CN107782415B

CN107782415B - 液面检测装置

Info

Publication number: CN107782415B
Application number: CN201710140326.8A
Authority: CN
Inventors: 张英楠
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: CN107782415A; WO2018043118A1

Abstract

本发明提供一种能够使电路构成简单化并且小型化的液面检测装置。液面检测装置具备：浮子，追随液面而升降；浮子磁体，被安装于浮子；引导部件，对浮子的升降进行引导；多个磁传感器，被安装于引导部件，对根据浮子磁体的升降位置而变化的磁通量密度进行检测，输出与该磁通量密度对应的电信号；和检测电路，基于分别从多个磁传感器输出的电信号来检测浮子的位置。与升降方向垂直的水平方向上的浮子磁体与磁传感器的长度被设定为第1长度，升降方向上的相互相邻的磁传感器之间被设定为第2长度，第1长度比第2长度长，检测电路基于从多个磁传感器之中相邻的2个磁传感器输出的电信号来检测浮子的位置。

Description

液面检测装置

技术领域

本发明涉及液面检测装置，具体而言，涉及被安装于汽车等的贮藏汽油、发动机油或尿素水等液体的水箱并利用磁体来检测液面的位置的液面检测装置。

背景技术

以往，已知具备磁体和磁传感器的液面检测装置。例如，已知具备对应于液面的位置的变化而升降并具有磁体的浮动、和对磁体的磁通量密度进行检测的磁传感器，并根据磁传感器的输出信号来检测液面的位置的液面检测装置。

在该方面，专利文献1中公开了一种液面检测装置，该液面检测装置具备：液面感受体21、液面感受体21被配置于内部的液箱18、被设置于检测杆23的上端的位移磁体24、被安装于检测部壳体20并包含多个霍尔元件5、5的检测器主体25(参照图1～图4、图12～图13)。

检测器主体25具有如下构造：将多个霍尔元件5在同一直线上以所需要的配设间隔设置在印刷基板6上，以使得与位移磁体24的移动方向平行。各霍尔元件被设置为磁感面5a与位移磁体24的磁化方向平行。液面感受体21通过将上端安装于检测部壳体20的下表面的拉伸弹簧22，经由检测杆23，被悬挂在水箱内，检测杆23的上端面对检测部壳体20内。液面检测装置将检测部壳体20内的检测杆23的上端部的位移作为位移磁体24的位移，由检测器主体25检测来测定液位。检测器主体25连接于经由控制电路7，根据各霍尔元件的输出电压来运算磁体的位置，进一步换算为液位值的运算电路8、和将来自该运算电路的液位值输出到画面等的输出装置9。

在专利文献1所述的液面检测装置中，检测杆23以及位移磁体24从设置于液箱18的顶面的贯通孔向液箱18的外部突出。因此，与专利文献1所述的液面检测装置同样地，存在难以小型化并且根据设备而难以安装的可能性。

另一方面，也考虑了在水箱内配置磁体而成的液面检测装置。

专利文献2中公开了如下的液面检测装置，该液面检测装置具备：磁铁3、磁铁3被配置于内部的水箱2、杆4、多个磁强度传感器S[1]～S[4]、和控制部10，根据磁铁3的位置来检测液面的位置(参照图1、图4、图5)。

杆4是长条的圆柱状，被配置在水箱2内以使得轴向与上下方向(垂直方向)平行。磁铁3是圆环状，被构成为在贮藏于水箱2内的液体的液面漂浮。杆4被插入到磁铁3，磁铁3在漂浮在贮藏于水箱2的液体的液面的状态下，通过杆4而被引导移动并在上下方向移动。多个磁强度传感器S[1]～S[4]分别被埋入到杆4，从上方向下方相互隔开间隔而被配置为依次排列。

控制部10具有：具有切换开关12以及减法器13的差值计算部11、和微计算机20。切换开关12具有：输入端子I11、I12、I13、I21、I22、I23、输出端子O1、O2。通过基于来自微计算机20的控制信号的开关切换，输入端子I11、I12、I13的任意一个与输出端子O1连接。输入端子I21、I22、I23的任意一个通过开关切换而与输出端子O2连接。输入端子I11与磁强度传感器S[1]连接。输入端子I12与磁强度传感器S[2]连接。输入端子I13与磁强度传感器S[3]连接。输入端子I21与磁强度传感器S[2]连接。输入端子I22与磁强度传感器S[3]连接。输入端子I23与磁强度传感器S[4]连接。由此，切换开关12，(1)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[1]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[2]的电压信号，(2)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[2]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[3]的电压信号，(3)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[3]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[4]的电压信号。减法器13具备：输出端子O1所连接的一个输入端子、输出端子O2所连接的另一个输入端子、和输出差分电压信号的输出端子。

微计算机20连接于切换开关12以及减法器13。微计算机20具备ROM，该ROM预先存储有：表示被相邻配置的磁强度传感器的电压信号(输出值)的差值与磁铁3的位置(即贮藏于水箱2的液体的液面水平)的关系的高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]、标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]、和在液面水平的检测中用于判定使用高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]以及标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]的哪一个的高精度检测条件。

微计算机20还具备CPU，CPU进行使用了减法器13的差分电压信号、高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]、标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]和高精度检测条件的信号处理，对磁铁3的位置、即贮藏于水箱2的液体的液面水平进行检测。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-22403号公报

专利文献2：日本特开2014-145714号公报

但是，在专利文献2所述的液面检测装置中，由于需要切换开关12、减法器13、微计算机20的ROM，因此电路构成复杂化并且难以小型化。

发明内容

因此，本发明为了解决上述课题而作出，其目的在于，提供一种能够使电路构成简单化并且小型化的液面检测装置。

依照本发明的某个方面的液面检测装置具备：浮子，追随液面而升降；浮子磁体，被安装于浮子；引导部件，对浮子的升降进行引导；多个磁传感器，被安装于引导部件，对根据浮子磁体的升降位置而变化的磁通量密度进行检测，输出与该磁通量密度对应的电信号；和检测电路，基于分别从多个磁传感器输出的电信号来检测浮子的位置。与升降方向垂直的水平方向上的浮子磁体与磁传感器的长度被设定为第1长度，升降方向上的相互相邻的磁传感器之间被设定为第2长度，第1长度比第2长度长，检测电路基于从多个磁传感器之中相邻的2个磁传感器输出的电信号来检测浮子的位置。

