JPH02116752A - 集積駆動発電機のための磁気的ピック・アップ回路 - Google Patents

集積駆動発電機のための磁気的ピック・アップ回路

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JPH02116752A
JPH02116752A JP1237392A JP23739289A JPH02116752A JP H02116752 A JPH02116752 A JP H02116752A JP 1237392 A JP1237392 A JP 1237392A JP 23739289 A JP23739289 A JP 23739289A JP H02116752 A JPH02116752 A JP H02116752A
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coil
magnetic
electromagnetic field
signal
generated
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JP1237392A
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Inventor
Edwin L Pospischil
エドウィン・エル・ポスピシル
Otto W Dschida
オットー・ダブリュ・デシダ
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Original Assignee
Sundstrand Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術的な分野1 この発明は、a積駆動発電機(lnLegraLedD
rive Generator :以下“IDG”と表
記する)において使用されるタイプの磁気的ピック・ア
ップ回路に関するものであって、IDCの構成部品の回
転速度を決定するためのものである。ここに、IDGに
おける発電機は、その中で該磁気的ピック・アップ回路
が動作する周囲の電磁界を生成させるものである。
[’iT既の技術1 −fi的な意味がらすれば、磁気的ピック・アップ回路
は新規なものではない、長年にわたり、多くの適用にお
いて、回転するシャツ1−の速度または位置の検知をす
ることが必要とされてきている。
回転するシャフトの速度を検知するための最も効率的で
信頼性のあるやり方は、シャフトの運動をIR誠的な手
段で直接的に検知するよりも、磁気的な誘導の効果を用
いることである。
Iff械的合手段がシャフトの速度を検知するために使
用されていた早期の時期においては、機械的な手段の諸
要素の間のtI!械的な変動のために、シャツ!・の速
度に関して誤りのある読み収りを生じる可能性の7)る
ことが認められていた。従って、従来の装置には、機械
的な変動の問題を回避するための、Fl /lの構成の
ものが組み込まれていた。磁気的なピック・アップ配列
は、この踵の問題に対する回答を出すものと考えられる
。シャフトの速度または位置の検知において含まれてい
る磁気的なピック・アップの配列は、幾つかの一般的な
技術的関連性を有するものである。
先行技術の典型的なものは、サト−(Sago)他によ
る米国特許第4.369.405号に記載されているよ
うな回転位置検知装置である。1個の回転シャフトには
、その回転基準位置を表す部位を除いて、その周辺上に
複数個の磁気ボール〈磁極)が収り付けられている。一
対の磁気的な検知手段であって、該磁気ボールのピッチ
に関連するように、その間での搭載のピッチを有してい
るものが、回転する磁気ボールに対向するように配置さ
れて、そQAC成分が互いに半周期だけ位相が異なって
いる出力を発生するようにされている。差動回路を含ん
でいる波形整形回路は、一対の磁気検知手段における出
力のAC成分間の差を表す出力を発生させる。更に、該
差動回路の差動出力がある所定のレベルと比較器により
比較されて、方形波出力を発生するようにされる。この
組み合わせの効果として、回転磁気ボールに影響をおよ
ぼすような機械的に誘導される変動が互いにキャンセル
