JP5241002B2 - Magnetic sensor and actuator using the magnetic sensor - Google Patents
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Description
本発明は、外部磁界を検出する磁気センサと、この磁気センサを用いたアクチュエータに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor for detecting an external magnetic field and an actuator using the magnetic sensor.
従来、この種のセンサとして、永久磁石の近接を可飽和磁芯に巻かれたコイルのインダクタンス変化として検出する磁気検出装置が特許文献1に記載されている。
Conventionally, as this type of sensor,
この特許文献1に記載の磁気検出装置は、可飽和磁芯と、この可飽和磁芯に巻装されたコイルと、このコイルに交流信号を供給する発信回路と、このコイルにバイアス電流を供給するバイアス電源と、このコイルに発生する交流信号を基準信号と比較する比較回路とを備えている。
特許文献1に記載の磁気検出装置は、バイアス電源から正あるいは負の直流電流をコイルに与えることにより、可飽和磁芯に直流バイアス磁界を発生させ、外部磁界に対し飽和特性の中心軸が正あるいは負に移動した特性を得ている。
このため、外部磁界の極性を判別することは比較的容易にできるが、外部磁界が無い場合も含めて、外部磁界の強度までを判別するためには、検知すべき外部磁界の強度に応じてバイアス電源の出力電流値を最適な値に設定する必要あり、センサとして汎用性に欠ける問題があった。
The magnetic detection device described in
For this reason, it is relatively easy to determine the polarity of the external magnetic field, but in order to determine the strength of the external magnetic field, including the case where there is no external magnetic field, it depends on the strength of the external magnetic field to be detected. The output current value of the bias power source needs to be set to an optimum value, and there is a problem that the sensor is not versatile.
また、上記従来の磁気検出装置は、単に物体の有無を検出するために利用する場合には十分であるが、検出可能な範囲が非常に狭いため、センサと検出対象物との高い組み付け精度が要求される問題もあった。 In addition, the above conventional magnetic detection device is sufficient when used simply to detect the presence or absence of an object, but since the detectable range is very narrow, the high assembly accuracy between the sensor and the detection object is high. There was also a problem that was required.
そこで、本発明は、外部磁界が無い場合も含めて、外部磁界の強度や極性を判別することができるより汎用性の高い磁気センサを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a more versatile magnetic sensor capable of discriminating the strength and polarity of an external magnetic field including the case where there is no external magnetic field.
上記の目的を達成すべく成された本発明は、磁芯が挿入された励磁コイルと検知コイルを具備する磁気センサであって、前記励磁コイルには低周波が印加され、前記検知コイルには高周波が印加され、前記検知コイルの磁芯に鎖交する前記励磁コイルの磁束と外部磁界の磁束により、前記検知コイルの磁芯が周期的に磁気飽和状態と磁気不飽和状態を繰り返すことによって変調された前記検知コイルの両端電圧に基づいて、前記外部磁界の磁束を検出することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a magnetic sensor comprising an excitation coil having a magnetic core inserted therein and a detection coil, wherein a low frequency is applied to the excitation coil, High frequency is applied and modulated by the magnetic core of the detection coil periodically repeating the magnetic saturation state and the magnetic unsaturation state by the magnetic flux of the excitation coil and the magnetic field of the external magnetic field linked to the magnetic core of the detection coil. The magnetic flux of the external magnetic field is detected based on the voltage across the detection coil.
本発明の磁気センサは、さらなる好ましい特徴として、
「前記検知コイルの両端電圧の振幅の変調率に基づいて、前記外部磁界の磁束を検出すること」、
「前記検知コイルの両端電圧の振幅の変調波と前記励磁コイルに印加される低周波の位相差を検出する手段を有すること」、
「前記励磁コイルの磁芯は軟鉄で、前記検知コイルの磁芯は可飽和磁芯であること」、
を含むものである。
The magnetic sensor of the present invention has as a further preferable feature,
“Detecting the magnetic flux of the external magnetic field based on the modulation rate of the amplitude of the voltage across the detection coil”,
“Having means for detecting a modulated wave of the amplitude of the voltage across the detection coil and a low-frequency phase difference applied to the excitation coil”;
“The magnetic core of the excitation coil is soft iron, and the magnetic core of the detection coil is a saturable magnetic core.”
