JP2010164594A - 集積化ホール効果スイッチを備える磁気式位置センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1のセンサと第2のセンサとを備えている非接触式位置センサは、2つの目的物間の相対的な変位を検出する。第2のセンサは、リミットスイッチ回路におけるリミットスイッチ検出エレメントとして機能してもよく、第1のセンサにより検出されなかった磁束のパス内の位置に設けられている。第1のセンサは、磁束収集磁極のセクション間の磁束パス内の位置に設けられている。第2のセンサは、第1のセンサの外側の漏洩磁束パス内の位置に設けられてもよいし、又は、第2の磁束パス内の位置に設けられてもよい。
【選択図】 図9
Description
8 磁束源
10 磁場
11 磁気センサ組立体
13 センサ電子機器
14 取付組立体
15a 取付板
15b 位置調整板
16a ステムコネクタ用ボルト
16b ステムコネクタ用ボルト
17 アクチュエータ棒
18a 磁束源
18b 磁束源
18c 回転磁束源
19 遠隔から運転される装置
20 スライディングステムアクチュエータ
21 弁棒
22 センサハウジング
23 バルブ組立体
24a ネジ
24b ネジ
27 ステムコネクタ
30a 直線型位置センサ
30b 非接触式回転位置センサ
32 磁束収集磁極片
33a L字型セクション
33b L字型セクション
35 磁気センサ
38 ブラケット
39 棒磁石
41 支持体
42 支持体
44 支持体
46 軸
47 回転軸
49 軸
50−72 磁石
75 回転シャフト
79 回転取付組立体
110−116 磁場
118 感知面
119 面
126 回転基準面
130a 磁場
130b 磁場
200 センサ組立体
210 センサ組立体
212 センサハウジング
214 磁束収集磁極
216 第1のL字型セクション
218 第2のL字型セクション
220 非対称Y字型部
222 非対称Y字型部
224 第1の端部
226 第1の端部
228 第1のホール効果センサ
230 第2の端部
232 第2の端部
234 アダプタ
236 第2のセンサ
238 面
240 感知エレメント
242 感知エレメント
250 電圧検出器
252 プロセッサ
254 メモリ
256 出力信号生成器
258 コントローラ
Claims (30)
- 第1の磁極片と、
第2の磁極片と、
前記第1の磁極片と前記第2の磁極片との間に配設された第1のセンサと、
第2のセンサとを備えており、
前記第1の磁極片と前記第2の磁極片が、前記第1のセンサを通る第1の磁束パスを形成すると共に前記第1のセンサの外側に漏洩磁束パスが形成されるのを可能とし、
前記第2のセンサが前記漏洩磁束パスに配置されてなる、位置センサ組立体。 - 前記漏洩磁束パスが、前記第1の磁束パスにより生成される前記第1のセンサの電圧出力に比例して前記第2のセンサからの電圧出力を生成するように構成される、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 前記第1のセンサ及び前記第2のセンサと電気的に通信する電圧検出器を更に備えてなる、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 前記電圧検出器と通信するプロセッサを更に備えており、前記電圧検出器が、該プロセッサに対して、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの検出電圧出力を送信するように構成されており、
該プロセッサが、関連するメモリに格納された一又は複数の所定の電圧を備え、
該プロセッサが、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの検出電圧出力の内の少なくとも1つを前記1又は複数の所定電圧と比較し、
前記プロセッサが、前記一又は複数の所定電圧に近い前記検出電圧出力の内の少なくとも1つに対して信号を生成するように構成されている、請求項3記載の位置センサ組立体。 - 前記第1の磁極片が概ねL字形状を有しており、前記第2の磁極片が概ねL字形状を有しており、該第1の磁極片及び該第2の磁極片が概ねU字形状の磁束収集磁極片を形成するように配置されてなる、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 前記第1のセンサが、前記第1の磁極片及び前記第2の磁極片の端部の間の位置に設けられてなる、請求項5記載の位置センサ組立体。
- 前記第1のセンサの焼き印の押された面が、前記第1の磁極片及び前記第2の磁極片の内の少なくとも1つの端部に接触するように構成される、請求項6記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが前記第1のセンサのすぐ隣に並べられてなる、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが前記第1のセンサと接触するように構成される、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが前記第1のセンサに対して直角に配置されてなる、請求項1記載の位置センサ組立体。
- 磁場に応答する少なくとも1つのホール効果感知エレメントを有する第1のセンサと、
磁場に応答する少なくとも1つのホール効果感知エレメントを有する第2のセンサと、
磁束を収集し、少なくとも前記第1のセンサに案内するためのU字型磁束収集磁極片と、
実質的に線形に変化する磁場を生成するための磁束源とを備えており、
