JPH03295468A - Rotary sensor - Google Patents

Rotary sensor

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Publication number
JPH03295468A
JPH03295468A JP9850190A JP9850190A JPH03295468A JP H03295468 A JPH03295468 A JP H03295468A JP 9850190 A JP9850190 A JP 9850190A JP 9850190 A JP9850190 A JP 9850190A JP H03295468 A JPH03295468 A JP H03295468A
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JP
Japan
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magnetic flux
coil
sensor
core material
sensor part
Prior art date
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Pending
Application number
JP9850190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Asaharu Imanaka
浅治 今中
Tadao Oyama
大山 忠夫
Akira Maruoka
丸岡 昭
Seigo Uchida
内田 清五
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
Nabco Ltd
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Nabco Ltd
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Publication date
Application filed by Railway Technical Research Institute, Nabco Ltd filed Critical Railway Technical Research Institute
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily and speedily diagnose faults of a sensor part and a detecting circuit attached to the sensor part by providing a coil part nearby the sensor part and connecting it to a test signal source. CONSTITUTION:The sensor part 2 of the rotary sensor 1 is constituted by interposing a magneto-resistance element 5 between a core material 3 which is a magnetic body and a permanent magnet 4. The outer periphery of the core material 3 is wound with a coil 7, which has a DC power source 8a, an ON-OFF switch 8b, and a current adjusting means 8C; and a test signal source 8 is connected. Thus, the coil 7 is provided nearby the sensor part 2, so when faults of the sensor part 2 and the detecting circuit attached to it are diagnosed, it is not required to rotate the rotary member at the stop of a vehicle. Then the labor and time required for the operation are reduced and shortened and the fault diagnosis can be performed easily and speedily.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転センサに係り、詳しくは、磁石により生
成される磁束との関連をもって回転部材〔従来の技術〕 従来より、鉄道車両や自動車における車輪等の回転速度
を検出する回転センサは種々提案がなされているが、そ
の−例として、例えば特開昭5636054号公報によ
れば、磁気抵抗素子を用いてなる回転センサの構成が開
示されている。この回転センサは、車輪またはアクスル
、プロペラシャフト等の回転軸(回転体)に、複数の歯
がその外周に等間隔に形成されたロータ(回転部材)を
取り付けると共に、磁気抵抗素子の一方側に磁性体でな
る芯材を有し且つ他方側に永久磁石を有する検出器(セ
ンサ部)を、その芯材の先端が前記ロータの歯に対向す
るように配備したものである。これによれば、ロータの
回転に伴って歯が前記芯材の先端近傍を通過する毎に、
前記磁気抵抗素子を通る磁束密度が変化することになる
ので、その変化に対応する抵抗変化を電気信号として取
り出すことにより前記回転軸の回転速度が検出される。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a rotation sensor, and more particularly, to a rotation sensor in relation to a magnetic flux generated by a magnet. Various proposals have been made for rotation sensors for detecting the rotational speed of wheels, etc., and for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5636054 discloses a configuration of a rotation sensor using a magnetoresistive element. ing. This rotation sensor is equipped with a rotor (rotating member), which has a plurality of teeth formed at equal intervals around its outer periphery, attached to a rotating shaft (rotating body) such as a wheel, axle, or propeller shaft. A detector (sensor section) having a core material made of a magnetic material and a permanent magnet on the other side is arranged so that the tip of the core material faces the teeth of the rotor. According to this, each time a tooth passes near the tip of the core material as the rotor rotates,
Since the magnetic flux density passing through the magnetoresistive element changes, the rotational speed of the rotating shaft is detected by extracting the resistance change corresponding to the change as an electric signal.

