JPH034109B2 - - Google Patents
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- JPH034109B2 JPH034109B2 JP6164484A JP6164484A JPH034109B2 JP H034109 B2 JPH034109 B2 JP H034109B2 JP 6164484 A JP6164484 A JP 6164484A JP 6164484 A JP6164484 A JP 6164484A JP H034109 B2 JPH034109 B2 JP H034109B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/11—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by inductive pick-up
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、自動車等の移動体の加速度を検出
するセンサに関するものである。
するセンサに関するものである。
従来、加速度センサとして、例えば実開昭58−
27772号公報に示されているように、ハウジング
内で可動鉄心をばね等から成る機械的支持機構を
介して支持し、この可動鉄心が慣性力を受けて変
位する量を差動トランスで検出することが公知と
なつている。しかしながら、かかる加速度センサ
においては、前記可動鉄心を機械的支持機構によ
り支持しているので、その機構部が複雑で損傷し
やすく、加速度センサの信頼性を阻害するという
欠点があつた。
27772号公報に示されているように、ハウジング
内で可動鉄心をばね等から成る機械的支持機構を
介して支持し、この可動鉄心が慣性力を受けて変
位する量を差動トランスで検出することが公知と
なつている。しかしながら、かかる加速度センサ
においては、前記可動鉄心を機械的支持機構によ
り支持しているので、その機構部が複雑で損傷し
やすく、加速度センサの信頼性を阻害するという
欠点があつた。
そこで、この発明は、上述したように磁性体た
る可動鉄心を支持する機構部が複雑であることに
起因する従来の欠点を解消し、信頼性が高い加速
度センサを提供することを課題とし、その要旨と
するところは、磁性流体、及び該磁性流体と混じ
らず且つ該磁性流体と比重の異なる媒体をケース
に封入すると共に、前記磁性流体に可変の磁気を
与えて前記磁性流体を筒状とする可変磁気発生手
段と、前記磁性流体の位置を検出する検出手段
と、この検出手段の出力に基づいて前記磁性流体
の移動を妨げる制御信号を演算して前記可変磁気
発生手段に出力する制御手段とを設けたことにあ
る。したがつて、磁性流体の動きで加速度を検出
する方式であるから、磁性流体を媒体と共にケー
スに封入すれば足り、そのため、上記課題を達成
することができるものである。
る可動鉄心を支持する機構部が複雑であることに
起因する従来の欠点を解消し、信頼性が高い加速
度センサを提供することを課題とし、その要旨と
するところは、磁性流体、及び該磁性流体と混じ
らず且つ該磁性流体と比重の異なる媒体をケース
に封入すると共に、前記磁性流体に可変の磁気を
与えて前記磁性流体を筒状とする可変磁気発生手
段と、前記磁性流体の位置を検出する検出手段
と、この検出手段の出力に基づいて前記磁性流体
の移動を妨げる制御信号を演算して前記可変磁気
発生手段に出力する制御手段とを設けたことにあ
る。したがつて、磁性流体の動きで加速度を検出
する方式であるから、磁性流体を媒体と共にケー
スに封入すれば足り、そのため、上記課題を達成
することができるものである。
以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
第１図、第２図において、この発明の一実施例
が示され、加速度センサは、後述する磁性流体１
及び媒体２を封入するケース３を有し、このケー
ス３は非導電材から成り、有底円筒状のパイプ部
４と、該パイプ部４の開口端に固定されたプラグ
部５とから構成されている。このプラグ部５の先
端やや手前には環状のＯリング溝６が形成され、
このＯリング溝６にＯリング７が装着され、この
Ｏリング７によりケース３内の気密を保つように
してあり、媒体２の酸化を防止するようになつて
いる。
が示され、加速度センサは、後述する磁性流体１
及び媒体２を封入するケース３を有し、このケー
ス３は非導電材から成り、有底円筒状のパイプ部
