JP6705867B2 - センサ - Google Patents
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- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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Description
制御点1(KP1):x値=pitch
制御点2(KP2):x値=0
基準係数点(NF):x値=pitch/2
ここで、「pitch」という値はセンサ素子4.1及び4.2の中心点の間隔に等しい。
nKP=KP/NF
Y=a/64*nKP3+b/64*nKP; a=1〜63、b=63〜1
Delta=|pitch−Y*pitch/2|
2…発信磁石
3…測定区間
4、4.1、4.2…センサ素子
5…磁場
6…第1の成分
Bx、Bx1、Bx2…軸方向成分
7…第2の成分
By、By1、By2…半径方向成分
9…評価ユニット
10…位置信号
13…位置
C、C1、C2、C3、C4、C5、C6…領域
21…一定の補正値
24…アナログ出力
26…真理表
28…シリンダ
29…不連続点
X、X1、X2…軸方向成分の値
Y、Y1、Y2…半径方向成分の値
G…重み付け係数
GS…重み付け係数和
MS…磁場勾配
SK…勾配の等級
P…極性
K…補正値
Q…商
M…磁化
KP…制御点
KP1…制御点1
KP2…制御点2
NF…基準係数点
Claims (10)
- 少なくとも2つのセンサ素子(4)を用いて測定区間(3)に沿った発信磁石(2)の直線的な相対運動を非接触で磁気的に検出するためのセンサであって、前記センサ素子(4)の各々が前記発信磁石の磁場(5)の互いに垂直な2つの成分(6、7)を測定範囲全体にわたって検出し、
第1の成分(6)が軸方向成分(Bx)であり、
第2の成分(7)が半径方向成分(By)であり、
評価ユニット(9)が設けられ、
各センサ素子(4.1、4.2)が検出する軸方向成分(Bx)と各センサ素子(4.1、4.2)が検出する半径方向成分(By)が該評価ユニット(9)において数学的な関数によって評価可能であり、該数学的な関数はARCTAN(半径方向成分/軸方向成分)又はARCTAN(軸方向成分/半径方向成分)であり、
前記ARCTAN(半径方向成分/軸方向成分)又は前記ARCTAN(軸方向成分/半径方向成分)は、前記測定区間(3)に沿った前記発信磁石(2)の位置(13)に対して、単調変化をしない領域を有する特性である位置信号であるセンサにおいて、
前記評価ユニットが、前記測定区間(3)の少なくとも1つの領域(14)における各々の位置信号(10)を一定の補正値(21)で補正することで、前記測定区間(3)全体にわたって単調な値域(12)を有する位置信号(10)を生成するように構成されていること、及び
前記軸方向成分(Bx)の値(X)と前記半径方向成分(By)の値(Y)が、前記軸方向成分(Bx)と前記半径方向成分(By)とを互いに区別するためにそれぞれ異なる重み付け係数(G)で重み付けされ、該重み付け係数(G)が特に2の累乗に相当すること
を特徴とするセンサ。 - 前記センサ素子(4)がTMR技術に基づく角度センサであることを特徴とする請求項1に記載のセンサ。
- 前記センサ素子(4)が、それぞれ少なくとも1つのアナログ出力(24)を備える集積部品であり、前記評価ユニット(9)が、統合されたアナログデジタル変換器を含むマイクロコントローラであり、これにより、前記軸方向成分及び前記半径方向成分に対応する値を有する前記アナログ出力(24)に現れる少なくとも1つのアナログ信号を前記評価ユニット(9)においてデジタル的に処理することが可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記測定区間を少なくとも4つの領域(14)に分割するように構成され、該領域の境界(25)がそれぞれ、ARCTANの値域の不連続点、及び、位置信号(10)が最大の勾配を示す位置に少なくともあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記補正値(21)を求めるために、前記軸方向成分(Bx)の値(X)と前記半径方向成分(By)の値(Y)の重み付け係数(G)を前記領域(14)毎に加算することで重み付け係数和(GS)を算出するように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記補正値(21)を求めるために、|Bxn−Bxn-1|+|Byn−Byn-1|という式により、つまり各磁場成分の2つの相前後する値の絶対差の和により、磁場勾配の比を算出するように構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記補正値(21)を求めるために、第1のセンサの第1の磁場勾配と第2のセンサの第2の磁場勾配の商を算出するように構成され、該商が勾配の等級を作るために等級分け可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記補正値(21)を求めるために、少なくとも請求項5に記載の重み付け係数和と請求項7に記載の勾配の等級から極性を特定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、前記特定された極性、ARCTAN、及び前記半径方向成分(BY)の符号に基づいて、前記測定区間(3)の少なくとも1つの領域(14)において前記位置信号(10)を一定の補正値(21)で補正することで、前記測定区間(3)全体にわたって単調な値域(12)を有する単調な位置信号(10)を生成するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載のセンサ。
- 前記評価ユニット(9)が、補正された位置信号を3次の多項式で近似するように構成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のセンサ。
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