优选地，设置被安装于浮子的多个浮子磁体，多个浮子磁体被设置为同极相互对置。

优选地，各磁传感器具有在水平方向上施加偏置磁场的偏置磁体。

优选地，各磁传感器输出基于由浮子磁体产生的磁力线的磁矢量的电信号。

优选地，检测电路在分别从多个磁传感器输出的电信号之中，基于与规定电压的比较，提取从相邻的2个磁传感器输出的电信号。

优选地，检测电路对将提取的2个电信号的一个设为正弦波、将另一个设为余弦波的情况下的角度信息进行计算，基于计算出的角度信息来检测浮子的位置。

优选地，各磁传感器包含：被施加由偏置磁体产生的偏置磁场矢量的第1～第4磁阻元件；和对与基于偏置磁场矢量的变化的第1～第4磁阻元件的阻值的变化相应的电信号进行输出的输出电路。

优选地，还具备修正部，该修正部对从输出电路输出的电信号进行修正。

优选地，修正部具有修正单元，该修正单元针对输出的电信号以规定的系数进行乘方或者乘方根。

优选地，磁传感器相对于磁场强度线性地输出，能够判别极性。

优选地，磁传感器使用各向异性磁阻元件。

优选地，磁传感器使用霍尔元件。

本发明的液面检测装置能够使电路构成简单化并且小型化。

附图说明

图1是对基于实施方式1的液面检测装置的外观构成进行说明的图。

图2是对被安装于基于实施方式1的导向部10的多个磁传感器5进行说明的图。

图3是基于实施方式1的液面检测装置1的电路构成图。

图4是对基于实施方式1的磁传感器5的磁阻元件的图案进行说明的图。

图5是对基于实施方式1的磁传感器5的检测原理进行说明的图。

图6是对被安装于基于实施方式1的浮子20的磁体2的配置进行说明的图。

图7是对被安装于基于实施方式1的浮子20的磁体2A、2B与多个磁传感器5的布局进行说明的图。

图8是对基于实施方式1的浮子20由于升降动作其位置变化的情况下与磁传感器的关系进行说明的图。

图9是对依照基于实施方式1的浮子20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形进行说明的图。

图10是将图9的规定区域放大的示意图。

图11是对基于实施方式1的磁传感器5与磁矢量P的关系示意性地进行说明的图。

图12是对基于实施方式1的角度信息θ的精度进行说明的图。

图13是对基于实施方式1的液面检测装置1的检测方式进行说明的流程图。

图14是对浮子20的偏移所导致的在偏置磁场矢量上施加的外部磁场进行说明的图。

图15是对被安装于基于实施方式1的变形例的浮子20的磁体2A、2B与多个磁传感器5的布局进行说明的图。

图16是对依照基于实施方式1的变形例的浮子20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形进行说明的图。

图17是基于实施方式1的变形例的液面检测装置1的电路构成图。

图18是对基于实施方式1的变形例的磁传感器5PA以及5PB的修正前以及修正后的信号进行说明的图。

图19是对基于实施方式1的变形例的角度信息θ的精度进行说明的图。

图20是对被安装于基于实施方式2的浮子20的磁体与磁传感器5PA、5PB、5PC的布局进行说明的图。

图21是对基于实施方式2的浮子20由于升降动作其位置变化的情况下与磁传感器的关系进行说明的图。

图22是对依照基于实施方式2的浮子20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形进行说明的图。

图23是将图22的规定区域放大的示意图。

图24是对基于实施方式2的磁传感器5与磁矢量P的关系示意性地进行说明的图。

图25是对基于实施方式2的角度信息θ的精度进行说明的图。

图26是对基于实施方式2的液面检测装置1的检测方式进行说明的流程图。

图27是对磁传感器5PA以及5PB的修正前以及修正后的信号进行说明的图。

图28是对基于实施方式2的变形例的角度信息θ的精度进行说明的图。

图29是对被安装于依照实施方式3的浮子20的磁体2B与多个磁传感器5的布局进行说明的图。

-符号说明-

1 液面检测装置，2 磁体，5、5PA～5PC 磁传感器，10 导向部，20 浮子，30 P/S变换电路，40、40# MPU，45 修正部，50、50# 检测电路，60 A/D电路。

具体实施方式

参照附图来对本实施方式详细进行说明。另外，针对图中的相同或者相当部分，付与相同符号并不重复其说明。

(实施方式1)

参照图1，液面检测装置1包含：追随液面升降的浮子20、导向部(引导部件)10和检测电路50。

检测电路50基于从被安装于引导部件10的多个磁传感器(AMR(AnisotropicMagneto Resistance)元件)检测的输出信号(也称为AMR输出)来检测浮子20的位置。

参照图2，多个磁传感器5沿着升降方向被配置为规定间隔。

在浮子20设置浮子磁体2(以下，也简称为磁体2)。具体而言，作为磁体单元，磁体2A、2B被安装。由磁体2A、2B构成磁体单元。

多个磁传感器5对依照被安装于浮子20的磁体2的升降动作的磁通量密度进行检测，输出与该磁通量密度对应的电信号。另外，在本例中，针对4管脚的磁传感器5的构成，作为一个例子进行说明，但管脚数并不特别限定于此，本领域的技术人员能够适当地进行设计变更。

图3是基于实施方式1的液面检测装置1的电路构成图。

参照图3，基于实施方式1的液面检测装置1包含：多个磁传感器(AMR元件)5和检测电路50。在本例中，表示设置了n个磁传感器的情况。

检测电路50包含：作为模拟/数字变换电路的A/D电路60、作为并行/串行变换电路的P/S变换电路30、和执行运算处理的MPU(Micro-processing unit，微处理单元)40。

A/D电路60与多个(n个)磁传感器5连接，将被输入的模拟信号变换为数字信号。

P/S变换电路30将同步于从MPU40输入的时钟CLK，将并行输入的从A/D电路60输入的数字信号串行地信号变换并输出给MPU40。

MPU40对从P/S变换电路30输入的来自多个(n个)磁传感器5的信号进行运算处理来检测浮子20的位置。

另外，虽然说明了本例中的MPU40针对来自A/D电路60的信号，接受与时钟CLK同步的P/S变换电路30的输出的构成，但并不特别限定于该构成，也能够变更为经由多路复用器来从A/D电路60接受数字信号的输入的构成。

