JP2863432B2 - Non-contact potentiometer - Google Patents
Non-contact potentiometerInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は工作機械機具、ＦＡ（製
造システムのオートメーション）用機械器具における位
置や角度の変化、速度などを計測するいわゆる変位計測
用センサとして使用する無接触ポテンショメータに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact potentiometer used as a so-called displacement measuring sensor for measuring a change in position, angle, speed, etc. in a machine tool, FA (manufacturing system automation) machine. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上記の変位計測用センサには、カ
ーボン抵抗摺動部を有する機械接触式ポテンショメー
タ、または、無接触ポテンショメータが一般に知られて
いるが、機械接触式ポテンショメータは接触抵抗による
ノイズの発生と耐久性の点で問題があった。図９は従来
技術の無接触ポテンショメータの要部構造を示す側面
図、図１０は同正面図である。図９、図１０において、
１はフロントカップ、２はシャフト、３は永久磁石、５
は磁気センサ、６はヨークである。フロントカップ１と
ヨーク６は、シャフト２と共に一体に固定され、図示し
ない軸受部によって支承されている。ヨーク６は、図１
０に示すように、外形をスパイラル状に形成した板状の
磁性体である。永久磁石３と磁気センサ５はヨーク６と
対向する位置に固定されており、永久磁石３のＮ極から
出た磁束はヨーク６を横切ってＳ極に戻るように配設さ
れているから、ヨーク６の回転により変化する永久磁石
３の磁束は磁気センサ５によって検知されるように構成
されている。磁気センサ５は、例えば、インジウム・ア
ンチモン（ＩnＳb）のような半導体磁気抵抗硬化素子か
らなり、ヨーク６の回転に伴う磁気センサ５からの出力
値は、磁束の変化すなわち増加または減少に対応して増
減する。2. Description of the Related Art Conventionally, a mechanical contact type potentiometer having a carbon resistance sliding portion or a non-contact potentiometer is generally known as the displacement measuring sensor. There was a problem in terms of generation and durability. FIG. 9 is a side view showing the structure of a main part of a non-contact potentiometer according to the prior art, and FIG. 10 is a front view thereof. 9 and 10,
1 is a front cup, 2 is a shaft, 3 is a permanent magnet, 5
Is a magnetic sensor and 6 is a yoke. The front cup 1 and the yoke 6 are integrally fixed together with the shaft 2 and are supported by a bearing (not shown). The yoke 6 is shown in FIG.
As shown in FIG. 0, it is a plate-shaped magnetic body having a spiral outer shape. The permanent magnet 3 and the magnetic sensor 5 are fixed at a position facing the yoke 6, and the magnetic flux emitted from the N pole of the permanent magnet 3 is disposed so as to cross the yoke 6 and return to the S pole. The magnetic flux of the permanent magnet 3 changed by the rotation of the motor 6 is detected by the magnetic sensor 5. The magnetic sensor 5 is made of, for example, a semiconductor magnetoresistive hardening element such as indium antimony (InSb). Increase or decrease.
【０００３】一般に、永久磁石３による磁束密度等は、
温度の上昇と共に減少し磁気センサ５の出力も減衰す
る。したがって、温度変化に対する出力の変化を補償す
る手段が必要である。図１１は、従来技術の無接触ポテ
ンショメータの温度補償回路を示す図である。図１１に
示すように、１対の磁気センサ５は、それぞれの一端が
３端子結合されていて、上側アームの抵抗値と下側アー
ムの抵抗値の増減の差が出力となって現われる。３端子
結合された磁気センサ５の他端、すなわち、電源端子側
にそれぞれ１対のサーミスタ等による温度補償用抵抗１
１を直列に接続する。[0003] Generally, the magnetic flux density and the like by the permanent magnet 3 are as follows:
It decreases with increasing temperature and the output of the magnetic sensor 5 also decreases. Therefore, there is a need for a means for compensating for a change in output with respect to a change in temperature. FIG. 11 is a diagram showing a temperature compensation circuit of a conventional contactless potentiometer. As shown in FIG. 11, one end of each of the pair of magnetic sensors 5 is coupled to three terminals, and the difference between the resistance value of the upper arm and the resistance value of the lower arm appears as an output. The other end of the magnetic sensor 5 coupled to the three terminals, that is, a temperature compensating resistor 1 by a pair of thermistors or the like is provided on the power supply terminal side.