される。しかしながら、サトー(Sato)他によれば
、一対の磁気検知手段によって生成されろ13号につい
て、全体として対称的なキャンセル操作を克服するため
に、回転するような基準が必要とされる。
このすl−−(Sago)他においては、この発明にお
いて後述されるような、周囲の電磁界の存在は考慮され
ていない、更に、このすl□ −(Sago)他による
回転磁界は、このような回転磁界で生じる電磁気的な干
渉のために、隣接する発電機の電磁界には有害なもので
ある。
プレスリ(+’resley)による米国特許第398
4713号は、補償用ボールを備えた磁気的速度センサ
を指向するものでrlる。アレスリ(rre!]1ey
)によれば、車両によって駆動される調べ車(LOII
ewhee l )の存在、および、軸的な不13列と
変動とに対する従属が必要とされる。この調べ車は磁気
材料からなるものであって、連続的な部位と歯付きの部
位とを有している。検知手段は該調べ車に隣接して配置
されており、この検知手段を構成するものは、該歯付き
の部位に隣接する調べ車の一方の側における検知用ボー
ル、および、該連続的な部位に隣接するとともに、該歯
付きの部位からは遠隔にされている、調べ車の他方の側
における補償用ボールである。このような態様において
、調べ車において誘導される機械的な変動は、検知用ボ
ールおよび補償用ボールの各々において誘導される電気
的信号とは、その大きさが等しく、逆の極性のものにな
る。これらのボールからの信号は一緒に加えられて互い
にキャンセルされ、調べ車の歯付きの部位によって生成
された、検知用ボールからの信号だけが残留するように
される。いうまでもなく、この信号は調べ車の速度を表
すものである。ブレスリ(+’resley)による特
許においては、サトー(Sato)他による特許と同様
に、それ自体は、この発明においてf&述されるような
、周囲の電磁界の存在に関f&するものではない。
ロッカート(Lokkart)による米国特許第3.9
61.214号は、速度ピック・アップを指向するもの
であって、8!械的な変動または他の非回転的な!ll
激に起因する不所望の信号をキャンセルするための同様
な考えを用いるものである。ロッカート(1,okka
rL)によって必要とされるものは、軸の周囲を回転す
る部材であって基板上に搭載されているもの、および、
該部材に対して位置的にIQ131して固定されている
磁気ロータであって該部材とともにピック・アップを越
えて連続的に移動するものである。該ロータには、等し
く角度的な間隔をおいたm部のセットが、谷部によって
隔てられて設けられている。一対の磁気的なピック・ア
ップが該ロータに隣接して配置されていて、該歯部に最
も近いピック・アップの端部は、その移!lJの方向に
おいて離れて配置されている。このピック・アップの間
隔のおき方は、該歯部の間隔のおき方に関連されている
。不所望な信号のキャンセル操作は、この間隔のおき方
によって達成されるものであって、これに基づいてピッ
ク・アップによって生成される信号は、キャンセルされ
るべき回転可能部材の回転によるものではなく、各ピッ
ク・アップ上のそれらの等しくはあるが逆向きの効果り
よるものである1周囲の電磁界が存在することは、ロッ
カート(LokkarL)による発明が、後述されるこ
の発明と同様に機能する環境の一部ではない。
これ以外の先行技術は、他の(le9s gerlin
e)状況について、磁気的なピック・アップを用意する
考えを単に適用しただけのものである。
ヒユーエツト(IIeweLL)による米国特許第4.
647.892号は、電子的な速度メータを指向するも
のであり、この速度メータに含まれているものはデュア
ル式の磁気センサであって、磁石内に固定されている伸
長したシリンダ状のボビンを必要とするもの、および、
同軸的に巻回されて該ボビンの長手側に沿っている一対
のコイルであって、磁界のいかなる擾乱でも、等しくか
つ独立に検知するためのものである。このヒユーエツト
(IIeweLL)においては、コイルは完全に独立し
た動作をする。従って、ノイズのキャンセルはなく、単
なる対称性が存在する。より重要なことは、周囲の電磁
界への関連性がないことである。
ドロン(Oron>他による米国特許第4.2.76.
