JP2000500862A - 磁気変位センサー - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.第1部材と第2部材の間の相対的変位を磁気的に検知する変位センサーにお いて、 第1部材に装着し、第1及び第2磁極面を有する磁石手段、及び 第1及び第2磁極面の間に設けられた磁束センサーを含み、一定の磁気抵抗を 有する第1部材の第1及び第2磁極面の間の第1磁束経路と、第2部材に設けら れるターゲットを含み、第1部材と第2部材の間の変位に応じて磁気抵抗が変化 する第2磁束経路とからなる磁気回路 で構成されたことを特徴とする磁気変位センサー。 2.前記第1部材が弁箱であり、前記第2部材が弁棒であり、前記変位センサー が弁箱に対する弁棒の変位を検知するセンサーである請求項1記載の変位センサ ー。 3.前記ターゲットが、第1及び第2磁極面のと間に、第1部材と第2部材の変 位に応じて距離が変化する第1及び第2間隙を形成するよう、磁石手段に対して 配置されたターゲット面を有する請求項1記載の変位センサー。 4.前記第1部材と第2部材の変位に対して第1間隙と第2間隙の距離が一定で ある請求項3記載の変位センサー。 5.前記ターゲット面が少なくとも一方の磁極面との間に間隙を形成し、その間 隙の距離が、第1部材と第2部材の変位に応じて変化するように配置されたター ゲットを有する請求項1記載の変位センサー。 6.前記ターゲット面が第1部材と第2部材の変位方向に対して鋭角に配置され ている請求項5記載の変位センサー。 7.前記ターゲット面が変位方向に平行であり、少なくとも一方の縁が変位方向 に対して鋭角であり、縁と少なくとも一方の磁極面との間に間隙が形成される請 求項5記載の変位センサー。 8.前記変位が回転方向であり、ターゲット面が円筒面である請求項5記載の変 位センサー。 9.第2部材が軸の周りを回転し、その軸に対してターゲット面が偏心している 請求項8記載の変位センサー。 10.前記変位が直線状であり、ターゲット面が平面である請求項5記載の変位 センサー。 11.前記ターゲットが高透磁性材料で形成されている請求項1記載の変位セン サー。 12.前記磁束センサーに接続され、磁束センサーによって検知された磁束に応 じて変位信号を発するための処理手段を有する請求項1記載の変位センサー。 13.前記第1部材を取り付けられるハウジング、このハウジング内に取り付け られた第1の磁気手段、ハウジング内で第1磁石手段の第1及び第2磁極面の間 に設けられた第1磁束センサー、ハウジング内に設けられ、第1及び第2磁極面 を有する第2磁石手段、ハウジング内で第2磁石手段の第1及び第2磁極面の間 の第3磁束経路に取り付けられて第2磁束センサー、ターゲット面と第1の磁石 手段の間に第1の間隙を形成し、ターゲット面と第2磁石手段の間に第2間隙を 形成するよう、第1及び第2磁石手段に対して配置された少なくとも1つのター ゲット面を有するターゲット、及び、第1及び第2部材の変位に対して、間隙の 長さが逆方向に変化する第1及び第2間隙を有する請求項1記載の変位センサー 。 14.前記ターゲット面が、第1及び第2部材の間の変位方向に鋭角を成す第1 及び第2の縁を有し、第1の縁と第1の磁石手段の間に第2磁束通路を形成し、 第2の縁と第2磁石手段の間に第4磁束通路を形成する請求項13記載の変位セ ンサー。 15.前記第1磁石手段が第1及び第2永久磁石を有し、前記第2磁石手段が第 2及び第3永久磁石を有し、第1、第2及び第3磁石が、第1永久磁石とターゲ ット面の間の第1間隙を隔てて第2磁束通路を形成し、第3永久磁石とターゲッ ト面の間の第2間隙を隔てて第4磁束間隙を形成する請求項13記載の変位セン サー。 16.前記第1及び第2磁束センサーに接続され、第1及び第2磁束センサーに よって検知された磁束に基づいて変位信号を発するための処理手段を有する請求 項13記載の変位センサー。 17.処理手段が次の関係式に基づいて変位を計算する請求項16記載の変位セ ンサー。 但し、V1は第1磁束センサーにより検知された磁束の値 V2は第2磁束センサーにより検知された磁束の値 18.第1部材と第2部材の間の相対変位を検知する変位センサーにおいて、 第1部材に取り付けられるハウジング、 ハウジングに取り付けられ、第1及び第2磁極面を有する磁石手段、 ハウジング内の第1及び第2磁極面の間に取り付けられた磁束センサー 、及び 第1磁極面と第2磁極面の間に、第1部材と第2部材の変位に応じた磁 気抵抗が生じる磁束経路を形成するよう、第2部材に設けられたターゲット、 とで構成される変位センサー。 19.前記第1部材が弁箱であり、前記第2部材が弁棒であり、前記変位センサ ーが弁箱に対する弁棒の変位を検知する請求項18記載のセンサー。 