また、他の例として、例えば実開平1−120664号
公報によれば、j−、記と同様に回転軸に連動して回転
するロータ(同公報では歯車)の歯先に対向するように
配置された芯材と該芯材の後方に配置された永久磁石と
を有する検出器(センサ部)において、当該芯材の外周
部にコイルを巻装してなる回転センサの構成が開示され
ている。これによれば、ロータの回転に伴って前記コイ
ルに誘導起電力が発生ずることになるので、この誘導起
電力の変化を出力と17で取り出すことにより回転軸の
回転速度が検出される。
Further, as another example, for example, according to Japanese Utility Model Application Publication No. 1-120664, j- is arranged so as to face the tooth tip of a rotor (gear in the publication) that rotates in conjunction with a rotating shaft, as in the case of J-. In a detector (sensor section) having a core material and a permanent magnet placed behind the core material, a rotation sensor configuration is disclosed in which a coil is wound around the outer periphery of the core material. . According to this, an induced electromotive force is generated in the coil as the rotor rotates, and the rotational speed of the rotating shaft is detected by extracting the change in this induced electromotive force as the output 17.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、上記特開昭56−36054号公報に開示の
回転センサは、主として鉄道車両に用いられるものであ
るが、このセンサの構成要素である磁気抵抗素子が故障
或いは損傷しているか否かの判断は、実際に十両を走行
させて回転軸を回転駆動せしめることによりテストを行
わねばならす、多大な労力と時間を要する問題点がある
。また、当該鉄道車両には一本の回転軸につき一個の回
転センサが取り付けられるものであるため、各磁気抵抗
素子について一個ずつテストを行うことは極めて煩雑な
作業であるばかりでなく、例えば−個の磁気抵抗素子に
ついてのみテスト・を行う場合であっても、長編成の車
両全体を走行させねばならず、その労力及び時間の浪費
は一層顕著となる。更に、磁気抵抗素子の抵抗変化を電
気信号に変換して所要の出力を得るための電気回路(検
出回路)についても、その作動状態の正常及び異常を判
断するには上記と同様の問題を生ずる。
By the way, the rotation sensor disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-36054 is mainly used for railway vehicles, but it is difficult to judge whether the magnetoresistive element, which is a component of this sensor, is broken or damaged. However, there is a problem in that it requires a great deal of effort and time, as testing must be carried out by actually running a ten-ryo vehicle and driving the rotating shaft to rotate. In addition, since one rotation sensor is attached to each rotating shaft in the railway vehicle, it is not only an extremely complicated task to test each magnetoresistive element one by one; Even when testing only the magnetoresistive elements, the entire long train must be run, and the waste of labor and time becomes even more significant. Furthermore, the same problem as above occurs when determining whether the operating state is normal or abnormal with respect to the electric circuit (detection circuit) that converts the resistance change of the magnetoresistive element into an electric signal to obtain the required output. .

一方、上記実開平1−120664号公報に開示の回転
センサは、主として自動車に用いられるものであり、こ
のセンサの構成要素であるコイルの故障診断や、該コイ
ルに生じる誘導起電力を所要の出力に変換するための電
気回路(検出回路)の故障診断を行う場合においても、
車両が小型であるため若干の労力及び時間の節約をでき
るものの、実質的には上記と同様の問題を生ずる。
On the other hand, the rotation sensor disclosed in the above-mentioned Japanese Utility Model Application Publication No. 1-120664 is mainly used in automobiles, and is used to diagnose failures of the coil that is a component of this sensor, and to convert the induced electromotive force generated in the coil into a required output. Even when diagnosing the failure of the electric circuit (detection circuit) for converting the
Although the smaller size of the vehicle may save some effort and time, it presents essentially the same problems as above.

本発明は、上記諸事情に鑑みてなされたものであり、当
該車両を実際に走行させずとも、磁気抵抗素子やコイル
等のセンサ部及びこれに付随・″る検出回路の故障診断
を簡単且つ迅速に行い得る回転センサを提供することを
技術的課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily and easily diagnose the failure of sensor sections such as magnetic resistance elements and coils, and the accompanying detection circuits, without actually running the vehicle. The technical problem is to provide a rotation sensor that can be used quickly.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記技術的課題を達成するための手段とするところは、
回転体に連動して回転する回転部材と、この回転部材に
対向して配置されるセンサ部と、前記回転部材またはセ
ンサ部のいずれか一方に設けられ且つこの両者間に磁束
を化成せしめる磁石と、前記回転部材の回転に伴って生
じる磁束密度の変化に基づいて前記回転体の回転速度を
検出する検出回路とを備えた回転センサにおいて、前記
センサ部の近傍位置にテスト信号源と接続されるコイル
部を設けたところにある。
The means to achieve the above technical challenges are as follows:
A rotating member that rotates in conjunction with a rotating body, a sensor unit that is disposed opposite to the rotating member, and a magnet that is provided on either the rotating member or the sensor unit and that creates magnetic flux between the two. , a rotation sensor including a detection circuit that detects the rotational speed of the rotating body based on a change in magnetic flux density that occurs as the rotating member rotates, the rotation sensor being connected to a test signal source at a position near the sensor section. It is located where the coil section is installed.

