DE19803800A1 - Magnetischer Sensor und Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung für einen magnetosensitiven Draht - Google Patents
Magnetischer Sensor und Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung für einen magnetosensitiven DrahtInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Sensor mit magnetosen
sitiven Drähten zur Verwendung für Vorrichtungen wie Tachometer,
Durchflußmesser, Wasserstandsanzeiger und Näherungsschalter sowie
einen Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung zur Verwen
dung für magnetosensitive Drähte.
Beispiele von magnetosensitiven Drähten sind offenbart in JP-Pa
tentschrift Nr. 52-13705 (nachstehend Stand der Technik 1)
JP-Patentschrift Nr. 55-15797 (nachstehend Stand der Technik 2),
JP-Offenlegungsschrift Nr. 54-96079 (nachstehend Stand der Technik 3),
JP-OS Nr. 6-44771 (nachstehend Stand der Technik 4), JP-OS Nr.
6-252770 (nachstehend Stand der Technik 5) und JP-OS Nr. 8-138919
(nachstehend Stand der Technik 6).
Stand der Technik 1 zeigt einen magnetisierbaren Metalldraht, der
einen im wesentlichen gleichmäßigen Übergang zwischen einem relativ
weichen Kernbereich und einem relativ harten äußeren Mantel hat. Der
Kernbereich und der äußere Mantel haben unterschiedliche magnetische
Charakteristiken, d. h. der Kernbereich hat eine schwache
antimagnetische Charakteristik, und der äußere Mantel hat eine
starke antimagnetische Charakteristik und ist imstande,
permanentmagnetisiert zu werden. Dieser Metalldraht ist durch Ziehen
eines Eisen-Nickel-System-Legierungsdrahts und mechanisches Härten
der Drahtoberfläche geformt. Konkreter gesagt zeigt der Stand der
Technik 1, daß eine Legierung, die aus 48% Eisen und 52% Nickel
besteht, verwendet wird, um einen Draht mit einem Durchmesser von
0,3 mm und einer Länge von 14 mm zu formen.
Außerdem zeigt der Stand der Technik 1 eine Impulserzeu
gungsschaltung vom Rotationstyp, die eine Vielzahl der
magnetosensitiven Drähte im Inneren eines zylindrischen
Außenkonvexkörpers hat, der zur Achse hin isometrisch ist.
Der Stand der Technik 2 zeigt einen Draht, der einen relativ weichen
Kernbereich und einen relativ harten äußeren Mantel hat, wobei der
Kernbereich eine relativ niedrige Remanenz und Koerzitivkraft hat
und der äußere Mantel eine relativ hohe Remanenz und Koerzitivkraft
hat. Der Stand der Technik 2 zeigt ein Verfahren zum Erhalt des
magnetosensitiven Drahts, wie nachstehend beschrieben wird.
Eine aus 48% Eisen und 52% Nickel bestehende Legierung wird ge
glüht. Die Oberfläche der geglühten Legierung wird durch wieder
holtes Erwärmen und Abkühlen gehärtet. Der magnetosensitive Draht
wird schließlich erhalten, indem der Legierungsdraht geringfügig
gereckt wird. Die andere Methode besteht darin, den aus 48% Eisen
und 52% Nickel bestehenden Legierungsdraht so zu ziehen, daß die
Querschnittsfläche des Legierungsdrahts um 20% reduziert wird.
Nachdem der Legierungsdraht gezogen ist, wird der Legierungsdraht
geringfügig gereckt, und es wird eine Umfangsbeanspruchung
aufgebracht, um den magnetosensitiven Draht zu erhalten. Bei diesem
Beanspruchungsvorgang wird der Draht in der einen Richtung zehnmal
pro Inch verdreht und wird dann in der Gegenrichtung zehnmal pro
Inch aufgedreht.
Der Stand der Technik 2 zeigt, daß dieser Legierungsdraht auch aus
Eisen-Cobalt geformt sein kann oder daß der Übergang aus Eisen,
Nickel und Cobalt bestehen kann. Der Stand der Technik 2 zeigt
ferner, daß der magnetosensitive Draht für Vorrichtungen wie
Speicherelemente, magnetische Schieberegister und Speichermatrizen
verwendet werden kann.
Der Stand der Technik 3 zeigt einen magnetosensitiven Draht, der auf
die nachstehende Weise erhalten wird. Vicalloy, bestehend aus 50%
Eisen, 40% Cobalt und 10% Vanadium, wird gezogen, um einen
ferromagnetischen Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm und einer
Länge von 40 mm zu bilden. Dann wird dieser ferromagnetische Draht
verdreht. Schließlich wird der Draht in den nachstehenden drei
Stufen bearbeitet, um die magnetosensitiven Drähte zu bilden: einer
ersten Stufe, in der ein relativ großes äußeres Magnetfeld
aufgebracht wird; einer zweiten Stufe, in der ein relativ kleines
äußeres Magnetfeld in der in bezug auf Schritt 1 entgegengesetzten
Richtung aufgebracht wird; und einer dritten Stufe, in der ein
äußeres Magnetfeld aufgebracht wird, das den gleichen oder einen
höheren Wert als die zweite Stufe hat, und zwar in derselben
Richtung wie dasjenige des ersten Schritts.
Der Stand der Technik 4 zeigt einen magnetosensitiven Draht, der auf
die nachstehend erläuterte Weise erhalten wird. Eine Legierung, die
aus 10 Gew.-% Vanadium - 50 Gew.-% Cobalt - 40 Gew.-% Fe besteht,
wird warmgewalzt, geglüht, gezogen und erneut geglüht, um den
Elementdraht zu erhalten. Dann erhält der Elementdraht eine
Restverdrehung von 0-1 (%) und wird erwärmt, um einen
magnetosensitiven Draht zu erhalten.
Der Stand der Technik 5 zeigt die Herstellung eines magnetosensi
tiven Drahts, der eine Oberflächen-Magnetschicht hat, durch Ni
trieren des Elementdrahts, der aus Permalloy (Fe-Ni-Legierung)
besteht, und Härten der Oberfläche des Elementdrahts. Der Stand der
Technik 5 zeigt ferner einen magnetosensitiven Draht, der eine
Oberflächen-Magnetschicht hat, die durch Aufkohlen des Elementdrahts
und Diffundieren von Kohlenstoff in die Oberfläche des Elementdrahts
geformt ist.
Der Stand der Technik 6 zeigt einen magnetosensitiven Draht, der
durch Ziehen und Biegen eines Walzdrahts, der aus einem ferroma
gnetischen Material wie Vicalloy (Fe-Co-V-Legierung) oder Permalloy
(Fe-Ni-Legierung) besteht, und plastisches Verformen des Walzdrahts
zu einem Bogen geformt ist.
Bei den Dokumenten 1 bis 6 nach dem Stand der Technik werden die
magnetosensitiven Drähte wie folgt bearbeitet, um zusammengesetzte
magnetische Charakteristiken zu erzeugen, wobei sie unterschiedliche
magnetische Charakteristiken an dem inneren Kernbereich und dem
äußeren Mantelbereich haben:
- (1) Die Drahtoberfläche wird mechanisch gehärtet (Stand der Technik 1);
- (2) der äußere Mantel wird durch wiederholtes Erwärmen und Abkühlen gehärtet (Stand der Technik 2);
- (3) Der Stab wird in die eine Richtung umfangsmäßig verdreht und dann in der Gegenrichtung aufgedreht, so daß Spannung/Dehnung zu rückbleiben (Dokumente 2, 3 und 4 des Stands der Technik);
- (4) die Oberfläche wird nitriert oder aufgekohlt, um eine Ober flächen-Magnetschicht zu bilden (Stand der Technik 5);
- (5) Der Stab wird gezogen und gebogen und plastisch zu einer Bo gengestalt verformt (Stand der Technik 6).
Wie oben beschrieben wird, sind umständliche und ineffiziente
Herstellungsverfahren notwendig, um die in den Dokumenten 1 bis 6
angegebenen magnetosensitiven Drähte zu erhalten.
In Fällen, in denen lange Drähte verdreht werden, um magnetosen
sitive Drähte mit zusammengesetzten magnetischen Eigenschaften zu
erhalten (Stand der Technik 2 und 4), ist ferner (a) der Verdreh
winkel an beiden Enden und in der Mitte eines langen Drahts ge
ringfügig unterschiedlich, und (b) die Ungleichförmigkeit der Härte
des Materials entlang dem langen Draht beeinflußt die Span
nungsverteilung bei dem Verdrehvorgang. Infolgedessen ist es bisher
schwierig, gleichmäßige magnetische Charakteristiken entlang dem
gesamten langen Draht zu erhalten.
Wenn also mit anderen Worten der lange Draht bearbeitet wird, um
zusammengesetzte magnetische Charakteristiken zu erzeugen, und zu
magnetosensitiven Drähten einer gewünschten Länge zugeschnitten
wird, hat jeder resultierende Draht andere zusammengesetzte ma
gnetische Charakteristiken.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines magnetischen
Sensors mit magnetosensitiven Drähten, die gleichmäßige magnetische
Charakteristiken haben, wobei der Sensor einfach herzustellen ist.
Ferner soll ein Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung
zur Verwendung als magnetosensitiver Draht angegeben werden, der
einfach herzustellen ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein magnetischer Sensor eine
Spule, die einen Spulenkörper und Spulenkränze aufweist, einen
magnetosensitiven Draht, der aus einem halbharten magnetischen Draht
besteht, der halbharte magnetische Charakteristiken hat, wobei beide
Enden umfangsmäßig verdreht und an der Spule festgelegt sind und
wobei eine Detektierwicklung des magnetosensitiven Drahts um den
Spulenkörper der Spule herum gewickelt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Walzdraht aus einer
Eisen-Nickel-System-Legierung zur Verwendung für einen magne
tosensitiven Draht geformt durch Ziehen eines Walzdrahts aus einer
Eisen-Nickel-System-Legierung, bestehend aus 40 Gew.-% bis 60 Gew.-%
Nickel, Rest Eisen, stärker bevorzugt 46 Gew.-% bis 50 Gew.-%
Nickel, Rest Eisen, mit einem Formänderungsfaktor A von wenigstens
70%, stärker bevorzugt wenigstens 99%, wobei
A = [(S0-S1)/S0] × 100,
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Walzdrahts aus der Eisen-
Nickel-System-Legierung vor dem Ziehvorgang bezeichnet und S1 eine
Querschnittsfläche des Walzdrahts aus der Eisen-Nickel-System-
Legierung nach dem Ziehvorgang bezeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale
und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die
Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1A und 1B eine Schnittansicht und eine Perspektivansicht gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Spule mit einem magne
tosensitiven Draht gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 3A-3D die Art und Weise, wie der magnetosensitive Draht
auf die Spule gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung gebracht wird;
Fig. 4 die Art und Weise, wie sich die Koerzitivkraft än
dert, gegenüber der Distanz zu einer Radialrichtung
des magnetosensitiven Drahts der ersten Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 5 eine Perspektivansicht eines halbharten magnetischen
Drahts, der einen magnetosensitiven Draht gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
Fig. 6A-6C ein Betriebsprinzip des magnetosesitiven Drahts ge
mäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7A eine Hystereseschleife des magnetosensitiven Drahts
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7B-7D drei Vorgänge der Magnetfeld-Wechselwirkung;
Fig. 8 Impulse, die von einer Detektierwicklung gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung abgegeben wer
den;
Fig. 9 eine Meßschaltung zum Messen der Charakteristiken
eines magnetischen Sensors gemäß der ersten Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 10 die Änderung einer Impulsdetektierspannung, die von
der Detektierwicklung abgegeben wird, gegenüber der
Anzahl von Verdrehungen des magnetosensitiven Drahts
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11A-11E eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 12A-12C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer dritten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 13A-13C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 14A-14D eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer fünften Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 15A-15C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 16A-16D eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer siebten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 17A-17C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer achten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 18A-18C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer neunten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 19A-19C eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer zehnten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 20A-20D eine Teilansicht einer Spule und eines magnetosensi
tiven Drahts gemäß einer elften Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 21 eine Perspektivansicht der Einrichtung gemäß einer
zwölften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 22 eine Perspektivansicht der Einrichtung gemäß einer
zwölften Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 23 eine Perspektivansicht der Einrichtung gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1A-1B zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Eine
Wicklung in Fig. 1A weist eine Spule 10 auf. Fig. 2 zeigt eine
Seitenansicht der Spule 10. In Fig. 2 umfaßt die Spule 10 einen
Spulenkörper 1 und einen ersten Spulenkranz 2 an einem Ende des
Spulenkörpers 1. Der erste Spulenkranz 2 hat ein Durchgangsloch 2a,
das einem Durchgangsloch 1a entspricht, das durch den Spulenkörper 1
geht, und eine Nut 2b, die mit dem Durchgangsloch 2a an der äußeren
Oberfläche des Kranzes 2 kontinuierlich ist. Die Nut 2b verläuft von
dem Ende des Durchgangslochs 1a in einer Radialrichtung des ersten
Spulenkranzes 2, wie Fig. 2 zeigt.
Ein zweiter Spulenkranz 3 ist an dem anderen Ende des Spulenkörpers
1 vorgesehen. Der zweite Spulenkranz 3 hat ein Durchgangsloch 3a,
das mit dem Durchgangsloch 1a durch den Spulenkörper 1
kontinuierlich ist, und eine Nut 3b, die mit dem Loch 3a an der
äußeren Oberfläche des Kranzes 3 kontinuierlich ist. Die Nut 3b
verläuft von dem Ende des Durchgangslochs 1a entlang einer Ra
dialrichtung des zweiten Spulenkranzes 3, wie Fig. 2 zeigt.
Ein magnetosensitiver Draht 4 besteht aus einem halbharten Draht mit
halbharter Magnetisierung (z. B. einer Koerzitivkraft von 160 bis
40 000 A/m (2-500 Oe), bevorzugt 160 bis 16 000 A/m (2-200 Oe), und
stärker bevorzugt 80 bis 8000 A/m (1-100 Oe)). Der magnetosensitive
Draht 4 ist umfangsmäßig verdreht und an den beiden Enden an der
Spule 10 festgelegt. Der magnetosensitive Draht 4 ist durch das Loch
1a des Spulenkörpers 1 eingeführt, und ein Ende des
magnetosensitiven Drahts 4 ist in der Nut 2a an dem ersten
Spulenkranz 2 festgelegt, und das andere Ende ist in der Nut 3a an
dem zweiten Spulenkranz 3 festgelegt. Der magnetosensitive Draht 4
hat einen Hauptbereich 4a, der dem Durchgangsloch 1a des
Spulenkörpers 1 entspricht, einen Festlegebereich 4b, der ein
Endbereich in der Nut 2b und am Ende des Hauptbereichs 4a um 90°
abgebogen ist, und einen Festlegebereich 4c, der ein Endbereich in
der Nut 3b und vom anderen Ende des Hauptbereichs 4a um 90°
abgebogen ist. Da der magnetosensitive Draht 4 in Umfangsrichtung
verdreht ist und die beiden Enden des magnetosensitiven Drahts 4 an
den Spulenkränzen festgelegt sind, hat der magnetosensitive Draht 4
zusammengesetzte magnetische Charakteristiken, d. h. der Kernbereich
und der Mantel haben unterschiedliche magnetische Charakteristiken.
Der magnetosensitive Draht 4 gemäß der ersten Ausführungsform wird
konkret wie folgt hergestellt. Ein Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-
System-Legierung, der 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, aufweist und
einen Durchmesser von 6 mm hat, wird gezogen, und es wird ein
Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung für einen
magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm erhalten.
Der Walzdraht aus der Eisen-Nickel-System-Legierung für einen ma
gnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm, der auf die
vorstehend erläuterte Weise erhalten wird, hat eine Koerzitivkraft
von 360 A/m und eine halbharte Magnetisierung.
Ein Formänderungsfaktor A des Walzdrahts aus der Eisen-Nickel-
Systemlegierung für einen magnetosensitiven Draht mit einem Durch
messer von 0,25 mm ist 99,83%, was in der nachstehenden Gleichung
(1) errechnet wird:
A= [(S0-S1)/S0] × 100 (1)
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Walzdrahts aus der Eisen-
Nickel-System-Legierung vor dem Ziehvorgang und S1 eine Quer
schnittsfläche des Walzdrahts aus der Eisen-Nickel-System-Legierung
nach dem Ziehvorgang bedeutet. Dieser Formänderungsfaktor A be
zeichnet den Prozentsatz der Querschnittsfläche, die während des
Ziehvorgangs reduziert wird, im Vergleich mit der Fläche vor dem
Ziehvorgang. Wenn beispielsweise ein Formänderungsfaktor 70% ist,
ist die Querschnittsfläche des Drahts vor dem Ziehvorgang auf 30%
reduziert.