20.前記ターゲットが、第1及び第2磁極面の間に、第1及び第2の間隙を形 成する磁石手段に対して配置されたターゲット面を有し、第1及び第2部材の変 位に応じて第1及び第2間隙に対して変化する幅を有している請求項18記載の 変位センサー。 21.第1及び第2部材の変位に対して、第1及び第2間隙の長さが一定である 請求項20記載の変位センサー。 22.前記ターゲットが、磁石手段に対して、第1及び第2磁極面の少なくとも 一方の磁極面との間に間隙を形成するよう配置されたターゲット面を有し、第1 及び第2部材の変位により間隙の長さが変化する請求項18記載の変位センサー 。 23.前記ターゲット面が、第1及び第2部材の変位の方向に鋭角を成す請求項 22記載の変位センサー。 24.前記ターゲット面が変位の方向に平行であり、少なくとも一方の縁が変位 の方向に鋭角であり、その縁と少なくとも1つの磁極面との間に磁束経路を形成 する請求項22記載の変位センサー。 25.前記変位が回転方向であり、ターゲット面が円筒面である請求項22記載 の変位センサー。 26.前記第2部材が軸の周りを回転し、その軸に対してターゲット面が偏心し ている請求項25記載の変位センサー。 27.前記変位が直線状で、ターゲット面が平面である請求項22記載の変位セ ンサー。 28.前記ターゲットが高透磁性材料で形成されている請求項18記載の変位セ ンサー。 29.前記処理手段が磁束センサーに接続され、磁束センサーが検知した磁束に 基づいて変位信号を発する請求項18記載の変位センサー。 30.ハウジングに取り付けられ、第1及び第2磁極面を有する第2磁石手段、 ハウジング内の第2磁石手段の第1及び第2磁極面の間に取り付けられた第2磁 束センサーとを有し、前記ターゲットが、少なくとも第1の磁極面との間に第1 間隙を形成し、第2の磁極面との間に第2間隙を形成するよう、第1及び第2磁 石手段に対して配置されたターゲット面を有し、第1及び第2の間隙が、第1及 び第2部材の変位に基づいて逆方向に形成される請求項18記載の変位センサー 。 31.前記ターゲット面が、第1及び第2部材の間の変位方向に鋭角を成す第1 及び第2の縁を有し、第1の縁と第1磁石手段の間で第1間隙が形成され、第2 の縁と第2磁石手段の間に第2間隙が形成される請求項30記載の変位センサー 。 32.第1磁石手段が第1及び第2永久磁石で構成され、第2磁石手段が第2及 び第3永久磁石で構成され、第1、第2、及び第3の永久磁石が、第1磁石とタ ーゲット面の間の第1間隙を隔てた第1磁束経路を形成し、第3磁石とターゲッ ト面の間の第2間隙を隔てた第2磁束経路を形成する請求項30記載の変位セン サー。 33.処理手段が第1及び第2磁束センサーに接続され、磁束センサーが、第1 及び第2磁束センサーが検知した磁束に基づく変位信号を発する請求項30記載 の変位センサー。 34.処理手段が次の関係式に基づいて変位を計算する請求項30記載の変位セ ンサー。 但し、V1は第1磁束センサーによって検知された磁束の信号 V2は第2磁束センサーによって検知された磁束の信号 35.第1及び第2部材の相対変位を検知する変位センサーであって; 第1部材に取り付けられ、第1及び第2磁極面を有する第1及び第2磁 石手段、 第2部材に取り付けられるターゲット、 第1磁石手段の第1及び第2磁極面の間に第1磁束センサーを含み、一 定の磁気抵抗を有し、第1磁石手段の第1及び第2磁極面の間で形成される第1 磁束通路と、少なくともターゲットの一部を含み、第1及び第2部材の間の変位 に応じて磁気抵抗が変化する第2磁束経路を有する第1磁気回路、及び 第2磁石手段の第1及び第2磁極面の間に設けられた第2磁束センサー を含み、一定の磁気抵抗を有し、第2磁石手段の第1及び第2磁極面の間で形成 される第3磁束経路と、少なくともターゲットの一部を含み、第1及び第2部材 の変位に応じて磁気抵抗が変化し、第2磁束経路の磁気抵抗の減少に応じて磁気 抵抗が増加する第4磁束経路を有する第2磁気回路、 で構成される変位センサー。 36.前記第1及び第2の磁束センサーが、第1及び第2磁束センサーによって 検知された磁束に基づく変位信号を発する請求項35記載の変位センサー。 37.前記処理手段が次の関係式の基づいて変位を計算する請求項35記載の変 位センサー。 但し、V1は第1磁束センサーによって検知された磁束の信号 V2は第2磁束センサーによって検知された磁束の信号 38.前記ターゲットが、第1磁石手段との間で第1間隙を形成し、第2磁石手 段との間で第2間隙を形成するよう第1磁石手段に対して配置されたターゲット 面を有し、ターゲット面が、第1及び第2部材の変位方向に鋭角を成す第1及び 第2の縁を有し、第1間隙が、第1磁石手段と第1の縁の間の長さを有し、第2 間隙が第2磁石手段と第2の縁の長さを有している請求項35記載の変位センサ ー。 