Is included.
また、本発明は、磁気センサを用いたアクチュエータであって、回転軸を有するモータと、複数のギヤを介して伝達される前記モータの駆動力を出力する出力軸と、前記モータの制御を行う制御部とを有し、前記外部磁界を発生する永久磁石が前記出力軸と一体に回転する出力ギヤに設けられ、前記磁気センサは、前記出力ギヤ回転時に前記永久磁石に対向する位置に設けられていることを特徴とするものである。 In addition, the present invention is an actuator using a magnetic sensor, and controls a motor having a rotating shaft, an output shaft that outputs driving force of the motor transmitted through a plurality of gears, and the motor. And a permanent magnet that generates the external magnetic field is provided in an output gear that rotates integrally with the output shaft, and the magnetic sensor is provided at a position facing the permanent magnet when the output gear rotates. It is characterized by that.
本発明の磁気センサは、さらなる好ましい特徴として、
「電源がオンされた時、前記制御部は、前記モータを駆動して前記出力軸を所定方向に回転させ、前記磁気センサが前記外部磁界を検知すると、前記出力軸の回転位置を初期位置に設定すること」、
を含むものである。
The magnetic sensor of the present invention has as a further preferable feature,
“When the power is turned on, the control unit drives the motor to rotate the output shaft in a predetermined direction, and when the magnetic sensor detects the external magnetic field, the rotation position of the output shaft is set to the initial position. To set ",
Is included.
本発明によれば、検知コイルの磁芯に鎖交する、外部磁界からの所定量の磁束と周期的に変動する励磁コイルからの磁束によって、検知コイルの磁芯が周期的に磁気飽和と磁気不飽和を繰り返すと、検知コイルのインダクタンスが周期的に変動し、検知コイルの出力電圧(両端電圧)の振幅が変調する現象が発生する。
このため、変調率を検出することにより外部磁界からの磁束の強度を検出できると共に、外部磁界の極性によって180度位相が異なる出力信号が得られるため、外部磁界の極性を検出することもできる。
According to the present invention, a predetermined amount of magnetic flux from an external magnetic field, which is linked to the magnetic core of the detection coil, and magnetic flux from the exciting coil that periodically varies, the magnetic core of the detection coil is periodically magnetically saturated and magnetic. When the desaturation is repeated, the inductance of the detection coil periodically varies, and a phenomenon occurs in which the amplitude of the output voltage (both ends voltage) of the detection coil is modulated.
For this reason, the intensity of the magnetic flux from the external magnetic field can be detected by detecting the modulation rate, and an output signal having a phase difference of 180 degrees depending on the polarity of the external magnetic field can be obtained, so that the polarity of the external magnetic field can also be detected.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described based on the drawings. However, the material, shape, relative arrangement, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.
まず、本発明の磁気センサ1の基本構成について図1を用いて説明する。
First, the basic configuration of the
本発明の磁気センサ1は、磁芯2が挿入された励磁コイルL1と検知コイルL2を有し、励磁コイルL1には発振器F1と抵抗R1が接続され、検知コイルL2には発振器F2と抵抗R2が接続される。
The
励磁コイルL1には、発振器F1から低周波が印加され、磁芯2を電磁石とすることができるように、好ましくは図2(a)1のような10Hz以上1kHz以下の低周波が印加される。
一方、検知コイルL2には、発振器F2から高周波が印加され、好ましくは図2(a)2のような100kHz以上1MHz以下の高周波が印加される。
なお図2は、横軸が一目盛り0.05secの時間、縦軸は低周波については一目盛り1.0V、高周波については一目盛り0.05Vの電圧を示している。
A low frequency of 10 Hz to 1 kHz as shown in FIG. 2A is preferably applied to the exciting coil L1 so that a low frequency is applied from the oscillator F1 and the
On the other hand, a high frequency is applied to the detection coil L2 from the oscillator F2, and preferably a high frequency of 100 kHz to 1 MHz as shown in FIG.
