JP5059772B2 - 最大360°のコースの磁気角度位置センサ - Google Patents
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Description
・長い寿命期間
従来技術において、リング磁石と、磁石により生成された場の半径方向成分を測定する2つの磁気感知素子を有し、デコーディング後は、360度にわたる位置を検出するように機能する2つの正方形波正弦波信号を生成する、回転センサを記述している欧州特許第1083406号が知られている。
ここにおいて、τは回転角度、
V1は磁場の半径方向または軸方向成分、
V1maxはV1の振幅、
V2は磁場の接線方向成分、
V2maxはV2の振幅である。
この湾曲は、直径方向でない物質の磁化という結果になり、従って、図10に示されているように、測定された2つの成分の歪みという結果になる。これら2つの信号は、90°位相のずれている2つの正弦波曲線ではなく、その位相は、磁場の2つの成分に基づいてデコードされた信号を示している同じ図10から分かるように、デコーディングの間に、非常に大きな非線形性という結果になる。
・デコードされた信号の非線形性
等方性磁石または半径方向の異方性を有する磁石の場合は、半径方向の磁化で磁石を漸進的に磁化でき、その磁化は、磁石の周辺において、正弦則に従う。磁化のこの方法により、直径方向の磁化の場合に起こる、磁場線の屈折による磁化方向における誤差を回避できるようになる。
Claims (20)
- 角度位置センサであって、その軸の周りを回転する、少なくとも1つの実質的に円柱形の永久磁石(1)から構成される移動素子と、少なくとも2つの磁気感知素子(2、3)と、前記移動素子の絶対位置に応じた信号を出力する、少なくとも1つの処理回路(4)と、を具備し、前記磁気感知素子(2、3)は、実質的に同じ点に位置し、磁場の接線方向成分と、前記磁場の半径方向および/または軸方向成分を測定し、前記磁石は、等方性材料で形成され、前記センサは前記磁石(1)内の磁場線の湾曲を補償する手段を含むことを特徴とする角度位置センサ。
- 磁場線の湾曲を補償する前記手段は、前記センサのストローク全体に亘って様々なゲインの調整を可能にする信号処理回路(4)によって形成される請求項1に記載の磁気位置センサ。
- 磁場線の湾曲を補償する前記手段は、前記センサ上の異なるゲインによる非線形性誤差を補償するようにセンサを処理するプログラム手段から構成される請求項1に記載の磁気位置センサ。
- 磁場線の湾曲を補償する前記手段は、楕円形状を有する前記永久磁石(1)である請求項1に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁石は、該磁石の周辺において正弦則に従う半径方向の漸進的な磁化を有する請求項1に記載の磁気位置センサ。
- 磁束を集中する少なくとも1つの磁束集中器と、前記少なくとも2つの磁気感知素子(2、3)として感知軸が平行であり且つ磁気を測定する2対の磁気感知素子を具備し、前記磁気感知素子は、前記平行な感知軸に直交する前記磁束集中器の周辺近くに設置され、前記磁気感知素子の2つは、前記磁場の前記半径方向および/または軸方向成分を測定し、前記磁気感知素子の他の2つは、前記磁場の前記接線方向成分を測定することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の磁気位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、前記磁気感知素子の少なくとも2つからの2つの電気信号を使用してアークタンジェント計算を行う請求項1〜6のいずれか一項に記載の磁気位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、前記角度をデコードするために使用される前記2つの信号のゲイン調整を可能にすることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記少なくとも2つの磁気感知素子(2、3)と、前記少なくとも1つの処理回路(4)とは、1つの同一のハウジング内に統合されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、空洞円柱であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁気感知素子は、前記磁石の中間面に実質的に位置することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、その位置が測定対象である回転シャフトに搭載されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、強磁性の磁束集中器に接着接合されることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石は、実質的に直径方向に磁化されることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、実質的に直径方向に磁化された磁石タイルであることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁石は、1回転にわたる漸進性正弦波形磁化を有することを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、前記磁石(1)内の磁場線の湾曲を補償する伝達関数の非線形プログラミングを可能にすることを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁石により生成された前記磁気誘導の前記半径方向および接線方向成分を測定するプローブを具備することを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記コースは360°以下であることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 回転を1回転以下の回転に減少する移動リデューサに連結され、前記磁石は、前記移動リデューサの出力に固定されることを特徴とする請求項1から19のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
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