1 in series.
【０００４】この温度補償用抵抗１１は、磁気センサ５
の温度係数と絶対値が概ね等しく、符号が逆の特性を有
している。例えば、温度が上昇して磁気センサ５の出力
が減少した場合、温度補償用抵抗１１の抵抗値が減少
し、３端子結合された磁気センサ５の両端の印加電圧が
上昇し出力の低下を補償している。温度変化の大きい環
境下では上記の温度補償用抵抗を使用しても、補償効果
が十分でなく実用的には問題点があった。The temperature compensating resistor 11 is connected to the magnetic sensor 5.
Have substantially the same absolute value as the temperature coefficient, and the opposite sign. For example, when the temperature rises and the output of the magnetic sensor 5 decreases, the resistance value of the temperature compensation resistor 11 decreases, and the applied voltage across the three-terminal-coupled magnetic sensor 5 increases to compensate for the decrease in output. doing. In an environment with a large temperature change, even if the above-mentioned temperature compensation resistor is used, the compensation effect is not sufficient and there is a problem in practical use.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記磁気的変化を電気
抵抗値の変化として出力する従来のタイプの半導体磁気
抵抗効果素子を用いた無接触ポテンショメータは、機械
接点式ポテンショメータと比較すると、上記のように温
度特性に問題点があり実用的ではなかった。本発明は温
度補償機能を有し、温度変化に影響されずに一定の出力
が得られ、機械接点式ポテンショメータ以上の温度特性
を有する無接触ポテンショメータを提供することを目的
とするものである。A non-contact potentiometer using a conventional type of semiconductor magnetoresistive element which outputs the above-mentioned magnetic change as a change in electric resistance value is as described above when compared with a mechanical contact type potentiometer. However, there was a problem in the temperature characteristics and it was not practical. An object of the present invention is to provide a non-contact potentiometer that has a temperature compensation function, can obtain a constant output without being affected by a temperature change, and has a temperature characteristic higher than that of a mechanical contact potentiometer.
【０００６】[0006]
【問題を解決するための手段】上記問題点の解決を図
り、特に、温度変化に対応する補償を行なうために、２
個所に磁気センサをそれぞれ配設し、第１の磁気センサ
による出力電圧信号値と第２の磁気センサによる出力電
圧信号値の差を求め、前記第１の磁気センサによる出力
電圧信号値または前記第２の磁気センサによる出力電圧
信号値を前記出力電圧信号値の差で除した値を求めるこ
とにより、この値が温度変化に影響されるファクタを相
殺されることに着目したものである。すなわち、本発明
の目的は、特許請求の範囲に記載されているように、永
久磁石と磁気センサを用いて位置や角度などの変位量を
計測する無接触ポテンショメータにおいて、有底円筒状
の固定体に支持された永久磁石と、前記固定体円筒部の
内面２個所に配設され前記ヨークの回転変位に伴う前記
永久磁石の磁束変化をそれぞれ計測する第１、第２の磁
気センサと、前記固定体に嵌合支持されて回転する回転
体に固定され、前記第１、第２の磁気センサとの間隔が
回転とともに変化するヨークと、前記２つの磁気センサ
による電気信号電圧の差をそれぞれ前記第１または第２
の磁気センサによる電気信号電圧で除算する演算手段
と、前記演算手段の演算値により前記２つの磁気センサ
の出力制御を行なう制御手段を有することを特長とする
無接触ポテンショメータによって達成される。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems and, in particular, to perform compensation corresponding to a temperature change, 2
A magnetic sensor is provided at each location, and a difference between an output voltage signal value of the first magnetic sensor and an output voltage signal value of the second magnetic sensor is obtained, and the output voltage signal value of the first magnetic sensor or the By calculating a value obtained by dividing the output voltage signal value of the magnetic sensor 2 by the difference between the output voltage signal values, attention is paid to the fact that this value cancels out the factor affected by the temperature change. That is, an object of the present invention is to provide a non-contact potentiometer that measures a displacement amount such as a position or an angle using a permanent magnet and a magnetic sensor as described in the claims, and has a bottomed cylindrical fixed body. And a first and second magnetic sensors disposed at two inner surfaces of the fixed body cylindrical portion for measuring a change in magnetic flux of the permanent magnet due to a rotational displacement of the yoke; A yoke fixed to a rotating body that is fitted and supported by the body and rotates so that the distance between the first and second magnetic sensors changes with rotation; 1st or 2nd