Der für den magnetosensitiven Draht verwendete Walzdraht aus der
Eisen-Nickel-System-Legierung wird abgeschnitten, um einen magneto
sensitiven Draht einer Länge von 24 mm zu erhalten. Wie Fig. 3A
zeigt, wird dieser magnetosensitive Draht einer Länge von 24 mm
durch das Loch 1a in dem Spulenkörper 1, das Loch 2a an dem ersten
Spulenkranz 2 und das Loch 3a an dem zweiten Spulenkranz 3 in der
Spule 10 eingesetzt. Dann wird der Walzdraht aus der Eisen-Nickel-
System-Legierung für den magnetosensitiven Draht 3 mm von dem einen
Ende des Drahts um 90° abgebogen, um den ersten Festlegebereich 4b
zu bilden. Dieser erste Festlegebereich 4b wird in der Nut 2b an dem
ersten Spulenkranz 2 festgelegt.
Das andere Ende des Eisen-Nickel-Walzdrahts für den magnetosensi
tiven Draht wird 3 mm von dem Ende des Drahts um 90° abgebogen und
in der Nut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 festgelegt, um den zweiten
Festlegebereich 4c zubilden, wie das in Fig. 3A gezeigt ist. Daher
umfassen die verbleibenden 18 mm (die Länge "l" in Fig. 1B) des
magnetosensitiven Drahts einen Hauptbereich 4a, der die Längen des
ersten Festlegebereichs 4b und des zweiten Festlegebereichs 4c von
der Gesamtlänge von 24 mm ausschließt.
Wie die Fig. 3B und 3C zeigen, wird der zweite Festlegebereich 4c
aus der Nut 3b an dem zweiten Spulenkranz 3 herausgezogen und erhält
eine Drehung in der Umfangsrichtung, die durch Pfeile in den Fig. 3B
und 3C bezeichnet ist. Diese Umfangsdrehung ist 2,5 Windungen
(500°/cm).
Wie oben beschrieben ist, wird nach dem Umfangsverdrehen des
Hauptbereichs 4a der zweite Festlegebereich 4c in der Nut 3b an dem
zweiten Spulenkranz 3 auf die in Fig. 3D gezeigte Weise festgelegt.
Die Koerzitivkraft des Drahts aus der Eisen-Nickel-System-Legierung,
der für den magnetosensitiven Draht verwendet wird, der in
Umfangsrichtung verdreht und auf die oben erläuterte Weise fest
gelegt ist, wird an dem Querschnittsbereich zur Durchmesserrichtung
hin gemessen. Das Ergebnis zeigt, daß die Koerzitivkraft nahe der
Oberfläche des Drahts zunimmt, wie Fig. 4 zeigt. In Fig. 4 zeigt die
Horizontalachse den Durchmesser, und die Vertikalachse zeigt die
Koerzitivkraft. Die Koerzitivkräfte an verschiedenen Stellen des
Durchmessers werden gemessen, indem die äußere Oberfläche des
Legierungsdrahts aus dem Eisen-Nickel-System mit dem Durchmesser von
2,5 mm nach dem umfangsmäßigen Verdrehen abgeschabt wird.
Wie Fig. 4 zeigt, hat in dem Legierungswalzdraht aus dem Eisen-
Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht mit Umfangsver
drehung verwendet wird, der Kernbereich eine relativ niedrige Ko
erzitivkraft (ungefähr 450 bis 550 A/m innerhalb des Bereichs von
0,1 mm von der Mitte (innerhalb des Durchmessers von 0,2 mm)), und
der Mantelbereich (die äußere Oberfläche) hat eine relativ hohe
Koerzitivkraft (ungefähr 1300 A/m an der äußersten Oberfläche
(Durchmesser 0,25 mm)). Anders ausgedrückt hat der Legierungsdraht
aus dem Eisen-Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht mit
der Umfangsverdrehung verwendet wird, zusammengesetzte magnetische
Charakteristiken und wirkt als ein magnetosensitiver Draht 4, der
unterschiedliche magnetische Charakteristiken in dem Kernbereich und
in dem Mantelbereich hat.
Wenn diese magnetischen Charakteristiken in einfacher Form darge
stellt werden, hat der umfangsmäßig verdrehte magnetosensitive Draht
4 Pole "ns" mit schwacher Magnetisierung in dem Kernbereich und Pole
"NS" mit relativ starker Magnetisierung in dem Mantelbereich, wie
Fig. 5 zeigt.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Detektierwicklung 5 um
den magnetosensitiven Draht 4 auf dem Spulenkörper 1 der Spule 10
gewickelt. Bei der ersten Ausführungsform ist die Detektierwicklung
5 gebildet, indem ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 5 mm um
den äußeren Umfang des Spulenkörpers 1 mit 4000 Windungen gewickelt
wird. Die Detektierwicklung 5 hat Leitungen 5a und 5b zum Erhalt
eines Detektiersignals.
Nachstehend wird der Betrieb des magnetischen Sensors beschrieben,
der auf die oben erläuterte Weise aufgebaut ist. Der magnetische
Sensor wirkt mit einem Vorbereitungsmagneten und einem Si
gnalgabemagneten zusammen, die an einer Einrichtung wie etwa einem
Tachometer angebracht sind. Die Prinzipien der Vorbereitungs- und
der Signalgabevorgänge werden unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.
Der magnetosensitive Draht 4, der auf der Spule 10 in Umfangs
richtung verdreht ist, ist noch in keiner Weise magnetisiert. Daher
wird der magnetosensitive Draht 4 auf die in Fig. 6A gezeigte Weise
magnetisiert (Initialisierungsschritt).
Bei diesem Initialisierungsschritt wird ein Initialisierungs-Per
manentmagnet 20 einmal näher an den magnetosensitiven Draht 4 ge
bracht und in eine Entfernung davon wegbewegt, und zwar auf die
Weise (A), die durch einen Pfeil R in Fig. 6A gezeigt ist. Dieser
Initialisierungsschritt ist nur einmal notwendig, bevor von der
Einrichtung, die den magnetischen Sensor enthält, beispielsweise
einem Tachometer, ein Signal erhalten wird.
Dieser Initialisierungschritt kreiert die Pole "NS" mit großer
Koerzitivkraft an dem Mantelbereich des magnetosensitiven Drahts und
kreiert gleichzeitig die Pole ns" mit kleiner Koerzitivkraft an dem
Kernbereich des magnetosensitiven Drahts, wie in (B) in Fig. 6A
gezeigt ist. Sowohl der Kernbereich als auch die Mantelbereiche des
magnetosensitiven Drahts werden identisch "S" und "s" an einem Ende
und werden identisch "N", und "n" an dem anderen Ende. Die
Koerzitivkraft in dem magnetosensitiven Draht 4 von Fig. 6B steigt
außerdem kontinuierlich von dem Kernbereich zu dem äußeren Mantel
an, es besteht jedoch ein großer Unterschied in der Koerzitivkraft
zwischen dem Kernbereich und den Mantelbereichen. Daher sind der
Kernbereich und der äußere Mantel durch zwei nichtkontinuierliche
Schichten in Fig. 6B dargestellt, um die Erläuterung zu
vereinfachen.
In dem in Fig. 6B gezeigten Zustand stößt der Pol "S" an dem Man
telbereich den Pol "s" in dem Kernbereich ab, und der Pol "N" an dem
Mantelbereich stößt den Pol "n" in dem Kernbereich ab. Dieser
Zustand wird als instabiler Zustand bezeichnet, da dieser Zustand
ohne weiteres in einen anderen Zustand geändert werden kann, indem
der Magnet an den magnetischen Sensor gebracht wird.
Die Hysterese- bzw. Magnetisierungsschleife des Legierungsdrahts aus
dem Eisen-Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht
verwendet wird, der in Umfangsrichtung verdreht und an der Spule 10
festgelegt ist, ist in Fig. 7A gezeigt.
In Fig. 7A bezeichnet die Horizontalachse eine Magnetisierungskraft
(H, Magnetfeld), die Vertikalachse bezeichnet eine Magnetflußdichte
(B), eine Vollinie zeigt eine Magnetisierungsschleife des
Kernbereichs des magnetosensitiven Drahts 4, und eine Strichlinie
zeigt eine Magnetisierungsschleife des Mantelbereichs.
Der magnetosensitive Draht 4 befindet sich vor dem Initialisie
rungsschritt in einem Entmagnetisierungszustand, wie an einem Punkt
"a" gezeigt ist. Wenn der Initialisierungs-Permanentmagnet 20 den
magnetosensitiven Draht 4 erreicht und das an den magnetosensitiven
Draht 4 angelegte Magnetfeld den Sättigungspunkt "b" der
Magnetisierungsschleife überschreitet, geht die Magnetisie
rungsschleife von dem Punkt "a" zu dem Punkt "b" über. Wenn der
Initialisierungs-Permanentmagnet 20 von dem magnetosensitiven Draht
4 weit weg bewegt wird, gehen die Magnetisierungsschleifen sowohl
des Kernbereichs als auch der Mantelbereiche des magnetosensitiven
Drahts 4 zu dem Punkt "c", in der Richtung über, die durch Pfeile F
und B gezeigt ist, und dann behält der magnetosensitive Draht 4 die
Restmagnetisierung bzw. remanente Magnetisierung, die diesem Punkt
"c" entspricht.
Der Vorbereitungsschritt wird unter Bezugnahme auf Fig. 6B erläu
tert. Ein Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 erreicht den magneto
sensitiven Draht 4, wie ein Pfeil R in Fig. 6B zeigt. Anders aus
gedrückt sind die Pole des Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 die
gleichen Polaritäten wie diejenigen des magnetosensitiven Drahts 4,
der in dem Initialisierungsschritt polarisiert worden ist.
Wenn der Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 den magnetosensitiven
Draht 4 erreicht, werden die relativ schwachen Pole (s, n) in dem
Kernbereich des magnetosensitiven Drahts 4 durch den Vorbereitungs-
Permanentmagneten 21 angeregt und ändern sich zu umgekehrten Polen
(n, s). Dann wird der Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 von dem
magnetosensitiven Draht 4 weit weg bewegt. Da die Pole "n, s" in dem
Kernbereich des magnetosensitiven Drahts 4 jeweils an die Pole "S, N"
in dem Mantelbereich angezogen werden, kann die Magnetisierung der
Pole nicht ohne weiteres umgekehrt werden. Dieser Zustand wird als
stabiler Zustand bezeichnet.
Die Magnetisierung des Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 ist nicht
stark genug, um die Polarität der Pole "N, S" des Mantelbereichs des
magnetosensitiven Drahts 4 zu ändern. Im allgemeinen ist die
Magnetisierung des Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 schwächer als
diejenige des Initialisierungs-Permanentmagneten 20.
Wenn bei diesem Vorbereitungsschritt der Vorbereitungs-Permanent
magnet 21 den magnetosensitiven Draht 4 erreicht, geht die Inten
sität der Magnetisierung von dem Punkt "c" zu einem Punkt "d" auf
der Magnetisierungsschleife in der Richtung über, die durch einen
Pfeil C bezeichnet ist, wie die Vollinie in Fig. 7A zeigt. Wenn der
Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 von dem magnetosensitiven Draht 4
weit weg bewegt wird, geht die Intensität der Magnetisierung von dem
Punkt "d" zu einem Punkt "e" auf der Magnetisierungsschleife über,
und der magnetosensitive Draht 4 behält die dem Punkt "e"
entsprechende remanente Magnetisierung.
Da die Magnetisierung des Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 nicht
stark genug ist, um die Polarität der Pole an dem Mantelbereich des
magnetosensitiven Drahts 4 umzukehren, ist die remanente
Magnetisierung an dem Mantelbereich des magnetosensitiven Drahts 4
die gleiche wie die vor der Durchführung des Initiali
sierungsschritts, d. h. die remanente Magnetisierung entspricht dem
Punkt "c".
Da bei dem Vorbereitungsschritt die Pole in dem Kernbereich des
magnetosensitiven Drahts 4 ohne weiteres umgekehrt werden können,
wenn sich der Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 in der Nähe befindet,
gibt die Detektierwicklung 5 einen Spannungsimpuls mit niedrigem
Peak und einer sanften Steigung ab, wenn die Polarität der Pole des
magnetosensitiven Drahts 4 umgekehrt wird, wie bei "B" in Fig. 8
gezeigt ist.
Der Signalgabevorgang wird unter Bezugnahme auf Fig. 6C erläutert.
Der Signalgabe-Permanentmagnet 22 erreicht den magnetosensitiven
Draht 4 in der Richtung entsprechend einem Pfeil R von Fig. 6C. Der
Signalgabe-Permanentmagnet 22 hat dieselbe Polarität wie die Pole
des Kernbereichs des magnetosensitiven Drahts 4, der durch den
Vorbereitungsschritt magnetisiert wurde. Anders ausgedrückt erreicht
der Signalgabe-Permanentmagnet 22, der die entgegengesetzte
Polarität zu dem Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 hat, den
magnetosensitiven Draht 4.
Wenn der Signalgabe-Permanentmagnet 22 den magnetosensitiven Draht 4
erreicht, kehren sich die Pole an dem Kernbereich rasch um und
werden (s, n), wie Fig. 6C zeigt, was dasselbe wie die Pole (S, N) des
Mantelbereichs ist. Die Magnetislerung des Signalgabe-
Permanentmagneten 22 ist ausreichend stark, um den Widerstand zu
überwinden, der durch die Anziehungskraft zwischen den relativ
schwachen Polen (n, s) an dem Kernbereich des magnetosensitiven
Drahts 4 und den Polen (N, S) an dem Mantelbereich verursacht ist,
was in Fig. 6C gezeigt ist. Die Umkehrgeschwindigkeit der Pole an
dem Kernbereich ist auf der Basis der von den Polen der Mantelbe
reiche erzeugten Zwangskräfte im wesentlichen konstant, und die
Umkehrungsdauer ist sehr kurz. Nachdem die Polarität der Pole des
Kernbereichs umgekehrt worden ist, wird der Signalgabe-Permanent
magnet 22 von dem magnetosensitiven Draht 4 weg bewegt. Die Remanenz
der Magnetisierung des Signalgabe-Permanentmagneten 22 ist stärker
als die des Vorbereitungs-Permanentmagneten 21.
Wenn also mit anderen Worten der Signalgabe-Permanentmagnet 22 den
magnetosensitiven Draht 4 in dem Signalgabeschritt erreicht, geht
die Intensität der Magnetisierung des Kernbereichs von dem Punkt "e"
zu einem Punkt "f" auf der Magnetisierungsschleife in der Richtung
über, die durch einen Pfeil E in Fig. 7A bezeichnet ist. Wenn der
Signalgabe-Permanentmagnet 22 von dem magnetosensitiven Draht 4 weg
bewegt wird, geht die Intensität der Magnetisierung des Kernbereichs
von dem Punkt "f" zu einem Punkt "g" (= Punkt "c") auf der
Magnetisierungsschleife in der Richtung über, die durch einen Pfeil
F in Fig. 7A bezeichnet ist. Dann wird die Intensität der
Magnetisierung auf dem Pegel der remanenten Magnetisierung gehalten,
der dem Punkt "c" entspricht.
Da der Signalgabe-Permanentmagnet 22 mit Polen, die zu den Polen des
Mantelbereichs des magnetosensitiven Drahts 4 entgegengesetzt sind,
den magnetosensitiven Draht 4 erreicht, werden die Pole des
Mantelbereichs des magnetosensitiven Drahts 4 nicht umgekehrt.
Anders ausgedrückt ist die remanente Magnetisierung in dem Man
telbereich des magnetosensitiven Drahts 4 die gleiche wie die des
Initialisierungsschritts, d. h. die remanente Magnetisierung bleibt
auf dem Punkt "c" in Fig. 7A. Dieser Zustand des Mantelbereichs des
magnetosensitiven Drahts 4 ist ebenso instabil wie derjenige des
Initialisierungsschritts.
In dem Signalgabevorgang werden die Pole in dem Kernbereich des
magnetosensitiven Drahts 4 rasch umgekehrt als Reaktion auf ein
Magnetfeld, das den Widerstand überwindet, der durch die Anziehung
zwischen den Polen (n, s) in dem Kernbereich und den Polen (S, N) des
Mantelbereichs des magnetosensitiven Drahts 4 hervorgerufen ist.
Daher wird die Änderung des Magnetflusses dΦ/dt in der
Detektierwicklung zum Zeitpunkt der Polumkehrung extrem groß.
Die induzierte Spannung E (= -n dΦ/dt, wobei n die Windungszahl der
Detektierwicklung 5 darstellt) ist zu dem Magnetfluß dΦ/dt
proportional. Daher gibt die Detektierwicklung 5 einen Impuls mit
hohem Peak und steiler Neigung ab, wie "A" in Fig. 8 zeigt.
