JP2588034B2 - インダクタンス形変位センサ - Google Patents
インダクタンス形変位センサInfo
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- JP2588034B2 JP2588034B2 JP34277389A JP34277389A JP2588034B2 JP 2588034 B2 JP2588034 B2 JP 2588034B2 JP 34277389 A JP34277389 A JP 34277389A JP 34277389 A JP34277389 A JP 34277389A JP 2588034 B2 JP2588034 B2 JP 2588034B2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 32
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 74
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 17
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁性体からなる被測定体の変位を検出するた
めの変位センサに関し、特に外部磁界に対して雑音が少
ないインダクタンス形変位センサに関するものである。
めの変位センサに関し、特に外部磁界に対して雑音が少
ないインダクタンス形変位センサに関するものである。
従来の円筒状コアを有するインダクタンス形変位セン
サは、第５図（ａ），（ｂ）に示す構成のものがあっ
た。なお、同図（ａ）は変位センサの縦断面図、同図
（ｂ）は平面図である。図示するように、変位センサは
円柱状の磁極102と、該磁極102の外周部に位置する円筒
状の磁極101と、その片側を塞ぐ基礎部分103とが一体的
に形成されたセンサコア100を具備し、中央の磁極102の
外周に１個のセンサコイル104を配置した構造である。
前記１個のセンサコイル104に第６図に示すように外部
に設けたダミーコイル105を直列に接続し、搬送波発生
回路106から搬送波をこのセンサコイル104とダミーコイ
ル105の直列回路に印加している。
サは、第５図（ａ），（ｂ）に示す構成のものがあっ
た。なお、同図（ａ）は変位センサの縦断面図、同図
（ｂ）は平面図である。図示するように、変位センサは
円柱状の磁極102と、該磁極102の外周部に位置する円筒
状の磁極101と、その片側を塞ぐ基礎部分103とが一体的
に形成されたセンサコア100を具備し、中央の磁極102の
外周に１個のセンサコイル104を配置した構造である。
前記１個のセンサコイル104に第６図に示すように外部
に設けたダミーコイル105を直列に接続し、搬送波発生
回路106から搬送波をこのセンサコイル104とダミーコイ
ル105の直列回路に印加している。
磁性体からなる被測物体110が変位センサに接近或い
は離れて変位すると、センサコイル104のインダクタン
スが変化し、このインダクタンスの変化による電位の変
化を検波回路107で検出することにより、被測物体110の
変位を検出する。
は離れて変位すると、センサコイル104のインダクタン
スが変化し、このインダクタンスの変化による電位の変
化を検波回路107で検出することにより、被測物体110の
変位を検出する。
しかしながら、上記従来構成のインダクタンス形変位
センサを、第７図に示すように外部から磁束120が入る
ような場所で使用する場合に、該磁束120によりセンサ
コイル104には相互誘導によって起電力が発生する。例
えば、第６図においてセンサコイル104に起電力108が発
生し、この起電力108が被測物体110の変位によりインダ
クタンス変化に伴う電位の変化に重畳されることにな
り、変位信号に対して雑音となってしまうという問題が
ある。
センサを、第７図に示すように外部から磁束120が入る
ような場所で使用する場合に、該磁束120によりセンサ
コイル104には相互誘導によって起電力が発生する。例
えば、第６図においてセンサコイル104に起電力108が発
生し、この起電力108が被測物体110の変位によりインダ
クタンス変化に伴う電位の変化に重畳されることにな
り、変位信号に対して雑音となってしまうという問題が
ある。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題
点を除去し、外部磁束とセンサコイルとの相互誘導によ
って発生する起電力を相殺することにより、外部磁束に
よる雑音を低減したインダクタンス形変位センサを提供
することにある。
点を除去し、外部磁束とセンサコイルとの相互誘導によ
って発生する起電力を相殺することにより、外部磁束に
よる雑音を低減したインダクタンス形変位センサを提供
することにある。
上記課題を解決するため本発明は、磁性体で構成され
るコアと、該コアに巻線されたコイルとを具備し、搬送
波電流を該コイルに供給し、磁性体からなる被測定体の
変位による前記コイルのインダクタンス変化に基づくコ
イルの搬送波の信号の電圧変化を検出して被測定体の変
位を測定するインダクタンス形変位センサにおいて、コ
アは同心円状で且つ所定長さを有する中心部に位置する
中心磁極部と該中心磁極部の外側に位置する中間磁極部
と該中間磁極部の外側に位置する最外磁極部とこれら３
個の磁極部の片側を塞ぐ基礎部分とが磁性体で一体に形
成され、コイルは中心磁極部の外周と中間磁極部の外周