The non-contact potentiometer is characterized in that it has a calculating means for dividing by an electric signal voltage by the magnetic sensor and a control means for controlling the output of the two magnetic sensors based on the calculated value of the calculating means.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成により、温度に影響される要素が除
去され、磁気センサに対する温度補償がなされ、無接触
ポテンショメータとして安定した出力値が得られる。以
下、図７を用いて詳細に説明する。図７は温度補償回路
図を示す図である。磁気センサを用いた計測出力に対す
る温度係数をｋとすると、第１の磁気センサへの入力電
圧をＶ1、出力電圧をｅ1、第２の磁気センサへの入力電
圧をＶ2、出力電圧ｅ2とすると、 ｅ1＝ｋＶ1 ｅ2＝ｋＶ2 故にｅ1とｅ2の差電圧ｅ3は ｅ3＝ｅ2−ｅ1＝ｋ（Ｖ2ーＶ1） 最終出力ｅ10は ｅ10＝ｋＶ1／［ｋ（Ｖ2−Ｖ1）］ ＝Ｖ1／（Ｖ2−Ｖ1） となり第１の磁気センサの出力値ｅ10から温度係数ｋは
消去される。そして温度係数ｋは磁束の変化と磁気セン
サの抵抗の変化を含むものである。 According to the above configuration, the temperature-sensitive element is removed, the temperature of the magnetic sensor is compensated, and a stable output value is obtained as a non-contact potentiometer. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a temperature compensation circuit diagram. Assuming that the temperature coefficient with respect to the measurement output using the magnetic sensor is k, the input voltage to the first magnetic sensor is V 1 , the output voltage is e 1 , the input voltage to the second magnetic sensor is V 2 , and the output voltage e is When 2, e 1 = kV 1 e 2 = differential voltage e 3 of kV 2 therefore e 1 and e 2 is e 3 = e 2 -e 1 = k (V 2 over V 1) final output e 10 is e 10 = KV 1 / [k (V 2 −V 1 )] = V 1 / (V 2 −V 1 ), and the temperature coefficient k is deleted from the output value e 10 of the first magnetic sensor. The temperature coefficient k depends on the change in magnetic flux and the magnetic sensor.
This includes the change in the resistance of the device.
【０００８】またＶ 2 −Ｖ 1 は、第１の磁気センサ５ａと
第２の磁気センサ５ｂの電流端子が直列に接続され、定
電流電源２１に接続されているから同じ電流がながれて
おり、温度変化による抵抗値の変化は同じであるから一
定値であり、ｅ10はＶ1に比例する。第２の磁気センサ
５ｂの出力値ｅ20についても同様である。すなわち磁気
センサからの出力は温度の影響を受けないことになる。Further, V 2 -V 1 is equal to that of the first magnetic sensor 5a.
The current terminals of the second magnetic sensor 5b are connected in series,
The same current flows because it is connected to the current power supply 21
Since the change in resistance due to temperature change is the same,
A value, e 10 is proportional to V 1. Second magnetic sensor
The same applies to the output value e 20 of 5b. That is, the output from the magnetic sensor is not affected by the temperature.
【０００９】図８は本発明の無接触ポテンショメータ出
力値の特性図である。図示するように、ｅ1、ｅ2、が直
線変化をする範囲を有効回転角とすると、この区間では
ｅ3は回転角に関係なく一定値を示している。なお、ｄ
は第１、第２の磁気センサ５ａ、５ｂ間の位置ずれを示
す。FIG. 8 is a characteristic diagram of the output value of the non-contact potentiometer of the present invention. As shown, assuming that a range in which e 1 and e 2 change linearly is an effective rotation angle, in this section, e 3 shows a constant value regardless of the rotation angle. Note that d
Indicates a displacement between the first and second magnetic sensors 5a and 5b.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明に係る無接触ポテンショメータ
の実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the non-contact potentiometer according to the present invention will be described below.