参照图4，这里，磁传感器5由4个磁阻元件MR1～MR4(也统称为磁阻元件MR)所构成的电桥构造构成。

磁传感器5若被施加磁场，则由于磁阻元件MR1～MR4的阻值变化，导致输出与阻值变化相应的信号V+、V-。磁传感器5输出信号V+、V-的差分ΔV。

磁传感器5的磁阻元件MR是各向异性磁阻元件，是折回形状的图案构造。

磁阻元件MR的磁场施加时的阻值具有在相对于元件的长度方向(电流方向)垂直的饱和磁场(90°)被施加时为最小，在平行的饱和磁场(0°)被施加时为最大的特性。

此外，在磁传感器5设置偏置磁体3A、3B。偏置磁体3A、3B被配置为对磁阻元件MR1～MR4从左上向右下施加偏置磁场。

另外，本例的磁传感器5的磁阻元件MR作为一个例子，作为折回形状的图案构造进行了说明，但并不特别局限于折回形状，本领域的技术人员能够适当地进行设计变更其图案构造，以使得提高磁传感器5的检测特性。此外，关于偏置磁体3A、3B的配置(方向)，在本例中也作为一个例子，表示了配置为从左上向右下施加45°的角度的偏置磁场矢量的构成，但本领域的技术人员也能够适当地进行设计变更该配置或者角度以使得提高磁传感器5的检测特性。

此外，在本例中，说明了基于2个偏置磁体3A、3B来施加偏置磁场矢量的构成，但也能够不使用2个偏置磁体而使用一个偏置磁体来施加偏置磁场矢量。例如，可以在设置有磁阻元件MR1～MR4的基板上配置偏置磁体，也可以设为在基板的背面配置偏置磁体的构成。

图5(A)是对依照外部磁场而变化的偏置磁场矢量进行说明的图。

如图5(A)所示，磁传感器5的偏置磁场矢量依照相对于升降方向的外部磁场，使其矢量方向变化。在本例中，通过实线来表示没有外部磁场的状态下的偏置磁场矢量V0。另外，偏置磁体设定为磁传感器5成为达到饱和灵敏度区域的磁场强度。

偏置磁场矢量V0依照外部磁场(从右向左)而变化为偏置磁场矢量V1。

另一方面，偏置磁场矢量V0依照外部磁场(从左向右)而变化为偏置磁场矢量V2。

依照外部磁场的磁通量密度的变化，偏置磁场矢量变化。磁传感器5检测偏置磁场矢量的变化，对与该检测结果相应的输出信号(电位差ΔV)进行输出。

图5(B)中表示依照外部磁场的磁通量密度的变化的磁传感器5的输出信号的变化特性。

如图5(B)所示，基于依照偏置磁体3A、3B的偏置磁场来施加规定的磁通量密度ST。该情况下的输出被设定为中间值，依照施加于磁传感器5的磁场的方向的变化，电位差ΔV变化。

作为外部磁场，依照从右向左的外部磁场的磁通量密度的变化，电位差ΔV向ΔV1侧偏移。

另一方面，作为外部磁场，依照从左向右的外部磁场的磁通量密度的变化，电位差ΔV向ΔV2侧偏移。

依照与中间值的电位差ΔV的增减，能够检测施加于磁传感器5的磁场的极性(是来自哪个方向的磁场)。此外，通过改变偏置磁体3A、3B的磁力强度也能够提高饱和磁场强度。

虽然后面叙述，但基于与外部磁场的磁通量密度的变化相应的信号波形(电位差ΔV)，能够检测浮子20的位置。

参照图6，这里，表示俯视浮子20的情况下的图。此外，由磁体2A、2B形成的磁体单元被对置配置以使得经由导向部10而相互相对。在本例中，磁体2A、2B的N极被对置配置为相互相对。另外，也能够将磁体2A、2B的S极对置配置为相互相对。

通过该配置，磁力方向与沿着导向部10的方向不同，与沿着导向部10的方向垂直的方向的磁力分量被抵消。此外，即使在浮子20旋转的情况下，磁力方向和磁通量密度也几乎没有变化，磁传感器5能够高精度地测量磁通量密度的位移量。

如图7所示，磁体2A、2B形成1组磁体单元。

由磁体2A、2B形成的磁体单元被配置为N极相互相向。

在本例中，作为多个磁传感器5，表示了设置3个磁传感器5PA～5PC(统称为磁传感器5)的情况。

在本例中，将磁体2A或磁体2B与磁传感器5的水平方向的距离设定为比升降方向上的磁传感器5间的距离长。具体而言，在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设定为距离a的情况下，将水平方向的距离设定为距离a的2倍的间隔。

此外，在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设为距离a的情况下，将沿着磁体2A、2B的升降方向的长度设定为距离b(＝4a/3)。

磁传感器5沿着升降方向而被安装于导向部10。

另外，在本例中，对配置了3个磁传感器5PA～5PC来检测浮子20的位置的情况进行了说明，但在进一步配置多个磁传感器的情况下也是同样的。

另外，在本例中，例如，作为浮子20的位置，作为一个例子，将磁体2A与磁体2B的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，表示了磁传感器5PB位于基准位置(中心点)的位置的情况。

此外，3个磁传感器5PA～5PC被配置为各磁传感器的偏置磁场矢量与水平方向平行。另外，在本例中，说明了偏置磁场矢量的方向为与从磁体2B向磁体2A的水平方向相同的方向的情况，但并不特别局限于此，也可以是与从磁体2A向磁体2B的水平方向相同的方向。

在本例中，对浮子20从右向左(作为一个例子，为上升方向)变化的情况进行说明。

在图8(A)中，表示浮子20上升并接近于磁传感器5PA的情况(状态S0)。

磁传感器5PA受到由浮子20的磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)的影响。具体而言，磁传感器5PA受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。其他磁传感器5PB、5PC也受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(B)中，表示浮子20从图8(A)进一步上升了距离a的情况(状态S1)。

磁传感器5PA是位于与浮子20的磁体2A、2B之间的中心线上的状态。在本例中，将该状态设为初始状态。

磁传感器5PB受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PB的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。其他磁传感器5PC也受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(C)中，表示浮子20从图8(B)进一步上升了距离a的情况(状态S2)。

磁传感器5PA受到由磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)的影响。具体而言，磁传感器5PA受到作为磁体2A、2B的磁力线从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。依照向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差V增加。

磁传感器5PB是位于与磁体2A、2B之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

磁传感器5PC受到由磁体2A、2B产生的磁场的影响。具体而言，磁传感器5PC受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(D)中，表示浮子20从图8(C)进一步上升了距离a的情况(状态S3)。