Bei dem magnetischen Sensor gemäß der ersten Ausführungsform wird
der von der Detektierwicklung 5 abgegebene Impuls unter Verwendung
einer Meßeinrichtung gemessen, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist. Das
Ergebnis zeigte, daß die Impulsdauer 100 µs und die Impulsspannung
4,2 V war, wie die Wellenform "A" in Fig. 8 verdeutlicht.
Wenn bei diesem magnetischen Sensor der Vorbereitungs-Permanent
magnet 21 den magnetosensitiven Draht 4 nach der Initialisierung
erreicht, wird der magnetosensitive Draht 4 magnetisch stabil, wie
Fig. 6B zeigt. Wenn danach der Signalgabe-Permanentmagnet 22 den
magnetosensitiven Draht 4 erreicht, wird der magnetosensitive Draht
4 magnetisch instabil, wie Fig. 6C zeigt. Zu diesem Zeitpunkt gibt
die Detektierwicklung 5 einen Impuls mit hohem Peak und steiler
Steigung ab.
Bei Verwendung dieses magnetischen Sensors als Tachometer ist der an
dem rotierenden Körper vorgesehene Vorbereitungs-Permanentmagnet 21
so positioniert, daß die Pole des Mantelbereichs des Vorbereitungs-
Permanentmagneten 21 in die gleiche Richtung wie diejenigen des
magnetosensitiven Drahts 4 weisen, und der an dem rotierenden Körper
vorgesehene Signalgabe-Permanentmagnet 22 ist so positioniert, daß
die Pole des Mantelbereichs des Signalgabe-Permanentmagneten 22 in
die entgegengesetzte Richtung zu denjenigen des magnetosensitiven
Drahts 4 weisen.
Wenn bei dieser Konstruktion der rotierende Körper dreht und der
Signalgabe-Permanentmagnet 22 die Position erreicht, die dem ma
gnetosensitiven Draht 4 zugewandt ist ändert der magnetosensitive
Draht 4 seinen magnetischen Zustand, wie Fig. 6C zeigt, und die
Detektierwicklung 5 gibt einen Impuls mit hohem Peak und steiler
Steigung entsprechend "A" in Fig. 8 ab. Wenn der rotierende Körper
weiter dreht und der Signalgabe-Permanentmagnet 22 sich von dem
magnetosensitiven Draht 4 weg bewegt, erreicht der Vorbereitungs-
Permanentmagnet 21 die Position, in der er dem magnetosensitiven
Draht 4 zugewandt ist, und der magnetosensitive Draht 4 ändert
seinen Zustand, wie Fig. 6B zeigt.
Während der Rotation des Drehkörpers werden die Schritte des Vor
bereitens und der Signalgabe wiederholt, und die Detektierwicklung 5
gibt einen Impuls mit hohem Peak und steiler Steigung bei dem
Signalgabeschritt ab. Durch Zählen der Ausgangsimpulse mit hohem
Peak und steiler Steigung ist es möglich, die Anzahl der Umdrehungen
des Drehkörpers zu detektieren.
Ein Walzdraht aus der Eisen-Nickel-System-Legierung zur Verwendung
als magnetosensitiver Draht 4, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel,
Rest Eisen, wird erhalten, indem er während der Kaltverformung mit
einem Formänderungsfaktor von 99% gezogen wird. Der kaltverformte
Walzdraht aus der Eisen-Nickel-System-Legierung hat eine halbharte
magnetische Charakteristik und wird zu einer gewünschten Länge
abgeschnitten, um einen magnetosensitiven Draht 4 zu erhalten. Der
magnetosensitive Draht 4 wird in Umfangsrichtung verdreht und in der
Spule 10 festgelegt, und infolgedessen werden die nachstehenden
Effekte erhalten.
Erstens kann der magnetosensitive Draht 4 kostengünstig und leicht
mit einer gleichmäßigen magnetischen Charakteristik hergestellt
werden. Zweitens ist der Unterschied zwischen den Koerzitivkräften
des Mantelbereichs und des Kernbereichs groß. Schließlich hat der
magnetische Sensor als Resultat des großen Unterschieds zwischen den
Koerzitivkräften eine hohe Ausgangsspannung, und zwar auch dann,
wenn die Frequenz des Magnetfeldes niedrig ist.
Bei der obigen Ausführungsform wird für den magnetosensitiven Draht
4 der Walzdraht aus der Eisen-Nickel-System-Legierung mit einem
Durchmesser von 0,25 mm verwendet, aber der Walzdraht aus der Eisen-
Nickel-System-Legierung mit einem Durchmesser von 0,13 mm
(Formänderungsfaktor A von 99,95%) hat eine gleichartige Wirkung
und wird hergestellt, indem der Walzdraht aus der Eisen-Nickel-
System-Legierung, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit
einem Durchmesser von 6 mm während der Kaltverformung gezogen wird.
Die Erfinder haben die Beziehung zwischen dem umfangsmäßigen Ver
drehen des an der Spule 10 festgelegten Walzdrahts gegenüber der mit
"A" in Fig. 8 gezeigten Impulsspannung untersucht, wobei die
nachstehenden beiden Arten von Walzdrähten für den magnetosensitiven
Draht verwendet wurden. Der eine ist ein Walzdraht aus einer Eisen-
Nickel-System-Legierung für den magnetosensitiven Draht mit einem
Durchmesser von 0,25 mm und halbharten magnetischen
Charakteristiken, der erhalten ist durch Ziehen des Walzdrahts aus
der Eisen-Nickel-System-Legierung, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel,
Rest Eisen, mit einem Durchmesser von 6 mm, während der
Kaltverformung mit einem Formänderungsfaktor A von 99,83%. Der
zweite ist ein Walzdraht aus einer Eisen-Nickel-System-Legierung für
den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,13 mm und
mit halbharten magnetischen Eigenschaften, der erhalten ist durch
Ziehen des Walzdrahts aus der Eisen-Nickel-System-Legierung,
bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem Durchmesser
von 6 mm, während der Kaltverformung mit einem Formänderungsfaktor A
von 99,95%.
Die Untersuchung ist an den Legierungsdrähten aus dem Eisen-Nickel-
System mit Durchmessern von 0,25 mm und 0,13 mm, die beide eine
Länge von 300 mm hatten (nachstehend als ∅ 0,25-Draht und ∅ 0,13-Draht
bezeichnet), mit der in Fig. 9 gezeigten Methode durchgeführt
worden.
In Fig. 9 ist der Eisen-Nickel-System-Legierungsdraht 41 ∅ 0,25-Draht
oder ∅ 0,13-Draht, von dem ein Ende festgelegt ist und das andere
Ende nach Verdrehen in Umfangsrichtung ebenfalls festgelegt ist.
Eine Detektierwicklung 51 ist durch Wickeln von 4000 Drahtwindungen
um den ∅ 0,25-Draht oder den ∅ 0,13-Draht gebildet. Eine
Erregerwicklung 81 ist vorgesehen, indem 1593 Windungen eines Drahts
um die Detektierwicklung herumgewickelt sind. Die Erregerwicklung 81
dient als der Vorbereitungs-Permanentmagnet 21 und der Signalgabe-
Permanentmagnet 22, wie oben in Verbindung mit Fig. 6 erläutert
wird. Ein Ende einer Vorbereitungs-Erregerstromquelle 82 ist mit
einem Ende der Erregerwicklung 81 verbunden, um die Erregerwicklung
81 als den Vorbereitungs-Permanentmagneten 21 zu aktivieren. Ein
Ende einer Signalgabe-Erregerstromquelle 83 ist ebenfalls mit einem
Ende der Erregerwicklung 81 verbunden, um die Erregerwicklung S1 als
den Signalgabe-Permanentmagneten 22 zu aktivieren. Ein gemeinsamer
Kontakt des Schalters 84 ist mit einem anderen Ende der
Erregerwicklung 81 verbunden, und zwei weitere Kontakte des
Schalters 84 sind so verbunden, daß sie einen von dem anderen
Anschluß der Vorbereitungs-Erregerstromquelle 82 und der Signalgabe-
Erregerstromquelle 83 wählen. Ein Meßoszilloskop 85 ist mit der
Detektierwicklung 51 verbunden und mißt die von der
Detektierwicklung 51 abgegebene Impulsspannung, wenn der
Signalgabevorgang stattfindet, wie bei A in Fig. 8 gezeigt ist.
Die Untersuchung wurde wie folgt ausgeführt. Ein Ende des ∅ 0,25-Drahts
oder des ∅ 0,13-Drahts wird festgelegt, und das andere Ende
wird um den gewünschten Winkel verdreht und festgelegt, während
dabei der umfangsmäßige Verdrehwinkel gehalten wird. Die Vorbe
reitungs-Erregerstromquelle 82 und die Signalgabe-Erregerstromquelle
83 werden 1000 mal aneinandergeschaltet, wodurch die Richtung des
durch die Erregerwicklung 81 fließenden Stroms geändert wird. Das
Meßoszilloskop 85 mißt die Impulsspannung, wenn die Erregerspule 81
von der Signalgabe-Erregerstromquelle 83 erregt wird. Die
Untersuchung wird auf die gleiche Weise für die jeweiligen ∅ 0,25-
Drähte oder ∅ 0,13-Drähte wiederholt, indem die Verdrehwinkel
geändert werden.
Die Untersuchung wurde an zehn ∅ 0,25-Drähten und zehn ∅ 0,13-Drähten
durchgeführt. Dann wurden die Mittelwerte der Impulsspannungen
(Ausgangsspannungen), die von der Detektierwicklung 51 erhalten
wurden, für die jeweiligen Verdrehungen errechnet. Der jeweilige
∅ 0,25-Draht und ∅ 0,13-Draht wurden bei Verdrehungen von 20
Windungen/cm abgeschnitten.
Das Ergebnis dieser Untersuchung ist in Fig. 10 gezeigt. In Fig. 10
ist der Mittelwert der Ausgangsspannung über der Verdrehung s
aufgetragen. In Fig. 10 bezeichnet die Horizontalachse die Anzahl
Verdrehungen (Verdrehung je cm (Windung/cm)), die dem ∅ 0,25-Draht
oder dem ∅ 0,13-Draht gegeben werden, und die Vertikalachse be
zeichnet den Mittelwert der Impulsspannung (Ausgangsspannung), die
von der Detektierwicklung 51 bei den eintausend Messungen für jeden
Draht abgegeben wird. Die Vollinie zeigt das Meßergebnis für den
∅ 0,13-Draht, und die Strichlinie zeigt das Meßergebnis für den
∅ 0,25-Draht.
Wenn, wie Fig. 10 zeigt, die Verdrehung weniger als 0,1 Windungen/cm
(Verdrehung von 36°/cm) ist, ist die Ausgangsspannung extrem klein.
Wenn die Verdrehung mehr als 0,1 Windungen/cm und weniger als 4
Windungen/cm (Verdrehung von 1440°/cm) ist, ist die Ausgangsspannung
groß. Wenn die Verdrehung mehr als 4 Windungen/cm und weniger als 20
Windungen/cm (Verdrehung von 7200°/cm) ist, ist die Ausgangsspannung
relativ niedrig und gleichzeitig relativ konstant.
Es wird daher bevorzugt, daß die Verdrehung, die dem magnetosen
sitiven Draht 4 gegeben wird, größer als 36°/cm und kleiner als
7200°/cm ist, wenn der Draht abgeschnitten wird. Um eine hohe
Ausgangsspannung zu erreichen, ist die optimale Verdrehung mehr als
0,5 Windungen/cm (Verdrehung von 180°/cm) und weniger als 4
Windungen/cm (Verdrehung von 1440°/cm).
Die Erfinder haben weiterhin den Legierungsdraht aus dem Eisen-
Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht 4 verwendet wird,
unter vielen Bedingungen untersucht. Dabei haben die Erfinder eine
Eisen-Nickel-System-Legierung verwendet, die zwischen 40 Gew.-% und
60 Gew.-% Nickel, bevorzugt zwischen 46 Gew.-% und 50 Gew.-% Nickel,
Rest Eisen, aufweist. Diese Eisen-Nickel-System-Legierungen werden
unter einem Formänderungsfaktor A von mehr als 70%, bevorzugt mehr
als 99%, gezogen. Die resultierenden Drahtstäbe aus der Eisen-
Nickel-System-Legierung, die für den magnetosensitiven Draht
verwendet werden, haben halbharte Magnetisierung und haben
Auswirkungen, die der oben beschriebenen Auswirkung der Erfindung
gleichen.
Die Fig. 11A-11E zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform in bezug auf die Spule 10, und die übrigen
Komponenten sind entweder identisch oder gleich wie diejenigen der
ersten Ausführungsform. Daher wird hauptsächlich die Spule unter
Bezugnahme auf die Fig. 11A-11E erläutert.
In den Fig. 11A-11E ist ein Spulenkörper 1 in zwei Teile durch die
Ebene entlang der Mittelachse geteilt. Die beiden Teile, die den
Spulenkörper 1 bilden, sind ein erster Teil 101 und ein zweiter Teil
102. Der jeweilige erste Teil 101 und zweite Teil 102 haben
halbkreisförmige Bereiche sowie Nuten 101a bzw. 102a entlang der
Mittelachse auf ihren Verbindungsebenen. Durch Verbinden des ersten
Teils 101 und des zweiten Teils 102 an den Verbindungsebenen wird
ein zylindrischer Spulenkörper gebildet. Die Nuten 101a und 102a
werden miteinander verbunden, um ein Durchgangsloch 1a zu bilden.
Ein erster Spulenkranz 2 ist in zwei Teile durch eine Ebene entlang
der Mittelachse geteilt, wie Fig. 11A zeigt. Die zwei Teile, die den
ersten Spulenkranz 2 bilden, sind ein erster Teil 201 und ein
zweiter Teil 202. Der erste Teil 201 bzw. der zweite Teil 202 haben
halbkreisförmige Bereiche, und Nuten 201a bzw. 202a entlang den
Mittelachsen an ihren Verbindungsebenen. Der erste Teil 201 hat eine
Nut 201b, um den Draht an einer Seite festzulegen, und die Nut 201b
schließt sich kontinuierlich an die Nut 201a an. Der erste Teil 201
hat außerdem Eingriffsvorsprünge 201c an der Verbindungsoberfläche.
Der zweite Teil 202, der in Fig. 11D gezeigt ist, hat
Eingriffslöcher 202c für die Eingriffsvorsprünge, die in Fig. 11A
gezeigt sind. Der erste und der zweite Teil 201 und 202 werden an
ihren Verbindungsoberflächen miteinander verbunden und miteinander
durch die Eingriffsvorsprünge 201c und die Eingriffslöcher 202c in
Eingriff gebracht, um den ersten Spulenkranz 2 zu bilden. Die Nuten
201a und 202a werden verbunden, um ein Durchgangsloch 2a zu bilden.
Ein zweiter Spulenkranz 3 ist durch eine Ebene entlang der Mit
telachse in zwei Teile geteilt, wie Fig. 11A zeigt. Die beiden Teile
bilden den zweiten Spulenkranz 3 als ein erster Teil 301 und ein
zweiter Teil 302. Der jeweilige erste Teil 301 und ein zweiter Teil
302 haben halbkreisförmige Bereiche und Nuten 301a und 302a entlang
der Mittelachse an ihren Verbindungsebenen. Der erste Teil 301 hat
eine Nut 301b zum Festlegen des Drahts an einer Seite, und die Nut
301b schließt sich kontinuierlich an die Nut 301a an. Der erste Teil
301 hat ebenfalls Eingriffsvorsprünge 301c an der
Verbindungsoberfläche, und der in Fig. 11D gezeigte Teil 302 hat
Eingriffslöcher 302c für die Eingriffsvorsprünge von Fig. 11A. Der
erste und der zweite Teil 301 und 302 werden an ihren
Verbindungsoberflächen miteinander verbunden und durch die
Eingriffsvorsprünge 301c und die Eingriffslöcher 302c miteinander in
Eingriff gebracht, um den zweiten Spulenkranz 3 zu bilden. Die Nuten
301a und 302a werden miteinander verbunden, um ein Durchgangsloch 3a
zu bilden.
Der erste Teil 101 des Spulenkörpers 1, der erste Teil 201 des
Spulenkranzes 2 und der erste Teil 301 des Spulenkranzes 3 sind zu
einer Baueinheit ausgebildet (diese wird als eine erste Baueinheit
bezeichnet).
Der zweite Teil 102 des Spulenkörpers 1, der zweite Teil 202 des
Spulenkranzes 2, der zweite Teil 302 des Spulenkranzes 3 sind zu
einer Baueinheit ausgebildet (diese wird als eine zweite Baueinheit
bezeichnet). Diese erste und zweite Baueinheit werden miteinander
verbunden, um die Spule 10 zu bilden.
Als nächstes wird die Methode zum Zusammenbau der Spule 10 und zum
Anbringen des magnetosensitiven Drahts 4 an der Spule 10 erläutert.
