JPH03226673A - 加速度等の検出器 - 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］ この発明は、自動車等移動体の加減速度等を差動トラン
スによって検出するための検出器に関するものである。

なお、この発明の検出器は、可動磁性体の移動量を差動
トランスで検出する他のセンサ、例えば、位置センサ、
傾斜センサ、圧力センサなどとしても利用できるが、以
下の説明は加速度検出を例に挙げて行う。

〔従来の技術〕

移動体の加速度検出法の１つに、加速度に応して移動す
る磁性体を差動トランスで検出し、このトランスの２次
コイル部に上記磁性体の変位量に応じた出力変化を生じ
させる方法がある。

第４図は、差動トランスを用いた従来の加速度検出器の
基本構造を示している。図において１は差動トランス２
の１次コイル３を励磁する電源、４．５は互いに逆位相
に接続された差動トランスの２次コイルである。この検
出器は、磁性体６が加速度を受けて平衡点から変位する
と２次コイル４．５の電圧が比例的に変化して２次側の
出力電圧振幅が増大する。そこで、その出力電圧を増幅
回路７、位相検波回路８、フィルター回路９に通し、処
理後の出力を加速度信号として取出す。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 従来のこの種の検出器は、差動トランスの２次コイル部
の出力電圧を加速度に応じた直線出力に変換するために
位相検波回路を用いており、そのため、複雑な回路構成
となってコスト高になると云う課題を有している。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の課題を解決するため、差動トランス
の２次側出力部に、１次コイルの磁束によって誘起され
た電圧を２次コイル出力に対して同位相又は逆位相に加
算するコイルを直列番こ設ける。

なお、２次側で得られる合成出力電圧は、増幅回路、整
流回路、フィルター回路等を有する合成出力の処理回路
に通すことによって加減速度に対応じたリニア出力に変
換することができる。ここで用いる処理回路は、必要に
応して増幅・整流後に再増幅を行うようにしてもよい。

〔作用〕 今、入力電源電圧（＝差動トランスの１次コイル電圧）
をｖｌ−２πｒｔ　（ｆは電源周波数）、１次コイルの
磁束によって２次側の本願で追設した直列コイルに誘起
される電圧をｖ、−２πｆｔ、差動トランスの２次コイ
ル出力電圧をｖ！Ａｌｌ＋２πｆｔとすると、差動トラ
ンス２次側の合成出力電圧■は、Ｖ＝Ｖ＠ｈ２πｒｔ＋
ｖ＊ｍ２πｆｔとなる。２次コイルの出力電圧は、加減
速度をＸ、比例定数をｋとするとｋＸｋ　２πｆｔであ
る。従って、上式の■は加速側では（Ｖｏ　＋　ｋ　ｘ
　）　ｂｍ２ｘｆｔ（ｘ≧０）、減速側では（Ｖｏ　　
ｋ　ｘ　）　Ａｌ１２ｒｆｔ　（ｘ＞０）となるので、
例えばＶ、−ｋｘ）０となるように■。を充分大に設定
して、これを（■を）直接増幅回路で増幅し、整流回路
で整流し、フィルター回路で電源周波数ｆを除去すれば
、所望のＸの範囲で例えば出力電圧が正となる加減速度
ムこ対応じたリニア出力特性を容易に得ることができる
。なお、■。の大きさは、２次側に設ける直列コイルの
巻数比調整によって容易に変化させることが可能である
。

〔実施例〕

第１図に、第１実施例の概略構成を示す０図において１
は差動トランス２の電源、３はその電源１に励磁される
差動トランスの１次コイル、４．５は差動トランスの２
次コイルであって、コイル４はコイル３と同位相、コイ
ル５はコイル３と逆位相になっている。

６は、加減速度に応じて移動する可動磁性体を示してい
る。また、１０は、２次コイルの出力部に直列に接続し
たコイルであり、この直列コイル１０が１次コイルの磁
束によって誘起された電圧を２次コイル出力に対して同
位相又は逆位相に加算する。

このようにしておくと、加減速度がＯで可動磁性体６が
平衡点に静止している時には、２次コイル４．５の電圧
和が相殺されて零となるので、２次側の合成出力電圧■
は、直列コイル１０に生じた電圧のみとなる。即ち、■
＝■。ＡＩａ２πｆｔである。

一方、可動磁性体６が加速度を受けて変位した時には２
次コイル４．５の和電圧が増大する。その大きさは、加
速度Ｘに比例するので比例定数をｋとすればｋ　ｘ　ｋ
　２πｒｔであり、従って、この時の合成出力電圧Ｖは
、Ｖ＝　（Ｖ＋　＋ｋｘ）ｍ２πｒｔとなる。また、可
動磁性体６が減速度を受けて変位するとコイル４．５の
和電圧が減少するノテ、合成出力電圧はＶ＝（Ｖｏ　　
−ｋｘ）ｍ２ｇｆｔとなる。

こ−のようにして得られる合成出力電圧を増幅回路１１
、整流面１ｉ１１２、フィルター回路１３に通すことに
より、最終出力段には出力電圧ＶがＶ＝Ｖ　ｏ　＋　ｋ
ｘ　（減速時はＶ、−ｋｘ）として得られる。

第２図は、第２実施例の概略構成を示している。

この検出器は、合成出力電圧の処理回路が増幅回路１１
、整流回路１２、増幅回路１４、フィルター回路１５で
構成されるケースを例示したもので、他は第１実施例と
同様である。

第３図は第１実施例、第２実施例の検出器によって得ら
れた出力特性のグラフであり、横軸は加減速度を、縦軸
は最終段の出力電圧を示している。

なお、直列コイル１０は差動トランスと一体化してもよ
いし、２次側の合成出力電圧の処理回路部と一体化して
もよい。

（効果〕 以上説明したように、この発明の加速度等の検出器は、
差動トランスの２次側出力部に、１次コイルの磁束によ
って誘起された電圧を２次コイル出力に対して同位相又
は逆位相に加算するコイルを追設したので、加減速度の
変化に対しリニアな出力特性を得るための出力処理回路
を簡素化することができ、コスト面で有利になる（直列
コイルの追設は安価に実現可能）と云う効果がある。

また、出力処理回路の簡素化により、その信転性も高ま
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の加速度検出器の一例を簡略化して
示す線図、第２図は他の実施例を示す線間、第３図は実
施例の検出器の出力特性を示すグラフ、第４囲は従来の
差動トランス型加速度検出器の概略構成を示す図である
。 １・・・・・・電圧、　　　　　　２・・・・・・差動
トランス、３・・・・・・１次コイル、　　　４．５・
・・・・・２次コイル、１０・・・・・・直列コイル、
　　１１．１４・・・・・・増幅回路、１２・・・・・
・整流回路、 １３．１５・・・・・・フィルター回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加速度に応じて、或いは位置、傾斜、圧力の変化
   に応じて移動する可動磁性体を差動トランスにより検出
   し、このトランスの２次側に上記磁性体の変位量に応じ
   た出力変化を生じさせる加速度等の検出器において、差
   動トランスの２次側出力部に、１次コイルの磁束によっ
   て誘起された電圧を２次コイル出力に対して同位相又は
   逆位相に加算するコイルを直列に設けたことを特徴とす
   る加速度等の検出器。
2. （２）差動トランスの２次側出力部に、増幅回路、整流
   回路、フィルター回路等を有する合成出力の処理回路が
   含まれている請求項（１）記載の加速度等の検出器。