磁传感器5PB受到由磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)的影响。具体而言，磁传感器5PB受到作为磁体2A、2B的磁力线从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5PB的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。依照向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

磁传感器5PA受到作为磁体2A、2B的磁力线从左向右的磁场的影响。由于磁场的影响变小，因此向该偏置磁场矢量V2侧的变化变小。

磁传感器5PC是位于与磁体2A、2B之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

在图8(E)中，表示浮子20从图8(D)进一步上升了距离a的情况(状态S4)。

磁传感器5PC受到由磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)的影响。具体而言，磁传感器5PC受到作为磁体2A、2B的磁力线从左向右的磁场的影响。

因此，磁传感器5PC的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。依照向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

表示磁传感器5PA、5PB由于由磁体2A、2B产生的磁场而在升降方向上施加磁场的情况。具体而言，磁传感器5PA、5PB受到作为由磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)从左向右的磁场的影响。依照距离，磁场的影响变小，因此向该偏置磁场矢量V2侧的变化变小。

在图8(F)中，表示浮子20从图8(E)进一步上升了距离a的情况(状态S5)。

表示磁传感器5PA、5PB、5PC由于由磁体2A、2B产生的磁场而在升降方向施加磁场的情况。具体而言，磁传感器5PA、5PB、5PC受到作为由磁体2A、2B产生的磁场(磁力线)从左向右的磁场的影响。依照距离，磁场的影响变小，因此向该偏置磁场矢量V2侧的变化变小。以下同样。

如图9所示，表示状态S0～S5的位置关系与输出信号关系。

例如，若关注磁传感器5PA，与由磁传感器5PA受到的外部磁场的磁通量密度相应的信号被输出。

依照浮子20接近于磁传感器5PA，磁传感器5PA受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。其他磁传感器5PB、5PC也受到作为磁体2A、2B的磁力线从右向左的磁场的影响，因此依照向偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在状态S0中，依照由磁传感器5PA受到的外部磁场，偏置磁场矢量变化，作为输出信号(电位差ΔV)而降低的情况被表示。

在状态S1中，磁传感器5PA是位于与磁体2A、2B之间的中心线上的初始状态，在本例中，将初始状态的情况下的输出信号(电位差ΔV)的电压设为中间值(中间电压)。

在状态S2中，磁传感器5PA的偏置磁场矢量向偏置磁场矢量V2侧变化的情况下输出信号为最大的情况被表示。

在状态S3中，磁传感器5PA的输出信号(电位差ΔV)降低的情况被表示。

在状态S4以后，基于根据距离而变化的外部磁场，磁传感器5PA的输出信号变化的情况被表示。

此外，关注磁传感器5PB，将磁传感器5PA的输出信号偏移了距离a(作为相位为90°)的波形被表示。关注磁传感器5PC，将磁传感器5PB的输出信号偏移了距离a(作为相位为90°)的波形被表示。

图10是将图9的规定区域放大的示意图。

参照图10，这里，作为规定区域，表示图9的阴影区域的多个磁传感器5PA～5PC的输出信号波形。

磁传感器5PA、5PB的输出信号波形在以中间电压为基准的情况下，能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁矢量P的水平分量(升降方向的分量)。

具体而言，作为从相邻的2个磁传感器输出的电信号，能够检测相位偏移了90°的信号波形。

在本例中，由于相位偏移90°，因此能够将一个输出信号(电信号)通过正弦波(sinθ)来表示，将另一个输出信号(电信号)通过余弦波(cosθ)来表示。并且，基于2个输出信号(电信号)来计算外部磁场的磁矢量P的角度θ。

具体而言，将磁传感器5PA的输出信号表示为Psinθ，将磁传感器5PB的输出信号表示为-Pcosθ，根据下式来计算角度θ。

θ＝arctan(Psinθ/|-Pcosθ|)

在本实施方式中，对多个磁传感器的输出信号之中从相邻的2个磁传感器输出的电信号进行检测并计算外部磁场的磁矢量的角度，基于被计算出的该磁矢量的角度来检测浮子的位置。

图11中表示在从状态S1移至状态S2的情况下针对浮子20相对于磁传感器5PA、5PB的升降方向的磁矢量。这里，升降方向是沿着X轴的方向。磁矢量P作为一个例子，是指由磁体2A的N极产生的磁场的磁力线的方向。

另外，为了简化说明，省略了由磁体2B的N极产生的磁场的磁力线，但与磁矢量P的升降方向垂直的分量被由该磁体2B的N极产生的磁场的磁力线的磁矢量抵消。因此，作为对于磁传感器5PA、5PB的外部磁场，仅为升降方向分量。如上所述，依照该外部磁场，各磁传感器5的偏置磁场矢量变化。

作为一个例子，由于作为外部磁场的磁矢量的大小与AMR输出处于相关关系，因此相对于升降方向由磁传感器5PA检测的输出信号能够通过Psinθ来表示，由磁传感器5PB检测的输出信号能够通过-Pcosθ来表示。并且，基于2个输出信号(电信号)来计算为磁矢量P的角度θ。

具体而言，通过基于2个输出信号(电信号)来计算tanθ(Psinθ/|-Pcosθ|)，计算arctanθ，从而计算角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值通过计算tanθ而被抵消。

上述处理是由检测电路50执行的处理。具体而言，在MPU40中执行上述计算处理。

作为磁矢量的角度信息θ，与0°～90°的变化对应地，浮子20的位置变化距离a。

例如，作为浮子20的位置，作为一个例子，将磁体2A、2B的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图8(B)的状态S1所示的浮子20的基准位置(中心点)是与磁传感器5PA的位置相同的位置。

在本例中，利用磁传感器5PA和磁传感器5PB的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定其位置关系。例如，在角度信息θ被计算为45°的情况下，能够检测为浮子的基准位置(中心点)处于从磁传感器5PA的位置向磁传感器5PB的一侧移动了a/2的距离的位置。

另外，在本例中，说明了利用磁传感器5PA、5PB的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定距离磁传感器5PA的位置关系的情况，但也能够确定距离磁传感器5PB的位置关系。依照同样的方式，当然也能够利用磁传感器5PB、5PC的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定距离磁传感器5PB的位置关系。针对其他方式也是同样的。

图12是对基于实施方式1的角度信息θ的精度进行说明的图。

图12(A)中表示使角度θ在0°～90°之间变化的情况下的、将一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ、将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为模拟结果，与基准值几乎没有差异。