Zuerst wird die erste Baueinheit auf die in Fig. 11A gezeigte Weise
vorgesehen. Zweitens wird der halbharte Legierungsdraht 4 aus dem
Eisen-Nickel-System mit dem Durchmesser von 0,25 mm in die Nuten
201a, 101a und 301a auf die in Fig. 11B gezeigte Weise eingelegt.
Der halbharte Legierungsdraht 4 aus dem Eisen-Nickel-System wird
hergestellt, indem der Walzdraht aus der Eisen-Nickel-System-
Legierung, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem
Durchmesser von 6 mm während der Kaltverformung mit einem
Formänderungsfaktor von 99,83% wie oben beschrieben gezogen wird.
Drittens wird der halbharte Legierungsdraht 4 aus dem Eisen-Nickel-
System 3 mm vom Ende des Legierungsdrahts 4 um 90° abgebogen, und
zwar zu der Seite des ersten Teils 201 der ersten Spule 2, um den
ersten Festlegebereich 4b zu bilden, und dieser erste
Festlegebereich 4b wird in der Nut 201b an dem ersten Teil 201 des
Spulenkranzes 2 auf die in Fig. 11C gezeigte Weise festgelegt.
Das andere Ende des halbharten Legierungsdrahts 4 aus dem Eisen-
Nickel-System wird 3 mm vom anderen Ende des halbharten Legie
rungsdrahts 4 um 90° in Richtung zur Seite des ersten Teils 301 der
zweiten Spule 3 abgebogen, um den zweiten Festlegebereich 4c auf die
in Fig. 11C gezeigte Weise zu bilden. Daher ist der verbleibende
Bereich des halbharten Legierungsdrahts 4 aus dem Eisen-Nickel-
System nach Abzug des ersten und des zweiten Festlegebereichs 4b und
4c 18 mm, und diese 18 mm umfassen den Hauptbereich 4a des
halbharten Legierungsdrahts 4 aus dem Eisen-Nickel-System.
Der zweite Festlegebereich 4c wird in Umfangsrichtung verdreht. Die
Umfangsverdrehung ist auch bei der zweiten Ausführungsform 2,5
Windungen (500°/cm). Nach Verdrehen des Hauptbereichs 4a auf die
oben erläuterte Weise wird der zweite Festlegebereich 4c in die Nut
301b an dem zweiten Spulenkranz 3 gelegt und befestigt, wie Fig. 11C
zeigt.
Schließlich wird die zweite Baueinheit gemäß Fig. 11D bereitge
stellt, und die erste und die zweite Baueinheit werden zusammen
gefügt und an ihren Verbindungsebenen miteinander verklebt, wie Fig.
11E zeigt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Eingriffsvorsprünge 201c und
301c sowie die Eingriffslöcher 202c und 302c jeweils in Eingriff
miteinander, wodurch die erste und die zweite Baueinheit dauerhaft
befestigt sind.
Nach der Montage der Spule 10 mit dem magnetosensitiven Draht 4 auf
die oben erläuterte Weise wird der magnetische Sensor hergestellte
indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 auf die gleiche Weise wie
bei der ersten Ausführungsform gewickelt wird.
Der magnetische Sensor gemäß der zweiten Ausführungsform hat die
gleiche Auswirkung wie die erste Ausführungsform. Der Sensor der
zweiten Ausführungsform ist vorteilhafter, da weniger Einzelteile
zur Montage der Spule 10 notwendig sind. Die Spule 10 wird leichter
zusammengebaut, und der magnetosensitive Draht 4 kann leichter durch
die Spule 10 angeordnet werden.
Die Fig. 12A-12C zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Einzelteile sind identisch oder gleich wie
die der ersten Ausführungsform. Es wird daher hauptsächlich die
Spule 10 unter Bezugnahme auf die Fig. 12A-12C beschrieben.
In den Fig. 12A-12C hat ein zylindrischer Spulenkörper 1 einen
Befestigungsbereich 1b mit kleinerem Durchmesser am einen Ende. Ein
erster Spulenkranz 2 hat ein Durchgangsloch 2a, das einem Loch 1a
entspricht, das durch den Spulenkörper 1 geht, und hat in der
äußeren Oberfläche eine Nut 2b. Die Nut 2b ist mit dem Durch
gangsloch 2a kontinuierlich. Der erste Spulenkranz 2 ist an einem
Ende des Spulenkörpers 1 befestigt. Der erste Spulenkranz 2 kann mit
dem einen Ende des Spulenkörpers verklebt sein, oder er kann mit dem
Spulenkörper 1 in einem Stück ausgebildet sein.
Ein zweiter Spulenkranz 3 hat ein Befestigungsloch 3c, das in den
Befestigungsbereich 1b an einem Ende des Spulenkörpers 1 paßt, und
eine Befestigungsnut 3b, die mit dem Befestigungsloch 3c kon
tinuierlich ist, und der zweite Spulenkranz 3 ist mit dem Befe
stigungsbereich 1b des Spulenkörpers 1 zusammengesetzt.
Die Methoden zur Montage der Spule 10 und zum Anbringen des ma
gnetosensitiven Drahts werden unter Bezugnahme auf die Fig. 12A-12C
erläutert. Wie Fig. 12A zeigt, ist der Spulenkranz 2 an den
Spulenkörper 1 angesetzt. Ein Drahtstab aus einer Eisen-Nickel-
System-Legierung für den halbharten Legierungsdraht 4 des magneto
sensitiven Drahts mit einem Durchmesser von 0,25 mm wird auf eine
Länge von 24 mm abgeschnitten und 3 mm von einem Ende des Legie
rungsdrahts 4 aus dem halbharten Eisen-Nickel-System um 90°C umge
bogen (Festlegebereich 4b) und in der Festlegenut 2b an dem ersten
Spulenkranz 2 festgelegt. Der halbharte Legierungsdraht 4 aus dem
Eisen-Nickel-System wird erzeugt durch Ziehen des Legie
rungsdrahtstabs aus dem Eisen-Nickel-System, bestehend aus 46,5
Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem Durchmesser von 6 mm auf einen
Durchmesser von 0,25 mm während der Kaltverformung mit einem
Formänderungsfaktor von 99,83%, wie oben beschrieben wurde. Die
verbleibenden 24 mm Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-System
werden in das Loch 2a in dem Spulenkranz 2, das Loch 1 in dem
Spulenkörper 1 und das Befestigungsloch 3c in dem Spulenkranz 3
eingeführt.
Zweitens wird der erste Festlegebereich 4b des für den magneto
sensitiven Draht verwendeten Legierungsdrahts aus dem Eisen-Nickel-
System in der Festlegenut 2b an der Seite des ersten Spulenkranzes 2
festgelegt.
Drittens wird der Befestigungsbereich 1b des Spulenkörpers 1 in das
Befestigungsloch 3c des zweiten Spulenkranzes 3 auf die in Fig. 12C
gezeigte Weise eingepaßt, so daß sich der zweite Spulenkranz 3 frei
drehen kann. In diesem Zustand wird das Ende des für den
magnetosensitiven Draht verwendeten Legierungsdrahts aus dem Eisen-
Nickel-System 3 mm von dem Ende des Drahts um 90° abgebogen und in
der Nut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 festgelegt, um den zweiten
Festlegebereich 4c zu bilden, wie Fig. 3A zeigt.
Daher ist ein Hauptbereich des für den magnetosensitiven Draht
verwendeten Legierungsdrahts aus dem Eisen-Nickel-System 18 mm unter
Ausschluß des ersten und des zweiten Festlegebereichs 4b und 4c.
Schließlich wird bei der dritten Ausführungsform der für den ma
gnetosensitiven Draht verwendete Legierungsdraht aus dem Eisen-
Nickel-System, der in dem zweiten Spulenkranz 3 festgelegt ist, in
Umfangsrichtung um 2,5 Windungen (500°/cm) verdreht, indem der
zweite Spulenkranz 3 gedreht wird.
Nach dem umfangsmäßigen Verdrehen des Hauptbereichs 4a des für den
magnetosensitiven Draht verwendeten Legierungsdrahts aus dem Eisen-
Nickel-System wird der zweite Spulenkranz 3 mit dem Spulenkörper 1
verklebt und daran festgelegt.
Nach der Montage der Spule 10 und des magnetosensitiven Drahts 4 in
der vorstehend erläuterten Weise wird der magnetische Sensor
hergestellt, indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 herum ge
wickelt wird, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten
Ausführungsform.
Der magnetische Sensor gemäß der dritten Ausführungsform hat die
gleichen Auswirkungen wie die erste Ausführungsform. Der Sensor der
dritten Ausführungsform ist vorteilhafter, weil es leichter ist, den
magnetosensitiven Draht 4 an der Spule 10 anzubringen und in
Umfangsrichtung zu verdrehen.
Die Fig. 13A-13C zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform in bezug auf die Spule 10. Die übrigen Komponenten
sind mit denen der ersten Ausführungsform entweder identisch oder
gleichartig. Daher wird hauptsächlich die Spule 10 unter Bezugnahme
auf die Fig. 13A-13C erläutert.
In den Fig. 13A-13C ist ein Spulenkörper 1 durch die Ebene entlang
der Mittelachse in zwei Hälften geteilt. Die beiden Hälften, die den
Spulenkörper 1 bilden, sind ein erster Teil 101 und ein zweiter Teil
102. Der erste Teil 101 bzw. der zweite Teil 102 haben
halbkreisförmige Bereiche und Nuten 101a bzw. 102a entlang der
Mittelachse an den Verbindungsebenen der Teile 101 bzw. 102, und
jeweilige Enden der Teile 101 und 102 haben Befestigungsbereiche
101b bzw. 102b mit kleinerem Durchmesser. Durch Verbinden des ersten
Teils 101 und des zweiten Teils 102 an den Verbindungsebenen wird
ein zylindrischer Spulenkörper geformt mit einem Durchgangsloch 1a,
das durch die Nuten 101a und 102a und den Befestigungsbereich 1b,
der aus den Befestigungsbereichen 101b und 102b besteht, gebildet
ist.
Ein erster Spulenkranz 2 ist durch die Ebene entlang der Mittelachse
in zwei Teile geteilt, wie Fig. 13A zeigt. Die beiden Teile, die den
ersten Spulenkranz 2 bilden, sind der erste Teil 201 und der zweite
Teil 202. Der erste Teil 201 und der zweite Teil 202 haben
halbkreisförmige Bereiche sowie Nuten 201a und 202a entlang der
Mittelachse an den Verbindungsebenen der Teile 201 bzw. 202. Der
erste Teil 201 hat eine Nut 201b zum Festlegen des Drahts an einer
Seite und die Nut 201b, die mit der Nut 201a kontinuierlich ist. Die
Verbindungsebene des ersten Teils 201 hat einen Eingriffsvorsprung
201c und ein Eingriffsloch 201d. Der zweite Teil 202 hat ebenfalls
einen Eingriffsvorsprung 202c und ein Eingriffsloch 202d. Wenn die
Eingriffsvorsprünge 201c und die Eingriffslöcher 202d an den
Verbindungsebenen jeweils miteinander in Eingriff sind, wird der
erste Spulenkranz 2 gebildet, und die Nuten 201a und 202a bilden ein
Durchgangsloch 2a (siehe Fig. 1B).
Der erste Teil 101 des Spulenkörpers 1 und der erste Teil 201 des
ersten Spulenkranzes 2 sind als eine Baueinheit ausgebildet, wie
Fig. 13A zeigt (diese Baueinheit wird als dritte Baueinheit be
zeichnet).
Der zweite Teil 102 des Spulenkörpers 1 und der zweite Teil 202 des
ersten Spulenkranzes 2 sind als eine Baueinheit ausgebildet, wie
Fig. 13B zeigt (diese Baueinheit wird als vierte Baueinheit
bezeichnet).
Ein zweiter Spulenkranz 3 hat ein Verbindungsloch 3c zur Aufnahme
des Verbindungsbereichs 1b, der aus den Verbindungsbereichen 101b
und 102b gebildet ist. Der zweite Spulenkranz 3 hat ferner eine
Festlegenut 3b, die mit dem Verbindungsloch 3c an der äußeren
Oberfläche kontinuierlich ist.
Die Methode zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts 4 an der Spule 10 wird nun erläutert.
Zuerst wird die dritte Baueinheit vorbereitet, wie Fig. 13A zeigt.
Zweitens wird der halbharte Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-
System für den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von
0,25 mm und einer Länge von 24 mm in die Nuten 201a und 101a gelegt,
was in der Figur nicht gezeigt ist. Der halbharte Legierungsdraht 4
aus dem Eisen-Nickel-System wird hergestellt durch Ziehen des
Walzdrahts aus der Eisen-Nickel-System-Legierung, bestehend aus 46,5
Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem Durchmesser von 6 mm während
der Kaltverformung mit einem Formänderungsfaktor von 99,83 -%, wie
oben beschrieben wird.
Drittens wird der halbharte Legierungsdraht 4 aus dem Eisen-Nickel-
System 3 mm vom Ende des Legierungsdrahts 4 zu der Seite des ersten
Teils 201 des ersten Spulenkranzes 2 hin um 90° abgebogen, um den
ersten Festlegebereich 4b zu bilden, und dieser erste
Festlegebereich 4b wird in der Nut 201b an dem ersten Teil 201 des
Spulenkranzes 2 festgelegt. Die Methode des Einbringens des
magnetosensitiven Drahts 4 in die Spule 10 ist in den Fig. 12A-12C
veranschaulicht, und daher ist in den Fig. 13A-13C der
magnetosensitive Draht 4 weggelassen.
Viertens wird die vierte Baueinheit vorbereitet, wie Fig. 13B zeigt.
Die dritte und die vierte Baueinheit werden zusammengefügt und an
ihren Verbindungsebenen miteinander verklebt, wie Fig. 13C zeigt. Zu
diesem Zeitpunkt sind die Eingriffsvorsprünge 201c und die
Eingriffslöcher 202d sowie die Eingriffsvorsprünge 202c und die
Eingriffslöcher 201d miteinander in Eingriff.
Die Endanordnung der Spule 10 hat die gleiche Gestalt wie die in
Fig. 12A der dritten Ausführungsform gezeigte Gestalt. Daher sind
die anschließenden Vorgänge die gleichen wie die bei der dritten
Ausführungsform, um die Anbringung des magnetosensitiven Drahts 4 an
der Spule 10 fertigzustellen und den magnetischen Sensor her
zustellen.
Der magnetische Sensor nach der vierten Ausführungsform hat die
selben Auswirkungen wie die Vorrichtung gemäß der dritten Ausfüh
rungsform.
Die Fig. 14A-14D zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind entweder identisch oder
gleichartig mit denen der ersten Ausführungsform.
Daher wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14A-14D hauptsächlich die
Spule 10 erläutert. In den Fig. 14A-14D hat ein zylindrischer
Spulenkörper 1 ein Durchgangsloch 1a und Nuten 1c und 1d, die an
beiden Enden bis zu dem Loch 1a verlaufen. Ein Spulenkranz 2 ist an
einem Ende dieses Spulenkörpers 1 durch ein Einführungsloch 2a
festgelegt. Ein zweiter Spulenkranz 3 ist an dem anderen Ende dieses
Spulenkörpers 1 durch ein Einführungsloch 3a festgelegt.
Die Methoden zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert. Wie Fig. 14A
zeigt, wird ein zylindrischer Spulenkörper 1 vorbereitet. Ein
Legierungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-System mit einem Durch
messer von 6 mm, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, wird
mit einem Formänderungsfaktor A von 99,83% während der
Kaltverformung gezogen, um einen halbharten Legierungswalzdraht aus
dem Eisen-Nickel-System für den magnetosensitiven Draht mit einem
Durchmesser von 0,25 mm zu erhalten. Der für den magnetosensitiven
Draht mit dem Durchmesser von 0,25 mm verwendete halbharte
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System wird auf eine Länge
von 24 mm abgeschnitten und in das Durchgangsloch 1a eingeführt.
Beide Enden des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für
den magnetosensitiven Draht, der das Loch 1a durchsetzt, werden
gequetscht und in Umfangsrichtung verdreht. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System für den
magnetosensitiven Draht um 500°/cm verdreht.
Beide Enden des verdrehten Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-
Nickel-System für den magnetosensitiven Draht werden abgebogen und
in den Nuten 1c und 1d an dem Spulenkörper 1 festgelegt, wie Fig.
14C zeigt. Bevorzugt werden die umgebogenen Enden des Legierungs
walzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für den magnetosensitiven
Draht in den Nuten 1c und 1d an dem Spulenkörper 1 verklebt. Der
magnetosensitive Draht 4 hat einen Hauptbereich 4a, der dem
Durchgangsloch 1a des Spulenkörpers 1 entspricht.