In FIG. 2, the horizontal axis represents a time of 0.05 sec on a scale, and the vertical axis represents a voltage of 1.0 V on a scale for a low frequency and 0.05 V on a scale for a high frequency.
磁芯2としては、高い透磁率を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えばケイ素鋼等の軟鉄、フェライト、センダスト、パーマロイ、アモルファス磁性合金等を用いることができるが、本発明においては励磁コイルL1の磁芯としては残留磁化の小さな軟鉄を用いるのが特に好ましく、励磁コイルL2の磁芯としては透磁率の大きなフェライト等の可飽和磁芯を用いるのが特に好ましい。
The
本発明においては、互いのコイルが干渉しにくいように、励磁コイルL1と検知コイルL2の結合係数は低く設定するのが望ましい。この結合係数は0.4以下が好ましく、より好ましくは0.2以下、特に好ましくは0.1以下である。 In the present invention, it is desirable to set the coupling coefficient of the excitation coil L1 and the detection coil L2 low so that the coils are less likely to interfere with each other. This coupling coefficient is preferably 0.4 or less, more preferably 0.2 or less, and particularly preferably 0.1 or less.
次に、図1の磁気センサの原理を説明する。
発振器F1と発振器F2を発振すると、検知コイルL2の出力電圧3は、発振器F2の信号と同様に現れる(図2(a)2参照)。これは、励磁コイルL1と検知コイルL2の磁気結合が低く、励磁コイルL1の誘導電圧が検知コイルL2にほとんど現れないためである。
また、このとき検知コイルL2の磁芯2は磁気不飽和状態となっている。
Next, the principle of the magnetic sensor of FIG. 1 will be described.
When the oscillator F1 and the oscillator F2 are oscillated, the
At this time, the
次に、励磁コイルL1と検知コイルL2が一体に固定された磁気センサ1に外部磁界として永久磁石4を近づけた場合を考える。図3及び図4は永久磁石4のN極を磁気センサに近づけた状態を示している。ここで、図2、図3及び図4に記載のrは、磁気センサ1と永久磁石4の距離を表している。
Next, a case where the
永久磁石4のN極を徐々に磁気センサに近づけていくと、検知コイルL2の磁芯2に鎖交する永久磁石4からの一定方向の磁束が徐々に増大する。一方、励磁コイルL1には図2(a)1のような正弦波が入力され、磁界が周期的に変動している。ある瞬間における励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でS極の磁界になると(図3参照)、永久磁石4の磁束と励磁コイルL1の磁束は同じ向きとなり、磁束が検知コイル内で増大し、検知コイルの磁芯が磁気飽和し始めると検知コイルL2のインダクタンスが減少し、検知コイルの出力電圧3が振幅変調する(図2(b)参照)。
When the N pole of the
また、ある瞬間における励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でN極の磁界になると(図4参照)、永久磁石4の磁束と励磁コイルL1の磁束は反対向きとなり、磁束が検知コイルL2内で打ち消しあい、検知コイルL2の磁芯2は磁気飽和せず、検知コイルL2のインダクタンスは変化しないため、検知コイルL2の出力電圧3は永久磁石4が無い場合と同様となる(図2(b)参照)。
Further, when the magnetic field of the exciting coil L1 at a certain moment becomes an N-pole magnetic field on the permanent magnet side (see FIG. 4), the magnetic flux of the
さらに永久磁石4のN極を磁気センサに近づけていくと、永久磁石4からの磁束が検知コイルL2内でさらに増大し、励磁コイルL1に印加される低周波の1周期内で検知コイルL2の磁芯が磁気飽和する時間が長くなり、検知コイルL2の出力電圧3の変調率が増加していく(図2(c)〜図2(e)参照)。
When the N pole of the
また、さらに永久磁石4のN極を磁気センサに近づけていくと、永久磁石4からの磁束が検知コイルL2内でさらに増大し、励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でS極の時は完全に磁気飽和し、励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でN極の場合にも検知コイルL2の磁芯2が磁気飽和し始め、検知コイルL2の出力電圧3の変調率が減少に転じる(図2(f)〜図2(i)参照)。