〔作用〕[Effect]

上記手段によると、コイル部にテスト信号源から電流が
流れていない時には、磁石(永久磁石)のみの作用によ
りセンサ部と回転部材との間に磁束が生成されているの
で、回転部材(例えば歯付きロータ、或いは外周に磁石
のN極とS極とを交互に配置してなるロータ)が回転体
に連動して回転することにより、前記磁束の磁束密度が
変化し、この変化を検出回路にて取り出す、二とにより
、回転体の回転速度が検出される。
According to the above means, when no current flows from the test signal source to the coil section, magnetic flux is generated between the sensor section and the rotating member by the action of only the magnet (permanent magnet). The magnetic flux density of the magnetic flux changes as the rotor (or a rotor in which N and S poles of magnets are arranged alternately on the outer periphery) rotates in conjunction with the rotating body, and this change is transmitted to the detection circuit. The rotational speed of the rotating body is detected by the following steps.

一方、当該車両が停車している場合つまり回転体が停止
状態にある場合において、コイル部にテスト信号源から
電流を流せば、この電流値に対応する磁束が回転部材と
センサ部との間乙こ発生し、更にこの磁束に対応する電
気信号が検出回路にて発生するが、この場合、コイル部
に流れる電流を増減変化させれば、センサ部が正常に動
作している場合には、前記検出回路にて発生する電気信
号が検出回路に設定されたスレッショールドレベルを通
過して増大成いは減少することになり、この事を検知す
ることにより、センサ部の正常状態を知得できることと
なる。
On the other hand, when the vehicle is stopped, that is, when the rotating body is in a stopped state, if a current is passed from the test signal source to the coil part, a magnetic flux corresponding to this current value will flow between the rotating member and the sensor part. This occurs, and an electric signal corresponding to this magnetic flux is generated in the detection circuit. In this case, if the current flowing through the coil section is increased or decreased, the above-mentioned signal can be detected if the sensor section is operating normally. The electrical signal generated by the detection circuit passes the threshold level set in the detection circuit and increases or decreases, and by detecting this, it is possible to know the normal state of the sensor unit. becomes.

これに対して、センサ部が故障している場合には、前記
コイル部に流れる電流値を変化させても、検出回路にて
発生する電気信号は必要量の変化を生ぜず、従ってこの
電気信号はスレッショールドレベルに対して増減変動し
ないことになり、この事を検知することにより、その異
常状態を知得できることとなる。
On the other hand, if the sensor section is malfunctioning, even if the value of the current flowing through the coil section is changed, the electrical signal generated by the detection circuit will not change by the required amount; does not increase or decrease with respect to the threshold level, and by detecting this, the abnormal state can be known.

尚、上記の動作を行うことにより、検出回路の正常及び
異常の確認も同時に行えることとなる。
Note that by performing the above operations, it is possible to simultaneously confirm whether the detection circuit is normal or abnormal.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。先ず
、第1図乃至第6図を参照しながら本発明の第1実施例
を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

第1図に示すように、本発明に係る回転センサ1のセン
サ部2は、磁性体でなる芯材3と永久磁石4との間に磁
気抵抗素子5を介設したものであり、前記芯材3の先端
は、車輪等の回転体に連動して回転する歯車6 (回転
部材;磁性体でなる)の歯6aに対向して配置されてい
る。そして、前記永久磁石4と歯車6との間には符号B
、Bで示すような磁束が発生している。前記芯材3の外
周にはコイル7が巻装されており、このコイル7には、
直流電源8aとオンオフスイッチ8bと電流値調節手段
8c (可変抵抗等)とを有してなるテスト信号源8が
接続されている。このテスト信号源8としては、図示の
ように電流値の調節が行える構成に限らず、流れる電流
の方向を変えられる構成のものを採用するなど種々のバ
リエーションが可能である。
As shown in FIG. 1, the sensor section 2 of the rotation sensor 1 according to the present invention has a magnetic resistance element 5 interposed between a core material 3 made of a magnetic material and a permanent magnet 4. The tip of the material 3 is arranged to face teeth 6a of a gear 6 (rotating member; made of a magnetic material) that rotates in conjunction with a rotating body such as a wheel. There is a symbol B between the permanent magnet 4 and the gear 6.
, B are generated. A coil 7 is wound around the outer periphery of the core material 3, and this coil 7 includes:
A test signal source 8 having a DC power supply 8a, an on/off switch 8b, and current value adjusting means 8c (variable resistor, etc.) is connected. The test signal source 8 is not limited to a configuration in which the current value can be adjusted as shown in the figure, but various variations are possible, such as adopting a configuration in which the direction of the flowing current can be changed.

