JP5628143B2 - 磁気変位センサ - Google Patents
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Description
本発明によれば、x軸の方向(x方向)及びy軸の方向(y方向)における磁石の適切な形成により、改善された測定特性から得られることがわかった。x方向における適切な形成により、変位センサのx方向における行程の範囲における磁束密度のz成分が直線化される。こうして変位センサは、所望の行程内で許容最大磁束密度を持つz成分に対する直線状特性曲線を持つ。これにより行程の各箇所で、変位センサの同じ最大分解能が保証される。更に変位測定に基く制御システムを簡単に設計することができる。なぜならば、特性曲線が直線的に延びているからである。y方向における適切な形成により、取付け公差によりy方向に生じる横ずれの範囲において、z成分が実質的に一定であるようにすることができる。従って直線状特性曲線は、y方向における磁石の横ずれとは実質的に無関係である。これにより高度の強さ及び取付け公差に対する不感性が得られる。必要に応じて選択的にx方向及びy方向に形成を行うことができる。
まず磁石4,5は、x方向に、必要な行程ΔX内に許容最大磁束密度Bzを持つ直線状特性曲線が生じるように形成されている。磁石4,5は更に又はその代わりに、y方向に、磁束密度低下が規定された範囲内の横ずれΔYによって起こらないように、形成されている。x方向の形態付与により、検出される磁束密度の直線状特性曲線が全行程ΔXにわたって得られ、従って行程ΔXの各個所で、変位センサ1の最大分解能が得られる。y方向における形態付与によって、変位センサ1は取付け公差に対して不感である。
Claims (14)
- 磁界を形成するための第1の磁石(4)及び第2の磁石(5)と磁束密度センサ(3)とを有する磁気変位センサであって、
前記第1の磁石(4)及び前記第2の磁石(5)は、静止状態中に当該中心をx軸にほぼ沿わせて配置されていて、
前記第1の磁石(4)及び前記第2の磁石(5)は、静止状態中にy軸に対してほぼ対称に配置されていて、
前記磁束密度センサ(3)と前記第1の磁石(4)及び前記第2の磁石(5)とが、前記x軸の方向に互いに相対移動可能であり、
前記磁束密度センサ(3)は、z軸の方向に延びる磁界の磁束密度のz成分(Bz)を測定するように構成されている当該磁気変位センサにおいて、
前記磁石(4,5)の、前記z軸の方向に延びる第1のz寸法(Z1)が、前記y軸に向かって減少するように、各磁石(4,5)が、前記x軸の方向に形成されている結果、前記z成分(Bz)が、行程(ΔX)の範囲内でほぼ直線の特性曲線を成し、かつ
前記磁石(4,5)の、前記z軸の方向に延びる第2のz寸法(Z2)が、前記x軸に向かって減少するように、各磁石(4,5)が、前記y軸の方向に形成されている結果、前記z成分(Bz)が、横ずれ(ΔY)の範囲内でほぼ一定であることを特徴とする磁気変位センサ。 - 各磁石(4,5)は、輪郭体(8)を有し、内側輪郭縁(K)を有する断面輪郭(Q)が、長方形半分(R)に沿って形成されるように、この輪郭体(8)は形成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気変位センサ。
- 各磁石(4,5)は、輪郭体(8)を有し、内側輪郭縁(K)を有する断面輪郭(Q)が、半円(H)に沿って形成されるように、この輪郭体(8)は形成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気変位センサ。
- 各磁石(4,5)は、輪郭体(8)を有し、内側輪郭縁(K)を有する断面輪郭(Q)が、楕円半分(E)に沿って形成されるように、この輪郭体(8)は形成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気変位センサ。
- 前記内側輪郭縁(K)は、直線状であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記断面輪郭(Q)は、三角形であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記断面輪郭(Q)は、2つのほぼ直角部分を有する四角形であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記内側輪郭縁(K)は、非直線状であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記断面輪郭(Q)は、2つのほぼ直角部分を有する四角形であることを特徴とする請求項8に記載の磁気変位センサ。
- 各磁石(4,5)は、輪郭体(8)を有し、この輪郭体(8)は、第1の内側輪郭縁(K1)を有する第1の断面輪郭(Q1)と第2の内側輪郭縁(K2)を有する第2の断面輪郭(Q2)とによって形成されていて、前記第1の断面輪郭(Q 1 )及び第2の内側輪郭縁(K 2 )は、1つの軌道(R)の一部分に沿って形成されることを特徴とする請求項1に記載の磁気変位センサ。
- 前記輪郭体(8)は、底(12)と一緒に1つの部材として形成されていることを特徴とする請求項2〜10のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記第1の磁石(4)及び前記第2の磁石(5)は、一緒に1つの部材として形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記第1の磁石(4)及び前記第2の磁石(5)は、軟磁性の磁石保持体(6)上に配置されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
- 前記磁束密度センサ(3)は、その少なくとも一部を前記第1の磁石(4)と前記第2の磁石(5)とによって区画された収容室間(A)内に配置されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の磁気変位センサ。
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