JPH04184233A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JPH04184233A JPH04184233A JP2313520A JP31352090A JPH04184233A JP H04184233 A JPH04184233 A JP H04184233A JP 2313520 A JP2313520 A JP 2313520A JP 31352090 A JP31352090 A JP 31352090A JP H04184233 A JPH04184233 A JP H04184233A
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Links
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- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/16—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in the magnetic properties of material resulting from the application of stress
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S73/00—Measuring and testing
- Y10S73/02—Magnetostrictive
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。
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、非晶質磁性合金の磁歪効果を利用して圧力を
測定する圧力センサに関する。
測定する圧力センサに関する。
従来の技術
近年、非晶質磁性合金の磁歪効果を用いた圧力センサが
提案されている。第１図はこのような圧力センサの概略
構造を示す断面図であり、図において１はチタン製の円
柱状のセンサ本体、２は内径５ｍｍの開口部分を有する
圧力導入口、３は圧力を伝える圧力室である。４は圧力
によってその形状を変えるｌＱｗの外径を有する円筒状
の変形部分で、センサ本体ｌの一部を肉厚２ＩＩＩＩＩ
ｌに加工しである。５は圧力による歪が生じないように
した非変形部分であり、その非変形部分５の内部は圧力
室３と同じ大きさの中空部分６を持つ。７はセンサ本体
ｌの外周上で、変形部分４および非変形部分５をおおう
ようにイミド系接着剤で２５０°Ｃ１１時間で固着した
厚さ０．０３ｍｍのＦｅ−３ｉ −Ｂ−Ｃｒ系の円筒状
の非晶質磁性合金部材である。その非晶質磁性合金部材
７は巻きぐせをつけるためにアニール処理を施してあり
、そのアニール処理後の非晶質磁性合金部材７の内径は
センサ本体１の変形部分４の外径と同様、直径１０ｍｍ
となっている。
提案されている。第１図はこのような圧力センサの概略
構造を示す断面図であり、図において１はチタン製の円
柱状のセンサ本体、２は内径５ｍｍの開口部分を有する
圧力導入口、３は圧力を伝える圧力室である。４は圧力
によってその形状を変えるｌＱｗの外径を有する円筒状
の変形部分で、センサ本体ｌの一部を肉厚２ＩＩＩＩＩ
ｌに加工しである。５は圧力による歪が生じないように
した非変形部分であり、その非変形部分５の内部は圧力
室３と同じ大きさの中空部分６を持つ。７はセンサ本体
ｌの外周上で、変形部分４および非変形部分５をおおう
ようにイミド系接着剤で２５０°Ｃ１１時間で固着した
厚さ０．０３ｍｍのＦｅ−３ｉ −Ｂ−Ｃｒ系の円筒状
の非晶質磁性合金部材である。その非晶質磁性合金部材
７は巻きぐせをつけるためにアニール処理を施してあり
、そのアニール処理後の非晶質磁性合金部材７の内径は
センサ本体１の変形部分４の外径と同様、直径１０ｍｍ
となっている。
８は１００回コイルを巻いて形成した圧力検出コイル、
９は圧力検出コイル８と同構成の差動用コイルで、これ
らのコイルは変形部分４および非変形部分５の外周上に
接着した非晶質磁性合成部材７の外側にフェノール樹脂
製ボビンｌＯを介して配置されている。１１は４８％Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金製のヨークで、ボビン１０の周囲に装着さ
れている。１２はセンサ本体１の固定用ねし部分で、Ｐ
Ｆ３／８のピッチに加工しである。１３は検出回路であ
る。
９は圧力検出コイル８と同構成の差動用コイルで、これ
らのコイルは変形部分４および非変形部分５の外周上に
接着した非晶質磁性合成部材７の外側にフェノール樹脂
製ボビンｌＯを介して配置されている。１１は４８％Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金製のヨークで、ボビン１０の周囲に装着さ
れている。１２はセンサ本体１の固定用ねし部分で、Ｐ