前記磁気抵抗素子5には、第2図に示すように磁束密度
の大きさに応じてその抵抗値が変化する二個の抵抗体R
51、RS2が組み込まれている。また、同図に示すよ
うに、この磁気抵抗素子5から所要の出力を取り出す検
出回路10は、前記抵抗体゛RS、 、 R52に並列
に接続された二個の抵抗R1゜R2と、この抵抗R1,
R2の接続点の電圧■2及び前記磁気抵抗素子5の出力
電圧V1の差電圧を増幅する差動増幅器11と、スレッ
ショールドレベルVsを有する波形整形回路12と、ト
ランジスタでなる出力回路13とからなる。
The magnetoresistive element 5 includes two resistors R whose resistance value changes depending on the magnitude of magnetic flux density, as shown in FIG.
51, RS2 is incorporated. Further, as shown in the figure, the detection circuit 10 that extracts the required output from the magnetoresistive element 5 consists of two resistors R1 and R2 connected in parallel to the resistors RS, , and R52, and this resistor. R1,
A differential amplifier 11 that amplifies the difference voltage between the voltage 2 at the connection point of R2 and the output voltage V1 of the magnetoresistive element 5, a waveform shaping circuit 12 having a threshold level Vs, and an output circuit 13 made of a transistor. Consisting of

この場合、磁束密度Gが0ガウスの時には、当該磁気抵
抗素子5の出力電圧■1は設定値となり且つ抵抗R1,
R2の接続点の電圧■2は例えばv2 =v1となるよ
うに調整されている。そして、磁束密度Gが0ガウスか
ら徐々に大きくなるに連れて前記抵抗体R81の抵抗値
が低くなり、これに起因して第4図に示すように磁気抵
抗素子5の出力電圧v1は前記電圧■2よりも高くなる
ので、差動増幅器11からの出力電圧V3は磁束密度G
の増加に伴って0から漸増する。また、前記波形整形回
路12からの出力電圧V吟は、スレッショールドレベル
Vsに対して、VB<Vsの場合にはHレベルとなり、
V3≧Vsの場合にはLレベルとなる。
In this case, when the magnetic flux density G is 0 Gauss, the output voltage 1 of the magnetoresistive element 5 becomes the set value, and the resistor R1,
The voltage 2 at the connection point of R2 is adjusted so that, for example, v2 = v1. As the magnetic flux density G gradually increases from 0 Gauss, the resistance value of the resistor R81 decreases, and as a result, as shown in FIG. ■Since the output voltage V3 from the differential amplifier 11 is higher than the magnetic flux density G
It gradually increases from 0 as . Further, the output voltage V from the waveform shaping circuit 12 becomes H level when VB<Vs with respect to the threshold level Vs,
When V3≧Vs, it becomes L level.

従って、前記歯車6が回転することにより、センサ部2
の芯材3に対して該歯車6の歯6aが最も接近した場合
(第1図に示す状態)には、磁気抵抗素子5を通る磁束
密度Gが最大値となり、また芯材3に対して歯6の谷部
が対向した場合(第3図に示す状態)には、磁束密度G
が最小値となることから、歯車60回転に伴う磁束密度
Gの変化に対する各出力電圧v1.v3.v+の特性は
第5図に示す状態となる。
Therefore, as the gear 6 rotates, the sensor section 2
When the teeth 6a of the gear 6 are closest to the core material 3 (the state shown in FIG. 1), the magnetic flux density G passing through the magnetoresistive element 5 becomes the maximum value, and When the valleys of the teeth 6 face each other (the state shown in Fig. 3), the magnetic flux density G
Since each output voltage v1. is the minimum value, each output voltage v1. v3. The characteristics of v+ are as shown in FIG.