Dann wird die Spule 10 vollständig zusammengebaut, indem der erste
und der zweite Spulenkranz 2 und 3 durch das Einführungsloch 2a bzw.
das Einführungsloch 3a auf die Enden des Spulenkörpers 1 aufgesetzt
werden.
Nach der Montage des Spulenkörpers 10 mit dem magnetosensitiven
Draht 4 in der oben erläuterten Weise wird der magnetische Sensor
hergestellt, indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 auf die
gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform herumgewickelt
wird.
Der magnetische Sensor der fünften Ausführungsform hat die gleiche
Wirkung wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Die Fig. 15A-15D zeigen die sechste Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind entweder identisch oder
gleich wie diejenigen der ersten Ausführungsform. Daher wird die
Spule 10 hauptsächlich unter Bezugnahme auf die Fig. 15A-15D
erläutert.
In den Fig. 15A-15D hat ein Spulenkörper 1 ein Loch 1a zum Einführen
des magnetosensitiven Drahts 4 und Festlegebereiche 1e und 1f, um
die Enden des magnetosensitiven Drahts 4 zu halten. Ein erster
Spulenkranz 2 mit einem Einführungsloch 2e ist in ein Ende 1e dieses
Spulenkörpers 1 eingesetzt und befestigt. Ein zweiter Spulenkranz 3
mit einem Einführungsloch 3e ist in das andere Ende 1f des
Spulenkörpers 1 eingesetzt und befestigt.
Die Methoden zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert. Wie Fig. 15A
zeigt, wird der dort gezeigte zylindrische Spulenkörper 1
vorbereitet. Ein Legierungswalzdraht 6 aus einem Eisen-Nickel-System
mit einem Durchmesser von 6 mm, der aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest
Eisen, besteht, wird mit einem Formänderungsfaktor A von 99,83%
während der Kaltverformung gezogen, um einen halbharten
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System für den magneto
sensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm zu erhalten. Der
für den magnetosensitiven Draht mit dem Durchmesser von 0,25 mm
verwendete halbharte Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System
wird auf eine Länge von 24 mm abgeschnitten und in das
Durchgangsloch 1a eingeführt.
Beide Enden des für den magnetosensitiven Draht verwendeten Le
gierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System, der das Loch 1a
durchsetzt werden gequetscht und in Umfangsrichtung um 500°/cm
verdreht.
Wie Fig. 15C zeigt, werden beiden Enden des verdrehten Legie
rungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für den magnetosensi
tiven Draht in den durch Pfeile A und B angedeuteten Richtungen
flachgedrückt, um den verdrehten Legierungsdraht aus dem Eisen-
Nickel-System an den Enden des Spulenkörpers 1 festzulegen. Die
flachgedrückten Enden des Spulenkörpers 1 werden zu den Festlege
bereichen 1e und 1f.
Die Länge des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für
den magnetosensitiven Draht, der in das Durchgangsloch 1a in dem
Spulenkörper 1 eingeführt ist, ist 18 mm, was den Hauptbereich 4a
ausmacht.
Dann wird die Spule 10 fertig montiert durch Einsetzen der Fest
legebereiche 1e und 1f des Spulenkörpers 1 in das Einführungsloch 2e
an dem ersten Spulenkranz 2 und das Einführungsloch 3e an dem
zweiten Spulenkranz 3.
Nach der Montage der Spule mit dem magnetosensitiven Draht 4 auf die
vorstehend erläuterte Weise wird der magnetische Sensor hergestellt,
indem die Wicklung 5 ebenso wie bei der ersten Ausführungsform um
den Spulenkörper 1 herum gewickelt wird.
Der magnetische Sensor der sechsten Ausführungsform hat dieselbe
Wirkung wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Die Fig. 16A-16D zeigen die siebte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10, und die übrigen Komponenten sind identisch oder gleich
mit denen der ersten Ausführungsform. Daher wird unter Bezugnahme
auf die Fig. 16A-16D hauptsächlich die Spule 10 erläutert.
In den Fig. 16A-16D hat ein Spulenkörper 1 eine lange stabartige
Gestalt und eine Nut 1g, die zu der Mittelachse parallel ist, an der
äußeren Oberfläche. Ein erster Spulenkranz 2 ist an einem Ende des
Spulenkörpers 1 positioniert und hat ein Einführungsloch 2a zur
Aufnahme und Festlegung des Einführendes des Spulenkörpers 1. Ein
zweiter Spulenkranz 3 befindet sich am anderen Ende des
Spulenkörpers 1 und hat ein Einführungsloch 3a zur Aufnahme und
Festlegung des Einführungsendes des Spulenkörpers 1.
Methoden zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des ma
gnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert.
Wie Fig. 16A zeigt, wird ein Spulenkörper 1 vorbereitet. Ein Le
gierungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-System mit einem Durch
messer von 6 mm, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, wird
mit einem Formänderungsfaktor A von 99,83% während des
Kaltverformens gezogen, so daß ein halbharter Legierungswalzdraht
aus dem Eisen-Nickel-System für den magnetosensitiven Draht mit
einem Durchmesser von 0,25 mm erhalten wird. Der für den magneto
sensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm verwendete
halbharte Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System wird auf
eine Länge von 24 mm abgeschnitten und in die Nut 1g des Spulen
körpers 1 eingelegt wobei seine Enden hervorstehen.
Beide Enden des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für
einen magnetosensitiven Draht, die in die Nut 1g eingelegt sind,
werden gequetscht und in Umfangsrichtung um 500°/cm verdreht. Der
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System für den
magnetosensitiven Draht kann in die Nut 1g des Spulenkörpers 1
eingelegt werden, nachdem er eine Verdrehung unter dem richtigen
Winkel erhalten hat.
Wie Fig. 16C zeigt, werden die jeweiligen Enden (Punkte P und Q) des
verdrehten Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für den
magnetosensitiven Draht mit dem Spulenkörper 1 verschweißt und
festgelegt.
Dann wird die Spule 10 vollständig zusammengebaut durch Einsetzen
der Enden des Spulenkörpers in das Einführungsloch 2a in dem ersten
Spulenkranz 2 und in das Einführungsloch 3a in dem zweiten
Spulenkranz 3.
Nach dem Zusammenbau der Spule 10 mit dem magnetosensitiven Draht 4
auf die oben erläuterte Weise wird der magnetische Sensor her
gestellt, indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 gewickelt wird,
wie das bei der ersten Ausführungsform der Fall ist.
Der magnetische Sensor gemäß der siebten Ausführungsform hat die
gleiche Wirkung wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Die Fig. 17A-17C zeigen eine achte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind entweder identisch oder
gleich mit denen der ersten Ausführungsform. Daher wird unter
Bezugnahme auf die Fig. 17A-17C hauptsächlich die Spule 10
erläutert.
In den Fig. 17A-17C hat ein Spulenkörper 1 eine lange stabähnliche
Gestalt und eine Nut 1g, die zu der Mittelachse parallel ist, an der
äußeren Oberfläche. Ein erster Spulenkranz 2 ist an einem Ende des
Spulenkörpers 1 angebracht und hat eine Einführöffnung 2a zur
Aufnahme und Festlegung des Einführendes des Spulenkörpers 1. Der
Bereich der Einführöffnung 2a, der der Nut 1g des Spulenkörpers 1
entspricht, wird als Durchgangsloch 2e bezeichnet. Der erste
Spulenkranz 2 hat außerdem eine Festlegenut 2b, die mit dem
Durchgangsloch 2e kontinuierlich ist, an der äußeren Oberfläche. Ein
zweiter Spulenkranz 3 ist an dem anderen Ende des Spulenkörpers 1
angebracht und hat eine Einführungsöffnung 3a zur Aufnahme und
Festlegung des Einführendes des Spulenkörpers 1. Der erste
Spulenkranz 3 hat außerdem eine Festlegenut 3b, die mit dem
Durchgangsloch 3e kontinuierlich ist, an der äußeren Oberfläche.
Die Methoden zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert.
Wie Fig. 17A zeigt, werden ein Spulenkörper 1, ein erster Spulen
kranz 2 und ein zweiter Spulenkranz 2 vorbereitet. Ein Legie
rungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-System mit einem Durchmesser
von 6 mm, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, wird mit
einem Formänderungsfaktor A von 99,83% beim Kaltumformen gezogen,
so daß ein halbharter Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-
System für den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von
0,25 mm erhalten wird. Der für den magnetosensitiven Draht mit einem
Durchmesser von 0,25 mm verwendete halbharte Legierungswalzdraht aus
dem Eisen-Nickel-System wird zu einer Länge von 24 mm abgeschnitten.
Wie Fig. 17B zeigt, werden die Enden des Spulenkörpers 1 in den
ersten Spulenkranz 2 und den zweiten Spulenkranz 3 eingesetzt. Dann
wird ein Ende des für den magnetosensitiven Draht verwendeten
Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System 3 mm vor dem Ende
des Legierungswalzdrahts um 90° abgewinkelt, um den ersten
Festlegebereich 4b zu bilden. Der erste Festlegebereich 4b wird in
die Festlegenut 2b des ersten Spulenkranzes 2 eingesetzt. Der für
den magnetosensitiven Draht verwendete Legierungswalzdraht aus dem
Eisen-Nickel-System wird durch das Durchgangsloch 2e des ersten
Spulenkranzes 2 entlang der Nut 1g des Spulenkörpers 1 und durch das
Durchgangsloch 3a des zweiten Spulenkranzes 3 eingeführt. Dann wird
der erste Festlegebereich 4b des für den magnetosensitiven Draht
verwendeten Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System in der
Festlegenut 2b an dem ersten Spulenkranz 2 festgelegt.
Drittens wird das andere Ende des für den magnetosensitiven Draht
verwendeten Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System 3 mm
vom Ende des Drahts um 90° abgebogen und in die Befestigungsnut 3b
an dem zweiten Spulenkranz 3 gelegt. Dieser abgebogene Bereich ist
ein zweiter Festlegebereich 4c. Daher umfaßt der Hauptbereich 41
18 mm des für den magnetosensitiven Draht verwendeten Legie
rungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System unter Ausschluß des
ersten und des zweiten Festlegebereichs 4b und 4c.
Schließlich wird der zweite Festlegebereich 4c aus der Befesti
gungsnut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 entnommen und erhält eine
Verdrehung in der Umfangsrichtung, die durch Pfeile in den Fig. 17B
und 17C gezeigt ist. Diese Umfangsverdrehung umfaßt 2,5 Windungen
(500°/cm).
Dafür wird der Hauptbereich 4a in Umfangsrichtung verdreht, dann
wird der zweite Spulenkranz 3 um 180° gedreht, so daß die Befe
stigungsnut 3b in die entgegengesetzte Richtung gebracht wird, und
der zweite Festlegebereich 4c wird in der Befestigungsnut 3b des
zweiten Spulenkranzes 3 festgelegt, wie Fig. 17C zeigt.
Nachdem die Spule 10 vollständig zusammengesetzt und der magneto
sensitive Draht in der Spule 10 auf die erläuterte Weise angebracht
ist, wird ein magnetischer Sensor hergestellt, indem die Wicklung 5
um den Spulenkörper 1 herum ebenso wie bei der ersten
Ausführungsform gewickelt wird. Der magnetische Sensor der achten
Ausführungsform hat die gleiche Wirkung wie derjenige der ersten
Ausführungsform.
Die Fig. 18A-18C zeigen eine neunte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind mit denen der ersten
Ausführungsform entweder identisch oder ähnlich. Somit wird unter
Bezugnahme auf die Fig. 18A-18C hauptsächlich die Spule 10
erläutert.
In den Fig. 18A-18C hat ein Spulenkörper 1 eine lange, stabähnliche
Gestalt und eine Nut 1g, die zu der Mittelachse parallel ist, an der
äußeren Oberfläche. Ein erster Spulenkranz 2 ist an einem Ende des
Spulenkörpers 1 angebracht und hat ein Einführungsloch 2a zur
Aufnahme und zum Festlegen des Einführendes des Spulenkörpers 1. Der
erste Spulenkranz 2 hat ebenfalls eine Durchgangsnut 2f, die sich
von dem Umfang des ersten Spulenkranzes 2 zu dem Einführungsloch 2a
in Richtung der Mitte des Kranzes erstreckt. Der erste Spulenkranz 2
hat ferner eine Befestigungsnut 2b entgegengesetzt zu der
Durchgangsnut 27813 00070 552 001000280000000200012000285913770200040 0002019803800 00004 37694OL<f über die Einführungsöffnung 2a. Ein zweiter
Spulenkranz 3 ist an dem anderen Ende des Spulenkörpers 1 angebracht
und hat ein Einführungsloch 3a zur Aufnahme und zum Befestigen des
Einführendes des Spulenkörpers 1. Der zweite Spulenkranz 3 hat
ebenfalls eine Durchgangsnut 3f, die von dem Umfang des zweiten
Spulenkranzes 3 zu dem Einführungsloch 3a in Richtung zur Mitte des
Kranzes verläuft. Der zweite Spulenkranz 3 hat ferner eine
Festlegenut 3b entgegengesetzt zu der Durchgangsnut 3f über die
Einführungsöffnung 3a.
Die Methoden zur Montage der Spule 10 und zum Anbringen des ma
gnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert.
Wie Fig. 18A zeigt, werden ein Spulenkörper 1, ein erster Spulen
kranz 2 und ein zweiter Spulenkranz 3 vorbereitet. Ein Legie
rungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-System mit einem Durchmesser
von 6 mm bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, wird mit
einem Formänderungsfaktor A von 99,83% während der Kaltverformung
gezogen, so daß ein halbharter Legierungswalzdraht aus dem Eisen-
Nickel-System für den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser
von 0,25 mm erhalten wird. Der für den magnetosensitiven Draht mit
einem Durchmesser von 0,25 mm verwendete halbharte
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System wird auf eine Länge
von 24 mm abgeschnitten.
Zweitens werden der erste und der zweite Spulenkranz 2 und 3 an den
Enden des Spulenkörpers 1 auf die in Fig. 18B gezeigte Weise
angebracht, so daß der zweite Spulenkranz 3 frei drehbar ist. Dann
wird der für den magnetosensitiven Draht verwendete Legie
rungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System entlang den Durchgangs
nuten 2f und 3f des ersten und des zweiten Spulenkranzes und der Nut
1g des Spulenkörpers 1 angeordnet.
Drittens wird der erste Spulenkranz 2 um 180° gedreht und an dem
Spulenkörper 1 festgelegt, wie Fig. 18C zeigt. Ein Ende des für den
magnetosensitiven Draht verwendeten Legierungswalzdrahts aus dem
Eisen-Nickel-System wird 3 mm vom Ende um 90° abgebogen, um den
ersten Festlegebereich 4b zu bilden, und dieser erste Festle
gebereich 4b wird in der Befestigungsnut 2b des ersten Spulenkranzes
2 fixiert.
Schließlich wird der zweite Spulenkranz 3 um 180° gedreht. Dann wird
das andere Ende des für den magnetosensitiven Draht verwendeten
Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System 3 mm von dem
anderen Ende um 90° abgebogen, um den zweiten Festlegebereich 4c zu
bilden, und dieser zweite Festlegebereich 4c wird in die
Befestigungsnut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 eingelegt. Die Länge
des Hauptbereichs 4a ist 18 mm, was die Länge des für den
magnetosensitiven Draht verwendeten Legierungswalzdrahts aus dem
Eisen-Nickel-System unter Ausschluß des ersten und des zweiten
Festlegebereichs 4b und 4c ist. Der Festlegebereich 4c wird aus der
Befestigungsnut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 entnommen und in
Umfangsrichtung um 2,5 Windungen (500°/cm) verdreht. Dann wird der
für den magnetosensitiven Draht verwendete verdrehte Legie
rungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System in der Befestigungsnut 3b
des zweiten Spulenkranzes 3 auf die in Fig. 18C gezeigte Weise
festgelegt.
Auf diese Weise wird der Hauptbereich 4a in Umfangsrichtung ver
dreht, der zweite Festlegebereich 4c wird in der Befestigungsnut 3b
des zweiten Spulenkranzes 3 festgelegt, und der zweite Spulenkranz 3
wird an dem Spulenkörper 1 befestigt.
Nach der Montage der Spule 10 mit dem magnetosensitiven Draht 4 auf
die oben erläuterte Weise wird ein magnetischer Sensor hergestellt,
indem die Wicklung 5 ebenso wie bei der ersten Ausführungsform um
den Spulenkörper 1 herum gewickelt wird.
Der magnetische Sensor der neunten Ausführungsform hat die gleiche
Wirkung wie die erste Ausführungsform.
Ausführungsform 10
Die Fig. 19A-19C zeigen die zehnte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind mit denen der ersten
Ausführungsform entweder identisch oder gleichartig. Daher wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 19A-19C hauptsächlich die Spule 10
erläutert.