Ｆ３／８のピッチに加工しである。１３は検出回路であ
る。
次にその動作について説明する。圧力は圧力導入口２か
ら圧力室３に伝わり、圧力室３を膨らませる方向に応力
をかける。その結果、変形部分４の内径が変動し、その
表面に接着された非晶質磁性合金部材７の透磁率が変化
する。この透磁率変化を圧力検出コイル８でインダクタ
ンスの変化として検出し、差動用コイル９との差動出力
より圧力の変化を得ている。
ら圧力室３に伝わり、圧力室３を膨らませる方向に応力
をかける。その結果、変形部分４の内径が変動し、その
表面に接着された非晶質磁性合金部材７の透磁率が変化
する。この透磁率変化を圧力検出コイル８でインダクタ
ンスの変化として検出し、差動用コイル９との差動出力
より圧力の変化を得ている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記従来の構成による圧力センサの温度に
よる感度変化は、−３０°Ｃを基準とする１００°Ｃで
は−４０％変化し、また、圧力とセンサ出力との直線性
からのずれが１６％、ヒステリシスが６％と、いずれも
悪かった。これは非晶質磁性合金部材７にバイアス歪が
加わっていないことによるためである。
よる感度変化は、−３０°Ｃを基準とする１００°Ｃで
は−４０％変化し、また、圧力とセンサ出力との直線性
からのずれが１６％、ヒステリシスが６％と、いずれも
悪かった。これは非晶質磁性合金部材７にバイアス歪が
加わっていないことによるためである。
このように従来の圧力センサの構成では感度の温度変化
率が大きく、直線性、ヒステリシス等の各特性が悪いと
いう課題があった。
率が大きく、直線性、ヒステリシス等の各特性が悪いと
いう課題があった。
本発明は上記課題を解決するものであり、測定精度に優
れた圧力センサを提供することを目的とするものである
。
れた圧力センサを提供することを目的とするものである
。
課題を解決するための手段
本発明は上記の目的を達成するために、アニール処理後
の非晶質磁性合金部材の内径を変形部分の外径と異なる
構成としたものである。
の非晶質磁性合金部材の内径を変形部分の外径と異なる
構成としたものである。
作用
したがって本発明の構成によれば、非晶質磁性合金部材
をセンサ本体に取り付けた時に、その非晶質磁性合金部
材に圧縮または引っ張り応力が加わり、それにともない
バイアス歪が発生するため、感度の温度変化率、直線性
、ヒステリシス等の各特性を向上させることが可能とな
る。
をセンサ本体に取り付けた時に、その非晶質磁性合金部
材に圧縮または引っ張り応力が加わり、それにともない
バイアス歪が発生するため、感度の温度変化率、直線性
、ヒステリシス等の各特性を向上させることが可能とな
る。
実施例
以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照しながら説明する。なお、本発明による圧力センサ
の構造は従来の圧力センサの構造と同一であるため、第
１図および同一番号を使用して詳細な説明を省略し、本
発明の特徴とする部分について説明する。
参照しながら説明する。なお、本発明による圧力センサ
の構造は従来の圧力センサの構造と同一であるため、第
１図および同一番号を使用して詳細な説明を省略し、本
発明の特徴とする部分について説明する。
すなわち本発明と従来れとの相違点は、第１図に示す非
晶質磁性合金部材７に巻きぐせをつけるためのアニール
処理において、そのアニール処理後の非晶質磁性合金部
材７の内径（第２図に示すＤ）を変形部分４の外径と異
なるようにしたことにある。このようにしてアニール処
理した非晶質磁性合金部材７はセンサ本体１に固着する
際にその内径りが変形部分４の外径より大きい場合は圧
縮応力、変形部分４の外径より小さい場合は引っ張り応
力を受け、その応力にともなってバイアス歪が発生する
。このように形成した非晶質磁性部材７の外径とセンサ
出力特性の関係を次の表に示す。
晶質磁性合金部材７に巻きぐせをつけるためのアニール
処理において、そのアニール処理後の非晶質磁性合金部
材７の内径（第２図に示すＤ）を変形部分４の外径と異
なるようにしたことにある。このようにしてアニール処
理した非晶質磁性合金部材７はセンサ本体１に固着する
際にその内径りが変形部分４の外径より大きい場合は圧
縮応力、変形部分４の外径より小さい場合は引っ張り応
力を受け、その応力にともなってバイアス歪が発生する
。このように形成した非晶質磁性部材７の外径とセンサ
出力特性の関係を次の表に示す。
（以下余白）
アニール処理後の非晶質磁性合金部材の内径とセンサ出
力特性との関係 上表において、非晶質磁性合金部材７の内径がセンサ本
体１の変形部分４の外径と同じ１０＋ｍａのものが従来
例に相当するが、その変形部分４の外径よりも太き（、
または小さくアニール処理したものは直線性およびヒス
テリシスが改善され、さらに非晶質磁性合金部材７の内
径りが８．９．１１および１２ｍのもの、すなわち変形
部分４の外径に対し、±１０％から±２０％の範囲にあ
るものは感度の温度による変化率が著しく改善された。