しかして、前記歯車6が停止状態にあり(当該車両が停
車状態にあり)且つ歯車6の谷部と芯材3とが対向した
状態にある場合において、コイル7に電流が流れていな
い時には、永久磁石4のみの作用により第6図に示す磁
束φ1が生成されて磁気抵抗素子5には磁束密度B1が
生じているが、この場合には、上述のように歯車6の谷
部と芯材3とが対向していることから、前記磁束φ1及
び磁束密度B1は最低値となっている。このような状態
の下で、コイル7に電流Iを流せば、コイル7による磁
束φaが生成されることになるので、センサ部2と歯車
6との間には、この磁束φaと前記磁束φtとの合成磁
束φX=φ1+φaが生成されて、磁気抵抗素子5には
、合成磁束密度BX=KXφXが生じる(K;比例定数
)。この場合、前記テスト信号源8を、公知技術をもっ
て電流値の可変制御のみならず電流の流れる向きの可変
制御をも行い得る構成としておけば、コイル7に流れる
電流1の大きさ及び向きを変化させることにより前記合
成磁束密度Bxは第6図に示す特性線となり、従って波
形整形回路からの出力電圧■啼゛は、スレッショールド
レベルVsに対応する磁束密度Bsと前記合成磁束密度
Bxとの交点における電流値■□を境としてHレベルま
たは17レベルから逆レベルに切り換わる。
Therefore, when the gear 6 is in a stopped state (the vehicle is in a stopped state) and the trough of the gear 6 and the core material 3 are in a state facing each other, when no current is flowing through the coil 7, The magnetic flux φ1 shown in FIG. 6 is generated by the action of the permanent magnet 4 alone, and the magnetic flux density B1 is generated in the magnetic resistance element 5. In this case, as described above, the trough of the gear 6 and the core material 3 are facing each other, the magnetic flux φ1 and the magnetic flux density B1 have the lowest values. Under such conditions, if a current I is passed through the coil 7, a magnetic flux φa will be generated by the coil 7. Therefore, between the sensor section 2 and the gear 6, this magnetic flux φa and the magnetic flux φt A composite magnetic flux φX=φ1+φa is generated, and a composite magnetic flux density BX=KXφX is generated in the magnetoresistive element 5 (K: constant of proportionality). In this case, if the test signal source 8 is configured to be able to perform not only variable control of the current value but also variable control of the direction in which the current flows using known techniques, the magnitude and direction of the current 1 flowing through the coil 7 can be changed. By doing so, the composite magnetic flux density Bx becomes the characteristic line shown in FIG. The level switches from the H level or the 17th level to the opposite level with the current value ■□ at the intersection as the boundary.

また、歯車6が停止状態にあり且つ歯車6の歯6aと芯
材3とが対向した状態にある時には、コイル7に電流が
流れていない場合の永久磁石4のみによる磁束φ2 (
磁束密度B2)と、コイル7に電流を流し且つその電流
の大きさ及び向きを変化させた場合の合成磁束φy (
合成磁束密度By)とは夫々第6図に示す特性となり、
従って波形整形回路12からの出力電圧V、”は、電流
値I2を境としてHレベルまたはI、レベルから逆レベ
ルに切り投わる。
Furthermore, when the gear 6 is in a stopped state and the teeth 6a of the gear 6 and the core material 3 are in a state facing each other, the magnetic flux φ2 (
The magnetic flux density B2) and the composite magnetic flux φy (
The composite magnetic flux density By) has the characteristics shown in Figure 6,
Therefore, the output voltage V,'' from the waveform shaping circuit 12 changes from the H level or I level to the opposite level with the current value I2 as the boundary.

そして、上記例示した二位置以外の位置で歯車6が停止
している場合においても、同様にして波形整形回路12
からの出力電圧は所定の電流値を境としてHレベルまた
ばLレベルから逆レベルに切り換わる。このように、波
形整形回路12からの出力電圧のレベルの切り換わりを
確認すること乙こより、磁気抵抗素子5等のセンサ部2
及び検出回路10が正常に動作していることを知得でき
るものであり、これらが故障している場合には、波形整
形回路12からの出力電圧にレベルの変化は生じない。
Even when the gear 6 is stopped at a position other than the two positions exemplified above, the waveform shaping circuit 12
The output voltage from the converter switches from H level or L level to the opposite level at a predetermined current value. In this way, it is necessary to check the switching of the level of the output voltage from the waveform shaping circuit 12.
It can be known that the detection circuit 10 and the detection circuit 10 are operating normally, and if these are out of order, no change in level will occur in the output voltage from the waveform shaping circuit 12.

次に、本発明の第2実施例を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

この第2実施例は、第1図に示すテスト信号源8の電源
8aを交流電源としたものである(その図示は省略する
)。そして、第7図に示すように交流電源における交流
波形Aの振幅及び周波数を適切に設定しておけば、歯車
6の谷部と芯材3とが対向した状態にある時に、コイル
7に電流を流していない場合の磁束(磁束密度)が同図
におけるφL(B1)となり、コイル7に電流を流した
場合の合成磁束(合成磁束密度)が同図におけるφx 
(Bx) 楔なり、従って波形整形回路12からの出力
電圧■吟″は、スレッショールドレベルVsに対応する
磁束密度Bsと前記合成磁束密度Bxとの交点における
電流値1.を境としてHレベルまたはLレベルから逆レ
ベルに切り換わる。
In this second embodiment, the power source 8a of the test signal source 8 shown in FIG. 1 is an AC power source (its illustration is omitted). If the amplitude and frequency of the AC waveform A in the AC power source are appropriately set as shown in FIG. The magnetic flux (magnetic flux density) when no current is flowing is φL (B1) in the figure, and the composite magnetic flux (composite magnetic flux density) when current is flowing through the coil 7 is φx in the figure.
(Bx) The output voltage from the waveform shaping circuit 12 becomes H level with the current value 1 at the intersection of the magnetic flux density Bs corresponding to the threshold level Vs and the composite magnetic flux density Bx as the boundary. Or it switches from L level to reverse level.