489号は、多重コイルによる電磁的ピック・アップ式
の速度+il測装同装置向するものであり、この装置で
必要とされる2個のアセンブリをそれぞれに構成するも
のは、直線状磁石におけるコイルの軸方向での配列であ
って、端部から端部へと配列されており、各アセンブリ
のコイルだけが磁性材料による固体片内に収容されてい
る。このドロン(Dron)によるものは、(lIew
eLL)による考えと同一の線上にある6のである。ド
ロン(Oron)によれば。
2個の磁気的なピック・アップのアセンブリを磁気的に
絶縁させ、それらを1個のハウジング内に詰め込むこと
により、更に1個のステップを進んでいる。ここでも、
磁気的な対称性は存在するけれども、周囲の電磁界のキ
ャンセル操作は存在しない。
前述された発明のいずれも、周囲の電磁界内での動作に
よる干渉の問題を克服するためになされたものではない
、更に、これらの発明は、後述されるように、デュアル
式のピック・アップ・コイルの並列的な接続により干渉
レベルを軽減させるものではない、最後に、これらの発
明のいずれも、。
その移動磁界の生成が発電機による磁界を損なう可能性
があるような、当該発電機に近接して動作させることを
意図したものではない、この発明で第1に意図すること
は、周囲の電磁界の維持および変調された磁界によって
生成された信号の維持をしながら、該周囲のtm界によ
って生成された信号をキャンセルさせる問題に対抗する
ことである。
[発明の開示] 従って、この発明の主たる目的は、変調された磁界の変
調を表す出力信号を生成させる磁気的なピック・アップ
回路を提供することであって、前記出力信号は周囲の電
磁界による擾乱からは自由のものである。
この発明の別の目的は、発電機による周囲の電磁界の擾
乱を最小にする磁気的なピック・アップ回路を提供する
ことである。
この発明の更に別の目的は、IDGの狭い限界内で適合
される磁気的なピック・アップ回路を提供することであ
る。
この発明の更に別の目的は、磁界が永久磁石によって生
成され、そして、複数個の可動の鉄性ローブによって変
調される磁気的なピック・アップ回路を提供することで
ある。
この発明の更に別の目的は、複数個の可動の鉄性ローブ
が回転シャフトの周囲で周期的に固定してWt載されて
いる、磁気的なピック・アップ回路を提供することであ
る。
この発明の更に別の目的は、永久磁石および複数個の可
動の鉄性ローブに隣接して第1のコイルが固定的に搭載
されている、磁気的なピック・アップ回路を提供するこ
とである。
この発明の更に別の目的は、第2のコイルが第1のコイ
ルに隣接し平行して固定的にMaされている、磁気的な
ピック・アップ回路を提供することである。
この発明の更に別の目的は、第1のコイルおよび第2の
コイルが対抗して接続されている、磁気的なピック・ア
ップ回路を提供することである。
この発明の最終的な目的は、第1のコイルお上び第2の
コイルに結合された手段により、該第1のコイルおよび
第2のコイルが並列に接続されている、磁気的なピック
・アップ回路を提供することである。
前述された目的を達成させるときに、この発明の好適な
実施例に包含された装置に含まれているものは、第1の
開口部とこの第1の開口部に平行な第2の開口部とを備
えたフレーノ、である、このフレームは回転シャフトに
隣接して固定的に搭載されている。1個の永久磁石およ
び第1のコイルが林第1の開口部内に配置されている。
この第1のコイルは、該IDG内に配置された発電機に
よって生成された周囲の電磁界、および、変調された磁
界に応答するものである。この変調された磁界は、該永
久磁石および該回転シャフトの周囲に周期的に固定して
搭載された複数個の可動の鉄性ローブによって生成され
るものである。第2のコイルは該第2の開口部内に配置
されており、同じ周囲の電磁界に応答するものである。
該第1のコイルおよび該第2のコイルは対抗して接続さ
れている。該第2のコイルは該第1のコイルに対して差
動的に接続されていて、これにより、該第1のコイルに
おける周囲の電磁界によって誘導された信号が、該第2
のコイルにおける周囲の電磁界によって誘導されたイス
号によって確実にキャンセルするようにされる。この差
動的な接続は、該第1のコイルおよび該第2のコイルの