４と、該パイプ部４の開口端に固定されたプラグ
部５とから構成されている。このプラグ部５の先
端やや手前には環状のＯリング溝６が形成され、
このＯリング溝６にＯリング７が装着され、この
Ｏリング７によりケース３内の気密を保つように
してあり、媒体２の酸化を防止するようになつて
いる。
磁性流体１は、例えば直径が100Å程度の強磁
性体粒子Fe3O4を水銀等の種々の溶媒中に高濃度
で分散させたコロイド状の液体で、磁場を作用さ
せても磁性体粒子の沈降や凝集が起こらず、見掛
け上液体自身が磁性をもつているように振る舞う
ものである。
性体粒子Fe3O4を水銀等の種々の溶媒中に高濃度
で分散させたコロイド状の液体で、磁場を作用さ
せても磁性体粒子の沈降や凝集が起こらず、見掛
け上液体自身が磁性をもつているように振る舞う
ものである。
また、媒体２は、例えば水等の液体又は窒素ガ
ス、アルゴンその他の不活性ガス、空気等の気体
で、前記磁性流体１と混じらず且つ磁性流体１と
比重が異なるもので、この比重の大小に応じて加
速度センサの感度を調整することができ、比重が
小さい程感度を上げることができる。
ス、アルゴンその他の不活性ガス、空気等の気体
で、前記磁性流体１と混じらず且つ磁性流体１と
比重が異なるもので、この比重の大小に応じて加
速度センサの感度を調整することができ、比重が
小さい程感度を上げることができる。
検出手段８は、この実施例においては、差動ト
ランス９，９から構成されている。この差動トラ
ンス９，９は、それぞれ一次巻線と二次巻線とが
前記ケース３のパイプ部４の外周に形成された凹
部１０，１０に巻かれ、前記磁性流体１が変位す
ると、該差動トランス９，９のインダクタンスが
変化してその変位量を二次側の電圧値として検出
する。尚、加速方向が１つであれば差動トランス
も１つで足りる。
ランス９，９から構成されている。この差動トラ
ンス９，９は、それぞれ一次巻線と二次巻線とが
前記ケース３のパイプ部４の外周に形成された凹
部１０，１０に巻かれ、前記磁性流体１が変位す
ると、該差動トランス９，９のインダクタンスが
変化してその変位量を二次側の電圧値として検出
する。尚、加速方向が１つであれば差動トランス
も１つで足りる。
可変磁気発生手段１１は、この実施例において
は、コイル１２が非導電材から成る巻枠１３に巻
かれた電磁石から構成され、この巻枠１３が前記
ケース３のパイプ部４に外嵌され、また、この電
磁石の外周は磁路形成部材１４で覆われ、この磁
路形成部材１４に電磁石の磁路が形成されるよう
になつている。しかして、この可変磁気発生手段
１１には後述する制御手段から所定以上の電流が
流され、前記磁性流体１に所定以上の磁気を与え
るようになつており、その結果、磁性流体１は、
ケース３内の中心に集まると共に、筒状となつて
その中心部には通路１５が形成されるようにな
る。
は、コイル１２が非導電材から成る巻枠１３に巻
かれた電磁石から構成され、この巻枠１３が前記
ケース３のパイプ部４に外嵌され、また、この電
磁石の外周は磁路形成部材１４で覆われ、この磁
路形成部材１４に電磁石の磁路が形成されるよう
になつている。しかして、この可変磁気発生手段
１１には後述する制御手段から所定以上の電流が
流され、前記磁性流体１に所定以上の磁気を与え
るようになつており、その結果、磁性流体１は、
ケース３内の中心に集まると共に、筒状となつて
その中心部には通路１５が形成されるようにな
る。
そして、さらにこの可変磁気発生手段１１の外
周は、有底円筒状のカバー１６で覆われ、このカ
バー１５の開口端に蓋体１７が前記ケース３の一
端を覆うように固定され、この蓋体１７にはコネ
クタ１８が装着され、このコネクタ１８を介して
前記検出手段８と可変磁気発生手段１１とが下記
する制御手段に接続されている。
周は、有底円筒状のカバー１６で覆われ、このカ
バー１５の開口端に蓋体１７が前記ケース３の一
端を覆うように固定され、この蓋体１７にはコネ
クタ１８が装着され、このコネクタ１８を介して
前記検出手段８と可変磁気発生手段１１とが下記
する制御手段に接続されている。
制御手段は、例えば第２図に示す電気回路から
構成され、差動増幅器１９を有し、この差動増幅
器１９の入力端子の一方には、前記検出手段８の
二次巻線８ａ，８ｂの出力端子が、該差動増幅器
１９の入力端子の他方には、電源電圧を分割する
抵抗２０，２０の接続点がそれぞれ接続されてい
る。また、この差動増幅器１９の出力端子には前
記可変磁気発生手段１１のコイル１２に接続され
ている。したがつて、この差動増幅器１９は、抵