また、歯車6の歯6aと芯材3とが対向した状態にある
時には、同様にして、磁束(磁束密度)及び合成磁束(
合成磁束密度)が夫々同図に示すφ2(B2)、  φ
y(By)となり、波形整形回路12からの出力電圧V
+゛は電流値I2を境としてHレベルまたはLレベルか
ら逆レベルに切り換わる。
Furthermore, when the teeth 6a of the gear 6 and the core material 3 are in a state where they are opposed to each other, the magnetic flux (magnetic flux density) and the composite magnetic flux (
The composite magnetic flux density) is φ2 (B2) and φ shown in the same figure, respectively.
y (By), and the output voltage V from the waveform shaping circuit 12
+' switches from the H level or L level to the opposite level with the current value I2 as the boundary.

尚、上記第1、第2実施例において、コイル7の寸法及
び配設位置は第1図に示すものに限定されるものではな
く、例えば第8図に符号(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ
)で示すようなバリエーションが可能である。
In the first and second embodiments described above, the dimensions and arrangement position of the coil 7 are not limited to those shown in FIG. 1; for example, in FIG. Variations shown in c) and (d) are possible.

第9図は、本発明の第3実施例を示すもので、芯材を二
個の芯材片31.32に分割し且つこの芯材片3.,3
2と永久磁石4との間に二個の磁気抵抗素子51.52
を介設した構成において、各芯材片3..32の外周に
コイル71.72を夫々巻装し且つこの双方のコイル7
1.72に夫々テスト信号源81.8z  (直流電源
でもよい)を接続したものである。そして、第10図に
示すように、前記各磁気抵抗素子51  (52)は夫
々について二個の抵抗体R3L 、 R32(R53、
RS+ )を有しており、その検出回路IOは、一方の
磁気抵抗素子51の出力電圧■1と他方の磁気抵抗素子
52の出力電圧■2との差電圧■を増幅する差動増幅器
11と、スレッショールドレベルを有して差動増幅器1
1の出力電圧V3の波形を整形する波形整形回路12と
、該波形整形回路12の出力電圧V、を取り出す出力回
路13とからなる。この検出回路10にて得られた各出
力電圧v、V3.v吟の関係は、第11図のタイムチャ
ートに示す通りであるが、これは、歯車6の歯6aが第
12図(alに示す状態から同図(bl、 tc)に示
す状態に移行する間におけるタイムチャートであって、
第12図(a)がタイムチャートのa時点に、同図(b
)がb時点に、同図(C1がC時点に対応するものであ
る。従って、上記のような検出回路10の構成であると
、第12図(b)に示す状態の下においては■及びV3
がOとなるため、芯材片31.32の双方の外周にわた
って一個のコイルを巻装したのでは、前述の実施例のよ
うな故障診断を行えないのであるが、この第3実施例に
おいては、別個に二個のコイル7□、72を巻装してい
るので、いずれか一方のコイルのみに電流を流すか、或
いは双方のコイルに互いに流れる方向が異なる電流を通
ずれば、前述の実施例と同様にしてセンサ部2及び検出
回路10の故障診断を行えるのである。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which the core material is divided into two core material pieces 31 and 32, and the core material pieces 3. ,3
Two magnetoresistive elements 51 and 52 are placed between 2 and the permanent magnet 4.
In the configuration in which each core material piece 3. .. Coils 71 and 72 are wound around the outer periphery of the coils 71 and 72, respectively, and both coils 7
A test signal source 81.8z (a DC power supply may be used) is connected to each of the terminals 1.72 and 1.72. As shown in FIG. 10, each of the magnetoresistive elements 51 (52) has two resistors R3L, R32 (R53,
RS+), and its detection circuit IO includes a differential amplifier 11 that amplifies the difference voltage ■ between the output voltage ■1 of one magnetoresistive element 51 and the output voltage ■2 of the other magnetoresistive element 52. , a differential amplifier 1 with a threshold level
1, and an output circuit 13 that takes out the output voltage V of the waveform shaping circuit 12. Each output voltage v, V3 . The relationship between V and Gin is as shown in the time chart of Fig. 11, which means that the tooth 6a of the gear 6 shifts from the state shown in Fig. 12 (al) to the state shown in the same figure (bl, tc). A time chart between
FIG. 12(a) shows the time chart at time a and FIG. 12(b)
) corresponds to time point b, and in the figure (C1 corresponds to time point C. Therefore, with the configuration of the detection circuit 10 as described above, under the state shown in FIG. 12(b), V3
is O, so if one coil is wound around both the outer peripheries of the core pieces 31 and 32, it is not possible to perform the fault diagnosis as in the above-mentioned embodiment, but in this third embodiment, Since the two coils 7□ and 72 are wound separately, the above implementation can be carried out by passing current through only one of the coils, or by passing current through both coils in different directions. Failure diagnosis of the sensor section 2 and the detection circuit 10 can be performed in the same manner as in the example.