並列的な接続によって達成される。該磁界の変調を表す
出力信号を生成させるための手段は、該第1のコイルお
よび該第2のコイルに結合されている。これらの手段に
よって生成された出力信号は、該周囲の電磁界による擾
乱からは自由のものである。
この発明の他の目的および利点については、添付された
図面を関連させながら、以下の説明を参照することによ
って明らかにされる。
[実施例の説明1 第1図に示されている磁気的なピック・アップ回n10
を構成するものは、永久磁石14、MPUコイル15お
よびサーチ・コイル19である。
MPUコイル15を構成するものは、第1の巻き線11
、第1のボール・ピース12、第1のボビン13、第1
のMPUコイル・ワイヤ、および、第2のコイル・ワイ
ヤ41である。サーチ・コイル19を構成するものは、
第2の巻き線16、第2のボール・ピース17、第2の
ボビン18、第1のサーチ・コイル・ワイヤ46、才3
よび、第2のサーチ・コイル・ワイヤ51である。該第
1、第2のMPUコイル・ワイヤ36.41、および、
該第1、第2のサーチ・コイル・ワイヤ46.51は、
第1の接続部37および第2の接続部38で並列に接続
されて、リード線39.40を形成するようにされる。
これらの要素については、より詳細に後述される。鉄性
のローブ26.27.28は入力シャフト32上で回転
して、永久磁石14によって生成された磁界20を変調
する1周囲の電磁界21は磁気的なピック・アップ回路
10の周囲に存在する。該周囲の電磁界21は、第1図
の構成部品から右に離れているものとして示されている
けれども、正確には、MPUコイル15およびサーチ・
コイル19の巻き1lll、16と交差している。
第8図および第9図には、IDG71内の磁気的ピック
・アップ凹NIOが示されている。第9図には、4個の
鉄性のローブの中の3個が26.27.28として示さ
れている。鉄性のロー126は、前方端部29および後
方端部30を有している。鉄性のローブ27および28
も、例示されてはいないが、対応の前方端部および後方
端部を有している。第8図および第9図には、P7Ir
RIの電磁界21を生成させる発生機7Gも示されてい
る。
ここで、第1図、第8図および第9図を参照しながら、
この発明を実施する磁気的なビック、アップ回路10に
ついて、その電磁的環境および物理的環境下での説明を
する。入力シャフト32は、それを駆動するジェット・
エンジン(図示されない)の速度の関数としての可変速
度をもって回転する。複数個の鉄性のローブ26.27
.28(好適な実施例においては磁性スチールからなる
もの)は、その長さの方向の1点において、入力シャフ
ト32を囲んで固定されている。この発明の好適な実施
例においては、入力シャフト32の周囲で、4個の鉄性
のローブがそれぞれに90度のインタバルをもって間隔
をおかれている。4個の鉄性のローブの中の3111i
1のもの26.27.28が示されていて、入力シャフ
ト32の周囲で規則的に間隔をおかれている。永久磁石
14(好適な実施例においてはサマリウム・コバルトか
らなるもの)は、鉄性のローブ26.27.28に隣接
して固定的に配置されている。第1のボール・ピース1
2(好適な実施例においては磁性スチールからなるもの
)は、鉄性のローブ2G、27.28に隣接した永久磁
石14のボールに対して固定されている。第1の磁気的
なピック・アップ・コイル(“MPUコイル”)15は
、鉄性のローブ26.27.28と永久磁石14との間
に配置されている。MPLIコイル15を構成する第1
のボビン13゛(好適な実施例においては、商業的に利
用できる製品であるトルロン(Lorlon)からなる
もの)の周囲には、第7A図に示されているような、リ
ード線36.41に接続された2個の端部を備えた第1
の巻き線11(好適な実施例においては被覆銅線からな
るもの)が螺旋状に巻回されている。
このMPUコイル15は、第1のボール・ピース12の
一方の端部を包囲して、図示されない手段によって静的
に保持されているけれども、入力シャフト32は回転し
ている。この回転により、鉄性のローブ26.27.2
8が迅速に通過するようにされ、第1のボール・ピース
12およびMPUコイル15を変化せずに通過するよう
