JPH02173521A - 磁気変位センサー - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁界反転をパルスにより検出する機構を有す
る、定点検出センサー、位置変位センサー、回転量セン
サー等の磁気変位センサーに関するものである。

（従来の技術） 特開昭６０−９７７１７号公報において、非晶質の金属
磁性繊維を用いたパルス発生手段が提案されている。該
公報に提案されている発明においては、磁性繊維の形状
は繊維長手方向に対して垂直に切断して使用されている
ためその繊維の切断先端断面がもつ傾斜角は、−１０″
以上１０°以下の範囲に入ったものである。この磁性繊
維と、該繊維の周囲に施された巻線とからなるパルス発
生装置によって、外部磁界の変化を巻線の両端に生じる
パルス電圧として測定し、磁気変位センサーとして利用
している。具体的には、磁界を反転させた磁気スケール
を用いた測長器や回転数測定器に応用されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の金属繊維とその繊維の周囲に巻線を施したパルス
発生手段では、非晶質状態となった金属磁性繊維の先端
断面がもつ傾斜角は、−ｔｏ’以上１０°以下の範囲に
入っているため、磁気スケール上の磁束変化を検出する
ときの分解能の限界は、はぼ金属繊維の練直径となり、
それ以上の分解能は、不可能域であった。

即ち金属繊維の線径で磁気変位センサーとしての最小計
測単位が決まることになる。

金属繊維の線径を小さくすれば、分解能は上がることに
なるが、金属繊維の製造上限度がある。本発明は金属繊
維の線径を小さくするのではなく、先端断面に傾斜角を
もつように加工したことにより、センサーとしての分解
能を上げるとともに、感度を向上させたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、パルス発生装置の分解能を上げるために、
軟磁性金属繊維の先端断面に１５°以上８０°以下の傾
斜角をもつように加工したことで磁気変位センサーとし
ての高分解能、および高感度を実現しようとするもので
ある。

すなわち、本発明は磁性繊維と、該磁性繊維の周囲に施
された巻線からなる構成を有し、外部磁界の変化を電圧
として巻線からとり出し測定、感知するパルス発生手段
よりなる磁気変位センサーにおいて、該磁性繊維の先端
部を１５°以」二８０°以下の傾斜角を持つように加工
したことを特徴とする磁気変位センサーである。

本発明に用いる磁性繊維は、軟磁性を示す繊維状の磁性
体であれば良いが、好ましくは結晶質の軟磁性繊維であ
ることが好ましく、結晶質の磁性繊維であることにより
高温等での特性変化がなく、非晶質の磁性繊維の場合に
は、高温等により非晶が結晶に転位する等で、特性の変
化があり、使用節回がせまくなる耐久性に劣る等の難点
を有している。さらにこれらの好ましい結晶質磁性繊維
のなかでも、Ｆｅ−８ｔ系の、５ｉ−ＡＩ系の結晶質磁
性繊維が好ましい。

本発明に用いられる磁性繊維としては、直径が５μｍ〜
５００μｍの繊維が好ましく、さらに好ましくは、１０
μｍ〜２００μｍ直径の磁性繊維があげられる。また、
本発明における磁性繊維の長さは特に限定されないが、
５〜２００■、好ましくは１０〜１００關であり、その
断面形状においても特に限定されないが、円形、楕円形
が好ましい。

本発明では、金属繊維の先端断面を加工したことで先端
形状が変わり、磁束が金属繊維の先端に集中するため、
磁気スケール上を動かした場合、パルス発生装置に生じ
る出力（電圧）が、従来の先端断面での傾斜角−１０°
以上１０ａ以下の場合に比べて、ｅ＝８０″で約１．３
倍の値となる。

（第２図に示す。） 金属繊維の先端部での径方向出力分布は、第３図で示し
た形となり、磁気スケール上での磁界反転に対して敏感
に反応する、即ち感度が上がる。

さらに、一定格子ピッチで着磁した磁気スケール上でパ
ルス発生装置を動かす場合、傾斜角が一１０°以上１０
″以下では金属繊維の線径未満の長さに磁気スケールの
格子ピッチをとることができなかったが、（磁界が金属
繊維内で飽和するため）本発明により可能となり、セン
サーとしての分解能が向上した。（第４図） （実施例） 〔実施例１〕 本金属繊維を使って位置検出センサーを以下のように製
作した。

磁性繊維は、Ｆｅを主体にＡＩを添加した素材からの直
径８０μｍ１長さ２０關のものを使用し、これをガラス
内に封止し、この封止したものの上に、絶縁細線を７０
０回捲きまわした。

一定格子ピッチで着磁した磁気スケールを被測定物に取
付け、その上を非接触でパルス発生装置を動かし、磁束
変化を電気信号として変位量を計測する。（第５図にそ
の概略を示す） 〔実施例２〕 実施例１の位置センサーを使用して、モーターの回転軸
に一定格子ピッチで着磁した回転板を取付け、回転によ
る磁界の反転をパルス発生装置で検出し、回転数を測定
する。（第６図にその概略を示す） （発明の効果） 本発明によるパルス発生装置を磁気変位センサーとして
用いる場合、磁束変化に対して感度良く電気信号を発生
する。

パルス発生装置に用いる金属繊維の直径に限定されずに
、高分解能を持つ磁気センサーが製作可能となった。

金属繊維に結晶質材料を用いると１０年以上の長期に亘
る安定性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来例のパルス発生装置を、（ｂ）は本
発明のパルス発生装置を示している。 第２図は、磁気スケール上でパルス発生装置を動かした
時に生じるコイル出力を、第３図は、金属繊維先端部で
の出力分布（径方向）を示している。 第４図は、磁気スケールの格子ピッチが金属繊維径より
小さい場合の出力分布を示している。 第５図は、本実施例１を、第６図は、本実施例２を示し
ている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性繊維と、該繊維の周囲に施された巻線からな
   る構成を有し、外部磁界の変化を電圧として巻線からと
   り出し測定、感知するパルス発生手段よりなる磁気変位
   センサーにおいて、該磁性繊維の先端部を１５°以上８
   ０°以下の傾斜角をもつように加工したことを特徴とす
   る磁気変位センサー。