JP7302920B1 - 磁場検出装置、システム、及び方法 - Google Patents

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Abstract

磁束検出のための装置、システム又は方法は、１組の磁石と相互作用するために第１の縁部に沿った１組の収集点を備えた第１の収集器を有し、第１の収集器は、第１の縁部から離れた第２の縁部上にセンサ点も有し、第２の収集器は、磁石の組と相互作用する第１の縁部に沿った１組の収集点を有し、第３の収集器は、磁石の組と相互作用する第１の縁部に沿った１組の収集点を有する。第２の収集器は、第１の縁部から離れた第２の縁部上にセンサ点も有することができる。第３の収集器は、第１の縁部から離れた第２の縁部上にセンサ点を有することができる。磁束の一部は、第１のセンサ点及び第２のセンサ点から第３のセンサ点にわたる。

Description

本開示は、磁場又は磁束検出に関する。より詳細には、限定としてではなく、本開示は、磁場検出デバイス若しくはシステムの感度を増加するための装置、システム、又は方法を対象とする。
磁性は、長年にわたって公知の基本物理原理の１つである。ほとんどの人は、磁石が２つの極、すなわち互いに引き付けられるＮ極及びＳ極を有することを理解している。人が２つの磁石を同じ極を一緒に互いに向くように置こうとすると、２つの磁石が一緒に集まるのを防ぐ反発力が生じる。磁石によって分配される磁場は、ホール効果センサなどのセンサの使用を通して検出できる。しかしこれらの現在のシステムは、それらの検出機能、並びに磁石及びセンサの相対配置に限界がある。例えばセンサは、磁場内に置かなければならず、しかも他の磁場又は隣接した磁石による干渉を避けるために十分に離さなければならない。これに対処するために、ほとんどのデバイスは、センサを磁石の組の隣に置く。しかしこれには、検出若しくは感知できる磁場又は磁束の量に限界がある。
磁束の方向の検出は、多数の用途、例えばロボット・アクチュエータ、望遠鏡、アンテナなどの線形又は角度位置を測定する手段として使用されている。しかし増々増加する用途には、磁気センサが送達できるものの限度を超える精度が必要である。典型的な回転式磁気センサは、１回転当たり約４０００パルスに限定され、次いで典型的な磁気センサの解像度を増加するような方法で、既存の磁気ベクトルを制御し、分配し、増幅するデバイスによって磁気センサの解像度を増加できることが非常に望ましい。
先行技術の欠点を克服する装置、システム、又は方法を有することが好都合であるはずである。本開示は、そのようなシステム及び方法を提供する。ホールセンサなどの磁気センサは、磁束の強度、大きさ、又は強さを検出できる一方で、他のより精巧な磁気センサは、強度だけでなく、磁束の方向（磁束ベクトルの検出）も検出できる。
本開示は、磁場検出又は磁束の検出に関する。
こうして一態様では、本開示は、１組の磁石と相互作用するように構成された、１組の第１の収集点を備えた第１の収集器を有する、磁場検出装置又はシステムを対象とする。相互作用により、第１の収集点の組は磁石の組によって発生された磁束の一部を受ける又は送ることができる。第１の収集器は、第１のセンサ点も有する。装置又はセンサは、磁石の組と相互作用できる１組の第２の収集点を有する第２の収集器を含む。第２の収集器は、磁石の組によって発生された磁束の一部を受けうる、又は送りうる。第２の収集器は、第２のセンサ点も有することができる。装置又はセンサは、磁束の第１の部分と第２の部分の合計を磁石の組に送る又は受けることにより、磁石の組と相互作用するための１組の第３の収集点を有する第３の収集器を含む。第３の収集器は、第３のセンサ点を有することができる。磁束の一部は、第１のセンサ点及び第２のセンサ点からセンサ検出領域を通って第３のセンサ点にわたってもよい。
別の態様では、本開示は、第１の収集器の第１の縁部に沿った１組の第１の収集点を有し、第１の収集器の第１の縁部から離れた第１の収集器の第２の縁部上の第１のセンサ点を備える第１の収集器と、第２の収集器の第１の縁部に沿った１組の第２の収集点を有する第２の収集器であって、第２の収集は、第２の収集器の第１の縁部から離れた第２の収集器の第２の縁部上に第２のセンサ点を有する、第２の収集器と、第３の収集器の第１の縁部に沿った１組の第３の収集点を有する第３の収集器とを含む、磁場検出装置又はシステムを対象とする。第３のセンサ点は、第３の収集器の第１の縁部から離れた第３の収集器の第２の縁部上に見出されることがある。センサ点は、前記センサ点の配置によって画定されるセンサ隙間の周りに等しく離間することができる。
本開示の特性と考えられる新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に説明されている。しかし本開示自体、並びにそれらの使用、更なる目的、及び利点の好ましい形態は、添付図面とともに読めば、例示的実施形態の以下の詳述を参照して最も良く理解されよう。
磁場検出システムを例示する斜視図である。 磁気検出システムを例示する斜視図である。 磁気検出システムを例示する側面斜視図である。 多段式磁気検出システムを例示する斜視図である。 磁気検出システムを例示する側面図である。 磁気検出システムを例示する側面図である。 磁石アレイを例示する平面図である。 磁石アレイを例示する平面図である。 第１の位置に回転台を備えた、磁場検出システムを例示する平面図である。 第２の位置に回転台を備えた、磁場検出システムを例示する平面図である。 第３の位置に回転台を備えた、磁場検出システムを例示する平面図である。
次に本開示の実施形態について記載する。本開示のこのデバイス及びシステムは、１又は複数の組の磁石から磁束を収集するために使用でき、１回転当たりに読めるパルス数を増加するため、又は別法としてセンサの周りの磁場の回転数を増加するために、センサにより１回転当たりに読めるパルスの数を増加する方法で、その磁束をセンサに伝達することができる。これにより、可動物体のより小さい動きを磁束又は磁場検出を通して測定できる。これに限定されないが、拡大レンズを有する定規、増加した解像度のための針ゲージを含むキャリパ、歯車機構及び長い指示針、すなわちより小さい測定可能なステップが可能なより長い針を利用した目盛、及び測定可能な解像度を増加するために複数の区分及び弁を使用する空気圧ゲージなどの、これらの型のシステムの多くの例が存在する。しかし、磁束又は磁場を使用するための類似の型のシステムが依然として必要である。本開示は、増幅が必要な小さい磁気ベクトルの増分の測定を可能にし、典型的な磁気センサが、追加の組の磁石を必要とすることなく、変化／値／偏差を検出することを可能にする。
