JPH02212769A - 回転数検出器 - 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、磁気バブルを用いて回転軸等の回転数を検出
する回転数検出器に関するものである。

〈従来の技術〉 第３図は本出願人が特願昭６１−８１９０１号で述べた
磁気バブル利用の回転数検出器を示す斜視図である。図
において、１は回転軸、２は回転軸１に取付けられた永
久磁石、３は磁気バブル素子である。磁気バブル素子３
は磁界の回転に応じて磁気バブルを順次転送するもので
あり、永久磁石２の近傍に配置されている。このため、
回転軸１とともに永久磁石２が回転すると、磁気バブル
素子３に回転磁界が印加され、磁気バブル素子３におい
て、磁気バブルの転送が行なわれる。したがって、永久
磁石２の極数を２とした場合、回転軸１が１回転すると
、磁気バブル索子３における磁気バブルは、その転送パ
ターン上を１ステップたけ移動することになり、転送パ
ターン上の磁気パブ／ｌの位置を検出ずれは、回転軸１
の回転数を知ることができる。

第７１図は磁気バブル素子３における転送パタンａ）−
例を４くずものである。図に示す転送バタンは、−殻に
ＴＴ型と呼ばれるものを基本にしたものて゛、独立した
３つの環状パターンＡ〜Ｃご構成している、また、】Ｉ
は永久磁石２により発生される駆動磁界、Δ１．　Ｂ１
．　ＣＩは磁気バブル発生相パターン、＾２．８２．　
Ｃ２は例えば磁気抵抗素子よりなる磁気バブル検出用パ
ターンである。さらに、図中の○印は駆動磁界１−■の
回転に応じて磁気バブルが移動する環状パターン上の位
置を示したもので、斜線を施した○印は磁気バブルの存
在を表している。

しスニがって５図示の状態ご初期状態とし、検出用パタ
ーン贋〜Ｃ２の位置でそれぞれ磁気バブルの有然を検出
すると、駆動磁界■ｌの回転数に対する各検出出力は、
次の表のように表される。

（１−：磁気バブル有り　０：磁気バブル無し）この表
から明らかなように、検出用パターン′Ａ２・−０２か
らは回転軸１の回転数に応じた３ピッＩ−のバイナリ信
号が得られる。

ここで磁気バブル素子３において、磁気バブル発生相パ
ターンへ１〜Ｃ１により発生された１己気バブルは、保
持用の永久磁石でバイア゛ス磁界をケーえておくことに
より消滅ぜす、しかも駆動磁界１］が回転ずれば転送が
行なわれるので、電源がａ　ｌ’Ｊｉされた状態におい
ても動作することができ、回転数に応じた信号を得るこ
とができる。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら、」二記の回転数検出器は回転軸の回転を
磁石の回転に変換するために、回転軸と磁石とを機械的
に結合し、ており、非接触で回転数を計数することかで
きなかっな。このなめ例えば水道メータに適用する場合
に、従来のものと同様、羽根車の回転軸を管路に設けた
穴を介して外に取出す・ｚ・要があり、シールの問題が
あった。

また上記のような磁気バブル転送素子のピッ１へ数を削
減するなめには、例えばメモリホイールの原理を用いて
回転数を符号化する必要があるが、符号化した信号を回
転数に復号するための装置が別に必要となる（ここで一
般に、３ｙｉ型メモリポイ−ルとは、８種の記号がＳｎ
＠たけ輪のまわりに配置されていて、その続くｎ個の記
号に接する旨、−タが１回転するとき、８種の記号がら
０個とる順列がちょうど１回づつ出現するものを言う）
。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、測定対象の回転軸と回転計の回転軸の結合を非接
触とするとともに、復号装置を用いすに偵：接回転数出
力ご得ることのできる回転数検出器を実現することを１
°１的とする。

く課題を解決するだめの−ｆ−段〉 本発明の菫１は第１の回転軸に取付けられた永久磁石が
発生する回転磁界により磁気バブル素子の磁気バブルを
順次転送し、転送バタ＝−ン上の磁気バブルの位置から
前記第１の回転軸の回転数を検出する回転数検出器に係
るもので、その特徴とするところは測定対象の第２の回
転軸の回転を磁石の吸引力により非接触で第１の回転軸
に伝達することにより、第２の回転軸の回転数と検出す
るように構成した点にある。

本発明の第２は回転軸に取付けられた永久磁石が発生ず
る回転磁界により磁気バブル索Ｙの磁気バブルを順次転
送し、転送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転
軸の回転数を検出する回転数検出器に係るもので、その
特徴とするところは磁気バブル素子か磁気バブル転送素
子からなる複数の計数回路を縦続接続した転送パターン
ヲ俺え各計数［！ＩＪ路の内容を磁気バブル検出索子−
で読出すことにより回転数を直接出力するように構成し
た点にある。

〈作用〉 本発明の第１では、第２の回転軸の回転が磁気的な吸引
力により非接触で第１の回転軸に伝達される６ 本発明の第２では、磁気バブル転送素子からなる複数の
計数回路を有する転送パターンにおいて、磁石による回
転磁界で磁気バブルを順次転送することにより、各計数
回路から回転数が直接出力される。