に配設し、各々のコイルのインダクタンスが同一であ
り、該コイルは直列に接続し各コイルに流れる搬送波電
流によって発生する磁束は互に隣合う磁極部毎に異なる
磁性となるように配置し、中心磁極部、中間磁極部及び
最外磁極部の内部の平均磁束密度が同一になるようにコ
イルの巻数と前記磁極の断面を設定することを特徴とす
る。
るコアと、該コアに巻線されたコイルとを具備し、搬送
波電流を該コイルに供給し、磁性体からなる被測定体の
変位による前記コイルのインダクタンス変化に基づくコ
イルの搬送波の信号の電圧変化を検出して被測定体の変
位を測定するインダクタンス形変位センサにおいて、コ
アは同心円状で且つ所定長さを有する中心部に位置する
中心磁極部と該中心磁極部の外側に位置する中間磁極部
と該中間磁極部の外側に位置する最外磁極部とこれら３
個の磁極部の片側を塞ぐ基礎部分とが磁性体で一体に形
成され、コイルは中心磁極部の外周と中間磁極部の外周
に配設し、各々のコイルのインダクタンスが同一であ
り、該コイルは直列に接続し各コイルに流れる搬送波電
流によって発生する磁束は互に隣合う磁極部毎に異なる
磁性となるように配置し、中心磁極部、中間磁極部及び
最外磁極部の内部の平均磁束密度が同一になるようにコ
イルの巻数と前記磁極の断面を設定することを特徴とす
る。
本発明は上記構成を採用することにより、コイルに流
れる搬送波電流によって発生する磁束が互いに隣合う同
心円状の磁極毎に異なる磁極になるように配線し、同心
円状の中心磁極部、中間磁極部及び最外磁極部の内部の
平均磁束密度が同一となるようにコイルの巻数と磁極の
断面を設定するので、センサ外部から入る磁束とコイル
との相互誘導によってコイルに発生する起電力は互いに
相殺され、外部磁界による雑音を大幅に低減できる。
れる搬送波電流によって発生する磁束が互いに隣合う同
心円状の磁極毎に異なる磁極になるように配線し、同心
円状の中心磁極部、中間磁極部及び最外磁極部の内部の
平均磁束密度が同一となるようにコイルの巻数と磁極の
断面を設定するので、センサ外部から入る磁束とコイル
との相互誘導によってコイルに発生する起電力は互いに
相殺され、外部磁界による雑音を大幅に低減できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図は本発明に係るインダクタンス形変
位センサの構造を示す図で、第１図はインダクタンス形
変位センサの縦断面図、第２図は平面図である。図にお
いて、10はセンサコアであり、該センサコア10は強磁性
体の材料からなり、中央に位置する円柱状の磁極11と、
該磁極11と同心円状の磁極12,磁極13と、該磁極11.12.1
3を片側を塞ぐ基礎部14が一体的に形成されている。磁
極11と磁極12との間には磁極11の外周にセンサコイル16
を配置し、磁極12と磁極13の間には磁極12の外周にセン
サコイル15を配置している。センサコイル15とセンサコ
イル16は直列に接続し、それぞれに発生する磁束が互い
に逆方向になるようにする。これにより、センサ自体の
搬送波によって発生する磁束はある瞬時をみると、矢印
30,31,32,33のようになる。
位センサの構造を示す図で、第１図はインダクタンス形
変位センサの縦断面図、第２図は平面図である。図にお
いて、10はセンサコアであり、該センサコア10は強磁性
体の材料からなり、中央に位置する円柱状の磁極11と、
該磁極11と同心円状の磁極12,磁極13と、該磁極11.12.1
3を片側を塞ぐ基礎部14が一体的に形成されている。磁
極11と磁極12との間には磁極11の外周にセンサコイル16
を配置し、磁極12と磁極13の間には磁極12の外周にセン
サコイル15を配置している。センサコイル15とセンサコ
イル16は直列に接続し、それぞれに発生する磁束が互い
に逆方向になるようにする。これにより、センサ自体の
搬送波によって発生する磁束はある瞬時をみると、矢印
30,31,32,33のようになる。
上記構造のインダクタンス形変位センサにおいて、磁
性体材からなる被測物体17がセンサに接近するか或いは
離れることにより、センサコイル16及びセンサコイル15
のインダクタンスが変化する。第３図はセンサ回路構成
を示す図であり、図示するようにセンサコイル15とセン
サコイル16とに外部に設けられたダミーコイル20を直列
に接続した回路に搬送波発生回路18から、搬送波を印加
し、前記センサコイル16及びセンサコイル15のインダク
タンスの変化によるダミーコイル20の両端の電位変化
を、検波回路19で検出して被測物体17の変位を測定す
る。
性体材からなる被測物体17がセンサに接近するか或いは
離れることにより、センサコイル16及びセンサコイル15
のインダクタンスが変化する。第３図はセンサ回路構成
を示す図であり、図示するようにセンサコイル15とセン
サコイル16とに外部に設けられたダミーコイル20を直列
に接続した回路に搬送波発生回路18から、搬送波を印加
し、前記センサコイル16及びセンサコイル15のインダク
タンスの変化によるダミーコイル20の両端の電位変化
を、検波回路19で検出して被測物体17の変位を測定す
る。
上記インダクタンス形変位センサを外部磁界の存在す
る場所で使用する場合、例えば第１図に示すように外部
からの磁束40がセンサコア10に入った場合、この磁束40
によりセンサコイル15及びセンサコイル16に発生する起
電力は第３図に示すように互いに反対方向の起電力21及
び起電力22となる。これにより、外部の磁束40によりセ