磁気検出システム、装置、及び方法は、それに取り付けられた１又は複数の組の磁石を有する台又は他の可動物体の小さい動きを、１組の３つ以上の収集器を利用することにより検出できる。少なくとも２つの収集器は、１又は複数の組の磁石に利用された磁石より幅が小さい（幅は台若しくは可動物体を向く面である）収集点を有する。各磁石の対応する磁束の一部（割合）を収集し、収集された磁束のそれぞれをセンサによって検出するためのセンサ点に向けることにより、センサの感度は増加することができる。
典型的な磁束検出センサは、センサ検出範囲に直接対応する磁石アレイに接近して置かれる。例えば４倍磁気センサは、対応する４倍磁石アレイを持たなければならない。本開示は、可動物体の周囲に沿って配置された磁石の組を使用でき、収集器は、各組の複数の磁石からの磁束の一部を測定し、次いで可動物体を囲む各収集器に対する１組のセンサ点に向けられるが、収集器は、固定物体を中心としても同様に移動できることがある。センサ点は、次いで磁束をセンサに伝達することができる。従って複数の磁石により、センサは収集器の数及び磁石の数の所望の割合に基づいて磁束を受けることができる。例えば２１個の一致した磁石の対が存在し、３個の収集器（少なくとも一実施形態では、１個の全幅及び２個の半幅の収集器）があり、各収集器が１つのセンサ点を有する場合、磁気センサは、可動物体の１回の完全な動き毎にセンサ点の周りで２０回転の磁束／磁場を読むことができ、センサの感知範囲を２０倍にすることができる。収集器により、センサはそれぞれの一致した対の磁石の組を単一の動きとして見ることができ、センサの範囲又は感知機能を増大させる。センサが回転物体の各回転に対して１０００点を読むことができる場合は、収集器により本開示のセンサは回転物体の１回転当たり２０，０００点を読み取ることができる。
図１は、線形構成の磁場検出システム１００を例示する斜視図である。磁場検出システム１００は、（図５Ａ及び５Ｂに見られるように）センサによって検出できる磁束又は磁場の量を増加するために利用でき、センサは、センサ隙間１０２又はセンサ検出領域１０２で磁束又は磁場の量を受けるように構成することができる。
少なくとも一実施形態では、磁場検出システム１００は、センサ（図示せず）と組み合わせた時に、物体の位置付けの検出のためのエンコーダとして利用することができる。センサ隙間１０２は、少なくとも一例では、１組の収集器１０４Ａ、１０４Ｂ、及び１０４Ｃ（集合的に、収集器１０４）によって生成される。集磁器は、エアダクト、油圧ホース、導電体、送水管などと同じ方法で、磁束を伝導し分配することができる構成要素である。収集器の形状に依存して、磁束は操作され、分配され、その他が可能である。典型的な磁気導体は、鉄、フェライト、シリコン、鋼、それらの組み合わせ、又は磁気透過が可能な類似特性を持つ他の材料から作成される。１組は、その組に関連付けられた１又は複数（一部の例では、少なくとも１つ）の品目を含むことができることが理解されるはずである。収集器１０４は、磁束を基端点１０６Ａにおける第１の場所から先端点１０６Ｂにおける第２の場所に送ることができる。磁束又は磁場の量が、センサによって検出された領域内で増加した時に、センサの感度は、磁石の組の量によって決定された係数により、又は収集器及び／若しくは収集点の大きさ及び／又は数に起因して、増加する磁場若しくは磁束の係数によって増加されてもよい。
磁場検出システム１００は、１又は複数の組の磁石１１０Ａ、１１０Ｂ、及び１１０Ｃ、若しくは１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄ、１１１Ｅ、及び１１１Ｆの位置、配向、又は動きを検出するために利用することができる。磁石の組（集合的に磁石１１０及び１１１）は、磁石１１０、１１１の磁場又は磁束の透過性を特定の方向又は手法で可能にする磁気コア１０１と相互作用してもよい。収集器１０４は、これに限定されないが、鉄、フェライト、シリコン、鋼、それらの組み合わせ、又は類似特性を持つ他の材料などの同様の磁気透過性材料から作成されてもよい。磁石１１０、１１１の組及びコア１０１は、線１０３Ａ／１０３Ｂに平行な方向に直線的に動いてもよい。しかし直線運動は、他の例では回転運動であってもよい。同様に、非直線又は非回転運動は、磁場又は磁束源に関連して収集器及び／又は収集点を適切に位置付けることで測定し得る。
収集器１０４Ａ、１０４Ｂ、及び１０４Ｃの組は、少なくとも一例では、１組の収集点１０８Ａ、１０８Ｂ、及び１０８Ｃ（集合的に第１の組の収集点１０８）並びに／又は１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、１０９Ｄ、１０９Ｅ、及び１０９Ｆ（集合的に第２及び第３の組の収集点１０９）のそれぞれを有してもよい。第１の収集器１０４Ａの第１の組の収集点１０８Ａ、１０８Ｂ、及び１０８Ｃは、１組の磁石１１０Ａ、１１０Ｂ、又は１１０Ｃ（他の磁石は図に見られるが、図をわかりやすくするために言及されない）と位置合わせすることができる。収集点１０８の組は、第１の極性からなる１組の磁石と位置合わせすることができる。図では、極性は、Ｓと表されているが、極性は変わってもよいことが理解されるはずであり、又は磁石の組が異なる位置に移動された場合、収集点は異なる極性の磁石と位置合わせされるか、若しくは部分的に位置合わせされてもよい。
例えば第１の収集器１０４Ａは、磁束若しくは磁場を収集器１０４Ａから、又は収集器１０４Ａに完全に伝達することができる手法で、１組の磁石１１０Ａ、１１０Ｂ、及び１１０Ｃと完全に位置合わせされてもよい。収集器１０４Ｂ及び１０４Ｃは、複数の組の磁石１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄ、１１１Ｅ、及び１１１Ｆと部分的に位置合わせされる、第２並びに第３の組の収集点１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、１０９Ｄ、１０９Ｅ、及び１０９Ｆを有することができる。第２並びに第３の組の収集点１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、１０９Ｄ、１０９Ｅ、及び１０９Ｆで収集された磁束は、第１の組の収集点１０８Ａ、１０８Ｂ、及び１０８Ｃから送られた磁束に等しい。収集器１０４Ａ、１０４Ｂ、及び／又は１０４Ｃは、収集点１０８又は１０９の組から離れた対応するセンサ点１０７Ａ、１０７Ｂ、及び１０７Ｃを有してもよい。