此外，作为角度的精度，如图12(B)所示，表示了相对于基准值几乎没有偏差的情况，能够进行精度较高的浮子20的位置检测。

如图13所示，提取基于规定的信号关系的组合的2条信号(步骤SP2)。在本例中，提取超过中间电压的磁传感器的输出信号、和与该磁传感器相邻的中间电压以下的磁传感器的信号这2个输出信号。另外，在本例中，作为一个例子，中间电压设定为初始状态的情况下的输出信号的电压。具体而言，例如如图8中说明的那样，通过在磁传感器5PA位于磁体2A、2B之间的中心线上的状态下，预先测定电压，从而能够设定中间电压。另外，作为该中间电压的设定的方式，存在各种方式，并不局限于该方式，例如，也可以设定为峰值的最大值与最小值之间的中间值。

然后，提取图9中说明的由点线围起的区域中的2条输出信号(电信号)。

接下来，基于提取出的2条信号来计算磁矢量的角度θ(步骤SP4)。具体而言，将2条电信号之中的一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ，将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ，基于2个输出信号(电信号)来计算磁矢量的角度θ。并且，基于2个输出信号(电信号)来计算tanθ，并计算arctanθ，从而计算角度信息θ。

接下来，基于磁矢量的角度θ来计算浮子20的位置(步骤SP6)。基于被计算的角度信息θ来根据磁传感器的位置计算浮子20的基准位置(中心点)。例如，如上述说明的那样，在角度信息θ被计算为45°的情况下，能够检测为浮子的基准位置(中心点)处于比磁传感器5PA的位置向磁传感器5PB侧移动了a/2的距离的位置。

然后，结束(end)处理。

通过基于实施方式1的液面检测装置1，能够基于2个输出信号(电信号)来进行浮子20的精度较高的位置检测。通过该方式，不需要设置切换信号的切换电路等，能够使电路构成简单化，并且能够实现小型化。

此外，虽然可能追随环境温度的变化，磁体或磁传感器的特性变化从而输出信号变化，但在角度计算中计算2个输出信号的tanθ(Psinθ/Pcosθ)，因此依照环境温度的变动量被抵消，因此能够减小基于环境温度的影响的误差，进行精度较高的位置检测。

另外，在本例中，说明了将磁体2A或磁体2B与磁传感器5的水平方向的距离设定为比升降方向上的磁传感器5间的距离长的情况。具体而言，说明了在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设为距离a的情况下，将水平方向的距离设定为距离a的2倍的间隔的情况。此外，说明了在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设为距离a的情况下，将磁体2A、2B的沿着升降方向的长度设定为距离b(＝4a/3)的情况，但通过调整磁体2A等的厚度方向(N极以及S极的宽度)，能够提高磁传感器5的检测特性并且对磁传感器5之间或者磁体与磁传感器的水平方向的距离适当地进行设计变更。

通过将磁体2A、2B的沿着升降方向的长度设定为较短，能够减小浮子20的长度，能够使电路构成简单化并且小型化。此外，液面检测装置的成本也能够减少。

此外，基于实施方式1的磁传感器5也能够对应浮子20的偏移。

具体而言，通过使各磁传感器的偏置磁场矢量与垂直于升降方向的水平方向平行，也能够对应于基于浮子20的偏移的磁通量密度的变化。

图14是对在基于浮子20的偏移的偏置磁场矢量上施加的外部磁场进行说明的图。

图14(A)是对基于实施方式1的磁传感器5PA～5PC的状态进行说明的图。

表示由于浮子20的偏移，磁体2B接近于磁传感器的情况。

在该情况下，在磁传感器5PA～5PC之中接近的磁传感器5PA、5PB的偏置磁场矢量中，不仅施加基于磁体2B的升降方向分量的外部磁场，还施加包含水平方向分量的外部磁场。在该情况下，受到在磁传感器5PA的偏置磁场矢量施加的外部磁场与在磁传感器5PB的偏置磁场矢量施加的外部磁场几乎成正比的影响。

因此，磁传感器5PA、5PB各自的2个输出信号也由于浮子20的偏移而受到影响。由于上述影响，振幅值变化。也就是说，虽然在将2条电信号之中的一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ、将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ时的振幅值产生变动，但由于变动的振幅值基于上述式而被抵消，因此对角度信息θ的计算几乎没有影响。

因此，即使在产生浮子20的偏移的情况下也能够获得精度较高的角度信息θ。

另一方面，图14(B)是对作为比较例的磁传感器5PA#～5PC#的状态进行说明的图。

使磁传感器5PA#～5PC#的偏置磁场矢量不与垂直于升降方向的水平方向平行，而是在规定方向上倾斜的情况被表示。作为一个例子，表示相对于水平方向倾斜45°的情况。

在该情况下，在磁传感器5PA#～5PC#之中接近的磁传感器5PA#、5PB#的偏置磁场矢量上，不仅施加基于磁体2B的升降方向分量的外部磁场，还施加包含水平方向分量的外部磁场。

在该情况下，由于在磁传感器5PA#的偏置磁场矢量上施加几乎平行的外部磁场，因此磁传感器5PA#的偏置磁场矢量几乎没有变化。

另一方面，由于在磁传感器5PB#的偏置磁场矢量上施加几乎垂直的外部磁场，因此磁传感器5PB#的偏置磁场矢量较大变化。

因此，磁传感器5PA#几乎不会受到浮子20的偏移的影响，另一方面，磁传感器5PB#较大受到浮子20的偏移的影响。由于上述影响，角度信息θ的计算中产生较大影响，因此精度会恶化。

因此，通过使基于实施方式的磁传感器5的偏置磁场矢量与垂直于升降方向的水平方向平行的方式，即使在产生浮子20的偏移的情况下，也能够执行精度较高的浮子的位置检测。

(变形例)

如图15所示，磁体2A、2B形成1组磁体单元。

由磁体2A、2B形成的磁体单元被配置为N极相互相对。

在本例中，将磁体2A或磁体2B与磁传感器5的水平方向的距离设定为比升降方向上的磁传感器5间的距离长。具体而言，在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设为距离a的情况下，将水平方向的距离设定为距离a的5/3倍的间隔。

