JPH0210235A - 歪検出器 - Google Patents
歪検出器Info
- Publication number
- JPH0210235A JPH0210235A JP63162807A JP16280788A JPH0210235A JP H0210235 A JPH0210235 A JP H0210235A JP 63162807 A JP63162807 A JP 63162807A JP 16280788 A JP16280788 A JP 16280788A JP H0210235 A JPH0210235 A JP H0210235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- passive member
- magnetic
- magnetostrictive
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 14
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 8
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
この発明は歪検出器に関するものである。
（従来の技術〕
第２図は例えば特開昭５７−２１１０３０号公報に示さ
れた従来の歪検出器を示し、１はトルクを受ける輪状の
受動部材、２は受動部材ｌに帯状に固着され、受動部材
１に印加されたトルクによっで発生する内部歪量に応じ
て透磁率が変化する一対の高透磁率軟磁性材からなる磁
歪層、３は各磁歪層２の外周にそれぞれ設けられ、その
透磁率の変化量を検出する一対の検出コイルである。各
＆ｎ歪層２は複数個の短冊状素片から構成されており、
左右対称に±４５°の角度をなすよう配設されている。
れた従来の歪検出器を示し、１はトルクを受ける輪状の
受動部材、２は受動部材ｌに帯状に固着され、受動部材
１に印加されたトルクによっで発生する内部歪量に応じ
て透磁率が変化する一対の高透磁率軟磁性材からなる磁
歪層、３は各磁歪層２の外周にそれぞれ設けられ、その
透磁率の変化量を検出する一対の検出コイルである。各
＆ｎ歪層２は複数個の短冊状素片から構成されており、
左右対称に±４５°の角度をなすよう配設されている。
次に、動作について、説明する。受動部材１に外部から
トルクが印加されると、短冊状素片からなる磁歪層２の
長軸方向を主軸とする主応力が発生する。この主応力は
例えば一方の磁歪層２の素片群について引張力であると
すれば、他方の磁歪層２の素片群については圧縮力であ
る。一般に、磁歪定数がゼロではない磁性材料に応力が
加わるとその磁気的性質が変化し、結果として透磁率が
変化する。この現象は機械エネルギを電気エネルギに変
換するいわゆる磁歪変換器で使われるものであり、磁性
体を変形させると変形量に応じて透磁率が変化するＶｌ
ｌｌａｒｌ効果に該当する。又、磁歪の大きさを定量的
に表わす量である磁歪定数が正の場合は、引張力が働く
ときに透磁率カ増大シ、圧縮力が働（ときは透磁率が減
少すること、及び磁歪定数が負の場合にその逆の結果と
なることが知られている。従って、外部より印加された
トルク量に応じた変形を磁歪層２の透磁率変化として検
出し、この透磁率変化を検出コイル３により磁気的イン
ピーダンスの変化として検出することにより、受動部材
ｌに印加されたトルク量及びこれに伴う歪量を検出する
。
トルクが印加されると、短冊状素片からなる磁歪層２の
長軸方向を主軸とする主応力が発生する。この主応力は
例えば一方の磁歪層２の素片群について引張力であると
すれば、他方の磁歪層２の素片群については圧縮力であ
る。一般に、磁歪定数がゼロではない磁性材料に応力が
加わるとその磁気的性質が変化し、結果として透磁率が
変化する。この現象は機械エネルギを電気エネルギに変
換するいわゆる磁歪変換器で使われるものであり、磁性
体を変形させると変形量に応じて透磁率が変化するＶｌ
ｌｌａｒｌ効果に該当する。又、磁歪の大きさを定量的
に表わす量である磁歪定数が正の場合は、引張力が働く
ときに透磁率カ増大シ、圧縮力が働（ときは透磁率が減
少すること、及び磁歪定数が負の場合にその逆の結果と
なることが知られている。従って、外部より印加された
トルク量に応じた変形を磁歪層２の透磁率変化として検
出し、この透磁率変化を検出コイル３により磁気的イン
ピーダンスの変化として検出することにより、受動部材
ｌに印加されたトルク量及びこれに伴う歪量を検出する
。
上記した従来の歪検出器においては、検出コイル３への
通電により発生した磁束は磁歪層２を通流し、磁歪層２
における歪による透磁率変化が検出コイル３の出力変化
として検出される。しかしながら、上記磁束は磁歪７！
２の下部の受動部材ｌにも浸入し、受動部材１は一般に
Ｓ Ｓ ４１ 、５ＰＣＧなどの強磁性材の鋼材から形
成されており、受動部材１の磁気特性のバラツキや′ｅ
磁による経年変化等によって検出誤差を生じ・るという
課題があった。
通電により発生した磁束は磁歪層２を通流し、磁歪層２
における歪による透磁率変化が検出コイル３の出力変化
として検出される。しかしながら、上記磁束は磁歪７！
２の下部の受動部材ｌにも浸入し、受動部材１は一般に
Ｓ Ｓ ４１ 、５ＰＣＧなどの強磁性材の鋼材から形
成されており、受動部材１の磁気特性のバラツキや′ｅ
磁による経年変化等によって検出誤差を生じ・るという
課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、受動部材に起因する検出誤差を防止するこ
とができる歪検出器を得ることを目的とする。
ものであり、受動部材に起因する検出誤差を防止するこ
とができる歪検出器を得ることを目的とする。
（課題を解決するだめの手段）
この発明に係る歪検出器は、受動部材とけ歪層間に、良
導電性金属または超電導材からなり受動部材とけ歪層間
を磁気的に絶縁する磁気分ｈ１層を設けたものである。
導電性金属または超電導材からなり受動部材とけ歪層間
を磁気的に絶縁する磁気分ｈ１層を設けたものである。
この発明における磁気分Ｎ層は、表皮効果あるいはマイ
スナー効果により磁束が磁歪層下部の受動部材に通流す
るのを阻止する。
