JP6412014B2 - 磁気角エンコーダおよび電子水道メータ - Google Patents
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- 磁気角エンコーダであって、カウンティングホイールと、前記カウンティングホイール上に同軸上に取り付けられている永久磁石(100、300)と、検出面内で前記永久磁石によって生成される磁場成分を検出し、代表的信号を出力するために、前記永久磁石の前記検出面内に位置するトンネリング磁気抵抗角変位センサと、前記トンネリング磁気抵抗角変位センサからの前記出力信号を、前記カウンティングホイール回転角を表すデジタルコードに変換するデジタル処理回路とを備え、前記永久磁石(100、300)は円筒環構造を有し、第1の永久磁石ユニット(101、301)および第2の永久磁石ユニット(102、302)を備え、前記第1の永久磁石ユニット(101、301)および前記第2の永久磁石ユニット(102、302)は直径断面(110、310)の対応する両側に対称に配置されており、前記第1の永久磁石ユニット(101)は、前記円筒環の軸方向に沿って整列されている磁化(103)を有し、前記第2の永久磁石ユニット(102)は、前記円筒環の軸方向に沿って逆平行の方向に整列されている磁化(104)を有し、または、前記第1の永久磁石ユニット(301)は、前記直径断面(310)に垂直に整列されている磁化(303)を有し、前記第2の永久磁石ユニット(302)は、前記直径断面に(310)垂直に整列されており、他方に対して平行に整列されている磁化(304)を有し、前記検出面(120、320)は前記永久磁石(100、300)の前記円筒環形状面に隣接し、それに平行に位置し、前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは、前記永久磁石の前記検出面内で、前記軸に沿った相対距離をおいて、前記検出面の内側領域内で特定の半径をおいて位置しており、前記検出面の前記内側領域内で、前記永久磁石は、前記永久磁石の回転角αに線形比例する、角度φに向けられている磁場成分を生成することをさらに特徴とする、磁気角エンコーダ。
- 前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは2軸であり、互いに対して直交して配列されている2つの単軸角変位センサ、または、互いに対して90度回転されている2つの別個のホイートストンブリッジセンサを含む、請求項1に記載の磁気角エンコーダ。
- 前記永久磁石の前記円筒環端面と前記トンネリング磁気抵抗角変位センサとの間の距離は、1〜5mmの範囲内にある、請求項1に記載の磁気角エンコーダ。
- 前記第1の永久磁石ユニット(101、301)の前記磁化(103、303)および前記第2の永久磁石ユニット(102、302)の前記磁化(104、304)は同じサイズである、請求項1に記載の磁気角エンコーダ。
- 前記円筒環型永久磁石(100、300)の外径は3〜200mmであり、前記円筒環型永久磁石の内径は1〜100mmであり、前記円筒環型永久磁石の軸長は1〜50mmである、請求項1に記載の磁気角エンコーダ。
- 電子水道メータであって、複数の計数ユニットおよびデジタル処理回路を備え、前記計数ユニットの各々は回転シャフトに接続されているカウンティングホイールと、カウンティングホイールに同軸上に取り付けられている永久磁石と、トンネリング磁気抵抗角変位センサとを備え、前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは、検出面内で前記永久磁石によって生成される磁場成分を検出し、代表的信号を出力するために、前記永久磁石の前記検出面内に位置しており、隣接する計数ユニットはN:1の回転比で回転し、Nは1よりも大きい整数であり、前記デジタル処理回路は、各トンネリング磁気抵抗角変位センサの前記出力信号をデジタルコードに変換するために、各角変位センサに接続されており、前記永久磁石(100、300)は円筒環構造を有し、第1の永久磁石ユニット(101、301)および第2の永久磁石ユニット(102、302)を備え、前記第1の永久磁石ユニット(101、301)および前記第2の永久磁石ユニット(102、302)は直径断面(110、310)の対応する両側に対称に配置されており、前記第1の永久磁石ユニット(101)は、前記円筒環の軸方向に沿って整列されている磁化(103)を有し、前記第2の永久磁石ユニット(102)は、前記円筒環の軸方向に沿って逆平行の方向に整列されている磁化(104)を有し、または、前記第1の永久磁石ユニット(301)は、前記直径断面(310)に垂直に整列されている磁化(303)を有し、前記第2の永久磁石ユニット(302)は、前記直径断面(310)に垂直に整列されており、他方に対して平行に整列されている磁化(304)を有し、前記検出面(120、320)は前記永久磁石(100、300)の前記円筒環形状面に隣接し、それに平行に位置し、前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは、前記永久磁石の前記検出面内で、前記軸に沿った相対距離をおいて、前記検出面の内側領域内で特定の半径をおいて位置しており、前記検出面の前記内側領域内で、前記永久磁石は、前記永久磁石の回転角αに線形比例する、角度φに向けられている磁場成分を生成することをさらに特徴とする、電子水道メータ。
- 前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは2軸であり、互いに対して直交して配列されている2つの単軸角変位センサ、または、互いに対して90度回転されている2つの別個のホイートストンブリッジセンサを含む、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記電子水道メータの前記デジタル処理回路は通信インターフェースに接続されている、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記トンネリング磁気抵抗角変位センサは、前記永久磁石の前記検出面(120、320)内に位置しており、前記永久磁石(100、300)の前記円筒環端面と前記検出面との間の距離は、1〜5mmの範囲内にある、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記第1の永久磁石ユニット(101、301)の磁化(103、303)および前記第2の永久磁石ユニット(102、302)の前記磁化(104、304)は同じサイズである、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記円筒環型永久磁石(100、300)の外径は3〜20mmであり、前記円筒環型永久磁石(100、300)の内径は1〜15mmであり、前記円筒環型永久磁石(100、300)の軸長は1〜10mmである、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記電子水道メータは2〜10個の計数ユニットを含む、請求項6に記載の電子水道メータ。
- 前記隣接する計数ユニットの前記カウンティングホイールは10:1の回転比で回転する、請求項6に記載の電子水道メータ。
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