【００１１】[0011]
【実施例１】図１は本発明に係る無接触ポテンショメー
タの実施例１の縦断面図、図２は同横断面図である。図
１、図２において、１はフロントカップで、有底円筒状
の固定体、９はフロントカップ１と対向して１対に結合
されるこれもカップ状のカバーである。フロントカップ
１は磁性材料を用いて形成され、その内底面にリング状
の永久磁石３を具備している。シャフト２はヨーク６を
固定すると共に、フロントカップ１に回転自在に軸支さ
れている。フロントカップ１の内円周面には複数のセン
サ保持台４を介してそれぞれ複数の磁気センサ５が配設
され、磁気センサ５はヨーク６と対向して配設された回
路基板７と接続されている。１０は図示しない制御部と
接続するリード線である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view of the same. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a front cup, which is a cylindrical fixed body having a bottom, and 9 denotes a cup-shaped cover which is coupled to the front cup 1 in a pair. The front cup 1 is formed using a magnetic material, and has a ring-shaped permanent magnet 3 on its inner bottom surface. The shaft 2 fixes the yoke 6 and is rotatably supported by the front cup 1. A plurality of magnetic sensors 5 are respectively disposed on the inner circumferential surface of the front cup 1 via a plurality of sensor holders 4, and the magnetic sensors 5 are connected to a circuit board 7 disposed opposite to the yoke 6. ing. Reference numeral 10 denotes a lead wire connected to a control unit (not shown).
【００１２】永久磁石３のＮ極とＳ極は軸方向に着磁さ
れている。磁束はＮ極を出てＳ極に向かい、途中でヨー
ク６、磁気センサ５、フロントカップ１の内部を横切っ
て通過する。磁束が磁気センサ５の内部を通過するとき
磁気センサ５は磁束の変化を電気信号に変換する。The N and S poles of the permanent magnet 3 are magnetized in the axial direction. The magnetic flux passes through the yoke 6, the magnetic sensor 5, and the inside of the front cup 1 halfway through the north pole to the south pole. When the magnetic flux passes through the inside of the magnetic sensor 5, the magnetic sensor 5 converts a change in the magnetic flux into an electric signal.
【００１３】ヨーク６は、図２に示すように、外形をス
パイラル状に形成した盤状の磁性体でシャフト２に固定
されている。ヨーク６の材質は鋼材が使用され、軟鋼材
が最も好ましい。磁気センサ５は、第１の磁気センサ５
ａ、第２の磁気センサ５ｂを有し、シャフト２の回転と
共にヨーク６も回転し、ヨーク６と磁気センサ５ａ、５
ｂとの間に形成されるギャップｇは、シャフト２の回転
角の関数として変化し磁気センサ５ａ、５ｂは、ギャッ
プｇの変化に比例する磁束密度の変化を電圧信号として
前記の出力値ｅ1、ｅ2を出力する。As shown in FIG. 2, the yoke 6 is fixed to the shaft 2 with a disk-shaped magnetic material having a spiral outer shape. As the material of the yoke 6, a steel material is used, and a mild steel material is most preferable. The magnetic sensor 5 includes a first magnetic sensor 5
a, a second magnetic sensor 5b, the yoke 6 also rotates with the rotation of the shaft 2, and the yoke 6 and the magnetic sensors 5a, 5a
b changes as a function of the rotation angle of the shaft 2, and the magnetic sensors 5a and 5b use the output value e 1 as a voltage signal indicating a change in magnetic flux density proportional to a change in the gap g. , E 2 .
【００１４】シャフト２が回転しても磁束の全体は変化
せず、したがって永久磁石３のパーミアンス係数は、シ
ャフト２の回転位相に関係なく一定であるから、シャフ
ト２の全動作領域について安定した計測値が得られる。Even if the shaft 2 rotates, the whole magnetic flux does not change, and therefore the permeance coefficient of the permanent magnet 3 is constant irrespective of the rotation phase of the shaft 2, so that stable measurement can be performed over the entire operating region of the shaft 2. Value is obtained.
【００１５】なお、磁気センサ５にガリウム・ヒ素（Ｇa
Ａs）のホール素子を使用し、電源に定電流電源を使用
した場合の温度特性は約−０.０６％／℃である。ま
た、永久磁石３の温度特性はＳmＣo磁石で約−０.０４
％／℃であるから、両者の合計で−０.１％／℃程度の
温度依存性がある。したがって、本実施例によれば磁気
センサの温度補償だけでなく、永久磁石の温度特性につ
いても同時に補償できるので、温度特性のよい高価な希
土類磁石を使用することなく、温度特性は多少低下して
も、比較的安価なフェライト磁石を使用することができ
るという長所が得られる。The magnetic sensor 5 is provided with gallium arsenide (Ga).