それに応じて、磁場検出システム１００は、多数の送り側収集点によって送られた量に等しい、一定量の磁束又は磁場を受ける多数の受け側収集点を持たなければならない。受け側収集点が１組の磁石と部分的に位置合わせされる場合は、受け側収集点の数は、送り側収集点が反対の極性の１組の磁石と完全に位置合わせされる場合に、送り側収集点の数の２倍である必要があるはずである。磁石の組が動かされる、又は移動される際に、受け側収集点は送り側収集点になることができ、送り側収集点は受け側収集点になることができる。受け側収集点によって収集された磁束は、次いでセンサ隙間１０２を通って送り側収集点の組にわたることができる。磁場の位置及び配向は、図６Ａ及び６Ｂを参照して論じられる。しかし磁石の組が動かされ、又は移動され、その結果収集器を通る磁束の収集及び送りが変化すると、センサによって測定され、及び／又は決定されることが可能なセンサ隙間１０２内の磁束若しくは磁場も変化することを理解されるはずである。少なくとも一例では、磁石の組と位置合わせする収集点の一部の割合は、感度の増加が可能な係数の一部であることが可能である。例えば５個の収集器が利用される場合、そのうち４個を送り用として、対応する磁石のそれぞれの４分の１と位置合わせすると、感度は対応する量だけ増加させることができる。
図２は、回転構成の磁気検出システム２００を例示する斜視図である。磁気検出システム２００は、収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃと選択的に位置合わせされる磁石の組（集合的に２１０及び２１１）を有することができる。収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃは、特定数の収集点又はセンサ点に対して設計することができる。各収集器は、磁束又は磁場を受けることができる１組の収集点２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、２０８Ｄ、２０８Ｅ、並びに／又は２０９Ａ、２０９Ｂ、２０９Ｃ、２０９Ｄ、２０９Ｅ、及び／若しくは２０９Ｆ（集合的に収集点の組２０８若しくは２０９）、並びにセンサ点２０７Ａ、２０７Ｂ、及び／若しくは２０７Ｃ（集合的にセンサ点２０７）を有することができる。収集点２０８又は２０９は、少なくとも一実施形態では、送り側収集点２０８及び受け側収集点２０９を表してもよい。また別法として、収集点２０８又は２０９は、受け側収集点２０８及び送り側収集点２０９であってもよい。
公知のように、磁場又は磁束は、磁石のＮ極端部からＳ極端部に動く。少なくとも一例では、受け側収集点２０９は、磁石２１０のＮ極又はＮ極に配向された組と位置合わせすることができる一方で、送り側収集点２０８は、磁石２１１のＳ極若しくはＳ極に配向された組と位置合わせすることができ、又は一部と位置合わせすることができる。磁石２１０、２１１は、中心軸２２２を中心に回転する回転台２２０上に組み立てられてもよい。磁石２１０、２１１が（回転台２２０の回転により）回転されると、収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃは、磁場又は磁束が収集点で極性を変える際に、受け側収集器から送り側収集器へ、又は送り側収集器から受け側収集器へ移行してもよい。例えば、例示された各収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃは、各組を形成する６個の個々の収集点２０８、又は２０９を有し、収集点２０８の第１の組は１組の磁石２１０と直接位置合わせされ、第２及び第３の組の収集点２０９は、第２の組の磁石２１１と部分的に位置合わせされる（ずれる）。これにより、第２及び第３の組の収集点２０９は、第２の組の磁石２１１によって発生された磁束若しくは磁場の一部を収集する又は受けることができる。
オフセット比は、少なくとも一例では、送り側収集点２０８の数を受け側収集点２０９の総数で割ることによって計算され得る。またオフセット比は、他の例では、各収集器に望ましい収集点の数を決定するために使用されてもよい。オフセット比に受け側収集点２０９の総数を掛けることにより、送り側収集点２０８の数が得られるはずである。例えば所望のオフセット比が０．２５すなわち４分の１である場合に、送り側収集点の数に４を掛けることにより、受け側収集点の総数が得られるはずであり、これは次いで受け側収集器の数で割られるはずである。収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃの数が３と例示されているが、それぞれが磁石２１０、２１１の組と位置合わせし、又は部分的に位置合わせする、追加の収集器が存在することが可能である。例示されたように、オフセット比は、半分、０．５、すなわち２分の１であるはずである。
収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃは、磁束若しくは磁場の方向づけ、導入、又は送りが可能な磁気透過性材料から構成されてもよい。少なくとも一実施形態では、磁気遮蔽は、収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃの１又は複数の縁部に添付して、それらを通る磁束又は磁場の集中を増加させることができる。収集点２０８、２０９は、対応するセンサ点２０７に磁束を収集でき、又は対応するセンサ点２０７から磁束を送ることができる。センサ点２０７は、均一の磁場がセンサ隙間２０２を通ることができる構成に配置される。例えば収集器２０４ＡがＳ極と位置合わせされる場合、そのセンサ点２０７Ａは、Ｓ極も有する一方で、収集器２０４Ｂ及び２０４Ｃは、Ｎ極磁束の半分をそれぞれが通るように構成され、これは次いでＮ極磁束がＳ極磁束又は磁場に引き付けられる際に、第１の収集器２０４Ａを磁気係合し又は理論結合をすることができる。この磁束又は磁場は、センサ隙間２０２を通過し、センサがセンサ隙間２０２内に結合され、又は置かれるように構成されて、センサ隙間２０２内で磁束若しくは磁場の極性、配向、又は大きさを取り上げ、測定し、或いは決定することができる。