スナー効果により磁束が磁歪層下部の受動部材に通流す
るのを阻止する。
［実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図において、受動部材１の表面にはＣｕ。
図において、受動部材１の表面にはＣｕ。
Ｍ、＾ｇ、 Ａｕ等の良導電性金属からなる磁気分離層
４をメツキ加工により形成し、磁気分離層４の表面に接
着層５を介してアモルファス磁性材やパーマロイからな
る磁歪Ｎ２を接着する。磁歪Ｎ２の周囲には検出コイル
３を設ける。
４をメツキ加工により形成し、磁気分離層４の表面に接
着層５を介してアモルファス磁性材やパーマロイからな
る磁歪Ｎ２を接着する。磁歪Ｎ２の周囲には検出コイル
３を設ける。
上記構成において、検出コイル３への通電によ（ωは磁
束の角周波数、σは導体の導電率、μは導体の透磁率）
で表わされ、磁気分離層４はσが大きく、ωも大きいの
でδは小さくなる。 Ｃｕの場合、第３図に示すように
ω−５０ｋｌｌｚでδ−２５０ｐｅａ程度である。従っ
て、磁気分Ｓｔ層４の厚さを２００ｎ程度にすれば磁束
は受動部材１には浸入せず、磁歪層２及び磁気分離層４
と受動部材ｌとは磁気的に分離され、絶縁される。この
ため、受動部材１の磁気特性のバラツキや経年変化によ
って検出誤差を生じることがない。
束の角周波数、σは導体の導電率、μは導体の透磁率）
で表わされ、磁気分離層４はσが大きく、ωも大きいの
でδは小さくなる。 Ｃｕの場合、第３図に示すように
ω−５０ｋｌｌｚでδ−２５０ｐｅａ程度である。従っ
て、磁気分Ｓｔ層４の厚さを２００ｎ程度にすれば磁束
は受動部材１には浸入せず、磁歪層２及び磁気分離層４
と受動部材ｌとは磁気的に分離され、絶縁される。この
ため、受動部材１の磁気特性のバラツキや経年変化によ
って検出誤差を生じることがない。
第４図はこの発明の第２の実施例を示し、この実施例で
は予め磁気分！ＷＪ４を磁歪層２にメツキにより取付け
、この磁気分離層４を接着層５を介して受動部材１に接
着する。この実施例でも第１の実施例の効果を有すると
ともに、化学的に不安定で充分な接着強度が得難い磁歪
層２を化学的に安定した磁気分離層４を介して受動部材
ｌに接着することにより充分な接着強度が得られ、信牽
ｎ性を向上することができる。
は予め磁気分！ＷＪ４を磁歪層２にメツキにより取付け
、この磁気分離層４を接着層５を介して受動部材１に接
着する。この実施例でも第１の実施例の効果を有すると
ともに、化学的に不安定で充分な接着強度が得難い磁歪
層２を化学的に安定した磁気分離層４を介して受動部材
ｌに接着することにより充分な接着強度が得られ、信牽
ｎ性を向上することができる。
第５図はこの発明の第３の実施例を示し、この例では磁
気分離層４を接着層５を介して受動部材ｌに接着し、こ
の磁気分離層４に接着層５を介して磁歪層２を接着して
おり、第１の実施例と同様な効果を有する。
気分離層４を接着層５を介して受動部材ｌに接着し、こ
の磁気分離層４に接着層５を介して磁歪層２を接着して
おり、第１の実施例と同様な効果を有する。
第６図はこの発明の第４の実施例を示し、この例では磁
気分ＭＰＪ４を受動部材ｌ及び磁歪層２に直接取付けて
おり、第１の実施例と同様な効果を有する。
気分ＭＰＪ４を受動部材ｌ及び磁歪層２に直接取付けて
おり、第１の実施例と同様な効果を有する。
なお、上記各実施例では磁気分離層４の受動部材！また
は磁歪層２への直接取付は主にメツキ加工により行った
が、蒸着やイオンブレーティングによって取付けてもよ
い、又、接着Ｔ！ｉ ５の代りに非磁性の結合部材を用
いてもよい、さらに、磁気分離層４として良導電性金属
を用いたが、超電導材を用いてもよい、この場合、超電
導材のマイスナー効果により磁束の表皮深さδ＝Ｏとな
り、磁気的絶縁が達成される。
は磁歪層２への直接取付は主にメツキ加工により行った
が、蒸着やイオンブレーティングによって取付けてもよ
い、又、接着Ｔ！ｉ ５の代りに非磁性の結合部材を用
いてもよい、さらに、磁気分離層４として良導電性金属
を用いたが、超電導材を用いてもよい、この場合、超電
導材のマイスナー効果により磁束の表皮深さδ＝Ｏとな
り、磁気的絶縁が達成される。
以上のようにこの発明によれば、受動部材と磁歪層との
間に良導電性金属または超電導材からなる磁気分離層を
設けており、検出コイルへの通電により発生した磁束は
磁気分離層の表皮効果あるいはマイスナー効果によりＭ
１歪層下部の受動部材に浸入しない、このため、磁歪層
と受動部材とは磁気的に絶縁され、受動部材の磁気的特
性のバラツキや経年変化による歪検出の誤差発生は防止
される。
間に良導電性金属または超電導材からなる磁気分離層を
設けており、検出コイルへの通電により発生した磁束は
磁気分離層の表皮効果あるいはマイスナー効果によりＭ
１歪層下部の受動部材に浸入しない、このため、磁歪層
と受動部材とは磁気的に絶縁され、受動部材の磁気的特
性のバラツキや経年変化による歪検出の誤差発生は防止
される。
第１図はこの発明の第１の実施例による歪検出器の要部
断面図、第２図は従来の歪検出器の構成図、第３図はＣ
ｕの磁束の表皮深さ特性図、第４図〜第６図はこの発明
の第２〜第４の実施例による歪検出器の要部断面図であ
る。 １・・・受動部材、２・・・磁歪層、３・・・検出コイ
ル、４・・・磁気分ｌＩ！を層。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１ 図 １ ：受動部材 ２：磁歪層 ４：磁気分離層 第３ワ 第４区 第５ 面 第 図
断面図、第２図は従来の歪検出器の構成図、第３図はＣ
ｕの磁束の表皮深さ特性図、第４図〜第６図はこの発明
の第２〜第４の実施例による歪検出器の要部断面図であ
る。 １・・・受動部材、２・・・磁歪層、３・・・検出コイ
ル、４・・・磁気分ｌＩ！を層。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１ 図 １ ：受動部材 ２：磁歪層 ４：磁気分離層 第３ワ 第４区 第５ 面 第 図
Claims (1)
- 外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成された
高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の周囲に配