第13図は、本発明の第4実施例を示すもので、永久磁
石4と、芯材3と、磁束の変化により電圧を誘起する誘
導コイル20とを有する回転センサ1において、前記誘
導コイル20の外周にコイル7を巻装し且つ該コイル7
にテスト信号源8を接続したものである。尚、この回転
センサ1は自動車に多用されているものであって、検出
回路については公知であるためその図示及び説明を省略
する。
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a rotation sensor 1 includes a permanent magnet 4, a core material 3, and an induction coil 20 that induces a voltage due to changes in magnetic flux. A coil 7 is wound around the outer circumference of the coil 7.
A test signal source 8 is connected to the test signal source 8. The rotation sensor 1 is often used in automobiles, and the detection circuit is well known, so illustration and explanation thereof will be omitted.

この第4実施例によれば、コイル7に電流を流すことに
より誘起される電圧を、誘導コイル20の検出回路にて
取り出すことにより、該誘導コイル20及び検出回路の
故障診断が行えることとなる。
According to this fourth embodiment, by extracting the voltage induced by passing a current through the coil 7 in the detection circuit of the induction coil 20, it is possible to diagnose the failure of the induction coil 20 and the detection circuit. .

なお、本実施例はテスト信号源8として交流電流を用い
ているが、直流信号としてもよく、この場合には、該直
流電流をランプ信号またはパルス信号とすればよい。
In this embodiment, an alternating current is used as the test signal source 8, but a direct current signal may be used. In this case, the direct current may be a ramp signal or a pulse signal.

第14図は、本発明の第5実施例を示すもので、上記第
4実施例と同様の構成である回転センサ1において、誘
導コイル20の端子X1.X2間に中間タップX9を設
け、xlとX9との間をテスト信号源8と接続されるコ
イル7としたものである。
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention, in which a rotation sensor 1 having a configuration similar to that of the fourth embodiment is provided with terminals X1. An intermediate tap X9 is provided between X2, and a coil 7 connected to a test signal source 8 is connected between xl and X9.

従って、この第5実施例においても、上記第4実施例と
同様にして故障診断が行えることとなる。
Therefore, in this fifth embodiment as well, failure diagnosis can be performed in the same manner as in the fourth embodiment.

第15図は、本発明の第6実施例を示すもので、芯材3
とホール素子21とからなるセンサ部2を備え且つ該セ
ンサ部2と対向する回転部材6の外周に永久磁石22の
N極とS極とを交互に配設した構成において、前記芯材
3の外周にコイル7を巻装し且つ該コイル7にテスト信
号源8 (直流電源でもよい)を接続したものである。
FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention, in which the core material 3
In a configuration including a sensor section 2 consisting of a Hall element 21 and a sensor section 2, and in which N and S poles of a permanent magnet 22 are alternately arranged on the outer periphery of a rotating member 6 facing the sensor section 2, the core material 3 is A coil 7 is wound around the outer periphery, and a test signal source 8 (which may be a DC power source) is connected to the coil 7.