抗２０，２０発生する基準電圧を基準として、前
記磁性流体１の変位に対応する入力電圧との差が
演算され、この差に応じた電流をコイル１２に流
し、前記磁性流体１の移動を妨げるようにする。
即ち、この差動増幅器１９からはフイードバツク
電流が出力され、このフイードバツク電流を制御
手段の出力端子２１，２１から取り出せば加速度
を測定することができるものである。尚、第３図
においては、制御手段に関する他の実施例が示さ
れ、差動増幅器１９に入力される基準電圧が抵抗
２２を介してアースから取る点のみが前記実施例
と異なり、他の点は同様であるから同一番号を付
してその説明を省略する。
構成され、差動増幅器１９を有し、この差動増幅
器１９の入力端子の一方には、前記検出手段８の
二次巻線８ａ，８ｂの出力端子が、該差動増幅器
１９の入力端子の他方には、電源電圧を分割する
抵抗２０，２０の接続点がそれぞれ接続されてい
る。また、この差動増幅器１９の出力端子には前
記可変磁気発生手段１１のコイル１２に接続され
ている。したがつて、この差動増幅器１９は、抵
抗２０，２０発生する基準電圧を基準として、前
記磁性流体１の変位に対応する入力電圧との差が
演算され、この差に応じた電流をコイル１２に流
し、前記磁性流体１の移動を妨げるようにする。
即ち、この差動増幅器１９からはフイードバツク
電流が出力され、このフイードバツク電流を制御
手段の出力端子２１，２１から取り出せば加速度
を測定することができるものである。尚、第３図
においては、制御手段に関する他の実施例が示さ
れ、差動増幅器１９に入力される基準電圧が抵抗
２２を介してアースから取る点のみが前記実施例
と異なり、他の点は同様であるから同一番号を付
してその説明を省略する。
上記構成において、加速されていない場合に
は、磁性流体１は、可変磁気発生手段１１によつ
て形成される磁界を中心として集まるので、差動
トランス９，９のインダクタンスは変化せず、そ
の二次側の出力端子には一定の電圧が誘起され、
制御手段の出力端子２１，２１には加速度が０に
相当する信号が出力される。
は、磁性流体１は、可変磁気発生手段１１によつ
て形成される磁界を中心として集まるので、差動
トランス９，９のインダクタンスは変化せず、そ
の二次側の出力端子には一定の電圧が誘起され、
制御手段の出力端子２１，２１には加速度が０に
相当する信号が出力される。
そして、左右いずれか一方に加速されると、磁
性流体１がその加速方向とは逆の方向へ慣性力を
受けるので、磁性流体１が変位しようとし、検出
手段８の２次巻線８ａ，８ｂの端子電圧も変化し
ようとする。ところが、磁性流体１が変位する
と、可変磁気発生手段１１のコイル１２に通電さ
れるフイードバツク電流が変化し、フイードバツ
ク電流により磁性流体１が元の位置に戻されるよ
うになり、磁性流体１の位置及び検出手段８の出
力は微細に変動するだけである。この時のフイー
ドバツク電流が加速度に対応し、制御手段の出力
端子２１，２１からその加速度に対応する信号が
出力される。また、このように磁性流体１が変位
しようとする時、媒体２が通路１５を介して一方
から他方へ逃げ、磁性流体１の微細な移動を滑ら
かにするものである。
性流体１がその加速方向とは逆の方向へ慣性力を
受けるので、磁性流体１が変位しようとし、検出
手段８の２次巻線８ａ，８ｂの端子電圧も変化し
ようとする。ところが、磁性流体１が変位する
と、可変磁気発生手段１１のコイル１２に通電さ
れるフイードバツク電流が変化し、フイードバツ
ク電流により磁性流体１が元の位置に戻されるよ
うになり、磁性流体１の位置及び検出手段８の出
力は微細に変動するだけである。この時のフイー
ドバツク電流が加速度に対応し、制御手段の出力
端子２１，２１からその加速度に対応する信号が
出力される。また、このように磁性流体１が変位
しようとする時、媒体２が通路１５を介して一方
から他方へ逃げ、磁性流体１の微細な移動を滑ら
かにするものである。
以上述べたように、この発明によれば、磁性流
体を用いて検出部分における機械的な支持機構を
不要にしたので、故障を少なくして信頼性を向上
させることができる。また、磁性流体は可変磁気
発生手段により筒状となるようにしたので、媒体
の逃げがよく、感度を向上させることができる。
また、制御手段によりフイードバツクする方式で
あるから、外乱に対して補正がなされ、検出精度
を良好にする。また、磁性流体の移動が制御手段
の出力により妨げられるようにしたので、上述し
たように機械的な支持機構を不要にしたことと相