此外，在将升降方向上相邻的磁传感器5间的距离设为距离a的情况下，将磁体2A、2B的沿着升降方向的长度设定为距离b(＝a)。

磁传感器5沿着升降方向被安装于导向部10。

另外，在本例中，说明了配置3个磁传感器5PA～5PC来检测浮子20的位置的情况，但在进一步配置多个磁传感器的情况下也是同样的。

其他的构成与图7中说明的相同，因此不重复其详细的说明。

如图16所示，与图9中说明的同样地，例如，关注磁传感器5PA，与由磁传感器5PA受到的外部磁场的磁通量密度相应的信号被输出。

在状态S0中，依照由磁传感器5PA受到的外部磁场，偏置磁场矢量变化，作为输出信号(电位差ΔV)降低的情况被表示。

在状态S1中，磁传感器5PA是位于磁体2A、2B之间的中心线上的初始状态，在本例中，将初始状态的情况下的输出信号(电位差ΔV)的电压设为中间值(中间电压)。

在状态S3中，磁传感器5Pad输出信号(电位差ΔV)降低的情况被表示。

另一方面，若与图9中的磁传感器的输出信号波形相比，信号波形不同，为从理想的sin波以及cos波偏移了的信号波形。由此，存在浮子20的位置的精度恶化的可能性。

在本实施方式1的变形例中，对通过修正该信号波形来检测精度较高的浮子20的位置的液面检测装置1的构成进行说明。

参照图17，基于实施方式1的变形例的液面检测装置1包含：多个磁传感器(AMR元件)5和检测电路50#。在本例中，表示设置了n个磁传感器的情况。

检测电路50#包含：作为模拟/数字变换电路的A/D电路60、作为并行/串行变换电路的P/S变换电路30、和执行运算处理的MPU(Micro-processing unit)40#。

MPU40#对从P/S变换电路30输入的来自多个(n个)的磁传感器5的信号进行运算处理来检测浮子20的位置。具体而言，MPU40#还包含修正部45。

修正部45对来自磁传感器5的信号进行修正处理。

在本例中，提取修正的多个磁传感器的输出信号之中超过中间电压的磁传感器的信号、和与该磁传感器相邻的中间电压以下的磁传感器的信号这2个信号。然后，对从提取出的2个磁传感器输出的电信号进行检测来计算外部磁场的磁矢量的角度，基于该被计算出的磁矢量的角度来检测浮子的位置。

图18(A)中表示修正前的分别由磁传感器5PA、5PB检测的输出信号。如上述中说明的那样，磁传感器(AMR)5PA的输出信号通过Psinθ来表示，磁传感器(AMR)5PB的输出信号通过-Pcosθ来表示。这里，表示使磁传感器5PB的输出信号反转后的信号。

在输出信号的信号波形是理想的sin波以及cos波的情况下能够没有误差地进行位置检测，但由于实际的输出信号的信号波形与理想的sin波以及cos波之间产生偏差，因此角度精度产生偏差。

在本例中，通过执行对于输出信号以规定的系数进行乘方的修正处理，能够抑制偏移并提高角度精度。

也就是说，通过以规定的系数对针对各角度的AMR输出的值进行乘方，能够使信号波形接近于理想的sin波形以及cos波形。并且，通过使用上述的角度θ的式子，能够导出提高了精度的角度。

图19(A)中表示使角度θ在0°～90°之间变化的情况下的、将一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ、将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为模拟结果，与基准值几乎没有差异。

此外，作为角度的精度，如图19(B)所示，表示了相对于基准值几乎没有偏差的情况，是小于±2°的偏移，能够进行精度较高的浮子20的位置检测。

(实施方式2)

在上述的实施方式中，说明了浮子20的一个磁体的N极与S极被配置于水平方向，并配置为2个磁体相互对置的位置关系的构成，但并不局限于此，也能够设为其他构成。

例如，设置于浮子20的磁体的磁极的N极和S极也可以被配置于升降方向。

如图20所示，设置与磁体2A、2B不同的磁体单元。在本例中，作为不同的磁体单元，设置磁体2C、2D。磁体2C、2D的各自的磁体的N极与S极在升降方向上被配置为相同的方向，被配置为相互对置的位置关系。针对该构成，也能够进行基于与上述同样的方式的浮子20的位置检测。

在本例中，将磁体2A或磁体2B与磁传感器5的水平方向的距离设定为比升降方向上的磁传感器5间的距离长。具体而言，在将升降方向上相邻的磁传感器5之间的距离设为距离a的情况下，将水平方向的距离设定为距离c(＝19a/15)的间隔。

此外，在将升降方向上相邻的磁传感器5之间的距离设为距离a的情况下，将磁体2C、2D的沿着升降方向的长度设定为距离b(＝a)。

在本例中，对浮子20从右向左(作为一个例子为上升方向)变化的情况进行说明。

在图21(A)中，表示浮子20上升并接近于磁传感器5PA的情况(状态S10)。

在成为状态S10之前，磁传感器5PA受到由浮子20的磁体2C、2D产生的磁场(磁力线)的影响。具体而言，磁传感器5PA受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。其他磁传感器5PB、5PC也受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

随着接近于状态S10，磁传感器5PA的作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响变弱。

在状态S10中，表示不存在磁传感器5PA针对偏置磁场矢量V0的外部磁场并不变化的情况。

在图21(B)中，表示浮子20进一步从图21(A)上升了距离a的情况(状态S11)。磁传感器5PA是位于磁体2C、2D之间的中心线上的状态。具体而言，磁传感器5PA受到作为磁体2C、2D的磁力线从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。依照向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差V增加(成为最大)。

表示不存在磁传感器5PB的作为磁体2C、2D的磁力线对偏置磁场矢量V0的外部磁场并且不变化的情况。其他磁传感器5C受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。依照向该偏置磁场矢量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图21(C)中，表示浮子20从图21(B)进一步上升了距离a的情况(状态S12)。

随着接近于状态S12，磁传感器5PA的作为磁体2C、2D的升降方向的磁力线从左向右的磁场的影响变弱。

在状态S12中，表示不存在磁传感器5PA针对偏置磁场矢量V0的外部磁场并且不变化的情况。

磁传感器5PB是位于与磁体2C、2D之间的中心线上的状态。具体而言，磁传感器5PB受到作为磁体2C、2D的磁力线从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5PB的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。追随向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差V增加(成为最大)。

表示不存在磁传感器5PC的作为磁体2C、2D的磁力线针对偏置磁场矢量V0的外部磁场并且不变化的情况。

在图21(D)中，表示浮子20从图21(C)进一步上升了距离a的情况(状态S13)。

在状态S13中，磁传感器5PA受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。

表示不存在磁传感器5PB的磁传感器5PB针对偏置磁场矢量V0的外部磁场并且不变化的情况。

磁传感器5PC是位于与磁体2C、2D之间的中心线上的状态。具体而言，磁传感器5PC受到作为磁体2C、2D的磁力线从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5PC的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V2侧变化。依照向该偏置磁场矢量V2侧的变化，电位差V增加(成为最大)。