収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃは、複数の磁石若しくは磁石２１０、２１１の組から磁束を受けること又は送ることができるので、磁束若しくは磁場の大きさ又は強度はセンサ隙間２０２内で増加することができ、センサの感度を増加することができる。センサの感度の増加は、収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び２０４Ｃの収集点２０８、２０９の数が要因である可能性がある。収集器２０４Ａ、２０４Ｂ、及び／又は２０４Ｃを通る磁束の量が回転中に変化すると、部分的に位置合わせされた収集点は、完全に位置合わせされ、本来完全に位置合わせされていた収集点は、部分的に位置合わせされ、それに応じて磁束が変わる。
図３は、回転構成の磁気検出システム３００を例示する側面斜視図である。磁気検出システム３００は、１又は複数の組の磁石３１０又は３１１によって放射された磁束又は磁場の検出ができるように構成することができる。磁束又は磁場は、１又は複数の収集器３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ（集合的に収集器３０４）によって収集され、又は１又は複数の収集器３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ（集合的に収集器３０４）を通って向けられることができる。収集器３０４は、１組の収集点３０８又は収集点３０９を収集器３０４の第１の端部に有してもよい一方で、収集器３０４の第２の端部は、別の収集器若しくは収集器３０４の組から磁束若しくは磁場を送る又は受けるための１組のセンサ点３０７Ａ、３０７Ｂ、或いは３０７Ｃ（集合的にセンサ点３０７）を有することができる。センサ点３０７は、センサ隙間３０２を生成するように構成することができる。センサ隙間３０２は、少なくとも一実施形態では、隙間内若しくは隙間の近くにセンサを受領し、又はセンサを置くことができるように構成される。少なくとも一例では、近くとは、センサ隙間３０２の１インチ又は対応するメートル法変換（２．５４ｃｍ）内であるはずである。センサは、少なくとも一例では、ホール効果センサ、磁場センサ、磁束センサ、電磁センサ、それらの組合せ、又は磁場の配向若しくは方向、磁場の大きさ若しくは強度、又は磁場に関する他のデータ若しくは情報を検出、計算或いは決定できる他のセンサであってもよい。
少なくとも一実施形態では、収集器３０４は、中心軸３２２の周りに半径方向に配置される。同様に、磁石３１０又は３１１の組も、少なくとも一実施形態では、中心軸３２２の周りに半径方向に配置されてもよい。収集器３０４は、磁石３１０又は３１１の組より中心軸３２２から更に離れて例示されているが、収集器３０４及び磁石３１０、３１１の組は、磁石３１０、３１１の組が収集器３０４より中心軸３２２から更に離れるなどの、あらゆる数の構成で配置されてもよいことが理解されるはずである。少なくとも一例では、磁石３１０又は３１１の組は、回転台３２０に沿って配置されてもよい。回転台３２０は、ホイール、スポーク、ワゴンホイール、これに限定されないが、円形、楕円形、多角形、又は近く、すなわち磁石３１０、３１１の組の磁束若しくは磁場の範囲内に配置された２つ以上の収集器３０４を有することができる他の設計を含む、他の形状などに構成されてもよい。この例は、これに限定されないが、ロボット、制御システム、フィードバック・システム、音響制御システム、写真システム、光制御システム、車両制御システム、航空機制御システム、モータ、コンベアシステム、それらの組合せ、又は別の物体の位置に基づいた物体の検出若しくは操作を含む他のシステムなどの、多数の産業用途に有益であることが可能である。
収集器３０４は、収集点３０８及び３０９を有することができる。各収集器は、あらゆる数の構成で位置合わせされた１つ若しくは複数の収集点、又は１組の収集点を有することができることが理解されるはずである。収集点３０８又は３０９の位置合わせにより、センサ隙間３０２に伝達された磁束の量を計算することができる。回転台３２０が回転される際に、磁石３１０及び３１１の組が回転されることにより、収集点３０８及び３０９と位置合わせする磁石も変わる。磁石の１つを通る中心線３２６は、収集点３０８がオフセット量３２８とどのように位置合わせされ得るかを示す。オフセット量３２８は、収集点３０８の収集点３０９に対するオフセット比に基づいてもよい。例えば、収集点３０９の数は、収集点３０８の数にオフセット比を掛けた数と等しくなければならない。一部の例では、センサ隙間３０２の周りにセンサ点を追加できるために追加の収集器が必要であることがある。センサ隙間３０２に沿ったセンサ点が多いほど、センサ隙間３０２の領域内に見出することができる磁束又は磁場が多い。追加として、センサ点の数は、収集点に対するセンサ点の割合が、各回転台、１組の磁石内の磁石の数、収集器の数、又は収集点の数に対して生成できるように、感度を高めることも可能にし得る。
図４は、回転構成の多段式磁気検出システム４００を例示する斜視図である。多段式磁気検出システム４００は、１組の収集器４０４Ａ、４０４Ｂ、及び４０４Ｃ（集合的に収集器４０４）の使用を通して小型磁気検出システム４００を可能にできる。収集器４０４は垂直に配置することができ、収集器４０４Ａは１段であり、収集器４０４Ｂは２段を有することができ、収集器４０４Ｃは２段を有することができ、各収集器のセンサ点を同じ水平面上に位置合わせすることができる。各収集器４０４Ｂ及び４０４Ｃは、２つの水平区分４０５Ａ及び４０５Ｂを有してもよく、各収集器４０４Ｂ及び４０４Ｃは、２つの独自の垂直区分４０５Ｃ及び４０５Ｄを有する。垂直区分４０５Ｃ及び４０５Ｄは、少なくとも一実施形態では、収集器４０４の垂直積載又は位置合わせができるように２つの異なる長さである。収集器４０４は、収集器４０４の第１の端部に収集点４０８及び収集器４０４の第２の端部に少なくとも１つのセンサ点４０７が可能であるように配置することができる。収集器４０４は、磁石４１０及び４１１の組が１又は複数の収集器４０４と相互作用できるように配置することができるが、それらの全てが同時ではない。例えば、３つの収集器４０４Ａ、４０４Ｂ、及び４０４Ｃが存在する場合に、１つの収集器４０４Ａは第１の組の磁石４１０と位置合わせすることができ、残りの２つの収集器４０４Ｂ及び４０４Ｃは第２の組の磁石４１１と位置合わせすることができる。長さ４０５Ｃ及び４０５Ｄは、センサ点４０７Ａ、４０７Ｂ、及び４０７Ｃが同じ水平面に位置合わせされることが可能である。水平面は、１つの収集器４０４と位置合わせされてもよく、又は１つ若しくは複数の収集器４０４から設計仕様書により特定された距離だけ離間されてもよい。