Further, when the N pole of the
そして、さらに永久磁石3のN極を磁気センサに近づけていくと、永久磁石3からの磁束が検知コイルL2内でさらに増大し、励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でS極の時もN極の時も完全に磁気飽和し、検知コイルL2の出力電圧3の振幅変調は見られなくなる(図2(j)参照)。
When the N pole of the
このように、検知コイルL2の磁芯に鎖交する、永久磁石4(外部磁界)からの所定量の磁束と発振器F1の周波数に同期して周期的に変動する励磁コイルL1からの磁束によって、検知コイルL2の磁芯が周期的に磁気飽和状態と磁気不飽和状態を繰り返すと、検知コイルL2のインダクタンスが周期的に変動し、抵抗R2と直列に接続した検知コイルL2の出力電圧3の振幅が変調するため、この変調率を検出することにより永久磁石4からの磁束の強度、言い換えれば永久磁石4の近接の有無を含む永久磁石の位置情報を検出することができる。
In this way, by a predetermined amount of magnetic flux from the permanent magnet 4 (external magnetic field) interlinked with the magnetic core of the detection coil L2 and magnetic flux from the exciting coil L1 that periodically varies in synchronization with the frequency of the oscillator F1, When the magnetic core of the detection coil L2 periodically repeats a magnetic saturation state and a magnetic unsaturation state, the inductance of the detection coil L2 periodically varies, and the amplitude of the
上述の説明では、磁気センサ1に永久磁石4のN極が近接した場合で説明したが、次に磁気センサ1に永久磁石4のS極が近接した場合を考える。
永久磁石4のS極を徐々に磁気センサに近づけていくと、前述のN極を近づけていった場合と反対方向の磁束が徐々に増大する。一方、励磁コイルL1には低周波の正弦波が入力され、磁界が周期的に変動している。ある瞬間における励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でS極の磁界になると、永久磁石4の磁束と励磁コイルの磁束は反対向きとなり、磁束が検知コイル内で打ち消しあい、検知コイルの磁芯は磁気飽和せず、検知コイルL2のインダクタンスは変化しないため、検知コイルL2の出力電圧3は永久磁石4が無い場合と同様である。
In the above description, the case where the north pole of the
When the S pole of the
また、ある瞬間における励磁コイルL1の磁界が永久磁石側でN極の磁界になると、永久磁石4の磁束と励磁コイルL1の磁束は同じ向きとなり、磁束が検知コイルL2内で増大し、検知コイルL2の磁芯2が磁気飽和し始めると検知コイルL2のインダクタンスが減少し、検知コイルL2の出力電圧3が振幅変調する。
Further, when the magnetic field of the exciting coil L1 at a certain moment becomes an N-pole magnetic field on the permanent magnet side, the magnetic flux of the
このように、磁気センサ1に永久磁石のN極が近接した場合とS極が近接した場合とでは、検知コイルL2の出力信号の位相が180度異なっているため、励磁コイルL1への入力信号と検知コイルL2の出力信号の位相を比較することにより、外部磁界としての永久磁4石の極性を判別することができる。
Thus, since the phase of the output signal of the detection coil L2 differs by 180 degrees between the case where the N pole of the permanent magnet is close to the
次に、本発明の実施例を説明する。
(実施例1)
本実施例は、図1の構成を有する磁気センサ1を構成し、永久磁石4の磁気を検出した例である。本実施例の磁気センサ1は、図示しないコイルボビンに線経Φ0.11の線材を励磁コイルL1には100回、検知コイルL2には30回、ソレノイド状に巻回して同軸上に並べ、巻き方向を同じにしている。
Next, examples of the present invention will be described.