在图21(E)中，表示浮子20从图21(D)进一步上升了距离a的情况(状态S14)。

在状态S14中，磁传感器5PA、5PB受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA、5PB的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。

表示不存在磁传感器5PC的磁传感器5PC针对偏置磁场矢量V0的外部磁场并且不变化的情况。

在图21(F)中，表示浮子20从图21(E)进一步上升了距离a的情况(状态S15)。

在状态S15中，磁传感器5PA、5PB、5PC受到作为磁体2C、2D的磁力线从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5PA、5PB、5PC的偏置磁场矢量V0向偏置磁场矢量V1侧变化。依照该偏置磁场矢量的变化，电位差ΔV减少。

如图22所示，表示状态S10～S14的位置关系与输出信号关系。

例如，关注磁传感器5PA，与由磁传感器5PA受到的外部磁场的磁通量密度相应的信号被输出。

在状态S10之前的状态中，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PA的偏置磁场矢量变化，作为输出信号(电位差ΔV)降低的情况。

在状态S10中，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PA不变化的情况。表示磁传感器5PA的输出信号是规定电压值的情况。

在状态S11中，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，向偏置磁场矢量V2侧变化的情况下，磁传感器5PA的输出信号为最大的情况。

此外，对于磁传感器5PB，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PB不变化的情况。表示磁传感器5PB的输出信号为规定电压值的情况。

在状态S12中，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PA不变化的情况。表示磁传感器5PA的输出信号为规定电压值的情况。此外，对于磁传感器5PB，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，向偏置磁场矢量V2侧变化的情况下，磁传感器5PB的输出信号为最大的情况。此外，对于磁传感器5PC，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PC不变化的情况。表示磁传感器5PC的输出信号为规定电压值的情况。

在状态S13中，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PB不变化的情况。表示磁传感器5PB的输出信号为规定电压值的情况。此外，对于磁传感器5PC，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，向偏置磁场矢量V2侧变化的情况下，磁传感器5PC的输出信号为最大的情况。此外，对于磁传感器5PA，表示依照磁体2C、2D的外部磁场，磁传感器5PA不变化的情况。

若关注磁传感器5PB，则表示将磁传感器5PA的输出信号偏移了距离a(作为相位为90°)的波形。若关注磁传感器5PC，则表示将磁传感器5PB的输出信号偏移了距离a(作为相位为90°)的波形。

图23是将图22的规定区域放大的示意图。

参照图23，这里，作为规定区域，表示图22的阴影区域的多个磁传感器5PA、5PB的输出信号波形。磁传感器5PA、5PB的输出信号波形在将规定电压设为基准的情况下，能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁矢量P的水平分量(升降方向的分量)。

在本例中，由于相位偏移了90°，因此能够将一个输出信号(电信号)通过正弦波(sinθ)来表示，将另一个输出信号(电信号)通过余弦波(cosθ)来表示。并且，基于2个输出信号(电信号)来计算外部磁场的磁矢量P的角度θ。

在本实施方式中，对多个磁传感器的输出信号之中从相邻的2个磁传感器输出的电信号进行检测并计算外部磁场的磁矢量的角度，基于该被计算的磁矢量的角度来检测浮子的位置。

图24中表示在从状态S11移至状态S12的情况下，针对磁传感器5PA、5PB的相对于浮子20的升降方向的磁矢量。这里，升降方向是沿着X轴的方向。磁矢量P作为一个例子，是指由磁体2C的N极产生的磁场的磁力线的方向。

另外，为了使说明简单化，省略了由磁体2D的N极产生的磁场的磁力线，但与磁矢量P的升降方向垂直的分量被由该磁体2D的N极产生的磁场的磁力线的磁矢量抵消。因此，作为针对磁传感器5PA、5PB的外部磁场，仅为升降方向分量。如上所述，依照该外部磁场，各磁传感器5中的偏置磁场矢量变化。

作为一个例子，由于作为外部磁场的磁矢量的大小与AMR输出处于相关关系，因此相对于升降方向的由磁传感器5PA检测的输出信号能够通过Pcosθ来表示，由磁传感器5PB检测的输出信号能够通过Psinθ来表示。并且，基于2个输出信号(电信号)来计算为磁矢量P的角度θ。

具体而言，基于2个输出信号(电信号)来计算tanθ(Psinθ/Pcosθ)，通过计算arctanθ来计算角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过计算tanθ而被抵消。

与作为磁矢量的角度信息θ在0°～90°之间的变化对应地，浮子20的位置变化距离a。

例如，作为浮子20的位置，作为一个例子，将磁体2C、2D的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图21(B)的状态S11中表示的浮子20的基准位置(中心点)为与磁传感器5PA的位置相同的位置。

在本例中，利用磁传感器5PA与磁传感器5PB的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定其位置关系。例如，在角度信息θ被计算为45°的情况下，能够检测为浮子的基准位置(中心点)处于从磁传感器5PA的位置向磁传感器5PB的一侧移动了a/2的距离的位置。

另外，在本例中，说明了利用磁传感器5PA、5PB的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定距离磁传感器5PA的位置关系的情况，但也能够确定距离磁传感器5PB的位置关系。当然也能够依照同样的方式，利用磁传感器5PB、5PC的电信号，计算磁矢量的角度信息θ，来确定距离磁传感器5PB的位置关系。对于其他方式也是同样的。

图25是对基于实施方式2的角度信息θ的精度进行说明的图。

图25(A)中表示使角度θ在0°～90°之间变化的情况下的、将一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ、将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为模拟结果，与基准值几乎没有差异。

此外，作为角度的精度，如图25(B)所示，表示相对于基准值仅偏移了±6°的情况，能够进行精度较高的浮子20的位置检测。

如图26所示，提取全部超过规定电压的相邻的2条信号(步骤SP12)。另外，在本例中，作为一个例子，规定电压设定为初始状态的情况下的输出信号的电压。具体而言，如图21中说明的那样，例如是磁传感器5PA的偏置磁场矢量不变化的状态，通过预先测定电压，能够设定规定电压。

然后，提取图22中说明的由点线围起的区域中的2条电信号。

接下来，基于所提取的2条信号来计算磁矢量的角度θ(步骤SP14)。具体而言，将2条电信号之中的一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ，将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ，基于2个输出信号(电信号)来计算磁矢量的角度θ。并且，通过基于2个输出信号(电信号)来计算tanθ，计算arctanθ，来计算角度信息θ。