磁石４１０及び４１１の組は、回転台４２０又は移動可能な他のデバイスに沿って構成されてもよい。例えば回転台４２０は、回転子、固定子、又は横方向の動きをさせることができる線形台であってもよい。また磁石４１０及び４１１の組は、非磁気透過性材料４３０の一部によって分離されてもよい。非磁性材料４３０の一部は、これに限定されないが、プラスチック、木材、合成物、非磁性金属、非鉄金属、それらの組合せ、又は同様の特性を有する他の材料などの材料を含むことができる。追加として、非磁気透過性材料４３０の一部は、磁石４１０の組と磁石４１１の組との間に設計固有の間隔を提供することができる。例えば磁石４１０及び４１１の組は、磁石のＮ極が中心軸４２２から外方を向いて構成された第１の組の磁石４１０を含んでもよい一方で、第２の組の磁石４１１は、磁石のＳ極が中心軸４２２から外方を向いて構成される。磁石４１０及び４１１の組は、一致した対の磁石を生成するために代替様式で配置されてもよく、すなわち１つの磁石は、外方を向くＳ極を有する１つの磁石の隣に、外方を向くＮ極を有する。
図５Ａは、磁気検出システム５００Ａを例示する側面図である。磁気検出システム５００Ａは、センサ５３４Ａ又は５３４Ｂを垂直５３２Ａ又は水平５３２Ｂに位置付けることができる。センサ５３４Ａ、５４３Ｂは、センサ隙間５０２Ａ若しくは５０２Ｂ内に、又は実質的にセンサ隙間５０２Ａ若しくは５０２Ｂ内に置かれてもよい。センサ５３４Ａ、５３４Ｂは、磁束若しくは磁場を検出、決定、又は計算できるあらゆるセンサであることが可能である。少なくとも一実施形態では、センサはホール効果センサである。
磁気検出システム５００Ａの１つの可能な利点は、センサ５３４Ａ、５３４Ｂを磁石５１０、５１１の組から特定の距離を離して置く機能である。磁石５１０、５１１の組は、中心軸５２２を中心に回転できる回転台５２０の周りに配置されてもよい。理解されるはずであるように、磁石５１０、５１１の組は、磁束又は磁場の強度に基づいて磁石５１０、５１１の組を囲む磁束又は磁場を発生する。センサ５３４Ａ、５３４Ｂの測定値は、磁石５１０、５１１の組への接近度に基づいて影響を受けることがある。従って収集器５０４は、磁束又は磁場をより高感度で正確に測定できるために、センサ５３４５Ａ、５３４Ｂを磁石５１０、５１１の組から離れて、又は遠くに置くことができる。
角度５３６は、収集器５０４の一部として生成することができる。角度５３６は実質的に直角として例示されているが、設計者によって所望されたあらゆる角度、又はあらゆる数の特定の場所にセンサ５３４Ａ、５３４Ｂの設置を可能にする特定の設計も可能である。角度５３６は、収集器５０４を複数の位置及び商業的用途に利用することができ得る。
図５Ｂは、磁気検出システム５００Ｂを例示する側面図である。磁気検出システム５００Ｂは、センサ５３４を位置付ける５３２ことができる。センサ５３４は、センサ隙間５０２内に、又は実質的にセンサ隙間５０２内に置かれてもよい。センサ５３４は、磁束若しくは磁場を検出、決定、又は計算できるあらゆるセンサであることが可能である。少なくとも一実施形態では、センサはホール効果センサである。
磁気検出システム５００Ｂの１つの可能な利点は、センサ５３４を磁石５１０、５１１の組から特定の距離を離して置く機能である。磁石５１０、５１１の組は、中心軸５２２を中心に回転できる回転台５２０の周りに配置されてもよい。理解されるはずであるように、磁石５１０、５１１の組は、磁束又は磁場の強度に基づいて磁石５１０、５１１の組を囲む磁束又は磁場を発生する。センサ５３４の測定値は、磁石５１０、５１１の組への接近度に基づいて影響を受けることがある。従って収集器５０４Ａ、５０４Ｂ、及び５０４Ｃ（集合的に収集器５０４）は、磁束又は磁場をより高感度で正確に測定できるために、センサ５３４を磁石５１０、５１１の組から離れて、又は遠くに置くことができる。
例えば収集器５０４Ａ、５０４Ｂ、及び５０４Ｃは、垂直構成に配置される。垂直構成は、センサ５３４を磁気源５３８から水平にずらすことができる。少なくとも一実施形態では、磁気源５３８は、２組の磁石５１０、５１１を含む。磁石５１０、５１１の組は、外方を向くＮ極を有する第１の組の磁石、及び外方を向くＳ極を有する第２の組の磁石で編成される、一致した対の磁石に配置することができる。
収集器５０４Ａ、５０４Ｂ、及び５０４Ｃは、設計の特定の距離だけ垂直方向に離間された３つの異なる段５４０Ａ、５４０Ｂ、及び５４０Ｃ上のそれぞれの収集点５０８Ａ、５０８Ｂ、及び５０９であることが可能である。少なくとも一例では、収集器５０４Ａはセンサ隙間５０２と同じ段５４０Ａ上にある一方で、収集器５０４Ｂは、第１の段５４０Ａ及びセンサ隙間５０２を有する段から第１の距離５４２Ａだけ離間された第２の段５４０Ｂ上にあり、収集器５０４Ｃは、第１の段５４０Ａ及びセンサ隙間５０２を有する段から第２の距離５４２Ｂだけ離間された第２の段５４０Ｃ上にある。収集器５０４を通る磁束又は磁場の流れ、及び収集器５０４の長さに基づいて、可能な強度又は大きさの損失を考慮するために、１又は複数の収集器５０４に追加の収集点が必要であることがあることを理解されるはずである。例えば収集器５０４Ｃは、収集器５０４Ａ若しくは５０４Ｂによって収集された磁束若しくは磁場の大きさ又は強度に対する磁束又は磁場の割合を維持するために、追加の収集点を有することがある。
この例に加えて、収集器５０４Ａ及び５０４Ｃは、外方を向くＮ極を有する１組の磁石５１０と部分的に位置合わせされることを考慮されたい。収集器５０４Ｂは、外方を向くＳ極を有する１組の磁石５１１と位置合わせされる。収集器５０４Ａ及び５０４Ｃに対する磁束又は磁場の割合は、半分（１／２）である。しかし収集器５０４Ｃの収集点５０８Ｂからセンサ点５０７Ｃの組への距離に起因して、磁束の約５パーセントの損失があるが、収集点５０８Ｂの数を２つ増加した場合に、損失を考慮しても、収集器５０４Ａと同じ大きさ若しくは強度の磁束又は磁場を維持し得る。磁気検出システム５００Ｂの設計によって指定されるように収集器の割合及び数を修正し得るので、この例で記載された数字は例示であることが理解されるはずである。
図６Ａは、磁石アレイ６５０Ａを例示する平面図である。磁石アレイ６５０Ａは、磁気コア６０１に関連して配置された磁石６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃ、及び６１１Ａ、６１１Ｂの組を有してもよい。第１の組の磁石６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃ（集合的に磁石５１０）は、磁石６１０のＮ極を磁気コア６０１に背を向けて配置されている。一方、第２の組の磁石６１１Ａ、６１１Ｂ（集合的に磁石６１１）は、磁石６１１のＳ極を磁気コア６０１に背を向けて配置されている。磁石５１０の組と５１１の組との間、又は個々の磁石の間に空隙６５６も見出されることがある。空隙６５６は、別法として磁石６１０、６１１の組を互いに隔離する鉄金属、又は非磁気透過性材料であってもよい。
