JP2014055953A - 磁束の変調及び角度感知技術を用いた位置の測定法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム101は、変化する磁束の制御可能な発生源102を含む。磁束は、第1の磁束集中器115a及び第2の磁束集中器115bを用いてセンサ120を通して導かれる。センサは、センサ信号を発生させ、このセンサ信号は、信号を復調する設計とされた電気回路127に提供される。磁束成分を表す復調信号145はコントローラ112に提供される。コントローラは、信号を変換し、且つ第1の磁束集中器に対する第2の磁束集中器の位置を計算する。コントローラは、第2の磁束集中器の計算した位置に基づいて所定の動作を行う。
【選択図】図1A
Description
101 磁気回路
102 変化する磁束の制御可能な発生源
105 磁石105
110 磁束変調器
111 変調信号
115a 第1の磁束集中器
115b 第2の磁束集中器
112 コントローラ
120 センサ
126 出力信号
127 電気回路
130 コントローラ112からの混合信号
132 ミキサ
135 信号
140 ローパスフィルタ
145 1つ以上の磁束成分を表わす復調信号
Claims (31)
- 可動の構成要素の位置を測るシステムにおいて、
変化する磁束の制御可能な発生源と、
磁気回路と、
可動の構成要素と、
センサ信号を出力する設計とされるとともに、変化する磁束が磁気センサを通るように磁気回路内に配置された磁気センサであって、該磁気センサを通る磁束の角度が、可動の構成要素の位置が変化したとき、変化するようにした前記磁気センサと、
センサ信号の周波成分が選択的にろ過されるようにセンサ信号を処理する設計とされたプロセッサとを備える、可動の構成要素の位置を測るシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは同期型の復調回路を含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、デジタルフィルタを含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記磁気センサは、磁気センサを通る磁束の角度を測定する設計とされ、
磁束角度は、可動の構成要素の位置のインジケータである、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
磁束を導く第1の磁束集中器と、
第1の磁束集中器に対して可動である第2の磁束集中器とを備え、
変化する磁束の一部は、第1の磁束集中器と第2の磁束集中器との間にて連結される、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
変化する磁束の制御可能な発生源は、磁石と、磁束変調器とを含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
変化する磁束の制御可能な発生源は、コイルと、コイルドライバとを含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
少なくとも1つのセンサは、磁束のX成分及びY成分を測定する設計とされる、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
センサにより測定された磁束の少なくとも1つの方向成分を混合信号と混合させ、信号を発生させる設計とされた回路を更に備え、該混合信号は、磁束の周波数と実質的に同一の周波数を有する、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記回路は、信号を少なくとも1つのローパスフィルタに伝送する設計とされる、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記回路は、少なくとも1つのセンサ内に配置される、システム。 - 請求項10に記載のシステムにおいて、
少なくとも1つのローパスフィルタは、復調信号を出力する、システム。 - 請求項12に記載のシステムにおいて、
前記復調信号を前記回路から受け取る設計とされたコントローラを更に備える、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、計算にて復調信号を使用する更なる設計とされる、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、復調信号に基づいて少なくとも1つのセンサを通る磁束の角度を測る更なる設計とされる、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、少なくとも1つのセンサを通る変調した磁束の角度に基づいて第2の磁束集中器の位置を測る更なる設計とされる、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、第2の磁束集中器の位置に基づいて所定の動作を行う更なる設計とされる、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、少なくとも1つのセンサ内に配置される、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記コントローラは、変調した磁束の制御可能な発生源を制御する制御信号を出力する更なる設計とされる、システム。 - 請求項5に記載のシステムにおいて、
第2の磁束集中器は、第2の磁束集中器が第1の方向に向けて動くことが可能であり、第1の方向に対し垂直な第2の方向に向けて第2の磁束集中器が第1の磁束集中器から相対的に動くことを測ることができ、また、第1及び第2の方向の双方に対して垂直な第3の方向に向けて第2の磁束集中器が第1の磁束集中器から相対的に動くことを測ることができるような形状及び配置とされる、システム。 - 可動の構成要素の位置を測る方法において、
磁気回路内にて変化する磁束の発生源を制御するステップと、
変化する磁束が磁気センサを通り、また、磁気センサを通る磁束の角度が、可動の構成要素の位置が変化するとき変化するように、磁気回路内に配置された少なくとも1つの磁気センサを用いて、磁束の少なくとも1つの方向成分を測定するステップと、
センサ信号の周波成分が選択的にろ過されるように磁気センサからのセンサ信号を処理するステップとを備える、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
磁束を第1の磁束集中器を通して導くステップと、
第1の磁束集中器からの磁束を第1の磁束集中器に対して可動の第2の磁束集中器に連結するステップとを更に備える、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
変化する磁束の発生源を制御するステップは、磁気回路の磁気抵抗が振動周波数にて変化するように機械的システムを振動させるステップを含む、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
変化する磁束の発生源を制御するステップは、コイルへの電流を更に制御するコイルドライバを制御するステップを含む、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
変化する磁束の発生源を制御するステップは、磁気回路の構成要素の透磁性を制御するステップを含む、方法。 - 請求項25に記載の方法において、
前記透磁性は、コイルを通る電流を制御することにより制御される、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
磁束の少なくとも1つの方向成分を測定するステップは、磁束のX成分及びY成分を測定するステップを更に備える、方法。 - 請求項21に記載の方法において、
磁束の少なくとも1つの方向成分を磁束の周波数と実質的に同一の周波数を有する混合信号と混合させ、信号を発生させるステップを更に備える、方法。 - 請求項27に記載の方法において、
混合信号を低域ろ過して復調信号を発生させるステップを更に備える、方法。 - 請求項27に記載の方法において、
混合し且つ低域ろ過するステップは、少なくとも1つのセンサ内にて行なわれる、方法。 - 請求項29に記載の方法において、
復調信号に基づいて少なくとも1つのセンサを通る磁束の角度を測るステップを更に備える、方法。
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