JPH01502294A - 磁気センサーによる測定値の温度補償の方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「磁気センサーによる測定値の温度補償の方法Ｊ本発明は、磁気センサー、とり わけ、磁気抵抗式センサーが、周期的な動作を行う回転式あるいは直線的進行式 のターンテーブル（回転台）上に位置する磁場によって影響をうけるときに、こ のセンサーによって測定される数値の温度補償の方法に関するものである。

磁気センサーは、さらされる磁場とともに変化する出力信号を生ずるセンサーで あることは知られている。ここで、この磁場はその変動が外部パラメーター（媒 介変数）と関係している場であることがあり、これにより、センサーはこの外部 パラメーターに依存して、かつ、この変動を反映する信号を送出することができ る。

従って、例えば、磁場が永久磁石或いは電磁石の位置に依存し、且つ、センサー が、この位置に正確に依存する値を有する信号を送出する。

磁気センサーには、本方法が変更ならびに何らかのタイプの磁気／アナログセン サーとともに適用できるところから、電気信号を送出するホール（）ｆａｌｌ） センサー或いは磁気抵抗式センサーが挙げられる。

このようなタイプのセンサーのもつ欠点は、温度によって著しい偏差を生じ、こ れによりセンサーが送出する信号が、測定パラメーターとセンサーの周囲温度と の関数であるという点である。

このようなタイプのセンサーは、直線性の領域、言い換えれば、送出された信号 が直線的に測定値とともに変化するということを付は加えておく必要がある。

この温度偏差は電子工学的に補償できるであろうが、直線性の領域内にあってさ えも、比較的複雑な電子システムが必要とされ、かつ、もしこのシステムが厄介 な環境下（振動、汚染など）に設置される場合、システムのセンサーのコストや その耐久性や寿命への影響が伴うことが直ちに理解されるであろう。

本発明はより詳細には、何ら電子工学的な補償の手段を利用することなく、単に 機械的な手段によって、磁気センサーでの測定値の温度補償に関するものである 。この温度補償は、測定磁場が磁気センサーにより周期的に監視される場合に、 本発明にしたがって達成される。

事実、本発明によれば、送出される信号の比は、センサーが測定する磁場にさら される場合、および、この磁気センサーが基準磁場にさらされる場合の両方の場 合において、この磁気センサーにより比２／２および連続的に算定される。下記 に示すこの比には、測定値を反映するものであるが、温度変化とは独立しており 、この２つの信号は温度の関数として同じ割合で変化する。

Ｋ　＝　測定値／基準値 それ故、温度変化から完全に独立しており、結果的に、測定されるパラメーター を独占的に反映する値が得られる。上述したように、磁気センサーが磁場におけ る変化に対応して様々な電気信号を送出する磁気抵抗式センサーであって、また 、基準磁気発生器が永久磁石であれば有利である。

有利な実施態様においては、ゼロラインに関してこのセンサーにより交互に送出 される信号の極性を逆にするために１、このセンサーを、測定される磁場の発生 器の前、および、基準磁気発生器の後ろ、あるいはその逆、を通過するように設 置する。

したがって、このセンサーにより送出される信号の強さは、閉そく器（ｂｌｏｑ ｕｅｕｒ）によりピークで測定され、簡便性と信頼性の理由から、信号が存在し ない状態に対応するこのセンサーの”ゼロ”値は、ゼロ以外の数値に位置する。