Example 1
In the present embodiment, the
この励磁コイルL1と検知コイルL2を巻回したコイルボビンには磁芯2が挿入されている。励磁コイルL1の磁芯2には軟鉄が挿入され、検知コイルL2の磁芯2にはフェライトが挿入されており、軟鉄とフェライトは0.05mmの空隙を設けて配置されている。R1=100Ω、R2=3.9Ωとした。また磁芯2を挿入したときのインダクタンスは励磁コイルL1が54.2μH、検知コイルL2が18.1μH、合成インダクタンスL0が76.5μHとなっている。
よって相互インダクタンスMは、
M=(L0−(L1+L2))/2
=2.1
となる。
また、結合係数kは、
k=M/√(L1・L2)
≒0.067
となる。
A
Therefore, the mutual inductance M is
M = (L0− (L1 + L2)) / 2
= 2.1
It becomes.
The coupling coefficient k is
k = M / √ (L1 · L2)
≒ 0.067
It becomes.
このとき測定機器としてMSO6034A(アジレントテクノロジー(株)商品名)、発振器F1として1946(ウエーブファクトリー(株)商品名)、発振器F2としてLAG−120A(リーダー電子(株)商品名)を使用した。 At this time, MSO 6034A (Agilent Technology Co., Ltd. trade name) was used as a measuring instrument, 1946 (Wave Factory Co., Ltd. trade name) was used as the oscillator F1, and LAG-120A (Leader Electronics Co., Ltd. trade name) was used as the oscillator F2.
発振器F1の周波数は10Hzとして励磁コイルL1の両端電圧を0.8Vp-pに調整し、発振器F2の周波数は1MHzとして出力電圧を0.2Vp-pに合わせて測定した(図2参照)。 The frequency of the oscillator F1 was 10 Hz, the voltage across the exciting coil L1 was adjusted to 0.8 Vp-p, the frequency of the oscillator F2 was 1 MHz, and the output voltage was adjusted to 0.2 Vp-p (see FIG. 2).
次に、図3のように、磁気センサ1の検知コイルL2側に永久磁石4のN極を徐々に近づけた。図2の上の波形は検知コイルL2の出力電圧波形であり、図5は測定結果を纏めたものである。
図5における変調率m(%)は、検知コイルL2の出力信号に現れる最大振幅をA、最小振幅をBとしたとき、
m=((A−B)/(A+B))×100
としている。
Next, as shown in FIG. 3, the N pole of the
The modulation factor m (%) in FIG. 5 is given by assuming that the maximum amplitude appearing in the output signal of the detection coil L2 is A and the minimum amplitude is B
m = ((A−B) / (A + B)) × 100
It is said.
図5において、永久磁石4と磁極センサ1との距離r=30mmになると、振幅変調が始まり、距離r=18で変調率が最大となり、その後徐々に変調率は小さくなっている。
変調波を復調して有用な信号を得るためには、なるべく変調率が大きいことが要求され、本実施例の磁気センサでは、変調率10%以上のときに有用な信号を得ることができた。
すなわち、本実施例の磁気センサ1は、永久磁石4との距離r=20mm〜15mmのとき、永久磁石4の有無と強度と極性を検出することができる。
In FIG. 5, when the distance r between the
In order to obtain a useful signal by demodulating the modulated wave, it is required that the modulation rate be as large as possible. With the magnetic sensor of this example, a useful signal could be obtained when the modulation rate was 10% or more. .