前記U字型磁束収集磁極片が、透磁性材料からなる第1のL字型セクションと第2のL字型セクションとを対称になるように配設して二股に分かれた基部を有するU字形状を形成することにより形成されており、前記U字型磁束収集磁極片の該二股に分かれた基部が前記第1のL字型セクション及び前記第2のL字型セクションを分離するギャップを有しており、
前記第1のセンサが、前記第1のL字型セクション及び前記第2のL字型セクションの端部の間に配置されてなる、位置センサ組立体。 - 前記第2のL字型セクションの方向に延びる第1の端部及び第2の端部を有したヘッドを有していると共に前記第1のL字型セクションから延びている第1の非対称Y字型部と、
前記第1のL字型セクションの方向に延びる第1の端部及び第2の端部を有したヘッドを有していると共に前記第2のL字型セクションから延びている第2の非対称Y字型部とを更に備えており、
前記第1のセンサが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の前記第1の端部の間に配置されており、
前記第2のセンサが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の前記第2の端部の間に配置されてなる、請求項11記載の位置センサ組立体。 - 前記第2のセンサと前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の前記第2の端部との間に配置されるアダプタを更に備えてなる、請求項11記載の位置センサ組立体。
- 前記アダプタが電気絶縁性材料を含有してなる、請求項11記載の位置センサ組立体。
- 前記電気絶縁性材料がプラスティックである、請求項11記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが前記第1のセンサの直ぐ隣の位置に設けられており、前記第1のセンサの前記ホール効果感知エレメント及び前記第2のセンサの前記ホール効果感知エレメントが一列に並べられると共に前記L字型部の前記端部に対して垂直に配向されてなる、請求項11記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが前記第1のセンサに対して直角の位置に設けられており、前記第2のセンサの前記ホール効果感知エレメントを前記第2のセンサの前記ホール効果感知エレメントに対して直角にすることにより、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの前記ホール効果感知エレメントを隔てる距離を最小限に抑えるように構成される、請求項11記載の位置センサ組立体。
- センサハウジングと、
前記センサハウジングにより位置調整される、第1の非対称Y字型部において終端する第1のL字型セクションと第2の非対称Y字型部において終端する第2のL字型セクションとを有するU字型磁極片と、
前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の各々のヘッドに存在する第1の端部の間の位置に設けられている第1のセンサと、
前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の各々のヘッドに存在する第2の端部の間の位置に設けられている第2のセンサと
を備えてなる、位置センサ組立体。 - 前記第1のセンサが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の前記第1の端部に対して直角に配置される少なくとも1つの感知エレメントを有してなる、請求項18記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の前記第2の端部に対して直角に配置される少なくとも1つの感知エレメントを有してなる、請求項19記載の位置センサ組立体。
- 前記第1のL字型セクション及び前記第2のL字型セクションの内の1つの少なくとも第2の端部と前記第2のセンサとの間に配置されるアダプタを更に備えてなる、請求項18記載の位置センサ組立体。
- 前記アダプタが電気絶縁体を含有してなる、請求項21記載の位置センサ組立体。
- 前記電気絶縁体がプラスティックである、請求項22記載の位置センサ組立体。
- 前記アダプタが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の両方の前記第2の端部と前記第2のセンサとの間の位置に設けられてなる、請求項21記載の位置センサ組立体。
- 前記アダプタが、前記第1の非対称Y字型部及び前記第2の非対称Y字型部の両方の前記第2の端部と前記第2のセンサとの間に空気ギャップを形成するように構成される、請求項24記載の位置センサ組立体。
- 前記空気ギャップが約0.13インチである、請求項25記載の位置センサ組立体。
- 前記第2のセンサがリミットスイッチとして動作し、前記第1のセンサが、前記第2のセンサよりも多いパーセンテージの磁束を前記U字型磁極片から受けるように配置されてなる、請求項18記載の位置センサ組立体。
- 相対的な位置を検出するための方法であって、
磁束源の近くに第1の磁極片及び第2の磁極片を設けることと、
前記第1の磁極片及び前記第2の磁極片により形成される第1の磁束パスに、少なくとも1つのホール効果感知エレメントを内蔵する第1の位置センサを設けることと、
前記第1の位置センサの外側の漏洩磁束パスに少なくとも1つのホール効果感知エレメントを内蔵する第2の位置センサを設けることと、
を含む、方法。 - 前記磁極片の内の少なくとも1つと密に接触する用に前記第1の位置センサを配置することを含む、請求項28記載の方法。
- 前記漏洩磁束パスが、前記第1のセンサから磁束を分岐させることにより少なくとも部分的に実現されるように構成される、請求項29記載の方法。
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