When the Hall element of As) is used and a constant current power supply is used as the power supply, the temperature characteristic is about -0.06% / ° C. The temperature characteristic of the permanent magnet 3 is about -0.04 for the SmCo magnet.
% / ° C., there is a temperature dependency of about −0.1% / ° C. in total of both. Therefore, according to the present embodiment, not only the temperature compensation of the magnetic sensor but also the temperature characteristic of the permanent magnet can be compensated at the same time, so that the temperature characteristic is slightly reduced without using an expensive rare earth magnet having a good temperature characteristic. However, there is an advantage that a relatively inexpensive ferrite magnet can be used.
【００１６】〈実施例２〉図３は、本発明に係る無接触
ポテンショメータの実施例２の縦断面図、図４は同横断
面図である。実施例２のヨーク６１は、外周面に凹溝を
有する円盤状に成形され、この凹溝の軌跡が、回転角の
変化に対して所定の割合で軸方向に変化するように構成
したものである。磁気センサ５は実施例１に準じて円周
上に配設されているが、回転軸の方向に対して直角の固
定体の平面上に配設しても同様の効果が得られる。すな
わち、本実施例はヨーク６１の直径は一定であるから、
円筒部の外形寸法を小さくすることができ小型化には好
適な条件を備えている。Embodiment 2 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a transverse sectional view of the same. The yoke 61 of the second embodiment is formed in a disk shape having a concave groove on the outer peripheral surface, and the locus of the concave groove changes in the axial direction at a predetermined ratio with respect to the change of the rotation angle. is there. Although the magnetic sensor 5 is disposed on the circumference according to the first embodiment, the same effect can be obtained by disposing the magnetic sensor 5 on the plane of the fixed body perpendicular to the direction of the rotation axis. That is, in this embodiment, since the diameter of the yoke 61 is constant,
The external dimensions of the cylindrical portion can be reduced, and suitable conditions for miniaturization are provided.
【００１７】〈実施例３〉実施例２の別の実施態様とし
て実施例３を示す。図５は、本発明に係る無接触ポテン
ショメータの実施例３の縦断面図、図６は同横断面図で
ある。実施例３のヨーク６２は円盤状に成形され、回転
角の変化に対してヨーク６２の軸方向の厚さが所定の割
合で変化するように構成したものであって、実施例３も
実施例２と同様に、実施例１に準じた効果が得られる。
すなわち、永久磁石による磁束を磁性体であるヨークが
横切るときに生ずる磁束の変化を、磁気センサにより電
気信号に変換するという条件を満足しているからであ
る。しかし実施例２のヨーク６１は、実施例３のヨーク
６２と比較すると、慣性モーメントを小さくすることが
できる点で振動が少なく高速回転に有利であり、動力損
失を低減するに好適な構造であるといえる。Embodiment 3 Embodiment 3 is shown as another embodiment of Embodiment 2. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a transverse sectional view of the same. The yoke 62 of the third embodiment is formed in a disk shape, and the axial thickness of the yoke 62 changes at a predetermined ratio with respect to the change of the rotation angle. As in the case of the second embodiment, the effect similar to the first embodiment can be obtained.
That is, it satisfies the condition that a change in magnetic flux generated when the magnetic yoke crosses the magnetic flux generated by the permanent magnet is converted into an electric signal by the magnetic sensor. However, compared to the yoke 62 of the third embodiment, the yoke 61 of the second embodiment has a small amount of vibration and is advantageous for high-speed rotation in that the moment of inertia can be reduced, and has a structure suitable for reducing power loss. It can be said that.
【００１８】また、フロントカップ１及びカバー９を回
転側とし、シャフト２を固定体側とし、回路基板７を固
定体側に固定した無接触ポテンショメータとすることも
実現可能である。さらにまた、上記各実施例では、固定
体に対して、移動体が回転運動をする場合について記載
したが、移動体が直線運動を行なう直線型無接触ポテン
ショメータについても適用が可能であって、同様の効果
が得られることは勿論である。It is also possible to realize a non-contact potentiometer in which the front cup 1 and the cover 9 are on the rotating side, the shaft 2 is on the fixed body side, and the circuit board 7 is fixed on the fixed body side. Furthermore, in each of the above embodiments, the case where the moving body makes a rotational movement with respect to the fixed body is described. However, the present invention is also applicable to a linear non-contact potentiometer in which the moving body makes a linear movement, and Needless to say, the effect described above can be obtained.