にされて、磁気リラクタンスを変調することにより、変
調された磁界20を生成するようにされる。IDC71
の内部は制限されており、その結果として、発生機76
が磁気的なピック・アップ回路10に近接して配置され
て、該磁気的なピック・アップ回路10が干渉を受ける
ようにされる。この磁気的なピック・アップ回n1oは
これらの狭いIlf限内で適合されねばならない。
第5図には、MPUコイル15の巻き線11内で誘導さ
れた、変調された磁束信号66が示されている。この変
調された磁束信号66に含まれているものは、上昇エツ
ジ62、頂点63、中間点64および最下点65である
。ここで、第1図、第5図および第9図を参照すると、
鉄性のローブ26.27.28がMPUコイル15を通
過するにつれて磁界20が横断され、その磁束経路を変
化させるとともに、これからは変調された磁束信号66
として参照される1!流を第1の巻き線11に含むよう
にされる。MPUコイル15によって生成された、この
変調された磁束信号へ6の周波数および振幅は、入力シ
ャフト32の回転速度に依存している。この変調された
磁束f3号66に含まれている上昇エツジ62は、第1
のボール・ピース12の前方にある鉄性のロー126の
前方端部29の通過に基づいて、磁気リラクタンスの変
化に起因するものである。鉄性のローブ26の前方端部
29が第1のボール・ピース12の直上にきたときに頂
点63が生じる。前方端部29の通過に続けて、変調さ
れた磁束信号66は中間点64まで下降する。鉄性のロ
ーブ26の後方端部30が第1のボール・ピース12に
近接するにつれで、変調された磁束信号66は下降し、
鉄性のローブ26の後方端部30が第1のボール・ピー
ス12の直上にきたときに最下点65に達する。後方端
部30の通過に続けて、変調された磁束信号66はゼロ
に戻り、更に別の鉄性のローブ27の近接を待機するこ
とになる。
第3図には、歪みのある信号55が示されている。第4
図には、後述されるようなコイル15.19の巻き線1
1.16において、周UIIの電磁界21によって誘導
される第1、第2の信号56.61が示されている。
ここで、第1図、第3図、第4図、第5図および第8図
を参照すると、周囲の電磁界21(第1図においては、
一連のアーチ状破線として示されている)は、4001
4 zの一定周波数で振動しており、また、MPUコイ
ル15を完全に包囲している。該周囲の電磁界21は磁
気的なピック・アップ回路10に近接した発生機76(
第8図を参照)によって生成されていて、航空機の電気
的装置によって使用されるのが適当な3相電力を生成さ
せる。この周囲の電磁界21によって、これからは第4
図において第1の信号56として参照されるよう、な電
流を、MPUコイル15内の第1の巻き線11に誘導す
る。第4図で参照される第1の信号5Gと1R調された
磁束信号66とはMPUコイル15内で互いにm畳され
て、第3図に示されているような歪みのある信−F)5
5が生成される。この歪みのある信号には、第1の信号
56と変調された磁束信号66との双方が含まれている
ここで、第1図および第4図を参照すると、第2のピッ
ク・アップ・コイル(“サーチ・=1イル″)1つが、
MPUコイル15に隣接し、平行して配置されている。
サーチ・コイル19は、MPUコイル15と同じ材料を
もって同様なやり方で構成されている。このサーチ・コ
イル1つを構成している第2のボビン18の周囲には、
(MPUコイル15と同様に)、第7A図に示されてい
るような2個の端部を備えた第2の巻き線16が螺旋状
に巻回されている。第2のボール・ピース17は、第2
のボビン18内で求心的に配置されている。この第2の
ボール・ピース】7は、該サーチ・コイル19がMPU
コイル15と同様に電磁的な作用を確実にすることから
離れた機能を有するものではない、このサーチ・コイル
19の第2の巻き線16は、MPIJコイル15の第1
の巻き1ullと同一の方向に巻回されている。サーチ
コイル19およびMPUコイル15は同一の方向に巻回
されているけれども、それらは対抗して並夕1に接続さ
れており、サーチ・コイル19およびMPUコイル15
の双方において、同等な電磁源により同等な信号を誘導