接下来，基于磁矢量的角度θ来计算浮子20的位置(步骤SP16)。基于被计算的角度信息θ，根据磁传感器的位置来计算浮子20的基准位置(中心点)。例如，如上述中说明的那样，在角度信息θ被计算为45°的情况下，能够检测为浮子的基准位置(中心点)处于比磁传感器5A的位置更向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

然后，结束(end)处理。

通过基于实施方式2的液面检测装置1，能够基于2个电信号来进行浮子20的精度较高的位置检测。通过该方式，不需要设置切换信号的切换电路等，能够使电路构成简单化，并且能够实现小型化。

(变形例)

此外，也可以如实施方式1的变形例中说明的那样，通过修正部45来对来自磁传感器5的信号进行修正处理。

图27(A)中表示修正前的分别由磁传感器5PA、5PB检测的输出信号。如上述中说明的那样，磁传感器(AMR)5PA的输出信号被表示为Pcosθ，磁传感器(AMR)5PB的输出信号被表示为Psinθ。

虽然在输出信号的信号波形是理想的sin波以及cos波的情况下，能够没有误差地进行位置检测，但由于实际的输出信号的信号波形与理想的sin波以及cos波之间产生偏移，因此角度精度产生偏差。

在本例中，通过执行针对输出信号以规定的系数进行乘方根的修正处理，能够抑制偏移并提高角度精度。

图27(B)中表示修正后的磁传感器(AMR)5PA、5PB的输出信号。

基于该修正的信号来计算外部磁场的磁矢量的角度，基于该被计算的磁矢量的角度来检测浮子的位置。

图28(A)中表示使角度θ在0°～90°之间变化的情况下的、将一个输出信号(电信号)设定为Pcosθ、将另一个输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为模拟结果，与基准值几乎没有差异。

此外，作为角度的精度，如图28(B)所示，表示相对于基准值几乎没有偏差的情况，能够进行进一步精度较高的浮子20的位置检测。

另外，在本实施例中，为了修正信号波形，执行以规定的系数进行乘方根的修正处理，但并不局限于此。求取根据磁体与磁传感器的位置关系而被计算的角度与其理想值之间的偏移量所涉及的近似式，使用该近似式来执行修正处理。由此，也能够抑制偏移并提高角度精度。

通过基于实施方式2的变形例的液面检测装置1，通过对从磁传感器5输出的输出信号进行修正，能够进行浮子20的位置精度较高的检测，能够使电路构成简单化，并且能够实现小型化。

(实施方式3)

在上述的实施方式中，说明了在浮子20设置由多个磁体构成的磁体单元的构成，但并不局限于多个磁体，通过单一的磁体也能够同样地实现。

如图29所示，与图7相比，去除磁体2A，形成仅存在磁体2B的磁体单元。

其他的构成与图7相同，因此不重复其详细的说明。

在实施方式3的构成中，能够与基于实施方式1的液面检测装置1同样地，基于2个电信号来进行浮子20的精度较高的位置检测。通过该方式，不需要设置切换信号的切换电路等，能够使电路构成简单化，并且能够实现小型化。

本次公开的实施方式全部以AMR元件进行了公开，但并不局限于此。只要是对于磁场强度能够输出为线形并能够辨别极性的磁传感器就能够应用。例如，能够使用巨磁阻元件(GMR(Giant Magneto Resistance)元件)、隧道磁阻效应元件(TMR(Tunnel MagnetoResistance)元件)、霍尔元件。在取代本实施例的AMR元件而使用这些元件的情况下，通过将这些元件的磁感方向与本实施例同样配置，能够得到相同的作用效果。

同样地，应当认为本次公开的实施方式在全部方面均为示例，并不是限制性的。本公开的范围并不是上述的说明，而是由权利要求书表示，意图包含与权利要求书均等的意思以及范围内的全部变更。

Claims

1.一种液面检测装置，具备：

浮子，追随液面而升降；

浮子磁体，被安装于所述浮子；

引导部件，对所述浮子的升降进行引导；

多个磁传感器，被安装于所述引导部件，对根据所述浮子磁体的升降位置而变化的磁通量密度进行检测，输出与该磁通量密度对应的电信号；和

检测电路，基于分别从多个所述磁传感器输出的电信号来检测所述浮子的位置，

与所述浮子的升降方向垂直的水平方向上的所述浮子磁体与所述磁传感器的距离被设定为第1距离，

所述升降方向上的相互相邻的磁传感器之间的距离被设定为第2距离，

所述第1距离比所述第2距离长，

所述检测电路基于从多个所述磁传感器之中相邻的2个磁传感器输出的电信号来检测所述浮子的位置。

2.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

该液面检测装置设置被安装于所述浮子的多个浮子磁体，

所述多个浮子磁体被设置为同极相互对置。

3.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

各所述磁传感器具有在所述水平方向上施加偏置磁场的偏置磁体。

4.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

各所述磁传感器输出基于由所述浮子磁体产生的磁力线的磁矢量的电信号。

5.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

所述检测电路在分别从多个所述磁传感器输出的电信号之中，基于与规定电压的比较，提取从相邻的2个磁传感器输出的电信号。

6.根据权利要求5所述的液面检测装置，其中，

所述检测电路对将提取出的2个所述电信号的一个设为正弦波、将另一个设为余弦波的情况下的角度信息进行计算，

基于计算出的角度信息来检测所述浮子的位置。

7.根据权利要求3所述的液面检测装置，其中，

各所述磁传感器包含：

被施加由所述偏置磁体产生的偏置磁场矢量的第1～第4磁阻元件；和

对与基于所述偏置磁场矢量的变化的所述第1～第4磁阻元件的阻值的变化相应的电信号进行输出的输出电路。

8.根据权利要求7所述的液面检测装置，其中，

所述液面检测装置还具备修正部，该修正部对从所述输出电路输出的电信号进行修正。

9.根据权利要求8所述的液面检测装置，其中，

所述修正部具有修正单元，该修正单元针对所输出的所述电信号以规定的系数进行乘方或者乘方根。

10.根据权利要求1至9的任意一项所述的液面检测装置，其中，

所述磁传感器相对于磁场强度线性地输出，能够判别极性。

11.根据权利要求10所述的液面检测装置，其中，

所述磁传感器使用各向异性磁阻元件。

12.根据权利要求10所述的液面检测装置，其中，

所述磁传感器使用了霍尔元件。