そして、前記ホール素子21に接続される検出回路は、
例えば前記第2図に示す検出回路10の構成と実質的に
同一である。従って、この第6実施例においても、前記
第1実施例(または第2実施例)と同様の作用効果が得
られることとなる。
The detection circuit connected to the Hall element 21 is
For example, the configuration is substantially the same as that of the detection circuit 10 shown in FIG. 2 above. Therefore, in this sixth embodiment as well, the same effects as in the first embodiment (or second embodiment) can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明に係る回転センサによれば、回転部
材に対向して配置されたセンサ部の近傍位置にテスト信
号源と接続されるコイル部を設けたから、前記センサ部
及びこれに付随する検出回路の故障診断を当該車両の停
車時に回転部材を回転駆動させることなく行えることに
なり、従来のように当該車両を実際に走行させて故障診
断を行っていた場合と比較して、その作業に要する労力
及び時間が大幅に縮減される利点が得られる。
As described above, according to the rotation sensor according to the present invention, since the coil section connected to the test signal source is provided in the vicinity of the sensor section disposed opposite to the rotating member, the coil section connected to the test signal source This means that fault diagnosis of the detection circuit can be performed without rotating rotating parts when the vehicle is stopped, making the work much easier compared to the conventional case where fault diagnosis was performed by actually driving the vehicle. The advantage is that the effort and time required for the process is significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第6図は本発明の第1実施例を示すもので、
第1図は回転センサの全体構成を示す概略図、第2図は
検出回路を示す概略構成図、第3図は回転部材とセンサ
部との位置関係を示す要部概略図、第4図は磁束密度と
電圧との関係を示すグラフ、第5図は磁束密度と各出力
電圧の時間変化に対する特性を示すグラフ、第6図は電
流の変化に対する磁束の特性及びこれに対応する出力電
圧の特性を示すグラフである。第7図は本発明の第2実
施例における電流の変化に対する磁束の特性及びこれに
対応する出力電圧の特性を示すグラフである。第8図は
前記第1実施例及び第2実施例におけるコイル部の他の
配設位置を示す要部概略図である。第9図乃至第12図
は本発明の第3実施例を示すもので、第9図は回転セン
サの全体構成を示す概略図、第1θ図は検出回路を示す
概略構成図、第11図は各出力電圧の時間変化に対する
特性を示すグラフ、第12図(a)、 (b)、 (C
)は夫々回転部材とセンサ部との位置関係を示す要部概
略図である。第13図は本発明の第4実施例における回
転センサの全体構成を示す概略図である。第14図は不
発明の第5実施例における回転センサの要部構成を示す
概略図である。第15図は本発明の第6実施例における
回転センサの全体構成を示す概略図である。 1・・・回転センサ 2・・・センサ部 4・・・磁石(永久磁石) 6・・・回転部材(歯車) 7・・・コイル部(コイル) 8・・・テスト信号源 8a・・・電源 io・・・検出回路 B・・・磁束
1 to 6 show a first embodiment of the present invention,
Fig. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the rotation sensor, Fig. 2 is a schematic diagram showing the detection circuit, Fig. 3 is a schematic diagram of main parts showing the positional relationship between the rotating member and the sensor section, and Fig. 4 is A graph showing the relationship between magnetic flux density and voltage. Figure 5 is a graph showing the characteristics of magnetic flux density and each output voltage over time. Figure 6 is a graph showing the characteristics of magnetic flux with respect to changes in current and the corresponding characteristics of the output voltage. This is a graph showing. FIG. 7 is a graph showing magnetic flux characteristics and corresponding output voltage characteristics with respect to changes in current in the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic view of the main parts showing another arrangement position of the coil portion in the first embodiment and the second embodiment. 9 to 12 show a third embodiment of the present invention, in which FIG. 9 is a schematic diagram showing the overall configuration of a rotation sensor, FIG. 1θ is a schematic configuration diagram showing a detection circuit, and FIG. Graphs showing the characteristics of each output voltage over time, Figure 12 (a), (b), (C
) is a schematic diagram of main parts showing the positional relationship between the rotating member and the sensor section, respectively. FIG. 13 is a schematic diagram showing the overall configuration of a rotation sensor in a fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic diagram showing the main part configuration of a rotation sensor in a fifth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a schematic diagram showing the overall configuration of a rotation sensor in a sixth embodiment of the present invention. 1... Rotation sensor 2... Sensor part 4... Magnet (permanent magnet) 6... Rotating member (gear) 7... Coil part (coil) 8... Test signal source 8a... Power supply IO...Detection circuit B...Magnetic flux

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体に連動して回転する回転部材と、この回転
部材に対向して配置されるセンサ部と、前記回転部材ま
たはセンサ部のいずれか一方に設けられ且つこの両者間
に磁束を生成せしめる磁石と、前記回転部材の回転に伴
って生じる磁束密度の変化に基づいて前記回転体の回転
速度を検出する検出回路とを備えた回転センサにおいて
、 前記センサ部の近傍位置にテスト信号源に接続されるコ
イル部を設けたことを特徴とする回転センサ。
(1) A rotating member that rotates in conjunction with a rotating body, a sensor unit that is disposed opposite to the rotating member, and a magnetic flux that is provided on either the rotating member or the sensor unit and generates magnetic flux between the two. In the rotation sensor, the rotation sensor includes a magnet that causes the rotating member to rotate, and a detection circuit that detects the rotational speed of the rotating body based on a change in magnetic flux density that occurs as the rotating member rotates. A rotation sensor characterized by having a coil portion to be connected.
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