ンサコイル15及びセンサコイル16に発生する起電力は互
いに相殺されるから、外部の磁界による雑音が大幅に低
減される。
る場所で使用する場合、例えば第１図に示すように外部
からの磁束40がセンサコア10に入った場合、この磁束40
によりセンサコイル15及びセンサコイル16に発生する起
電力は第３図に示すように互いに反対方向の起電力21及
び起電力22となる。これにより、外部の磁束40によりセ
ンサコイル15及びセンサコイル16に発生する起電力は互
いに相殺されるから、外部の磁界による雑音が大幅に低
減される。
なお、ここでセンサコイル15及びセンサコイル16のイ
ンダクタンスは同一にすると共に、磁極11、磁極12及び
磁極13内部の平均磁束密度が同一となるようにセンサコ
イル15とセンサコイル16の巻数と各磁極の断面積を設定
する 第４図は本発明に係る他のインダクタンス形変位セン
サの構造を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図
（ｂ）はその一部平面図である。図示するように、本実
施例ではセンサコア10の中央部に磁極11を貫通する中空
部10aを形成した構造であり、他は第１図及び第２図の
インダクタンス形変位センサと同一である。
ンダクタンスは同一にすると共に、磁極11、磁極12及び
磁極13内部の平均磁束密度が同一となるようにセンサコ
イル15とセンサコイル16の巻数と各磁極の断面積を設定
する 第４図は本発明に係る他のインダクタンス形変位セン
サの構造を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図
（ｂ）はその一部平面図である。図示するように、本実
施例ではセンサコア10の中央部に磁極11を貫通する中空
部10aを形成した構造であり、他は第１図及び第２図の
インダクタンス形変位センサと同一である。
以上説明したように本発明によれば、コイルに流れる
搬送波電流によって発生する磁束が互いに隣合う同心円
状の磁極毎に異なる磁極になるように配線し、同心円状
の中心磁極部、中間磁極部及び最外磁極部の内部の平均
磁束密度が同一となるようにコイルの巻数と磁極の断面
を設定するので、センサ外部から入る磁束とコイルとの
相互誘導によってコイルに発生する起電力は互いに相殺
され、外部磁界による雑音を大幅に低減でき、より正確
に被測定体の変位を測定できるという優れた作用効果が
得られる。
搬送波電流によって発生する磁束が互いに隣合う同心円
状の磁極毎に異なる磁極になるように配線し、同心円状
の中心磁極部、中間磁極部及び最外磁極部の内部の平均
磁束密度が同一となるようにコイルの巻数と磁極の断面
を設定するので、センサ外部から入る磁束とコイルとの
相互誘導によってコイルに発生する起電力は互いに相殺
され、外部磁界による雑音を大幅に低減でき、より正確
に被測定体の変位を測定できるという優れた作用効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るインダクタンス形変位センサの構
造を示す縦断面図、第２図はその平面図、第３図は本発
明に係るインダクタンス形変位センサの回路図、第４図
は本発明に係る他のインダクタンス形変位センサの構造
を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はその
一部平面図、第５図は従来のインダクタンス形変位セン
サの構造を示す図で、同図（ａ）は変位センサの縦断面
図、同図（ｂ）は平面図、第６図は従来のセンサ回路
図、第７図は外部磁界がある場所で従来のインダクタン
ス形変位センサを使用する状態を示す図である。 図中、10……センサコア、11,12,13……磁極、14……基
礎部、15,16……センサコイル、17……被測物体、18…
…搬送波発生回路、19……検波回路、20……ダミーコイ
ル。
造を示す縦断面図、第２図はその平面図、第３図は本発
明に係るインダクタンス形変位センサの回路図、第４図
は本発明に係る他のインダクタンス形変位センサの構造
を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はその
一部平面図、第５図は従来のインダクタンス形変位セン
サの構造を示す図で、同図（ａ）は変位センサの縦断面
図、同図（ｂ）は平面図、第６図は従来のセンサ回路
図、第７図は外部磁界がある場所で従来のインダクタン
ス形変位センサを使用する状態を示す図である。 図中、10……センサコア、11,12,13……磁極、14……基
礎部、15,16……センサコイル、17……被測物体、18…
…搬送波発生回路、19……検波回路、20……ダミーコイ
ル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金光 陽一 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 白尾 祐司 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社荏原総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−50601（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−78903（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】磁性体で構成されるコアと、該コアに巻線