That is, the
(実施例2)
励磁コイルL2と検知コイルL1の磁芯2として一体型のフェライトを挿入した以外は、実施例1と同様に磁気センサ1を構成し、永久磁石4の磁気を検出した(図6参照)。
磁芯2を挿入したときのインダクタンスは励磁コイルL1が269.3μH、検知コイルL2が25.5μH、合成インダクタンスL0が358.7μHとなっている。
よって相互インダクタンスMは、
M=(L0−(L1+L2))/2
=31.95
となる。
また、結合係数kは、
k=M/√(L1・L2)
≒0.39
となる。
(Example 2)
Except that an integral type ferrite was inserted as the
The inductance when the
Therefore, the mutual inductance M is
M = (L0− (L1 + L2)) / 2
= 31.95
It becomes.
The coupling coefficient k is
k = M / √ (L1 · L2)
≒ 0.39
It becomes.
図6の波形は、磁極センサの検知コイル側に永久磁石を近づけたときの検知コイルの出力電圧波形である。図7は、図6の測定結果を纏めたものである。
図7において、磁極センサ1と永久磁石4との距離r=20mmになると、振幅変調が始まり、距離r=16mmまで変調率が大きくなっている。その後、距離r=15mmになると変調率が38.3%と高くなるが波形が歪んでいる。これは励磁コイルL1の磁束が弱く検知コイルL2で正弦波を忠実に再現できないためと考えられる。よって、本実施例では、距離r=16mm〜17mmのときに永久磁石4の有無と強度と極性を検出することができる。
The waveform of FIG. 6 is an output voltage waveform of the detection coil when a permanent magnet is brought close to the detection coil side of the magnetic pole sensor. FIG. 7 summarizes the measurement results of FIG.
In FIG. 7, when the distance r between the
このように、実施例1は、永久磁石4の有無と強度と極性を検出することができる範囲はr=15mm〜20mmであり、実施例2ではr=16mm〜17mmとなり、実施例2より検出範囲が広いことがわかった。
Thus, in Example 1, the range in which the presence / absence, strength, and polarity of the
(実施例3)
図8は、磁気センサ1を用いた実施例1のブロック図である。
図8において、60は、検知コイルL2で発生した振幅変調波を復調する包絡線検波回路である。61は、発振器F1の正弦波と包絡線検波回路60の出力の正弦波との位相比較器である。62はA−D変換器であり、包絡線検波回路60の出力の振幅をデジタル信号に変換して変調率の信号を後述の制御部に出力している。63は制御部であり、A−D変換器62および位相比較器61の情報をもとに、永久磁石4に関する情報を検出する。
(Example 3)
FIG. 8 is a block diagram of the first embodiment using the
In FIG. 8, reference numeral 60 denotes an envelope detection circuit that demodulates the amplitude-modulated wave generated by the detection coil L2. 61 is a phase comparator between the sine wave of the oscillator F1 and the sine wave of the output of the envelope detection circuit 60. Reference numeral 62 denotes an A / D converter which converts the amplitude of the output of the envelope detection circuit 60 into a digital signal and outputs a modulation rate signal to a control unit described later.