するようにさせる。ただし、これらの信号は、対抗して
並列にされた接続のために、180度だけ位相がずれて
いる。MPUコイル15およびサーチ・コイル19が互
いにその長手方向で平行にされ、周囲の電磁界21の波
面に対して垂直にされるような配置のために、これらの
誘導された信号は、180度だけ位相が強制的にずらさ
れている。このような配置により、周囲の電磁界21の
波面はMPUコイル15およびサーチ・コイル19の双
方に対して同時に衝突する6反対に接続されているコイ
ルに対する同時衝突のために、180度の位相のずれが
確実にされる。サーチ・コイル19は磁界20から十分
に離れて配置されていて、鉄性のローブ26.27.2
8の移動に基づく磁界20の変調による影響を受けない
ようにされる。しかしながら、このサーチ・コイル19
はまだ4001(zの周囲の電磁界21に支配されてい
る。この周囲の電磁界21によって、これからは第2の
信号61として参照されるような電流を、サーチ・コイ
ル19内の第2の巻き線16に誘導する。また、注意さ
れるように、サーチ・コイル19がM P LJコイル
15に対抗して接続されていることから、第1の信号5
6は第2の信号61に対して正確に180度だけ位相が
ずれている。従って、このサーチ・コイル19も、その
パルス化を表す第2の信号61を生成させることにより
、周りHの電磁界21に応答する。
ここで、第8図および第9図を参照することによって注
意されることは、永久磁石14に対する必要性を除いて
、鉄性のローブに代えて、入力シャフト32が複数個の
回転永久磁石に適合できるということである。この回転
永久磁石自体は回転移動磁束を発生させるものであって
、この磁束はMPUコイル15によって検知されること
ができる。
しかしながら、この回転移動磁束により発電機76にお
ける周囲の電磁界21の擾乱が誘導されて、その動作が
乱されるとともに、その効率性が低下される。
第2図に概略的に示されているものは、MPLIコイル
15、サーチ・コイル19、第1、第2のMr’Uコイ
ル・ワイヤ36.41、第1、第2のサーチ・コイル・
ワイヤ46.51、第1、第2の接続部37.38.お
よび、リード線39.40である。第A7図ないし第7
D図に示されているものは、上記された要素に加えて、
永久磁石14、第1、第2のボール・ピース12.17
、第1、第2のボビン13.18.および、第1、第2
の巻き線11.16である。最後に、第7A図に示され
ているものは、ゼロ交差検出器85、ゼロ交差信号86
および速度検出器87である。これらの要素については
後述される。
ここで、第1図、第2図および第7A図を参照すると、
第1のMPUコイル・ワイヤ3Gおよび第2のMPUコ
イル・ワイヤ41は、第7A図に示されているが参照さ
れてはいない、第1の巻き線11の2個の端部から引き
出される。第1のサーチ・コイル・ワイヤ46および第
2のサーチ・コイル・ワイヤ51は、第2の巻き線16
の2個の端部から引き出される。第1のMPUコイル・
ワイヤ36および第1のサーチ・コイル・ワイヤ46は
、接続部37において結合される。第2のMPUコイル
・ワイヤ41および第2のサーチ・コイル・ワイヤ51
は、同様にして、接続部38において結合される。この
結果として、MPtJコイル15の第1の巻き線11と
サーチ・コイル1つの第2の巻き線16とが並列に接続
される。ここで第6図を参照すると、この並列の接続に
より、第1の信号56および(M P Uコイル15か
ら出される)変調された磁束信号66が、(サーチ・コ
イル19から出される)第2の信号61に重信・され、
その結果としての出力信号67が得られる。
この並列な接続により、コイル15および19によって
生成される信号56.61.66も、関連してとられた
それらの正常振幅の半分にされる。
400 Hzの周囲の電磁界21の相互作用により、第
3図の歪みがある信号55において示されているような
ゼロ交差の干渉は、これによって半減される。この半減
化のために、更にノイズの減少がなされる。
ここで第7A図を参照すると、第1の接続部37に接続
されている第1のMPUコイル・ワイヤ36と第1のサ
ーチ・コイル゛ワイヤ46・および、第2の接続部38