磁場６５２Ａ、６５２Ｂ、６５２Ｃ、６５２Ｄ（集合的に磁場６５２）及び磁場６５４Ａ、６５４Ｂ、６５４３Ｃ、６５４Ｄ（集合的に磁場６５４）は、磁束及び磁場を他の磁気透過性材料又は磁気コアに伝達できる。磁場６５２、６５４は、磁石のＮ極から対応する磁石のＳ極に進む。絶縁材料又は空隙６５６がない場合、磁場は、磁石のＮ極から同じ磁石のＳ極に進むことがある。
図６Ｂは、磁石アレイ６５０Ｂを例示する平面図である。磁石アレイ６５０Ｂは、磁気コア６０１と相互作用する磁石の組が交互配置であるハルバッハ配列（Ｈａｌｂａｃｈ ａｒｒａｙ）であることが可能である。ハルバッハ配列（Ｈａｌｂａｃｈ ａｒｒａｙ）により、隣接した磁石に対して空隙又は絶縁を使用することなく、磁場を特定の方向に増加させることができる。ハルバッハ配列（Ｈａｌｂａｃｈ ａｒｒａｙ）の１つの可能な利点は、磁石によって発生された磁束若しくは磁場の大きさ又は強度を増加できることである。増加した大きさ又は強度は、Ｔ字形状又は十字形状に磁石を独特な配置によって促進される。Ｔ字又は十字形状は、Ｎ極６６１Ａ及びＳ極６６１Ｂを有する垂直磁石６６０を有することによって生成され、これはＮ極６６３Ａ及びＳ極６６３Ｂを備えた２つの水平磁石６６２Ａ及び６６２Ｂと磁気係合される。この例では、Ｎ極６６１Ａが上方を向いている時に、水平磁石６６２Ａ、６６２ＢのＮ極６６３Ａは、垂直磁石６６０を向く。逆にＳ極６６１Ｂが上方を向き、水平磁石６６２Ａ、６６２ＢのＳ極６６３Ｂが垂直磁石６６０を向くことも真実であることが可能であることを理解されるはずである。
この配置では、Ｎ極区分６６６Ａ及びＳ極区分６６６Ｂ（集合的に区分６６６）が存在することが可能である。２つの区分６６６は、この例では水平磁石６６２Ｂを分割して見える。区分６６６は、磁場６５２Ａ、６５２Ｂ、６５２Ｃ、及び６５２Ｄ（集合的に磁場６５２）、並びに磁場６５４Ａ、６５４Ｂ、６５４Ｃ、６５４Ｄ、６５４Ｅ、及び６５４Ｆ（集合的に磁場６５４）が可能であり、磁場６５２はＮ区分６６６ＡからＳ区分６６６Ｂに延在する。磁場６５４は、磁気コア６０１付近に見出され、どこにでも互いに隣接したＮ極及びＳ極が存在する。
例えば磁場６５４Ａ及び６５４Ｂは、Ｎ極区分６６６Ａから隣接したＳ極区分６６６Ｂに動く。同様に別のＮ極区分も、Ｓ極区分６６６Ｂによって受けられた磁場６５４Ｃの一部を有する。少なくとも一例では、各Ｎ極区分６６６Ａは、Ｎ極区分６６６Ａから発する２つの磁場６５４Ａ及び６５４Ｂ（又は磁場区分）を有することができ、各Ｓ極区分６６６Ｂは、Ｎ極区分から発する２つの磁場６５４Ｂ及び６５４Ｃ（又は磁場区分）を受ける。磁石の他の構成又は配置も利用してもよいことが理解されるはずである。
図７Ａは、第１の位置７６８Ａに回転台７２０を備えた、磁場検出システム７００を例示する平面図である。図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃを参照するが、特に図７Ａでは、回転台７２０は、回転台７２０の外周に沿って２つ以上の組の磁石７１０（Ｎ極が外方を向いている）及び７１１（Ｓ極が外方を向いている）を有してもよい。磁石７１０、７１１の組は、まさにそれらの性質上、それらのＮ極から磁場又は磁束を発生し、Ｓ極に向かって動く。
磁力線７５２Ａ、７５２Ｂ、及び７５２Ｃ（集合的に磁力線７５２）は、磁束を磁石７１０の組から収集器７０４Ｂに伝達した結果である。収集器７０４Ｂは、少なくとも１つのセンサ点７０７Ｂを有する第２の端部から離れた１組の収集点７０８Ａ、７０８Ｂ、７０８Ｃ、７０８Ｄ、７０８Ｅ、及び７０８Ｆ（集合的に収集点７０８）を第１の端部に有する。磁力線７５２Ｂは、収集点７０８が、回転台７２０から外方に向くそれらのＮ極を有する磁石７１０の組と１００パーセントすなわち完全に位置合わせされるので、Ｎ極磁場とみなすことができる。完全な位置合わせは、収集点７０８が磁石７１０の組を形成する磁石の幅より小さい幅（幅は磁石７１０の組を向く側面である）であるので有利である。完全に位置合わせすることにより、収集点７０８は、磁石７１０の組から最大量の磁束を収集することができる。磁束及び対応する磁力線７５２Ｂは、収集点７０８からセンサ点７０７Ｂに動くことができる。センサ点７０７Ｂは、センサ隙間７０２の周りに配置することができる。センサ点７０７Ｂは、収集器７０４Ａ及び７０４Ｃの対応するセンサ点７０７Ａ及び７０７Ｃを有してもよい。
センサ隙間７０２は、センサ（図示せず）を配置することができる。磁力線７５２の方向は、方向指示器７７０によって第１の位置７７２に示されている。磁力線７５２Ｂは、磁石７１０の組からの磁束の全てを含有する。磁束は、センサ隙間７０２を通って収集器７０４Ａ及び７０４Ｃに伝達することができる。磁束は、収集器７０４Ｂから２つの収集器７０４Ａと７０４Ｂとの間を分割してもよい。見てわかるように、磁力線７５２Ａ及び７５２Ｃは磁力線７５２Ｂの数と等しい。２つの収集器７０４Ａと７０４Ｃとの間を分割する理由は、収集点７０９Ａ及び７０９Ｂが磁石７１１の組からずれていることである。収集点７０９Ａ及び７０９Ｂは、７０９Ａ及び７０９Ｂの幅の半分が磁石７１１の組と位置合わせされる手法で位置付けられる。収集点７０９Ａ及び７０９Ｂの幅の半分のみが磁石７１１の組と位置合わせされるので、磁束の半分のみが各収集器７０４Ａ及び７０４Ｃから磁石７１１の組に伝達されることが可能である。こうして収集器７０４Ｂによって収集された磁束は、収集器７０４Ａ及び７０４Ｃから伝達された磁束の量と等しい。回転台７２０が回転すると、磁束は図７Ｂ及び７Ｃに示されたように移動する。
図７Ｂは、第２の位置７６８Ｂに回転台７２０を備えた、磁場検出システム７００を例示する平面図である。図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃを参照するが、特に図７Ｂでは、回転台７２０は、中心軸（図示せず）を中心に回転することができる。第１の位置７６８Ａ（図７Ａに例示されている）から第２の位置７６８Ｂに回転された時に、収集点７０８、７０９Ａ、及び７０９Ｂの位置合わせは、磁石７１０及び７１１のそれぞれの組から移動することができる。