この数値は、例えば、正の電圧で表わされるものであり、これは信号内の全ての 変化を正の領域に位置させるものである。

本発明は限定を受けない実施例として示してた添付の図面を参照することによっ て、よりよく理解されるであろう。

第１図は、センサーが、測定されるべき磁場の前を、次いで基準磁石の前を交互 に通過している時に、そのセンサーによって送出された信号の例示である。

第２図は、第１図に対応したもので、センサーが第１図の場合よりも高い温度環 境下に置かれた場合を示すものである。

第３図は、センサーが、第１図と同じ温度下に置かれてはいるが、異なった磁場 にさらされているものである。

第４図は、実際の記録を示している。

第１図は実施例を示しており、信号の極性が逆になっている、これは測定値Ｍを 基準信号Ｒから区別するのに便利だからである。この磁場可変エミッタと基準磁 石は、ターンテーブル上に配設されており、さらに図示したように、相互に半回 転だけ位相がずれている。このずれは、もちろん、任意に選択することができ、 したがって、信号ＭおよびＲは、左から右へ流れる時間軸において等しい距離に あるのではない、さらに、この図においては、センサーに作用する磁場の数値が Ｈで表示されており、測定値Ｍおよび基準値Ｒのピークの大きさく強さ）の比は 、Ｋで示した閉そく器で、ピークにおいて定量されたものである。センサーの周 囲の温度はＴ１であり、ゼロラインの両側に示した２つの＋は、単にこのゼロの 値がゼロではなく、正の電圧に位置していることを示している。実際の電気的ゼ ロはこの図の左隅にある。

この図においては他の図と同様に、記録の速度は理解を助けるために意図して理 想化したものであることを付記する必要がある。実際には、この十の記号で囲ま れた”ゼロ”ラインは直線ではなく、第４図に示したように、直線ではなく、様 々な寄生的信号の影響を受けたジグザグの線である。

この第１図おいては、比には、温度Ｔ、については３／２である。

第２図は、温度Ｔｔ＞Ｔ、を記録したものである。センサーにより送出された信 号、すなわち同じ磁場ＨについてのＮ′と、基準磁石の前を通過するセンサーに より送出された信号、すなわちＲ゛とは著しく変化し減少している。

しかしながら、実験によってこの比が、３／２の割合の間に維持されることが判 明している。したがって、比には、同一であり、温度変化はこの比になんら影響 を及ぼさない。

第３図においては第１図と同様な状況がみられ、すなわち、温度はＴ、であるが 、磁場が異なっている（Ｈ’　≠Ｈ）。

基準信号Ｒは、第１図のように維持されている。これは基準磁石を変更しておら ず、数値Ｍｌｌ　を変更しているからである。

例示を目的として、比に’　をこの場合、１／１として選んでいる。

したがって、次のことが示される。

−一方で、温度はセンサーにより測定された測定値Ｋに影響を及ぼさない。

−センサーにより測定された測定値には、別のパラメーターの変化である、すな わちこの場合では、磁場における変化のパラメーターである。

言い換えれば、様々な磁場の影響下にさらした磁気センサーの温度補償は首尾よ 〈実施されている。

この補償の数値は、磁場における変化が、単に磁石の直線性あるいは角度をもっ た変位により誘発でき、また、信号がおよそ１７１０ミリメーターの変位に対し て既に変更されていると考えれば理解できるであろう、したがってこの変位の非 常に正確な測定がなされている。センサーは位置センサーとして作用し、この位 置は、結果的に、もう１つののパラメーターの影響により支配されることがある 。したがって、この他のパラメーターは非常に正確に測定できる。

このタイプのセンサーは、例えば、直線性の領域において、とりわけ、−４０° Ｃから１５０℃という非常に広範囲の温度内で作動することを最後に指摘してお く必要がある。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＦＥ　ＩＮ置ＮＡＴｒＯＮＡＬ　ＳＥＪ＋ＲＣＨＲＥ？Ｏ ＲＴ　ＯＮｅｐｏｒｔ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．センサーの前を周期的に通過する磁場の影響を受けた磁気センサーにより測 定された測定値の温度補償の方法で、それぞれ、センサーが測定する磁場にさら された場合、および、センサーが基準磁場にさらされた場合に、この同じセンサ ーで該センサーにより送出された信号を、比２／２および連続的に計算され、こ の比（Ｋ）が、温度変化から独立した測定値を示すことを特徴とする方法。
2. ２．請求項１の方法で、磁気センサーが電気信号を送出する磁気抵抗式センサー であることを特徴とする方法。
3. ３．請求項１の方法で、基準磁場発生器が永久磁石であることを特徴とする方法 。
4. ４．請求項１、２又は３の方法で、センサーが測定する磁場の発生器の前および 基準磁気発生器の後ろ、又はその逆を通過し、これにより、このセンサーが交互 に送出する信号の極性を逆にすることを特徴とする方法。
5. ５．請求項４の方法で、信号の大きさを閉そく器を用いてピークで測定すること を特徴とする方法。