に接続されている第2のMPLJコイル・ワイヤ41と
第2のサーチ・コイル・ワイヤ51は、電気的なリード
線39.40を介して、出力信号67をその入力信号と
してとるようなゼロ交差検出器85に導く、想起される
ように、この出力信号67を構成するものは、第1の信
号56、第2の信号61.および、MPUコイル15と
サーチ・コイル19によって生成された、変調された磁
束信号66の組み合わせである0通常のものであるゼロ
交差検出器85は、出力信号67の振幅が正から負へと
交差するとき、または、負から正への交差するとき(即
ち、出力信号67がゼロと交差する時点)に、該出力信
号67に沿った点の決定をする。このゼロ交差検出器8
5からは、ゼロ交差信号86が速度検出器87に対して
伝送される。このゼロ交差信号86においては、ゼロ交
差検出器85からの出力を使用して、入力シャフト32
の速度を表す信号(図示されない)を生成させる。
ここで、第1図、第3図および第4図を参照すると、磁
気的なピック・アップ回路1oによって、先行技術にお
けるピック・アップまたは単一のコイル配列の使用によ
り存在する問題点が除去される。ここで注意されること
は、磁気的なピック・アップ回路10の目的は、シャツ
I・の回転を正確に表す信号を生成させるということで
ある。即ち、明確に規定されたゼロ交差を有する信号を
生成させて、ゼロ交差検出器により正確に交差を決定で
きるようにすることである。単一のピック・アップ・コ
イル配列を使用することにより、第1の信号56および
変調された磁束信号66からなる、歪みのある信号55
の影響を受けることがある。
この歪みのある信号55のゼロ交差部の半分が一時的に
散漫にされて、ゼロ交差が生じる時点が不明確になるこ
とは明らかである。これに対して、出力信号67には狭
いゼロ交差部が含まれており、これを通じてゼロ交差の
不明確性が排除されて、これにより正確な速度の検出が
なされる。
ここで、第1図、第8図および第9図を参照すると、磁
気的なピック・アップ回路lOがIDG71内に配置さ
れているものとして示されている。
I DG71に含まれているものは、入力シャフト32
および発生v176である。入力シャフト32の回転速
度のいかんに拘わらず、発電機76からは、飢空機用の
電気的装置に対する電力供給のために使用される、40
01−1 zの一定の電力が生成される。この400 
Ll zの電力生成の副産物として、発fKfi76か
らは、I DG71の内部に広がる、周囲の400 I
I zの電磁界21が生成される。
この磁気的なピック・アップ回路10はIDG71内に
配置されていることから、これはこの周囲の電磁界21
からの影響を受けることになる0回転してい、4鉄性の
ローブ26.27.28の速度検出の探索中に、周囲の
電磁界21の周波数(4001−1z )が鉄性のロー
ブ26.27.28を(磁束20)通過する周波数に接
近するときに、磁気的なピック・アップ回路10は、周
囲あ電磁界21からの干渉をゼロ交差のエラーという形
式で見出す、このような周波数の接近(または近似)の
ために、(第3図に示されているように)2個の磁界2
0および21の相互のビーティング(beaLilll
I)が生じて歪みのある信号55が生成され、これによ
りゼ1コ交差のエラーが生じる。これが、MPUコイル
15およびサーチ・コイル19の双方が含まれる理由で
あるが、これらのコイルは電気的に反対に配置されてお
り、また、4001−1 zの周囲の電磁界21の波面
と実質的に平行にされている。
磁気的なピック・アップ回路10は、実質的な擾乱を生
じさせることなく、周囲の電磁界21の存在に対する補
償をせねばならない。
これまでの説明から明らかであるように、この発明によ
って提供されるものは、MPUコイルおよびサーチ・コ
イルの双方を組み合わせて使用した、新規な磁気的なピ
ック・アップ回路であって、複数個の鉄性のローブの移
動を検出すること、および、400Hzの周囲の電磁界
をキャンセルすることを許容するものである。このキャ
ンセルがなされないときには、移動する鉄性のローブに
よる磁界の変調を表す出力信号のゼロ交差が擾乱する。
この発明の説明は特定の実施例に基づいてなされたもの
であるが、当業者にとって明らかであるように、その特