図７Ａでは、収集点７０８は、磁石７１０の組と完全に位置合わせされている一方で、図７Ｂでは、収集点７０８は、磁石７１１の組と部分的に位置合わせされている。同様に収集点７０９Ａは、図７Ａでは、磁石７１１の組と部分的に位置合わせされているが、回転台７２０が第２の位置７６８Ｂに回転した後に、収集点７０９Ａは、磁石７１０の組と完全に位置合わせされる。収集点７０９Ｂは、第１の位置７６８Ａ（図７Ａに見られる）及び第２の位置７６８Ｂの両方で、磁石７１１の組と部分的に位置合わせされたままである。しかし収集点７０９Ｂが部分的に位置合わせされた磁石７１１の組の一部は、第１の位置７６８Ａから第２の位置７６８Ｂに移動される。
収集点７０８、７０９Ａ、及び７０９Ｂと磁石７１０、７１１のそれぞれの組との位置合わせのこれらの変化により、磁力線７５２が移動することができる。それぞれの収集点７０８、７０９Ａ、及び７０９Ｂは、回転台７２０及び磁石７１０、７１１のそれぞれの組の位置に基づいて再位置合わせされるので、センサ隙間７０２内で測定された磁場の配向は移動する。配向の移動は、方向指示器７７０によって第２の位置７７３に示されている。方向指示器７７０の移動は、回転台の回転の倍数である。例えば収集器７０４は、測定可能な磁場又は磁束の２０倍の乗算を可能にすることがある。これにより、方向指示器７７０が、回転台７２０の１回の完全な回転に対して２０回の完全な回転を完了し得ることが更にわかる。
図７Ｃは、第３の位置７６８Ｃに回転台７２０を備えた、磁場検出システム７００を例示する平面図である。図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃを参照するが、特に図７Ｃでは、第３の位置７６８Ｃは、回転台７２０が第１の位置７６８Ａ（図７Ａ）から第２の位置７６８Ｂ（図７Ｂ）に動き、今は第３の位置７６８Ｃにあるように、磁力線７５２の変化を視覚的に表す。方向指示器７７０の第３の位置７７４は、センサがセンサ隙間７０２内で検出することがある磁場又は磁束の変化を例示する。上に記載されたように、測定可能な磁束の相乗効果により、磁場又は磁束を決定するためのセンサの感度を増すことができる。
収集器７０４がセンサの増加した感度を使用できる方法の例は、ロボット工学の分野にある。例えばロボット工学応用で使用する時に、センサと組み合わせた収集器７０４は、ロボットアームのわずかな移動の検出を可能にすることができる。各収集器に対する収集点の数、及び収集点の数に基づいて、数学的関係は、他のロボットシステム又はセンサを制御するコンピューティング・デバイスにプログラムすることができる。ロボットアーム、ホイール、若しくは他の可動物体であることが可能な回転台７２０が移動又は回転されると、収集器７０４によって捕捉若しくは収集された磁束又は磁場も同様に変化する。図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃに示されたように、回転台７２０における更に小さい移動は、磁力線７５２によって示されたように、磁場又は磁束を大きく移動させることができる。
絶縁材料は示されていないが、収集器は、磁束又は発生された磁場が他の収集器に受けられる又は送られることを防ぐために、異なる表面に絶縁材料を有することができることに留意されるはずである。追加として、あらゆる絶縁材料が、磁気損失を低減する助けとなることができるように、収集器内の磁束又は磁場を拡大することができることもある。
本開示は好ましい実施形態を参照して具体的に示されて記載されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形及び詳細の様々な変化をそこに行ってもよいことが当業者には理解されよう。本発明者らは、当業者が適宜このような変形を利用することを予期しており、本発明者らは、本明細書で詳細に記載されている以外に本発明が実施されることを意図する。従って本開示は、準拠法で許可されているように、本明細書に添付された特許請求の範囲に列挙された主題の修正形態及び等価物を全て含む。その上、本明細書に別段の指示がない限り、又は明らかに文脈と矛盾しない限り、その可能な全ての変形形態における、上述の要素のいかなる組合せも本開示によって包含される。
本明細書に開示された原理による様々な実施形態が上に記載されているが、これらは例のみとして提示されているものであり、制限するものではないことを理解されたい。従って本開示の広がり及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、本開示から公表するあらゆる特許請求の範囲及びそれらの等価物のみで画定されるべきである。更に上記の利点及び特徴は、記載された実施形態に提供されているが、そのように公表された特許請求の範囲の適用を上記の利点の任意又は全てを達成する工程及び構造に限定するものではない。
追加として、本明細書の章見出しは、連邦規則法典第３７巻１．７７条の提案と一致させるため、又は別法により構成の手がかりを提供するために提供される。これらの見出しは、本開示から発行し得る、任意の特許請求の範囲に説明された本発明を限定又は特徴付けるものではない。詳細には、例を挙げると、見出しは「技術分野」を指すが、特許請求の範囲は、この見出しに基づいて選択された言い回しによって、いわゆる技術分野を説明するように制限されるべきではない。更に背景情報としての技術の説明は、特定の技術が本開示における任意の実施形態の従来技術であることを認めると解釈されるべきではない。「発明の概要」も、公表された特許請求の範囲に記載された実施形態の特徴付けとみなすべきではない。その上、本開示における単数形の「発明」へのいかなる言及も、本開示に新規の単一点しか存在しないと主張するために使用されるべきではない。複数の実施形態は、本開示から公表する複数の特許請求の範囲の限定に従って説明されてもよく、そのような特許請求の範囲は、それによって保護される実施形態及びそれらの等価物を定義する。全ての例において、そのような特許請求の範囲は、本開示に照らしてそれらの独自の利点とみなすべきだが、本明細書に記載された見出しによって制限されるべきではない。

Claims (20)

  1. １組の磁石と相互作用するように構成された１組の第１の収集点及び第１のセンサ点を有する第１の収集器であって、第１の収集点の前記組は、磁石の前記組によって発生された磁束の第１の部分を受けるように構成される、第１の収集器と、
    磁石の前記組と相互作用するように構成された１組の第２の収集点及び第２のセンサ点を有する第２の収集器であって、第２の収集点の前記組は、磁石の前記組によって発生された前記磁束の第２の部分を受けるように構成される、第２の収集器と、