(応用例)
図9は、実施例3を組み込んだアクチュエータ55の内部構造図である。
図9において、50は、回転軸50aを有するモータであり、51は、複数のギヤを介して伝達されるモータ50の駆動力を出力する出力軸であり、この出力軸51は出力ギヤ52と一体に回転する。永久磁石4は、出力軸51と一体に回転する出力ギヤ52に設けられ、磁気センサ1は、出力ギヤ52の回転時に永久磁石4に対向する位置に図示しない基板上に設けられている。アクチュエータが電源オンされた時、制御部63は、モータ50を駆動して出力軸51を所定の一方向に回転させ、磁気センサ1が出力ギヤ52に取り付けられた永久磁石4の磁界を検出すると、A−D変換器62および位相比較器61の情報をもとに、出力軸51の回転位置を初期位置に設定する。
(Application examples)
FIG. 9 is an internal structure diagram of the
In FIG. 9,
出力軸51の初期位置の設定は、永久磁石4の磁界のピーク値を検出して行うことができる。具体的には、制御部63が磁界の大きさを逐次記憶し、磁界の大きさの増減の変化点を検出すると出力ギヤ52を反転させ、磁界のピーク値で出力軸51を初期位置に設定すれば、出力軸51を初期位置に正確に設定することができる。
The initial position of the
本例のアクチュエータ55は、例えば車両用の空気調整装置の気流調整弁の駆動源として用いることができる。
一般に車両用の空気調整装置の気流調整弁は、電源オフ時にそのままの位置で停止する。このため、電源オン時に気流調整弁を初期位置に設定し直さないと、所定の開度に調整することができない。
本例のアクチュエータ55をこのような車両用の空気調整装置の気流調整弁の駆動源として用いることにより、電源オン時に上述のように出力軸51を初期位置に正確に設定して、出力軸51で操作される気流調節弁の初期設定を正確に行うことができる。
The
In general, an airflow adjustment valve of an air conditioner for a vehicle stops at the same position when the power is turned off. For this reason, unless the airflow adjustment valve is reset to the initial position when the power is turned on, it cannot be adjusted to a predetermined opening degree.
By using the
また、本発明の磁気センサ1によれば、検出範囲が広いため、外部磁界(永久磁石4)を取り付けた出力ギヤ52と磁気センサ1との組み立て精度のバラツキを吸収でき、出力軸51の初期位置を確実に検知することができる。
Further, according to the
さらに、本発明の磁気センサ1によれば、ホール素子に比べて感度のバラツキが非常に小さく、特に車両等に設置されて高温環境下で使用されるアクチュエータに用いた場合、従来のホール素子を磁気センサとして用いたアクチュエータに比べて信頼性の高いものとなる。
Furthermore, according to the
1 磁気センサ
2 磁芯
3 出力電圧
4 永久磁石
L1 励磁コイル
L2 検知コイル
r 距離
50 モータ
50a 回転軸
51 出力軸
52 出力ギヤ
55 アクチュエータ
60 包絡線検波回路
61 位相比較器
62 A−D変換器
63 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記励磁コイルには低周波が印加され、前記検知コイルには高周波が印加され、
前記検知コイルの磁芯に鎖交する前記励磁コイルの磁束と外部磁界の磁束により、前記検知コイルの磁芯が周期的に磁気飽和状態と磁気不飽和状態を繰り返すことによって変調された前記検知コイルの両端電圧に基づいて、前記外部磁界の磁束を検出することを特徴とする磁気センサ。 A magnetic sensor comprising an excitation coil and a detection coil with a magnetic core inserted therein,
A low frequency is applied to the excitation coil, a high frequency is applied to the detection coil,
The detection coil modulated by the magnetic core of the detection coil periodically repeating a magnetic saturation state and a magnetic unsaturation state by the magnetic flux of the excitation coil and the magnetic flux of the external magnetic field linked to the magnetic core of the detection coil A magnetic sensor for detecting a magnetic flux of the external magnetic field based on a voltage between both ends of the magnetic field.
回転軸を有するモータと、複数のギヤを介して伝達される前記モータの駆動力を出力する出力軸と、前記モータの制御を行う制御部とを有し、前記外部磁界を発生する永久磁石が前記出力軸と一体に回転する出力ギヤに設けられ、前記磁気センサは、前記出力ギヤ回転時に前記永久磁石に対向する位置に設けられている、ことを特徴とするアクチュエータ。 An actuator using the magnetic sensor according to any one of claims 1 to 4,
A permanent magnet having a motor having a rotating shaft, an output shaft for outputting the driving force of the motor transmitted through a plurality of gears, and a control unit for controlling the motor, and generating the external magnetic field ; The actuator is provided in an output gear that rotates integrally with the output shaft, and the magnetic sensor is provided at a position facing the permanent magnet when the output gear rotates.
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