まつて加速度センサを小型、軽量とすることがで
き、構造も簡単であるから安価なものとすること
ができる等の効果を奏するものである。
体を用いて検出部分における機械的な支持機構を
不要にしたので、故障を少なくして信頼性を向上
させることができる。また、磁性流体は可変磁気
発生手段により筒状となるようにしたので、媒体
の逃げがよく、感度を向上させることができる。
また、制御手段によりフイードバツクする方式で
あるから、外乱に対して補正がなされ、検出精度
を良好にする。また、磁性流体の移動が制御手段
の出力により妨げられるようにしたので、上述し
たように機械的な支持機構を不要にしたことと相
まつて加速度センサを小型、軽量とすることがで
き、構造も簡単であるから安価なものとすること
ができる等の効果を奏するものである。
第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、
第２図は制御手段に関する一実施例を示す回路
図、第３図は制御手段に関する他の実施例を示す
回路図である。 １……磁性流体、２……媒体、３……ケース、
８……検出手段、１１……可変磁気発生手段。
第２図は制御手段に関する一実施例を示す回路
図、第３図は制御手段に関する他の実施例を示す
回路図である。 １……磁性流体、２……媒体、３……ケース、
８……検出手段、１１……可変磁気発生手段。
Claims (1)
- １ 磁性流体、及び該磁性流体と混じらず且つ該
磁性流体と比重の異なる媒体をケースに封入する
と共に、前記磁性流体に可変の磁気を与えて前記
磁性流体を筒状とする可変磁気発生手段と、前記
磁性流体の位置を検出する検出手段と、この検出
手段の出力に基づいて前記磁性流体の移動を妨げ
る制御信号を演算して前記可変磁気発生手段に出
力する制御手段とを設けたことを特徴とする加速
度センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6164484A JPS60203861A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 加速度センサ |
| DE19853510987 DE3510987C2 (de) | 1984-03-29 | 1985-03-27 | Beschleunigungsmesser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6164484A JPS60203861A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203861A JPS60203861A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH034109B2 true JPH034109B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=13177129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6164484A Granted JPS60203861A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203861A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2551416B2 (ja) * | 1986-10-07 | 1996-11-06 | 株式会社ゼクセル | 自動車用空調装置 |
| JPH0697236B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1994-11-30 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 加速度センサ |
| JPH0632626Y2 (ja) * | 1988-07-28 | 1994-08-24 | 株式会社ゼクセル | センサ |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6164484A patent/JPS60203861A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203861A (ja) | 1985-10-15 |
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