許請求の範囲に記載されているこの発明の精神から逸脱
することなく、種々の変更や修正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、磁気的なピック・アップ回路とその電磁的な
環境の概略的な例示図、第2図は、この発明で用いる磁
気的なピック・アップ回路の電気的な概略図、第3図は
、従来の磁気的なピック・アップ回路がIDC内で動作
するときに生成された歪みのある信号の例示図、第4図
は、第1、第2の磁気的なピック・アップ回路において
、周囲の電磁界によって生成された信号の例示図、第5
図は、第1の磁気的なピック・アップ回路において、変
調された磁界によって生成された信号の例示図、第6図
は、磁気的なピック・アップ回路における信号の進行例
示図、第7A図は、この発明で用いる磁気的なピック・
アップ・コイル配列の全区分例示図、第7B図は、前記
第7A図における磁気的なピック・アップ・コイル配列
の頂面図、第7C図は、前記第7A図における磁気的な
ピック・アップ・コイル配列の左手端面図、第7D図は
、前記第7A図における磁気的なピック・アップ・コイ
ル配列の右手端面図、第8図は、この発明で用いる磁気
的なピック・アップ・コイル配列が配置された[DGの
側面の全区分例示図、第9図は、前記第8図におけるI
DGの部分的な端部例示図である。 10・磁気的ピック・アップ回路、 14:永久磁石、 15 : MPUコイル、 19:サーチ・コイル、 20:磁界、 21:周囲の電磁界、 26.27.28:鉄性のローブ、 32:入力シャフト。 FIG FIG、 3 ℃ FIG、 2 FIG、4 FIG、5 t FIG、8

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁気的ピック・アップ回路であって:第1の開口
    部と前記第1の開口部に平行 な第2の開口部とを有するフレーム; 磁界を生成させる永久磁石と前記第1の開口部内に配置
    された第1のコイルであって、前記第1のコイルは周囲
    の電磁界および前記磁界の変調に応答するもの; 前記第2の開口部内に配置された第2のコイルであって
    、前記第1のコイルに対して差動的に接続されており、
    これによって、前記第1のコイルにおける前記周囲の電
    磁界によって誘導された信号が、前記第2のコイルにお
    ける前記周囲の電磁界によつて誘導された信号によつて
    キャンセルされることを確実にするもの;および 前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに結合されて
    いて、前記磁界の変調を表す出力信号を生成させるため
    の手段であって、該出力信号は前記周囲の電磁界による
    歪みからは自由であるもの; からなる前記磁気的ピック・アップ回路。
  2. (2)前記永久磁石によって生成された前記磁界は、複
    数個の可動の鉄性ローブによつて変調される; 請求項1に記載の磁気的ピック・アップ回路。
  3. (3)前記複数個の可動の鉄性ローブは、回転シャフト
    の周囲で、周期的に固定して搭載されている; 請求項2に記載の磁気的ピック・アップ回路。
  4. (4)前記フレームは、前記永久磁石および前記複数個
    の可動の鉄性ローブに対して、隣接して固定的に搭載さ
    れている; 請求項3に記載の磁気的ピック・アップ回路。
  5. (5)前記第1のコイルおよび前記第2のコイルは対抗
    して接続されている; 請求項4に記載の磁気的ピック・アップ 回路。
  6. (6)前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに結合
    されている前記手段は、前記第1のコイルおよび前記第
    2のコイルを並列に接続させている; 請求項5に記載の磁気的ピック・アップ回路。
JP1237392A 1988-09-21 1989-09-14 集積駆動発電機のための磁気的ピック・アップ回路 Pending JPH02116752A (ja)

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