〈実施例〉 以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明に係る回転数検出器の一実雄例で水道メ
ータに適用した場合を示す構成斜視図である６図におい
て、８は水道メータの管路壁、９は測定対象である水道
メータの羽根車の回転軸で第２の回転軸を構成するもの
、１０は回転軸９の先端に固定され、端面にＳ極および
Ｎ極をむつ結合用の永久磁石、１１は管路壁８を介して
結合用磁石１０と磁気的に結合する端面かＳｉおよびＮ
極に磁化されている回転磁石保持用シャフトで第１の回
転軸を構成するもの、１２は側面かＳ極およびＮ極に磁
化されシャツ）−】】に固定される永久磁石、１３は永
久磁石１２が発生ずる磁界か印加される磁気バブル素子
、１４は磁気バブル素子１３に転送パターン面と垂直な
磁界を印加するバイアス磁石である６ 第２図は第１図の磁気バブル素子１３を機能的な構成ブ
ロック図で示したものである。２１〜２７は磁気バブル
転送素子で構成され７桁分が縦続接続された］、Ｏ進カ
ウンタ（計数器）で、最大桁のカウンタ２７から出力さ
れる磁気バブルは最小桁のカウンタ２１の入力に再び戻
されて転送ループを構成する。２８はカウンタ２１〜２
７にそれぞれ設けられた磁気バブル検出手段を構成する
磁気抵抗素子から出力される電気信号を切替える切換ス
イッチ、２つは切換スイッチ２８の出力を増幅する増幅
器、３０は増幅器２９の出力を波形整形する比較器であ
る。磁気バブル転送素子を用いてＡＮＤ、ＯＲ，ＥＸＯ
Ｒにて代用されるＮＯＴの論理回路を実現できることは
、従来から公知の技術である。これらの論理回路を使用
することにより、フリップフロップや上記のようなカウ
ンタを磁気バブル転送素子で実現できる。

上記のような構成の回転数検出器の動作を次に説明する
。第１図において、バイアス磁石１４は転送パターンと
垂直なバイアス磁界Ｍ２を磁気バブル素子３に印加して
転送パターン内に磁気バブルを保持する。水道メータの
羽根車の回転は回転軸９の回転となり、結合用磁石１０
の回転となる。

シャフト１１の磁化された端面は管路８を介して結合用
磁石１０の磁化された端面に引きつけられ、同様に回転
する。シャフト１１にとりつけられた磁石１２も回転し
、磁気バブル素子１３に回転磁界Ｍ１を印加する。転送
パターン内の磁気バブルは回転磁界Ｍ１により順次転送
される。

第２図において、回転磁界Ｍ１の回転により、磁気バブ
ルは各カウンタ２１〜２７の中を移動してゆき、桁上げ
が必要になれば、Ａ、→Ａ２→Ａ３→・・・の順に磁気
バブルか移動してゆく。切換スイッチ２８を駆動して各
カウンタの内容が順次磁気抵抗素子で電気的に読出され
、増幅器２つで増幅された後比較器３０で１．０のディ
ジタル信号になる。その結果比較器３０からの出力は１
０進数７桁の回転数そのもののシリアル信号となる。

このような構成の回転数検出器によれば、水道メータの
羽根車の回転軸と回転計のシャフトとを非接触で結合で
きるので、シールの問題が生じない。また回転計の配置
に自由度がある。

また磁気バブル回転計を用いているので、シャフトＪ１
を回転するためのトルクが小さくて済み、回転軸の非接
触な結合に特に適している。

また１０進数７桁の回転数そのもののシリアル信号が得
られるので、復号化演算のための装置が不要となる。そ
の後の信号処理も簡単になる。

また論理回路のクロックには磁石の回転磁界を使用し、
動作のために外部から電気的エネルギの供給が一切不要
である。したがって遠隔探針システムを容易に構成する
ことができる。

なお−１−記の実施例では水道メ＝−夕に適用した場か
を示しなか、これに限らす例えば誘導形積算電力Ｊ１や
カスメ　タに適用することにより同様の効宋を得る、二
とがてきる。

まンを計数器の数は７に限らす任意の桁数分用いること
ができる、 また、磁気バブルの右前を検ｊ１１する手段は磁気抵抗
素イに限ｒ、れす、ポール索子−のようならのを用いて
もよい。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、測定対象の回転軸と
回転計の回転軸の結合を非接触とするとともに、復号装
置を用いずに直接回転数出力を得ることのできる回転数
検出器を簡単な構成で実現することかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転数検出器の一実施例を示す招
成斜視図、第２図は第１図の磁気バブル素子１３を示ず
機能的な構成ブロック図、第３図は磁気バブルを用いた
回転数検出器の従来例を示ず斜視図、第４図は第３図装
置における磁気バブル素子の動作を示す動作説明図であ
る７９・・・第２の回転刺］、１０・・・結＃　ｊｆＪ
砂石　１１・・・第１の回転軸、１２・・・永久磁イ１
１３・・・！磁気バブル素子、２１へ−２７・・・計数
回路　２８・・・切換スイ・ソチ、Ｍｌ・・・回転磁界
。 代理Ｉ（弁理１゛　小沢偕、□゛助 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の回転軸に取付けられた永久磁石が発生する
   回転磁界により磁気バブル素子の磁気バブルを順次転送
   し、転送パターン上の磁気バブルの位置から前記第１の
   回転軸の回転数を検出する回転数検出器において、測定
   対象の第２の回転軸の回転を磁石の吸引力により非接触
   で第１の回転軸に伝達することにより、第２の回転軸の
   回転数を検出するように構成したことを特徴とする回転
   数検出器。
2. （２）回転軸に取付けられた永久磁石が発生する回転磁
   界により磁気バブル素子の磁気バブルを順次転送し、転
   送パターン上の磁気バブルの位置から前記回転軸の回転
   数を検出する回転数検出器において、磁気バブル素子が
   磁気バブル転送素子からなる複数の計数回路を縦続接続
   した転送パターンを備え、各計数回路の内容を磁気バブ
   ル検出素子で読出すことにより回転数を直接出力するよ
   うに構成したことを特徴とする回転数検出器。