【００１９】[0019]
【効果】本発明の実施により、サーミスタのような温度
補償用抵抗器を並設する必要がなく、磁気センサに対す
る温度補償回路により、温度変化の影響を受けることな
く、安定した出力値が得られる無接触ポテンショメータ
を低原価で提供することができる。According to the present invention, it is not necessary to provide a temperature compensating resistor such as a thermistor in parallel, and a stable output value can be obtained without being affected by a temperature change by a temperature compensating circuit for a magnetic sensor. A non-contact potentiometer can be provided at low cost.
【図１】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
１の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
１の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of Embodiment 1 of the non-contact potentiometer according to the present invention.
【図３】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
２の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
２の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a contactless potentiometer according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
３の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a contactless potentiometer according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係る無接触ポテンショメータの実施例
３の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of Embodiment 3 of the non-contact potentiometer according to the present invention.
【図７】本発明の無接触ポテンショメータの温度補償回
路図である。FIG. 7 is a temperature compensation circuit diagram of the contactless potentiometer of the present invention.
【図８】本発明の無接触ポテンショメータ出力値の特性
図である。FIG. 8 is a characteristic diagram of a non-contact potentiometer output value of the present invention.
【図９】従来技術の無接触ポテンショメータの要部側面
図である。FIG. 9 is a side view of a main part of a non-contact potentiometer according to the related art.
【図１０】従来技術の無接触ポテンショメータの要部正
面面図である。FIG. 10 is a front view of a main part of a non-contact potentiometer according to the related art.
【図１１】従来技術の無接触ポテンショメータの温度補
償回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a temperature compensation circuit of a non-contact potentiometer according to the related art.
１…フロントカップ ２…シャフ
ト ３…永久磁石 ４…センサ
保持台 ５…磁気センサ ６…ヨーク ５ａ…第１の磁気センサ ５ｂ…第２の磁気センサ ７…回路基板 ８…電子部
品搭載部 ９…カバー １０…リード
線 １１…温度補償用抵抗 ２１…定電
流電源 ２２…オペアンプ ２３…わり
算器 ６１、６２…ヨーク ｅ1…第１の磁気センサ出力 ｅ2…第２の磁気センサ出力 ｅ3…ｅ1とｅ2の差電圧 ｅ10…第１の磁気センサの最終出力 ｅ20…第２の磁気センサの最終出力DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front cup 2 ... Shaft 3 ... Permanent magnet 4 ... Sensor holding stand 5 ... Magnetic sensor 6 ... Yoke 5a ... 1st magnetic sensor 5b ... 2nd magnetic sensor 7 ... Circuit board 8 ... Electronic component mounting part 9 ... Cover 10 ... lead wire 11 ... temperature compensating resistor 21 ... constant-current power supply 22 ... operational amplifier 23 ... divider 61, 62 ... yoke e 1 ... first magnetic sensor output e 2 ... second magnetic sensor output e 3 ... e 1 the final output of the differential voltage e 10 ... first magnetic sensor e 2 e 20 ... final output of the second magnetic sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 7/00 G01B 7/30 101 G01D 5/18──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01B 7/00 G01B 7/30 101 G01D 5/18
Claims (4)
固定体と、 この固定体の中心を貫通する回転軸と、 この回転軸に一体に固定されて回転変位する磁性体材料
の移動体と、 前記固定体の内径底部に支持されたリング状の永久磁石
と、 前記固定体の内円周面の異なる２か所に配置された第
１、第２の磁気センサと、を有する無接触ポテンショメ
ータであって、 前記移動体は、前記回転変位に伴い、前記永久磁石から
前記第１、第２の磁気センサへ入射する磁束量が変化す
る形状を備えると共に、 前記第１、第２の磁気センサの入力側をそれぞれ定電流
電源に対して直列に接続し、 この第１、第２の磁気センサの出力側をそれぞれ第１、
第２のオペアンプの入力側に接続し、 この第１、第２のオペアンプの出力側を第３のオペアン
プの入力側に接続し、前記第１のオペアンプの出力側と
前記第３のオペアンプの出力側を、わり算器の入力側に
接続し、 このわり算器の出力側から前記移動体の変位量に比例す
る出力を得る回路を構成した ことを特徴とする無接触ポ
テンショメータ。1. A bottomed cylindrical shape made of a magnetic material.