されたコイルとを具備し、搬送波電流を該コイルに供給
し、磁性体からなる被測定体の変位による前記コイルの
インダクタンス変化に基づく前記コイルの前記搬送波の
信号の電圧変化を検出して被測定体の変位を測定するイ
ンダクタンス形変位センサにおいて、 前記コアは同心円状で且つ所定長さを有する中心部に位
置する中心磁極部と該中心磁極部の外側に位置する中間
磁極部と該中間磁極部の外側に位置する最外磁極部とこ
れら３個の磁極部の片側を塞ぐ基礎部分とが磁性体で一
体に形成され、 前記コイルは前記中心磁極部の外周と中間磁極部の外周
に配設し、各々のコイルのインダクタンスが同一であ
り、該コイルは直列に接続し各コイルに流れる前記搬送
波電流によって発生する磁束は互に隣合う磁極部毎に異
なる極性となるように配置し、前記中心磁極部、中間磁
極部及び最外磁極部の内部の平均磁束密度が同一になる
ように前記コイルの巻数と前記磁極の断面を設定するこ
とを特徴とするインダクタンス形変位センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34277389A JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
| EP90125305A EP0435232B1 (en) | 1989-12-29 | 1990-12-21 | Inductance-type displacement sensor having resistance to external magnetic fields |
| DE69019491T DE69019491T2 (de) | 1989-12-29 | 1990-12-21 | Verschiebungssensor vom Induktionstyp mit Unempfindlichkeit gegenüber externen magnetischen Feldern. |
| US07/633,849 US5194805A (en) | 1989-12-29 | 1990-12-26 | Inductance-type displacement sensor for eliminating inaccuracies due to external magnetic fields |
| KR1019900022249A KR0165893B1 (ko) | 1989-12-29 | 1990-12-28 | 외부자장에 대한 저항을 가진 인덕턴스형 변위센서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34277389A JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202703A JPH03202703A (ja) | 1991-09-04 |
| JP2588034B2 true JP2588034B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18356387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34277389A Expired - Lifetime JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588034B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4398052B2 (ja) * | 2000-03-22 | 2010-01-13 | 日本信号株式会社 | 車輪検知装置 |
| JP5406662B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2014-02-05 | 旭化成せんい株式会社 | センシング部材、及び当該センシング部材を具備するセンサ |
| JP6695962B2 (ja) * | 2016-02-29 | 2020-05-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 位置検出装置 |
| JP7244250B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2023-03-22 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
| KR102538861B1 (ko) * | 2017-12-26 | 2023-06-01 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
| CN114777630A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 徐薇 | 一种非金属铁氧体精密位移识别检测方法 |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34277389A patent/JP2588034B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03202703A (ja) | 1991-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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