39.第1及び第2部材の相対的変位を検知する変位センサーであって: 第1部材を取り付けるハウジング、 ハウジングに取り付けられ、それぞれ第1及び第2磁極面を有する第1 及び第2磁石手段、 ハウジング内で第1磁石手段の第1及び第2磁極面の間に設けられた第 1磁束センサー、 ハウジング内で第2磁石手段の第1及び第2磁極面の間に設けられた第 2磁束センサー、 第1磁石手段の第1及び第2磁極面の間に第1磁束経路を形成し、第2 磁石手段の第1及び第2磁極面の間に第2磁束経路を形成し、第1及び第2部材 の変位によって、第1及び第2磁束経路の磁気抵抗が変化し、第2磁束経路の磁 気抵抗の減少に応じて第1磁束経路の磁気抵抗が増加するように、第2部材に取 り付けられたターゲット、 とで構成される変位センサー。 40.前記ターゲットが、第1磁石手段との間で第1間隙を形成し、第2磁石手 段との間で第2間隙を形成し、ターゲット面が、第1及び第2部材の変位方向に 鋭角を成す第1及び第2の縁を有し、第1間隙が第1磁石手段と第1の縁の間の 距離を有し、第2間隙が第2磁石手段と第2の縁の間の距離を有するよう、第1 磁石手段に対して配置されたターゲット面を有する請求項39記載の変位センサ ー。 41.弁箱と可動の弁棒を有する弁において、弁箱に対する弁棒の変位を検知す る変位センサーが、 弁箱に取り付けられ、磁束源と、磁束源に磁気的に結合された磁束検知 手段を有する第1部分と、 弁棒に取り付けられ、弁捧と弁箱の間の変位に応じて磁気源との間で磁 束が変化するよう、磁気源に対して配置されたターゲット面を有するターゲット とで構成される変位センサー。 42.前記ターゲット面が、弁棒と弁箱の間の変位の方向に鋭角を成すように配 置されている請求項41記載の変位センサー。 43.前記ターゲット面が変位方向に平行であり、少なくとも一方の縁が変位方 向に鋭角を成し、縁と磁束源の間に間隙が形成されている請求項41記載の変位 センサー。 44.前記変位が回転方向であり、ターゲット面が円筒面である請求項41記載 の変位センサー。 45.弁棒が軸の周りを回転し、その軸に対してターゲット面が偏心している請 求項44記載の変位センサー。 46.変位が直線方向でありターゲット面が平面である請求項41記載の変位セ ンサー。 47.第1及び第2部材の相対的変位を検知する変位センサーであって; 第1部材に取り付けられ、磁束源と、磁束源に磁気的に接続された磁束 検知手段を有する第1部分、及び 第2部材に取り付けられ、第1部材との間に第1及び第2間隙を形成す るよう配置された面を有し、弁棒と弁箱の変位に応じて第1及び第2の間隙が変 化する幅を有するターゲット、 とで構成される変位センサー。 48.第1及び第2部材の間の変位によって、第1及び第2の隙の距離が一定で ある請求項47記載の変位センサー。 49.第1及び第2部材の相対的変位を検知する磁気変位センサーに用いる磁束 生成装置と磁束検知装置であって、変位の方向に垂直な磁束経路を形成するよう 、変位センサーが第2部材に取り付けられ、第1及び第2部材の間の変位に応じ て磁気抵抗が変化する装置において、 第1部材に取り付けられるハウジング、 ハウジングに取り付けられ、磁束経路に沿ったターゲットに対向する第 1及び第2磁極面を有する磁石手段、及び ハウジングの第1及び第2の磁極面の間に設けられた磁束センサー で構成される磁束生成及び磁束検知装置。 50.磁束センサーを通じて第1及び第2磁極面の間に第2磁束経路が形成され 、第2磁束経路が一定の磁気抵抗を有している請求項49記載の装置。 51.ハウジングに取り付けられ、ターゲットに対向するように配置された第1 及び第2磁極面を有する第2磁石手段、及び、第2磁石手段の第1及び第2磁極 面の間でハウジングに取り付けられた第2磁束センサーを含む請求項49記載の 装置。 52.第1磁石手段が第1及び第2永久磁石で構成され、第2磁石手段が第3及 び第4永久磁石で構成され、第1磁石が第1磁石手段の第1磁極面を形成し、第 2磁石が第1磁石手段の第2磁極面を形成し、第2磁石手段の第1磁極面と第3 磁石の磁極面が第2磁石手段の第2磁極面を形成し、さらに、第1、第2、及び 第3磁石の磁極面と反対側の端部を連結する極片を有している請求項51記載の 装置。 53.磁石手段が第1及び第2の永久磁石を含み、第1磁石の端面が第1磁極面 を形成し、第2磁石の端面が第2磁極面を形成しており、さらに、第1及び第2 磁石の磁極面の反対側を連結する極片を有している請求項49記載の装置。
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