努力，他们提出了团队和西门子威迪欧汽车管理勇于投资新技术和耐心看到它通过。参考文献雷蒙德的罗克和华伦长杨，应力与应变，第版，麦格劳希尔公式第章斯蒂芬阁下克兰德尔和诺曼三达尔，就固体，麦格劳希尔力学导论第章伊万的，磁器件公司，国立磁学卷。日，第号年月日其他资料来源理查德卡林，磁化学斯普林格出版社罗林的帕克，在永磁进展约翰出版艾蒂安杜德，磁致伸缩理论与应用出版理查德，铁磁性清华大学出版社除了要实现的个亲密和安全的债券的先决条件，热喷涂过程中可以调节......”。

6、“.....概括来说，对于西门子提供的磁感元素的被动性的扭矩传感器，使得个高度可靠和稳定的设计本质变得简单。热喷涂过程机械方面的鲁棒性，允许无需辅助力矩限制保护装置需要扭矩游览到个前所未有的满刻度每原型验证测试的些构造。此外，准确性，重复性，稳定性，低滞后，旋转位置的不重视，成本低，顺从的大批量制造的汽车市场需求是该传感技术扭矩的所有属性。当与个就是在成熟的磁通门磁力耦合技术为基础，由此产生可能建立个力矩测量传感器本身可靠并有的新标准。简介众所周知，汽车变速器旨在改变发动机和驱动车轮之间的负荷功率有效地优化发动机传输率。该发动机因此虽然在车辆运行在在个狭窄的传播的速度，高效的工作频段。对于自动变速箱，转向齿轮般根据节气门位置选择阀门，发动机真空度和输出轴调节阀的状态。随着电子传感器和计算机引擎控制器的问世，变速器换挡功能已迁移实现闭环操作下的软件处理的控制。随着这进程来实现，该变速箱输出扭矩将提供个转变和牵引力控制算法的有价值的反馈参数。输出扭矩的测量，然而，事实证明由于工作条件极其恶劣难以实现......”。

7、“.....个用于测量扭矩的方法是检查实体强调在发展轴时，受到的终端到终端扭力。该原则强调的压缩和拉伸性质和发展沿着两条反急剧上升，相互垂直度螺旋。他们定义的公式其中是适用于轴的扭矩，为半径的轴和是极惯性矩。设定为个坚实的圆柱形转轴和的产量再次，是适用于轴的扭矩和是轴的直径。此外，扭曲的程度由轴经历了个给定的转矩给定的其中是轴的长度，是采用转矩，是轴的直径和是轴的抗弯刚度。刚性模量定义轴的材料，因此弹性水平，较低的值会表现在具有较高的扭转力矩任何特定应用程度的轴。扭矩诱导应力发生在材料为贴磁性涂层的轴上，导致在其周围的磁场衡量的变化有直接正比于所施加的扭矩大小与磁场，即极性，受所施加力矩的方向北或是南极，。从本质上讲，这是通过遥感手段逆磁致伸缩扭矩的前提。力矩传感器的体现为了有效地调用逆磁致伸缩效应，磁性材料必须预先正确在其各向异性静态应力上加载。在个圆柱状磁性元件的情况下，力的性质必须是在圆周各向异性的即切线，可以是压缩或拉伸根据极性或材料的饱和磁致伸缩常数符号而定。实现整个磁性材料同质预负荷是至关重要的......”。

8、“.....正磁弹性器件以前的努力创造这样个扭矩传感元件靠作出了积极饱和磁致伸缩常量元素材料。这体现为实现了作出个环形的磁的镍铁合金预拉环的元素的本质要求。这种预负荷达到了按到个基轴的圆锥面积环有效地把它拉开。拉应力的磁滞行为的影响见图，其中的残余电感，溴，近三倍。易轴的磁畴对准圆周因为受主拉应力矢量定义的各向异性。当磁偏置时，在系统运行的影响作为个与接近溴和趋近于零圆周短路磁铁。图对于个积极的磁材料的曲线，提出前和后的拉伸应力的应用。负磁弹性器件为了推动国家的技术，西门子威迪欧汽车已选择了个带有负磁饱和磁致伸缩常数元素。在这种情况下，在镍合金是完美体现了饱和磁致伸缩，含量高，在的升范围内，需要强调预装的性质将切压。为了达到这点要求，磁材料构成的意义元素是沉积的基础上使用高速氧燃料超音速轴的热喷涂工艺。该涂层厚度只有的轴向长度为毫米。检测元件的材料被赋予了压应力的热喷涂工艺参数的精确控制手段。这种专有的程序转换个沉积的过程，通常授予为体，令所需的应力各向异性各向同性材料特性......”。

9、“.....操作温度为至。图热喷涂的个典型代表传动轴从早期的扭矩转换传感器压上环的概念，在具有负饱和磁致伸缩常数，磁材料的基础之，在几个方面是先进的设计。首先，其对应力弹性腐蚀开裂是加强高镍含量对合金的内在的腐蚀性和由压缩材料较低的孔隙率。这是与高铁含量的张力环，放置易受裂隙，材料的蠕变和应力腐蚀开裂，可随着时间的推移，缓解必要的各向异性造成的性能下降的力量对比鲜明。种采用热喷涂技术的个重要后果是亲密的债券之间的沉积磁元件和基轴提供。通过使用热喷涂工艺，即边界诱导应力场传递扭矩是为空洞，无擦伤等缺陷或皱纹和局部应力梯度材料都是典型的按下与上环的技术。这些缺陷可以诱发磁场畸变，从而形成传授扭矩测量误差相对于轴就转动个固定的磁力计的位置。此外，在界面粘结力强有效地消除了通常与过盈配合相关工程延误压上暴露在极端扭矩环。任何在此界面运动将作为材料偏压舱单强调造成零移测量误差。这不是个问题时，磁元件存放使用超音速热喷涂枪。扭矩游览了前所未有的满刻度已成功地直接应用于传感器的原型没有配套限制保护装置的扭矩。此外......”。