A fixed body, a rotating shaft penetrating the center of the fixed body, and a magnetic material that is integrally fixed to the rotating shaft and is rotationally displaced.
Moving body, and a ring-shaped permanent magnet supported on the bottom of the inner diameter of the fixed body
And a second one disposed at two different places on the inner circumferential surface of the fixed body.
Contactless potentiometer having a first magnetic sensor and a second magnetic sensor
A chromatography data, the moving body, along with the rotational displacement, from the permanent magnet
The amount of magnetic flux incident on the first and second magnetic sensors changes.
And the input sides of the first and second magnetic sensors are each provided with a constant current.
The first and second magnetic sensors are connected in series to a power supply, and the output sides of the first and second magnetic sensors are respectively connected to the first and second magnetic sensors.
The output side of the first and second operational amplifiers is connected to the input side of the second operational amplifier, and the output side of the third operational amplifier is connected to the third operational amplifier.
Connected to the input side of the first operational amplifier and connected to the output side of the first operational amplifier.
Connect the output of the third operational amplifier to the input of the divider
Connected from the output side of the calculator in proportion to the displacement of the moving body.
A non-contact potentiometer comprising a circuit for obtaining an output .
を有する盤状の磁性体であって、その回転変位により、
前記第１、第２の磁気センサとの間隔が、前記所定の割
合で変化することを特徴とする請求項１記載の無接触ポ
テンショメータ。2. The moving object according to claim 1, wherein the moving object has an outer shape that changes at a predetermined rate.
Is a disk-shaped magnetic body having
The distance between the first and second magnetic sensors is equal to the predetermined ratio.
2. The non-contact potentiometer according to claim 1, wherein the non-contact potentiometer changes depending on the condition.
する凹溝を外径に設けた円盤状の磁性体であって、その
回転変位により、前記第１、第２の磁気センサに対向す
る前記凹溝の位置が、前記所定の割合で軸方向に変化す
ることを特徴とする請求項１記載の無接触ポテンショメ
ータ。3. The moving body changes in the axial direction at a predetermined rate.
Disk-shaped magnetic body provided with a concave groove to the outer diameter,
Due to the rotational displacement, the first and second magnetic sensors are opposed to each other.
The position of the concave groove changes in the axial direction at the predetermined rate.
Contactless potentiometer according to claim 1, wherein the that.
が変化する円盤状の磁性体であって、その回転変位によ
り、前記第１、第２の磁気センサに対向する円盤の厚さ
が、前記所定の割合で軸方向に変化することを特徴とす
る請求項１記載の無接触ポテンショメータ。 4. The moving body has a predetermined thickness in the axial direction.
Is a disk-shaped magnetic material that changes its
And the thickness of the disk facing the first and second magnetic sensors.
2. The non-contact potentiometer according to claim 1 , wherein the angle changes in the axial direction at the predetermined rate .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6031120A JP2863432B2 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Non-contact potentiometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6031120A JP2863432B2 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Non-contact potentiometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243804A JPH07243804A (en) | 1995-09-19 |
| JP2863432B2 true JP2863432B2 (en) | 1999-03-03 |
Family
ID=12322562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6031120A Expired - Lifetime JP2863432B2 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Non-contact potentiometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2863432B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021207A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-13 | Nippon Seiki Co., Ltd | Liquid level sensor device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4699544B2 (en) * | 1999-03-15 | 2011-06-15 | 株式会社アミテック | Rotary position detector |
| JP4390348B2 (en) * | 1999-03-15 | 2009-12-24 | 株式会社アミテック | Rotary position detector |
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6295402A (en) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Tokyo Keiso Kk | Rotational angle detector |
| JP2536772B2 (en) * | 1987-12-09 | 1996-09-18 | 株式会社緑測器 | Non-contact 360 degree rotation angle sensor |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP6031120A patent/JP2863432B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021207A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-13 | Nippon Seiki Co., Ltd | Liquid level sensor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07243804A (en) | 1995-09-19 |
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