In den Fig. 19A-19C hat ein stabförmiger Spulenkörper 1 eine Nut 1g,
die parallel zu der Mittelachse ist, an der äußeren Oberfläche und
hat außerdem ein Einführungsloch 1h, in das der erste
Festlegebereich 4a des magnetosensitiven Drahts 4 eingeführt wird.
Ein erster Spulenkranz 2 ist an einem Ende des Spulenkörpers 1
eingesetzt und hat ein Einführungsloch 2a zur Aufnahme und zum
Festlegen des Einführungsendes des Spulenkörpers 1. Der erste
Spulenkranz 2 hat ferner eine Nut 2g, die der Nut 1g des Spulen
körpers 1 entspricht und sich von dem Umfang des ersten Spulen
kranzes 2 zu dem Einführungsloch 2a in Richtung der Mitte des
Kranzes erstreckt. Der erste Spulenkranz 2 hat ferner ein Befe
stigungsloch 2h, das mit dem Einführungsloch 2a kontinuierlich ist
und zu der äußeren Oberfläche des ersten Spulenkranzes 2 verläuft.
Ein zweiter Spulenkranz 3 ist an dem anderen Ende des Spulenkörpers
1 angebracht und hat ein Einführungsloch 3a zur Aufnahme und zum
Festlegen des Einführungsendes des Spulenkörpers 1. Der zweite
Spulenkranz 3 hat ebenfalls eine Durchgangsnut 3f, die der Nut 1g
des Spulenkörpers 1 entspricht und sich von dem Umfang des zweiten
Spulenkranzes 3 zu dem Einführungsloch 3a in Richtung zur Mitte des
Kranzes erstreckt. Der zweite Spulenkranz 3 hat ferner eine
Befestigungsnut 3b gegenüber der Durchgangsnut 3f über das
Einführungsloch 3a.
Die Methoden zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts werden nachstehend erläutert.
Ein Spulenkörper 1 ein erster Spulenkranz 2 und ein zweiter Spu
lenkranz 3 werden wie in Fig. 19A vorbereitet. Ein Legierungs
walzdraht aus einem Eisen-Nickel-System mit einem Durchmesser von
6 mm, bestehend aus 46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, wird mit einem
Formänderungsfaktor A von 99,83% während der Kaltverformung
gezogen, so daß ein halbharter Legierungswalzdraht aus dem Eisen-
Nickel-System für den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser
von 0,25 mm erhalten wird. Der halbharte Legierungsdraht aus dem
Eisen-Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht mit dem
Durchmesser von 0,25 mm verwendet wird, wird in Abschnitte von 24 mm
Länge geschnitten.
Zweitens werden der erste und der zweite Spulenkranz 2 und 3 an den
Enden des Spulenkörpers 1 auf die in Fig. 19B gezeigte Weise
angebracht, so daß der zweite Spulenkranz 3 frei drehbar ist. Zu
diesem Zeitpunkt wird das Einführungsloch 1h des Spulenkörpers 1 in
das Befestigungsloch 2h des ersten Spulenkranzes eingesetzt.
Drittens wird ein Ende des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-
Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht verwendet wird,
3 mm von dem Ende um 90° abgebogen, um den ersten Festlegebereich 4b
zu bilden. Der erste Festlegebereich 4b wird in das Einführungsloch
1h des Spulenkörpers 1 und das Befestigungsloch 2h des ersten
Spulenkranzes 2 entlang der Nut 2g des ersten Spulenkranzes 2
eingesetzt und in dem Befestigungsloch 2h des ersten Spulenkranzes 2
befestigt. Dabei wird der verbleibende Legierungwalzdraht aus dem
Eisen-Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht verwendet
wird, mit Ausnahme des ersten Festlegebereichs 4b in die Nut 1g des
Spulenkörpers 1 und die Durchgangsnut 3f des zweiten Spulenkranzes 3
eingesetzt.
Viertens wird der zweite Spulenkranz 3 um 180° gedreht und an dem
Spulenkörper 1 festgelegt, wie Fig. 19C zeigt. Dann wird das andere
Ende des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System, der für
den magnetosensitiven Draht verwendet wird, 3 mm von dem Ende um 90°
abgebogen, um den zweiten Festlegebereich 4c zu bilden, und dieser
zweite Festlegebereich 4c wird in die Festlegenut 3b des zweiten
Spulenkranzes 3 eingelegt. Die Länge des Hauptbereichs ist 18 mm,
was die Länge des für den magnetosensitiven Draht verwendeten
Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System unter Ausschluß des
ersten und des zweiten Festlegebereichs 4b und 4c ist.
Schließlich wird, nachdem der zweite Bereich 4c in die Befesti
gungsnut 3b des zweiten Spulenkranzes 3 eingebracht ist, der zweite
Festlegebereich 4c aus der Befestigungsnut 3b des zweiten
Spulenkranzes 3 herausgenommen und in Umfangsrichtung um 2,5 Win
dungen (500°/cm) verdreht.
Auf diese Weise wird der Hauptbereich 4a in Umfangsrichtung ver
dreht, der zweite Festlegebereich 4c wird in der Befestigungsnut 3b
des zweiten Spulenkranzes 3 festgelegt, und der zweite Spulenkranz 3
wird an dem Spulenkörper 1 befestigt.
Nach dem Zusammenbau der Spule 10 mit dem magnetosensitiven Draht
auf die oben erläuterte Weise wird ein magnetischer Sensor herge
stellt, indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 herum auf die
gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gewickelt wird.
Der magnetische Sensor gemäß der zehnten Ausführungsform hat die
gleiche Wirkung wie die erste Ausführungsform
Ausführungsform 11
Die Fig. 20A-20D zeigen eine elfte Ausführungsform der Erfindung.
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf
die Spule 10. Die übrigen Komponenten sind mit denen der ersten
Ausführungsform entweder identisch oder gleichartig. Daher wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 20A-20D hauptsächlich die Spule 10
beschrieben.
In den Fig. 20A-20D ist ein Spulenkörper 1 aus Kunstharz hergestellt
und schließt den magnetosensitiven Draht 4 dicht ein. Ein erster
Spulenkranz 2 ist an ein Ende des Spulenkörpers 1 angesetzt und hat
ein Einführungsloch 2a zur Aufnahme und zum Festlegen des
Einführungsendes des Spulenkörpers 1. Ein zweiter Spulenkranz 3 ist
an das andere Ende des Spulenkörpers 1 angesetzt und hat ein
Einführungsloch 3a zur Aufnahme und zum Festlegen des
Einführungsendes des Spulenkörpers 1.
Die Methode zum Zusammenbau der Spule 10 und zum Anbringen des
magnetosensitiven Drahts 4 an der Spule 10 wird nachstehend er
läutert. Wie Fig. 20A zeigt, wird ein Legierungswalzdraht aus einem
Eisen-Nickel-System mit einem Durchmesser von 6 mm, bestehend aus
46,5 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem Formänderungsfaktor A von
99,83% während der Kaltverformung gezogen, so daß ein halbharter
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System für den
magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm erhalten
wird. Der halbharte Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Nickel-System
für den magnetosensitiven Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm
wird auf eine Länge von 22 mm abgeschnitten. Ein Ende des
abgeschnittenen Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System,
der für den magnetosensitiven Draht verwendet wird, wird 2 mm vom
Ende des magnetosensitiven Drahts um 90° abgebogen (in der mit einem
Pfeil B bezeichneten Richtung), um einen Verdrehstopper 4d zu
bilden.
Der Verdrehstopper 4d wird festgelegt, und das andere Ende des
Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System für den magneto
sensitiven Draht wird in der mit einem Pfeil A in Fig. 20A be
zeichneten Richtung umfangsmäßig um 500°/cm verdreht. Dann wird, wie
Fig. 20C zeigt, das andere Ende des Legierungswalzdrahts aus dem
Eisen-Nickel-System, der für den magnetosensitiven Draht verwendet
wird, 2 mm vom anderen Ende um 90° abgebogen (in der mit einem Pfeil
C bezeichneten Richtung), um den Verdrehstopper 4e zu bilden. Mit
anderen Worten hat der Hauptbereich eine Länge von 18 mm, was die
Länge des für den magnetosensitiven Draht verwendeten
Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System unter Ausschluß der
Verdrehstopper 4d und 4e ist.
Der für den magnetosensitiven Draht 4 verwendete Legierungswalzdraht
aus dem Eisen-Nickel-System wird in Umfangsrichtung verdreht und
gehalten. Der magnetosensitive Draht 4 wird in das Kunstharz
eingeschlossen, um den Spulenkörper 1 zu bilden, d. h. der um
fangsmäßig verdrehte magnetosensitive Draht 4 wird im Inneren des
Kunstharzes eingeschlossen.
Schließlich werden, wie Fig. 20D zeigt, die Enden des Spulenkörpers
1 in das Einführungsloch 2a des ersten Spulenkranzes 2 und in das
Einführungsloch 3a des zweiten Spulenkranzes 3 eingesetzt, um die
Spule 10 zu bilden.
Nach dem Zusammenbau der Spule 10 mit dem magnetosensitiven Draht 4
auf die oben erläuterte Weise wird ein magnetischer Sensor her
gestellt, indem die Wicklung 5 um den Spulenkörper 1 herum auf die
gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gewickelt wird.
Der magnetische Sensor gemäß der elften Ausführungsform hat die
gleiche Wirkung wie die erste Ausführungsform.
Ausführungsform 12
Die Fig. 21 und 22 zeigen eine zwölfte Ausführungsform der Erfin
dung. Die zwölfte Ausführungsform umfaßt einen magnetischen Sensor
gemäß der ersten bis elften Ausführungsform, einen Vorberei
tungsmagneten 30 und eine Schutzabdeckung 31, um den magnetischen
Sensor 10 und den Vorbereitungsmagneten 30 abzudecken.
Der Vorbereitungsmagnet 30 wird parallel mit dem magnetosensitiven
Draht 4 so angeordnet, daß die Pole in dem Mantelbereich des
magnetosensitiven Drahts 4, der im Initialisierungsschritt magne
tisiert worden ist, den Polen des Vorbereitungsmagneten 3 in der
selben Richtung gegenüberstehen. Der Vorbereitungsmagnet 3 ist ein
Permanentmagnet mit einer relativ geringen Magnetisierung.
Die Schutzabdeckung 31 besteht aus Kunstharz, das die Spule 10, den
magnetosensitiven Draht 4, die Detektierwicklung 5 und den
Vorbereitungsmagneten 30 dicht umschließt. Die Schutzabdeckung
vereinigt die jeweiligen Elemente zu einem magnetischen Sensor und
schützt außerdem die Detektierwicklung 5.
Die Leitungen 5a und 5b, die in den Fig. 21 und 22 nicht gezeigt
sind, verlaufen von der Detektierwicklung 5 zur Außenseite der
Schutzabdeckung 31. Ein Bauelement wie etwa ein Verstärker zur
Verstärkung eines Impulses von der Detektierwicklung 5 kann im
Inneren der Schutzabdeckung 31 vorhanden sein.
Die Funktionsweise des magnetischen Sensors, der wie oben erläutert
aufgebaut ist, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und 22 weiter
beschrieben.
Fig. 21 zeigt einen magnetischen Sensor, der in Vorrichtungen wie
etwa einem Tachometer, einem Durchflußmesser, einem Wasserstands
anzeiger und einem Näherungsschalter verwendet wird.
Wenn beispielsweise der magnetische Sensor in einem Tachometer und
einem Durchflußmesser verwendet wird, wird der Signalgabemagnet 32,
der ein Permanentmagnet ist, zu/von der Spule 10 bewegt. Es ist
möglich, den Signalgabemagneten 32 an der rotierenden Welle
anzubringen. Der Signalgabemagnet 32 erreicht den magnetosensitiven
Draht 4. Die Magnetisierung der Pole des Signalgabemagneten 32 hat
zu den Polen des Vorbereitungsmagneten 30 entgegengesetzte Pole und
ist größer als die des Vorbereitungsmagneten 30. Wenn der
Signalgabemagnet 32 den magnetosensitiven Draht 4 erreicht, ist die
Magnetisierung des Signalgabemagneten 32 ausreichend stark, um den
Widerstand zu überwinden, der durch die Anziehungskraft zwischen den
relativ schwachen Polen (n, s) an dem Kernbereich des
magnetosensitiven Drahts 4 und den relativ starken Polen (N, S) an
dem Mantelbereich verursacht wird.
Wenn der Signalgabemagnet 32 dem magnetosensitiven Draht 4 zugewandt
ist, ist der magnetosensitive Draht 4 auf die gleiche Weise wirksam,
wie das in Fig. 6C gezeigt ist, und die Detektierwicklung 5 gibt
einen Impuls entsprechend "A" in Fig. 8 ab.
Wenn sich der Signalgabemagnet 32 von der dem magnetosensitiven
Draht 4 zugewandten Position weg bewegt, beeinflußt der Vorberei
tungsmagnet 30 den magnetosensitiven Draht, um den Vorbereitungs
schritt entsprechend Fig. 6B auszuführen, und der magnetosensitive
Draht 4 wird stabil.
Auf diese Weise wiederholt der magnetosensitive Draht 4 den Si
gnalgabeschritt und den Vorbereitungsschritt und gibt einen Impuls
mit hoher Spannung ab, wenn die Signalgabe durchgeführt wird. Daher
ist es durch Detektieren dieses Impulses möglich, die Anzahl von
Bewegungszyklen des Signalgabemagneten 32 zu bestimmen.
Wenn der magnetische Sensor in einem Wasserstandsanzeiger oder einem
Näherungsschalter verwendet wird, wird der Signalgabemagnet 32 in
einem Schwimmer auf dem Wasser oder an einer dem magnetischen Sensor
zugewandten Tür angeordnet.
Wenn der Schwimmer oder die Tür, die mit dem Signalgebemagneten 32
versehen ist, den magnetosensitiven Draht 4 erreicht, erzeugt der
magnetosensitive Draht 4 ein Signal entsprechend Fig. 6C. Wenn der
Schwimmer oder die Tür sich von dem magnetosensitiven Draht weg
bewegt, veranlaßt der Vorbereitungsmagnet 30 den magnetosensitiven
Draht 4, den Vorbereitungsschritt entsprechend Fig. 6B auszuführen,
und der magnetosensitive Draht 4 wird stabil. Auf diese Weise ist es
möglich zu detektieren, wann der Schwimmer auf einen vorbestimmten
Wasserstand steigt oder wann die Tür geschlossen wird.
Fig. 22 zeigt einen magnetischen Sensor für einen Tachometer oder
einen Durchflußmesser. In Fig. 22 sind vier Signalgabe-Permanent
magneten 32 in Kreuzform angeordnet. Wenn einer der Arme des ma
gnetosensitiven Drahts 4 dem magnetischen Sensor zugewandt ist,
überwindet dieser Signalgabemagnet 32 die Magnetisierung des Vor
bereitungsmagneten 30 und überwindet den Widerstand, der durch die
Anziehungskraft zwischen den relativ schwachen Polen (n, s) in dem
Kernbereich und den relativ starken Polen (S, N) in dem Mantelbereich
des magnetosensitiven Drahts 4 erzeugt wird.
Mit der Rotation der Welle dreht sich der Signalgabemagnet 32 um die
Mittelachse. Das bedeutet, daß bei jeder 1/4-Drehung einer der Arme
des Signalgabemagneten 32 dem magnetosensitiven Draht 4 des
magnetischen Sensors zugewandt ist. Wenn einer der Arme des
Signalgabemagneten 32 in eine Position gelangt, die dem magneto
sensitiven Draht 4 zugewandt ist, liefert der magnetosensitive Draht
4 Signale entsprechend Fig. 6C, und die Detektierwicklung 5
detektiert einen Impuls entsprechend "A" in Fig. 8.
Während sich die Welle dreht und der Arm des Signalgabemagneten 32
aus der dem magnetosensitiven Draht 4 zugewandten Position weg
bewegt wird, löst der Vorbereitungsmagnet 30 den Vorbereitungs
vorgang entsprechend Fig. 6C aus, und der magnetosensitive Draht 4
wird stabil. Auf diese Weise wiederholt während der Rotation der
Welle der magnetosensitive Draht 4 den Signalgabevorgang und den
Vorbereitungsvorgang und liefert einen Impuls einer hohen Spannung,
wenn der Signalgabevorgang ausgeführt wird. Es ist daher möglich,
die Anzahl von Umdrehungen durch Detektieren dieses
Hochspannungsimpulses zu bestimmen.
Der magnetische Sensor gemäß der zwölften Ausführungsform erzeugt
dieselben Wirkungen wie derjenige der ersten bis elften Ausfüh
rungsform. Außerdem ist der magnetische Sensor der zwölften Aus
führungsform einfacher zu handhaben und leichter an verschiedenen
Einrichtungen anzubringen.