設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁率変化
を検出する検出コイルを備えた歪検出器において、良導
電性金属または超電導材からなり受動部材と磁歪層間を
磁気的に絶縁する磁気分離層を受動部材と磁歪層間に設
けたことを特徴とする歪検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162807A JPH0210235A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 歪検出器 |
| US07/336,812 US5022275A (en) | 1988-06-15 | 1989-04-12 | Strain measuring device employing magnetostriction and having a magnetic shielding layer |
| KR1019890005803A KR920010551B1 (ko) | 1988-06-15 | 1989-05-01 | 왜곡측정방법 및 왜곡측정장치 |
| US07/686,380 US5105667A (en) | 1988-06-15 | 1991-04-17 | Strain measuring device employing magnetostriction and having a magnetic shielding layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162807A JPH0210235A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 歪検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210235A true JPH0210235A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15761595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63162807A Pending JPH0210235A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-29 | 歪検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210235A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4892153B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-03-07 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63162807A patent/JPH0210235A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4892153B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-03-07 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5022275A (en) | Strain measuring device employing magnetostriction and having a magnetic shielding layer | |
| US4986137A (en) | Strain detector with magnetostrictive elements | |
| JPH01212301A (ja) | ひずみセンサ | |
| KR930011089B1 (ko) | 왜곡 검출장치 | |
| JP3549539B2 (ja) | 磁気弾性的な非接触型のトルクトランスデューサ | |
| JPS5977326A (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP3206027B2 (ja) | 微小電流センサ | |
| US4955241A (en) | Magnetoelastic force-measuring device | |
| US5193267A (en) | Method of manufacturing magnetostriction stress detectors | |
| KR930005163B1 (ko) | 자기 왜곡식 응력 검출기 및 그 제조방법 | |
| JPH0210235A (ja) | 歪検出器 | |
| JPH08233927A (ja) | 薄膜フラックスゲート磁気センサ及びその製造方法 | |
| EP0992777A1 (en) | Magnetostriction detecting type sensor | |
| JP3449160B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子及びそれを用いた回転センサ | |
| JPH01314932A (ja) | 歪測定方法及び歪測定装置 | |
| JPH0194230A (ja) | 歪検出装置 | |
| JPS63266326A (ja) | 歪検出器 | |
| JPH0763627A (ja) | 力学量センサ | |
| JP2560781B2 (ja) | 歪検出装置 | |
| JPH0210233A (ja) | 歪検出器 | |
| KR930003543Y1 (ko) | 스트레인(Strain)검출기 | |
| JPH02311726A (ja) | 磁歪式応力検出器の製造方法 | |
| JPS62203032A (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JPH02154130A (ja) | 歪検出器 | |
| JPH02234065A (ja) | 加速度検出器 |