    磁石の前記組と相互作用するように構成された１組の第３の収集点及び第３のセンサ点を有する第３の収集器であって、第３の収集点の前記組は、前記磁束の前記第１の部分と前記第２の部分の合計を磁石の前記組に送る、第３の収集器とを含み、
    前記磁束の前記第１の部分、及び前記磁束の前記第２の部分は、前記第１のセンサ点及び前記第２のセンサ点からセンサ検出領域を通って前記第３のセンサ点にわたる、磁場検出システム。
  2. 前記第１の収集器は、磁石の前記組の第１の部分と相互作用する、請求項１に記載の磁場検出システム。
  3. 前記第２の収集器は、磁石の前記組の第１の部分と相互作用する、請求項１に記載の磁場検出システム。
  4. 前記第３の収集器は、磁石の前記組の第１の部分と相互作用する、請求項１に記載の磁場検出システム。
  5. 前記第１の収集器は磁石の前記組の第１の部分と相互作用し、前記第２の収集器は磁石の前記組の第２の部分と相互作用し、前記第３の収集器は磁石の前記組の第３の部分と相互作用する、請求項１に記載の磁場検出システム。
  6. 磁石の前記組は、第１の収集点の前記組、第２の収集点の前記組、及び第３の収集点の前記組に関連して可動である、請求項１に記載の磁場検出システム。
  7. 磁石の前記組が第１の収集点の前記組、第２の収集点の前記組、及び第３の収集点の前記組に関連して動く時に、前記磁束の前記第１の部分の量、及び前記磁束の前記第２の部分の量は、磁石の前記組の動きに従って修正される、請求項１に記載の磁場検出システム。
  8. 前記第１のセンサ点、前記第２のセンサ点、及び前記第３のセンサ点は、磁束センサと相互作用することができる、請求項１に記載の磁場検出システム。
  9. 磁石の前記組は複数対の磁石を更に含み、各対はＮ極及びＳ極を有し、磁石の前記組内の磁石の数は、前記磁場検出システムの感度を決定する、請求項１に記載の磁場検出システム。
  10. 第１の収集器の第１の縁部に沿った１組の第１の収集点、及び前記第１の収集器の前記第１の縁部から離れた前記第１の収集器の第２の縁部上の第１のセンサ点を有する前記第１の収集器と、
    第２の収集器の第１の縁部に沿った１組の第２の収集点、及び前記第２の収集器の前記第１の縁部から離れた前記第２の収集器の第２の縁部上の第２のセンサ点を有する前記第２の収集器と、
    第３の収集器の第１の縁部に沿った１組の第３の収集点、及び前記第３の収集器の前記第１の縁部から離れた前記第３の収集器の第２の縁部上の第３のセンサ点を有する前記第３の収集器とを含み、
    前記センサ点は、前記センサ点の配置によって画定されるセンサ隙間の周りに等しく離間される、磁場検出システム。
  11. 前記第１の収集器は、磁気透過性材料から作成される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  12. 前記第２の収集器は、磁気透過性材料から作成される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  13. 前記第３の収集器は、磁気透過性材料から作成される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  14. 第１の収集点の前記組は、前記第１の収集器の前記第１の縁部に沿って等しく離間される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  15. 第２の収集点の前記組は、前記第２の収集器の前記第１の縁部に沿って等しく離間される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  16. 第３の収集点の前記組は、前記第３の収集器の前記第１の縁部に沿って等しく離間される、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  17. 前記第１のセンサ点、前記第２のセンサ点、及び前記第３のセンサ点は、前記センサ隙間を画定する時に互いに接触しない、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  18. 磁場の検出のために前記センサ隙間に接近して置かれたセンサを更に含む、請求項１０に記載の磁場検出システム。
  19. １組の磁石と相互作用するように構成された第１の収集器の第１の縁部に沿った１組の第１の収集点、及び前記第１の収集器の前記第１の縁部から離れた、前記第１の収集器の第２の縁部上の第１のセンサ点を有する前記第１の収集器であって、第１の収集点の前記組は、磁石の前記組によって発生された磁束の第１の部分を受けるように構成される、第１の収集器と、
    磁石の前記組と相互作用するように構成された第２の収集器の第１の縁部に沿った１組の第２の収集点、及び前記第２の収集器の前記第１の縁部から離れた前記第２の収集器の第２の縁部上の第２のセンサ点を有する前記第２の収集器であって、第２の収集点の前記組は、磁石の前記組によって発生された前記磁束の第２の部分を受けるように構成される、第２の収集器と、
    磁石の前記組と相互作用するように構成された第３の収集器の第１の縁部に沿った１組の第３の収集点、及び前記第３の収集器の前記第１の縁部から離れた前記第３の収集器の第２の縁部上の第３のセンサ点を有する前記第３の収集器であって、第３の収集点の前記組は、前記磁束の前記第１の部分及び前記第２の部分の合計を磁石の前記組に送る、第３の収集器とを含み、
    前記センサ点は、前記センサ点の配置によって画定されるセンサ隙間の周りに等しく離間され、
    前記磁束の前記第１の部分、及び前記磁束の前記第２の部分は、前記第１のセンサ点及び前記第２のセンサ点からセンサ検出領域を通って前記第３のセンサ点にわたる、磁場検出システム。
  20. 磁場の検出のために前記センサ隙間に接近して置かれたセンサを更に含み、
    前記センサによって検出された際に、前記第１の収集器は磁石の前記組の第１の部分と相互作用し、前記第２の収集器は磁石の前記組の第２の部分と相互作用し、前記第３の収集器は磁石の前記組の第３の部分と相互作用し、
    前記第１の収集器、前記第２の収集器、及び前記第３の収集器は、磁気透過性材料から作成されるので、前記センサによる検出が起き、
    磁石の前記組は複数対の磁石を更に含み、磁石の各対はＮ極及びＳ極を有し、磁石の前記組内の磁石の数は、前記磁場検出システムの感度を決定する、請求項１９に記載の磁場検出システム。
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