Ausführungsform 13
Fig. 23 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung. Die
Vorrichtung der dreizehnten Ausführungsform vereinigt den magne
tischen Sensor weiter mit dem Signalgabemagneten 34 der zwölften
Ausführungsform.
Der Signalgabemagnet 34 ist an einer Stelle vorgesehen, die dem
magnetosensitiven Draht 4 zugewandt ist, und zwar entgegengesetzt zu
dem Vorbereitungsmagneten 30. Der Signalgabemagnet 34 ist so
positioniert, daß die Polarität der Pole des Signalgabemagneten 34
entgegengesetzt zu der Polarität der Pole des Vorbereitungsmagneten
30 ist.
Eine Schutzabdeckung 31 aus einem Kunstharz umschließt die Spule 10,
den magnetosensitiven Draht 4, die Detektierwicklung 5, den
Vorbereitungsmagneten 30 und den Signalgabemagneten 34. Die
Schutzabdeckung 31 hat eine Nut 31a zwischen dem magnetosensitiven
Draht 4 und dem Signalgabemagneten 34. Ein Unterdrückungselement 35
wie etwa ein Rotor aus einem weichmagnetischen Material wie etwa
Eisen durchsetzt die Nut 31a.
Leitungen 5a und 5b, die in Fig. 23 nicht gezeigt sind, verlaufen
zur Außenseite der Schutzabdeckung 31. Ein Bauelement wie etwa ein
Verstärker zum Verstärken eines Impulses von der Detektierwicklung 5
kann im Inneren der Schutzabdeckung 31 angeordnet sein.
In Fig. 23 sind vier permanentmagnetische Unterdrückungselemente 35
in Kreuzform angeordnet. Während der Rotation des Unter
drückungselements 35 gehen die jeweiligen Arme des Unter
drückungselements 35 durch die Nut 31a der Schutzabdeckung 31.
Wenn keiner der Arme des Unterdrückungselements 35 in der Nut 31a
der Schutzabdeckung 31 anwesend ist, überwindet die Magnetisierung
des Signalgabemagneten 34 die Magnetisierung des Vorbereitungsma
gneten 30 und überwindet außerdem den Widerstand, der durch die
Anziehungskraft zwischen den relativ schwachen Polen (n, s) in dem
Kernbereich des magnetosensitiven Drahts 4 und den relativ starken
Polen (S, N) in dem Mantelbereich hervorgerufen wird. Wenn einer der
Arme des Unterdrückungselements 35 in der Nut 31a der
Schutzabdeckung 31 anwesend ist, d. h. wenn sich einer der Arme des
Unterdrückungselements 35 an der Stelle befindet, die dem ma
gnetosensitiven Draht 4 des magnetischen Sensors gegenübersteht,
wird der Magnetfluß des Signalgabe-Permanentmagneten 34 von dem Arm
des Unterdrückungselements 35 unterdrückt, und der magnetosensitive
Draht 4 wird von dem Signalgabe-Permanentmagneten 34 nicht
beeinflußt.
Der Betrieb des magnetischen Sensors, der auf die oben erläuterte
Weise aufgebaut ist, wird unter Bezugnahme auf Fig. 23 nachstehend
erläutert.
Es soll der Fall betrachtet werden, in dem der magnetische Sensor in
einem Tachometer oder einem Durchflußmesser angewandt wird; das
Unterdrückungselement 35 ist an einem Abschnitt der Drehwelle
angebracht, und das Unterdrückungselement 35 ist so positioniert,
daß seine Arme durch die Nut 31a der Schutzabdeckung 31 gehen,
während das Unterdrückungselement 35 sich dreht.
Wenn sich die Drehwelle dreht und ein Arm des Unterdrückungselements
35 in der Nut 31a der Schutzabdeckung 31 erscheint, wird der
Magnetfluß des Signalgabe-Permanentmagneten 22 von dem Arm des
Unterdrückungselements 35 unterdrückt. Daher beeinflußt der
Magnetfluß des Vorbereitungsmagneten 30 den magnetosensitiven Draht
4, um den Vorbereitungsschritt entsprechend Fig. 6B auszuführen, und
der magnetosensitive Draht 4 wird stabil.
Wenn sich die Drehwelle weiter dreht und der Arm des Unter
drückungselements 35 sich von der Nut 31a der Schutzabdeckung 31 weg
bewegt beeinflußt der Magnetfluß des Signalgabemagneten 31 den
magnetosensitiven Draht 4 zur Durchführung des Signalgabeschritts
gemäß Fig. 6C, und die Detektierwicklung 5 gibt den Impuls (A) von
Fig. 8 ab. Auf diese Weise wiederholt der magnetosensitive Draht 4
während der Rotation des Unterdrückungselements 35 den
Signalgabevorgang und den Vorbereitungsvorgang und gibt jedesmal,
wenn der Signalgabevorgang ausgeführt wird, einen Impuls hoher
Spannung ab. Wenn also der Arm des detektierten Elements durch die
Nut 31a der Schutzabdeckung 31 geht, führt der magnetosensitive
Draht 4 den Signalgabevorgang aus, und die Detektierwicklung 5 gibt
einen Impuls ab. Es ist daher möglich, die Anzahl Umdrehungen durch
Detektieren der Anzahl von abgegebenen Impulsen zu bestimmen.
Der magnetische Sensor der dreizehnten Ausführungsform hat die
gleiche Wirkung wie derjenige der zwölften Ausführungsform. Es ist
daher einfacher, Vorrichtungen wie einen Tachometer, einen
Durchflußmesser, einen Wasserstandsanzeiger und einen Näherungs
schalter zu handhaben.
Ausführungsform 14
Eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
erläutert. Bei der ersten bis dreizehnten Ausführungsform wird ein
halbharter magnetischer Draht, der für den magnetosensitiven Draht 4
verwendet wird, hergestellt durch Ziehen eines Legierungsdrahts aus
einem Eisen-Nickel-System, bestehend aus 40 Gew.-% bis 60 Gew.-%,
bevorzugt 46 Gew.-% bis 50 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem
Formänderungsfaktor A von mehr als 70%, bevorzugt mehr als 99%,
und durch Abschneiden des resultierenden Legierungswalzdrahts aus
dem Eisen-Nickel-System für den magnetosensitiven Draht auf eine
gewünschte Länge. Bei der vierzehnten Ausführungsform wird ein
halbharter magnetischer Draht, der für einen magnetosensitiven Draht
4 verwendet wird, auf die folgende Weise hergestellt. Die übrigen
Vorgänge sind die gleichen wie bei der ersten bis dreizehnten
Ausführungsform.
Der für den magnetosensitiven Draht 4 verwendete halbharte magne
tische Draht wird auf die folgende Weise erhalten. Ein Legie
rungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-Kupfer-System, bestehend aus
12 Gew.-% bis 25 Gew.-% Nickel, 3 Gew.-% bis 20 Gew.-% Kupfer, Rest
Eisens wird warmverformt und gezogen, um einen Legierungswalzdraht
aus einem Eisen-Nickel-Kupfer-System mit einem gewünschten
Durchmesser auf wohlbekannte Weise zu formen. Dieser Legierungsdraht
aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-System mit einem gewünschten Durchmesser
wird auf 450 bis 570°C erwärmt und auf eine gewünschte Länge
abgeschnitten, um einen Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-
System zu erhalten.
Der Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-System, der auf
diese Weise erhalten wird, ist ein halbharter Draht vom α/γ-Um
wandlungstyp mit einer Koerzitivkraft von 800 bis 4800 A/m.
Der halbharte magnetische Draht, der aus dem wie oben erläutert
hergestellten Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-System
besteht, wird wie bei den vorhergehenden dreizehn Ausführungsformen
in Umfangsrichtung verdreht und an der Spule 10 festgelegt, um einen
magnetosensitiven Draht 4 zu bilden.
Beobachtung zeigt, daß die Koerzitivkraft in der Schnittrichtung
dieses magnetosensitiven Drahts 4 vom Kernbereich zum Mantelbereich
hin zunimmt. Das heißt, dieser magnetosensitive Draht 4 hat eine
zusammengesetzte Magnetisierungscharakteristik, wobei die
Koerzitivkraft des Kernbereichs relativ niedrig und die Koerzi
tivkraft des Mantelbereichs relativ hoch ist, und die Magnetisie
rungscharakteristiken des Kernbereichs und des Mantelbereichs sind
verschieden.
Die Wirkung des magnetischen Sensors gemäß der vierzehnten Aus
führungsform ist die gleiche wie diejenige bei der ersten bis
dreizehnten Ausführungsform. Ferner hat die Vorrichtung der vier
zehnten Ausführungsform das spezielle Merkmal, daß der halbharte
magnetische Draht für einen magnetosensitiven Draht 4 kostengünstig
erhalten werden kann.
Ausführungsform 15
Eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
erläutert. Die fünfzehnte Ausführungsform ist mit Ausnahme dessen,
was nachstehend erörtert wird, gleich wie die vierzehnte
Ausführungsform.
Bei der vierzehnten Ausführungsform wird der magnetosensitive Draht
4 dadurch erhalten, daß der Legierungswalzdraht aus dem Eisen-
Nickel-Kupfer-System mit einem gewünschten Durchmesser auf 450 bis
570°C erwärmt wird. Bei der fünfzehnten Ausführungsform jedoch wird
der magnetosensitive Draht 4 erhalten, indem der Legierungswalzdraht
aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-System mit einem gewünschten Durchmesser
auf 600 bis 700°C erwärmt wird.
Der auf diese Weise erhaltene Legierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-
Kupfer-System ist ebenfalls ein halbharter Draht vom α/γ-Um
wandlungstyp mit einer Koerzitivkraft von 800 bis 4800 A/m wie bei
der vierzehnten Ausführungsform.
Der so hergestellte halbharte magnetische Draht, der aus dem Le
gierungsdraht aus dem Eisen-Nickel-Kupfer-System besteht, wird wie
bei den vorhergehenden Ausführungsformen eins bis dreizehn in Um
fangsrichtung verdreht und an der Spule 10 festgelegt, um einen
magnetosensitiven Draht 4 zu bilden.
Beobachtungen zeigen, daß die Koerzitivkraft in der Schnittrichtung
dieses magnetosensitiven Drahts 4 vom Kernbereich zum Mantelbereich
hin zunimmt. Dieser magnetosensitive Draht 4 hat also eine
zusammengesetzte Magnetisierungscharakteristik, wobei die
Koerzitivkraft des Kernbereichs relativ hoch und die Koerzitivkraft
des Mantels relativ niedrig ist, und die Magnetisie
rungscharakteristiken des Kernbereichs und des Mantelbereichs sind
verschieden.
Die Wirkung des magnetischen Sensors gemäß der fünfzehnten Aus
führungsform ist die gleiche wie bei der vierzehnten Ausführungsform
mit der Ausnahme, daß der Signalgabevorgang und der Vorbe
reitungsvorgang ausgeführt werden, indem die Polarität der Pole in
dem Mantelbereich des magnetosensitiven Drahts umgekehrt wird.
Ausführungsform 16
Eine sechzehnte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
erläutert. Die sechzehnte Ausführungsform ist die gleiche wie die
Ausführungsformen eins bis zehn mit Ausnahme des halbharten ma
gnetischen Drahts, der den magnetosensitiven Draht 4 bildet.
Bei der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung wird der halbharte
magnetische Draht 4 wie folgt erhalten. Ein Legierungsdraht aus
einem Eisen-Cobalt-Vanadium-System (Vicalloy usw.), bestehend aus
36 Gew.-% bis 62 Gew.-% Cobalt, 2 Gew.-% bis 16 Gew.-% Vanadium,
Rest Eisen, wird in einem wohlbekannten Prozeß erwärmt und gezogen,
um einen Legierungswalzdraht aus einem Eisen-Cobalt-Vanadium-System
mit einem gewünschten Durchmesser zu erhalten. Dieser
Legierungswalzdraht aus dem Eisen-Cobalt-Vanadium-System mit einem
gewünschten Durchmesser wird auf 450 bis 570°C erwärmt und zu einer
gewünschten Länge abgeschnitten, um den Legierungsdraht aus dem
Eisen-Cobalt-Vanadium-System zu erhalten.
Der auf die vorstehend erläuterte Weise erhaltene Legierungsdraht
aus dem Eisen-Cobalt-Vanadium-System ist ein halbharter Draht vom
α/γ-Umwandlungstyp mit einer Koerzitivkraft von 1500 bis 1600 A/m.
Der so hergestellte halbharte magnetische Draht, der aus dem Le
gierungsdraht aus dem Eisen-Cobalt-Vanadium-System besteht, wird wie
bei den Ausführungsformen eins bis dreizehn in Umfangsrichtung
verdreht und an der Spule 10 festgelegt, um einen magnetosensitiven
Draht 4 zubilden.
Beobachtungen zeigen, daß die Koerzitivkraft in der Schnittrichtung
dieses magnetosensitiven Drahts 4 von dem Kernbereich zum
Mantelbereich zunimmt. Dieser magnetosensitive Draht 4 hat also eine
zusammengesetzte Magnetisierungscharakteristik, wobei die
Koerzitivkraft des Kernbereichs relativ niedrig und die Koerzi
tivkraft des Mantelbereichs relativ hoch ist und die Magnetisie
rungscharakteristiken des Kernbereichs und des Mantelbereichs
verschieden sind.
Der magnetische Sensor gemäß der sechzehnten Ausführungsform ist der
gleiche wie diejenigen der ersten bis dreizehnten Ausführungsformen.
Ferner hat der den magnetosensitiven Draht 4 aufweisende halbharte
magnetische Draht eine hohe Sättigungsflußdichte. Somit gibt die
Detektierwicklung 5 Impuls mit einer höheren Spannung ab.
Ausführungsform 17
Eine siebzehnte Ausführungsform wird nachstehend erläutert. Die
siebzehnte Ausführungsform ist mit Ausnahme dessen, was nachstehend
erläutert wird, gleich wie die sechzehnte Ausführungsform.
Bei der sechzehnten Ausführungsform wird der magnetosensitive Draht
4 durch Erwärmen des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Cobalt-
Vanadium-System mit einem gewünschten Durchmesser auf 450 bis 570°C
erhalten. Bei der siebzehnten Ausführungsform wird jedoch der
magnetosensitive Draht 4 durch Erwärmen des Legierungswalzdrahts aus
dem Eisen-Cobalt-Vanadium-System mit gewünschtem Durchmesser auf 600
bis 700°C erhalten.
Der auf diese Weise erhaltene Legierungsdraht aus dem Eisen-Cobalt-
Vanadium-System ist ebenso wie bei der sechzehnten Ausführungsform
ein halbharter Draht vom α/γ-Umwandlungstyp mit einer Koerzitivkraft
von 1500 bis 16 000 A/m.
Der auf die oben erläuterte Weise hergestellte Legierungsdraht aus
dem Eisen-Cobalt-Vanadium-System wird wie bei der ersten bis
dreizehnten Ausführungsform in Umfangsrichtung verdreht und an der
Spule 10 festgelegt.
Beobachtungen zeigen, daß die Koerzitivkraft in der Schnittrichtung
dieses magnetosensitiven Drahts 4 von dem Mantelbereich zu dem
Kernbereich zunimmt. Dieser magnetosensitive Draht 4 hat also eine
zusammengesetzte Magnetisierungscharakteristik, wobei die
Koerzitivkraft des Kernbereichs relativ hoch und die Koerzitivkraft
des Mantels relativ niedrig ist, und die Magnetisie
rungscharakteristiken des Kernbereichs und des Mantelbereichs sind
verschieden.
Die Wirkung des magnetischen Sensors gemäß der siebzehnten Aus
führungsform entspricht derjenigen der sechzehnten Ausführungsform
mit der Ausnahme, daß der Signalgabevorgang und der Vorbe
reitungsvorgang ausgeführt werden, indem die Polarität der Pole in
dem Mantelbereich des magnetosensitiven Drahts umgekehrt wird.
Bei der Erfindung gemäß der ersten bis siebzehnten Ausführungsform
wird der halbharte magnetische Draht, der den magnetosensitiven
Draht 4 umfaßt, als Draht mit Kreisquerschnitt beschrieben. Es ist
aber auch möglich, einen halbharten magnetischen Draht mit
Viereckquerschnitt zu verwenden, beispielsweise einen halbharten
magnetischen Draht, der einen schmalen schlitzförmigen Bandstab aus
einem gewalzten Blech hat.
Claims (20)
1. Magnetischer Sensor, welcher folgendes aufweist:
eine Spule (10), die einen Spulenkörper (1) und Spulenkränze (2, 3) aufweist;
einen magnetosensitiven Draht (4) aus einem magnetischen Draht, der eine halbharte magnetische Charakteristik hat und der ein erstes und ein zweites Ende hat, in Umfangsrichtung verdreht und an der Spule festgelegt ist; und
eine Detektierwicklung (5), die um den Spulenkörper (1) der Spule herum gewickelt ist.
eine Spule (10), die einen Spulenkörper (1) und Spulenkränze (2, 3) aufweist;
einen magnetosensitiven Draht (4) aus einem magnetischen Draht, der eine halbharte magnetische Charakteristik hat und der ein erstes und ein zweites Ende hat, in Umfangsrichtung verdreht und an der Spule festgelegt ist; und
eine Detektierwicklung (5), die um den Spulenkörper (1) der Spule herum gewickelt ist.
2. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetosensitive Draht (4) um einen Winkel von wenigstens 36° pro cm und nicht mehr als 7200° pro cm verdreht ist.
daß der magnetosensitive Draht (4) um einen Winkel von wenigstens 36° pro cm und nicht mehr als 7200° pro cm verdreht ist.
3. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen Spulenkörper (1) mit einem Durchgangsloch (1a);
einen ersten Spulenkranz (2), der ein mit dem Durchgangsloch (1a) in dem Spulenkörper (1) kontinuierliches Durchgangsloch (2a) und eine erste Nut (2b) in einer äußeren Seitenfläche des ersten Spulenkranzes (2) hat, die mit dem Durchgangsloch (1a) des Spu lenkörpers (1) kontinuierlich ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der ein mit dem Durchgangsloch (1a) in dem Spulenkörper (1) kontinuierliches Durchgangsloch (3a) und eine zweite Nut (3b) in einer äußeren Seitenfläche des zweiten Spulenkranzes (3) hat, die mit dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) kontinuierlich ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
einen Spulenkörper (1) mit einem Durchgangsloch (1a);
einen ersten Spulenkranz (2), der ein mit dem Durchgangsloch (1a) in dem Spulenkörper (1) kontinuierliches Durchgangsloch (2a) und eine erste Nut (2b) in einer äußeren Seitenfläche des ersten Spulenkranzes (2) hat, die mit dem Durchgangsloch (1a) des Spu lenkörpers (1) kontinuierlich ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der ein mit dem Durchgangsloch (1a) in dem Spulenkörper (1) kontinuierliches Durchgangsloch (3a) und eine zweite Nut (3b) in einer äußeren Seitenfläche des zweiten Spulenkranzes (3) hat, die mit dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) kontinuierlich ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
4. Magnetischer Sensor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenkörper (1) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer Ebene, die eine Mittelachse des Spulenkörpers (1) einschließt, miteinander verbunden sind;
daß der erste Spulenkranz (2) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse ein schließenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der zweite Spulenkranz (3) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse ein schließenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Teil des Spulenkörpers (1), der erste Teil des ersten Spulenkranzes (2) und der erste Teil des zweiten Spulen kranzes (3) einstückig sind; und
daß der zweite Teil des Spulenkörpers (1), der zweite Teil des ersten Spulenkranzes (2) und der zweite Teil des zweiten Spu lenkranzes (3) einstückig sind.
daß der Spulenkörper (1) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer Ebene, die eine Mittelachse des Spulenkörpers (1) einschließt, miteinander verbunden sind;
daß der erste Spulenkranz (2) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse ein schließenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der zweite Spulenkranz (3) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse ein schließenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Teil des Spulenkörpers (1), der erste Teil des ersten Spulenkranzes (2) und der erste Teil des zweiten Spulen kranzes (3) einstückig sind; und
daß der zweite Teil des Spulenkörpers (1), der zweite Teil des ersten Spulenkranzes (2) und der zweite Teil des zweiten Spu lenkranzes (3) einstückig sind.
5. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen zylindrischen Spulenkörper (1), der einen Verbindungs bereich mit kleinerem Durchmesser an einem zweiten Ende des Spu lenkörpers (1) und ein Durchgangsloch (1a) durch die Mitte des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2), der ein dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) entsprechendes Durchgangsloch (2a) und eine erste Nut (2b) in einer äußeren Oberfläche des ersten Spulenkranzes (2) hat, das mit dem Durchgangsloch (2a) in dem ersten Spulenkranz (2) kontinuierlich ist, wobei der erste Spulenkranz (2) mit dem Spulenkörper an einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der ein Verbindungsloch zur Aufnahme und zum Eingriff mit dem Verbindungsbereich an dem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) und eine Nut in einer äußeren Oberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) hat, das mit einem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlich ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) an dem ersten Spulenkranz (2) und das zweite Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spulenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen zylindrischen Spulenkörper (1), der einen Verbindungs bereich mit kleinerem Durchmesser an einem zweiten Ende des Spu lenkörpers (1) und ein Durchgangsloch (1a) durch die Mitte des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2), der ein dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) entsprechendes Durchgangsloch (2a) und eine erste Nut (2b) in einer äußeren Oberfläche des ersten Spulenkranzes (2) hat, das mit dem Durchgangsloch (2a) in dem ersten Spulenkranz (2) kontinuierlich ist, wobei der erste Spulenkranz (2) mit dem Spulenkörper an einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der ein Verbindungsloch zur Aufnahme und zum Eingriff mit dem Verbindungsbereich an dem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) und eine Nut in einer äußeren Oberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) hat, das mit einem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlich ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) an dem ersten Spulenkranz (2) und das zweite Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spulenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
6. Magnetischer Sensor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenkörper (1) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer eine Mittelachse des Spulenkörpers (1) enthaltenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Spulenkranz (2) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse enthal tenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Teil des Spulenkörpers (1) und der erste Teil des ersten Spulenkranzes (2) einteilig sind;
daß der zweite Teil des Spulenkörpers (1) und der zweite Teil des ersten Spulenkranzes (2) einteilig sind; und
daß das Verbindungsloch des zweiten Spulenkranzes (3) mit dem Verbindungsbereich des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist.
daß der Spulenkörper (1) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer eine Mittelachse des Spulenkörpers (1) enthaltenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Spulenkranz (2) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, die entlang einer die Mittelachse enthal tenden Ebene miteinander verbunden sind;
daß der erste Teil des Spulenkörpers (1) und der erste Teil des ersten Spulenkranzes (2) einteilig sind;
daß der zweite Teil des Spulenkörpers (1) und der zweite Teil des ersten Spulenkranzes (2) einteilig sind; und
daß das Verbindungsloch des zweiten Spulenkranzes (3) mit dem Verbindungsbereich des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist.
7. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen zylindrischen Spulenkörper (1), der ein Durchgangsloch (1a) sowie eine erste und eine zweite Nut, die mit dem Durch gangsloch (1a) kontinuierlich sind, an einem ersten bzw. zweiten Ende des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2), der mit dem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der mit dem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (1c) in dem Spu lenkörper (1) festgelegt ist und das zweite Ende des magnetosen sitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (1d) in dem Spulenkörper (1) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen zylindrischen Spulenkörper (1), der ein Durchgangsloch (1a) sowie eine erste und eine zweite Nut, die mit dem Durch gangsloch (1a) kontinuierlich sind, an einem ersten bzw. zweiten Ende des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2), der mit dem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3), der mit dem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in dem Durchgangsloch (1a) des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (1c) in dem Spu lenkörper (1) festgelegt ist und das zweite Ende des magnetosen sitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (1d) in dem Spulenkörper (1) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
8. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Spulenkörper (1), der folgendes hat: ein Durchgangsloch (1a), in dem der magnetosensitive Draht (4) positioniert ist, und zwei Festlegebereiche (1e, 1f) zum Festlegen des magnetosensitiven Drahts (4) an dem ersten und dem zweiten Ende des gequetschten Spulenkörpers (1);
wobei die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
einen Spulenkörper (1), der folgendes hat: ein Durchgangsloch (1a), in dem der magnetosensitive Draht (4) positioniert ist, und zwei Festlegebereiche (1e, 1f) zum Festlegen des magnetosensitiven Drahts (4) an dem ersten und dem zweiten Ende des gequetschten Spulenkörpers (1);
wobei die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
9. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der eine Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche parallel zu einer Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut (1g) an der Oberfläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist und das erste und das zweite Ende (P, Q) des magnetosensitiven Drahts (4) mit dem Spulenkörper (1) verschweißt sind; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der eine Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche parallel zu einer Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut (1g) an der Oberfläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist und das erste und das zweite Ende (P, Q) des magnetosensitiven Drahts (4) mit dem Spulenkörper (1) verschweißt sind; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
10. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der eine Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche parallel zu der Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem Durchgangsloch (2a), das dem Spulenkörper (1) entspricht, und mit einer mit der Nut (1g) in der äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) kontinuierlichen ersten Nut (2a) wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3a) und mit einer mit der Nut (1g) in der äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) kontinuierlichen zweiten Nut (3b), wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut in der Ober fläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der eine Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche parallel zu der Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem Durchgangsloch (2a), das dem Spulenkörper (1) entspricht, und mit einer mit der Nut (1g) in der äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) kontinuierlichen ersten Nut (2a) wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3a) und mit einer mit der Nut (1g) in der äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) kontinuierlichen zweiten Nut (3b), wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut in der Ober fläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
11. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der in einer äußeren Oberfläche eine Nut parallel zu der Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (2a), mit einer durchgehenden Nut (2f), die von einer Umfangsoberfläche zu einer Mitte des ersten Spulenkranzes (2) verläuft, und mit einer mit dem Durchgangsloch (2a) in dem ersten Spulenkranz (2) kontinuierlichen ersten Nut (2b), wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3a), mit einer durchgehenden Nut (3f), die von der Umfangsoberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) zu einer Umfangsoberfläche des Durchgangslochs (3a) verläuft, und mit einer mit dem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlichen zweiten Nut (3b), wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut an der Ober fläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1), der in einer äußeren Oberfläche eine Nut parallel zu der Mittelachse des Spulenkörpers (1) hat;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (2a), mit einer durchgehenden Nut (2f), die von einer Umfangsoberfläche zu einer Mitte des ersten Spulenkranzes (2) verläuft, und mit einer mit dem Durchgangsloch (2a) in dem ersten Spulenkranz (2) kontinuierlichen ersten Nut (2b), wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3a), mit einer durchgehenden Nut (3f), die von der Umfangsoberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) zu einer Umfangsoberfläche des Durchgangslochs (3a) verläuft, und mit einer mit dem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlichen zweiten Nut (3b), wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut an der Ober fläche des Spulenkörpers (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosensitiven Drahts (4) in der ersten Nut (2b) in dem ersten Spulenkranz (2) festgelegt ist und das zweite Ende des magneto sensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spu lenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
12. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1) mit einer Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) parallel zu einer Mittelachse des Spulenkörpers, und mit einem ersten Durchgangsloch (1h), das von der Nut (1g) zu einer äußeren Umfangsoberfläche des Spulenkörpers (1) durchgeht;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (2c), mit einer Nut (2g) in einer inneren Oberfläche des ersten Spulenkranzes (2), das von einem Umfang zu der Mitte des ersten Spulenkranzes (2) verläuft, und mit einem zweiten Durchgangsloch (2h), das von der Oberfläche des Durchgangslochs (2c) zu einer äußeren Umfangsoberfläche des ersten Spulenkranzes (2) verläuft und mit dem ersten Durchgangsloch (1h) in dem Spulenkörper (1) kontinuierlich ist, wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3c), mit einer durchgehenden Nut (3f), die von einer Umfangsoberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) zu einer Umfangsoberfläche des Durchgangslochs (3c) in dem zweiten Spulenkranz (3) verläuft, und mit einer zweiten Nut (3b), die mit dem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlich ist, wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut (1g) in dem Spulenkörper (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosen sitiven Drahts (4) durch das erste Durchgangsloch (1h) und das zweite Durchgangsloch (2h) verläuft und das zweite Ende des ma gnetosensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spulenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule (10) folgendes aufweist:
einen stabartigen Spulenkörper (1) mit einer Nut (1g) in einer äußeren Oberfläche des Spulenkörpers (1) parallel zu einer Mittelachse des Spulenkörpers, und mit einem ersten Durchgangsloch (1h), das von der Nut (1g) zu einer äußeren Umfangsoberfläche des Spulenkörpers (1) durchgeht;
einen ersten Spulenkranz (2) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (2c), mit einer Nut (2g) in einer inneren Oberfläche des ersten Spulenkranzes (2), das von einem Umfang zu der Mitte des ersten Spulenkranzes (2) verläuft, und mit einem zweiten Durchgangsloch (2h), das von der Oberfläche des Durchgangslochs (2c) zu einer äußeren Umfangsoberfläche des ersten Spulenkranzes (2) verläuft und mit dem ersten Durchgangsloch (1h) in dem Spulenkörper (1) kontinuierlich ist, wobei der erste Spulenkranz (2) mit einem ersten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist; und
einen zweiten Spulenkranz (3) mit einem dem Spulenkörper (1) entsprechenden Durchgangsloch (3c), mit einer durchgehenden Nut (3f), die von einer Umfangsoberfläche des zweiten Spulenkranzes (3) zu einer Umfangsoberfläche des Durchgangslochs (3c) in dem zweiten Spulenkranz (3) verläuft, und mit einer zweiten Nut (3b), die mit dem Durchgangsloch (3a) in dem zweiten Spulenkranz (3) kontinuierlich ist, wobei der zweite Spulenkranz (3) mit einem zweiten Ende des Spulenkörpers (1) in Eingriff ist;
wobei der magnetosensitive Draht (4) in der Nut (1g) in dem Spulenkörper (1) positioniert ist, das erste Ende des magnetosen sitiven Drahts (4) durch das erste Durchgangsloch (1h) und das zweite Durchgangsloch (2h) verläuft und das zweite Ende des ma gnetosensitiven Drahts (4) in der zweiten Nut (3b) in dem zweiten Spulenkranz (3) festgelegt ist; und
die Detektierwicklung (5) um den Spulenkörper (1) herum gewickelt ist.
13. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Vorbereitungsmagneten (30), der dem magnetosensitiven
Draht (4) zugewandt und parallel dazu ist.
14. Magnetischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (10) einen Spulenkörper (1) aus Kunstharz auf weist, um den magnetosensitiven Draht (4) in dem Spulenkörper (1) dicht einzuschließen; und
daß die Detektierwicklung (5) um die äußere Oberfläche des Spulenkörpers (1) herum gewickelt ist.
daß die Spule (10) einen Spulenkörper (1) aus Kunstharz auf weist, um den magnetosensitiven Draht (4) in dem Spulenkörper (1) dicht einzuschließen; und
daß die Detektierwicklung (5) um die äußere Oberfläche des Spulenkörpers (1) herum gewickelt ist.
15. Magnetischer Sensor nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
eine Kunstharz-Schutzabdeckung (31), die die Spule (10), den
magnetosensitiven Draht (4), die Detektierwicklung (5) und den
Vorbereitungsmagneten (30) dicht einschließt.
16. Magnetischer Sensor nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
einen Signalgabemagneten (32), der der Spule (10) ein
schließlich des magnetosensitiven Drahts (4) zugewandt und parallel
dazu ist.
17. Magnetischer Sensor nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
eine Kunstharz-Schutzabdeckung (31), die die Spule (10), den
magnetosensitiven Draht (4), die Detektierwicklung (5), den Vor
bereitungsmagneten (30) und den Signalgabemagneten (34) dicht
einschließt und die eine Nut (31a) zwischen der den magnetosensi
tiven Draht (4) aufweisenden Spule (10) und dem Signalgabemagneten
(34) hat.
18. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetosensitive Draht (4) ein halbharter magnetischer
Draht ist, der durch Ziehen eines Legierungswalzdrahts aus einem
Eisen-Nickel-System, bestehend aus 40 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit
einem Formänderungsfaktor A von wenigstens 70% geformt ist, wobei
A = [(S0-S1)/S0] × 100,
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System vor dem Ziehvorgang und S1 eine Quer schnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System nach dem Ziehvorgang ist.
A = [(S0-S1)/S0] × 100,
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System vor dem Ziehvorgang und S1 eine Quer schnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System nach dem Ziehvorgang ist.
19. Magnetischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetosensitive Draht (4) ein halbharter Draht vom
α/γ-Umwandlungstyp wie etwa eine Eisen-Nickel-Kupfer-Systemlegierung
oder eine Eisen-Cobalt-Vanadium-Systemlegierung ist.
20. Legierungswalzdraht aus einem Eisen-Nickel-System für einen
magnetosensitiven Draht (4), der geformt ist durch Ziehen eines
Legierungswalzdrahts aus einem Eisen-Nickel-System, bestehend aus
40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Nickel, Rest Eisen, mit einem Formände
rungsfaktor A von wenigstens 70%, wobei
A = [(S0-S1)/S0) × 100,
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System vor dem Ziehvorgang und S1 eine Quer schnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System nach dem Ziehvorgang ist.
A = [(S0-S1)/S0) × 100,
wobei S0 eine Querschnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System vor dem Ziehvorgang und S1 eine Quer schnittsfläche des Legierungswalzdrahts aus dem Eisen-Nickel-System nach dem Ziehvorgang ist.
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