力特性との関係 上表において、非晶質磁性合金部材７の内径がセンサ本
体１の変形部分４の外径と同じ１０＋ｍａのものが従来
例に相当するが、その変形部分４の外径よりも太き（、
または小さくアニール処理したものは直線性およびヒス
テリシスが改善され、さらに非晶質磁性合金部材７の内
径りが８．９．１１および１２ｍのもの、すなわち変形
部分４の外径に対し、±１０％から±２０％の範囲にあ
るものは感度の温度による変化率が著しく改善された。
このように上記実施例の構成によれば、従来例に比べて
感度の温度による変化率が小さく、直線性およびヒステ
リシスともに良好な特性を有する圧力センサを得ること
ができた。
感度の温度による変化率が小さく、直線性およびヒステ
リシスともに良好な特性を有する圧力センサを得ること
ができた。
発明の効果
上記の実施例から明らかなように本発明は、アニール処
理後の非晶質磁性合金部材の内径を本体の変形部分の外
径と相違させていることにより、非晶質磁性合金部材に
バイアス歪を発生させることができ、感度の温度変化率
が小さく、また優れた直線性とヒステリシス特性を得る
ことができるという効果が得られるものである。
理後の非晶質磁性合金部材の内径を本体の変形部分の外
径と相違させていることにより、非晶質磁性合金部材に
バイアス歪を発生させることができ、感度の温度変化率
が小さく、また優れた直線性とヒステリシス特性を得る
ことができるという効果が得られるものである。
第１図は従来例および本発明の一実施例の圧力センサの
断面図、第２図はアニール処理後の非晶質磁性合金部材
の形状を示す斜視図である。 １・・・・・・センサ本体、２・・・・・・圧力導入口
、４・・・・・・変形部分、７・・・・・・非晶質磁性
合金部材。 １− でンブー本生 ｅ−−−ｘｙｓＫ＞口 ４−−一支形瑯を ’ＩｉＥ Ｉ Ｉ″７−−−ｆＰＪ１１註性Ａ−ト
ド材１２図 Ｄ−一古 径 ／１
断面図、第２図はアニール処理後の非晶質磁性合金部材
の形状を示す斜視図である。 １・・・・・・センサ本体、２・・・・・・圧力導入口
、４・・・・・・変形部分、７・・・・・・非晶質磁性
合金部材。 １− でンブー本生 ｅ−−−ｘｙｓＫ＞口 ４−−一支形瑯を ’ＩｉＥ Ｉ Ｉ″７−−−ｆＰＪ１１註性Ａ−ト
ド材１２図 Ｄ−一古 径 ／１
Claims (2)
- （１）圧力導入口から導入される圧力によって形状がひ
ずむ円筒状の変形部分を有するセンサ本体の前記変形部
分の外周に磁歪を有する非晶質磁性合金部材を固着した
構成よりなる圧力センサであって、アニール処理後の前
記非晶質磁性合金部材の内径が前記変形部分の外径と異
なる圧力センサ。 - （２）アニール処理後の非晶質磁性合金部材の内径が変
形部分の外径に対し±１０％から±２０％の範囲にある
請求項１記載の圧力センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313520A JPH04184233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 圧力センサ |
| US07/789,333 US5303595A (en) | 1990-11-19 | 1991-11-08 | Pressure sensor utilizing magnetostriction effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313520A JPH04184233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184233A true JPH04184233A (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=18042302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313520A Pending JPH04184233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 圧力センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5303595A (ja) |
| JP (1) | JPH04184233A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5672812A (en) * | 1995-10-10 | 1997-09-30 | Southwest Research Institute | Sparkplug/pressure sensor device |
| GB2354666B (en) * | 1997-01-10 | 2001-06-27 | Rolls Royce Plc | A magnetostriction transducer |
| US6286361B1 (en) | 1998-01-05 | 2001-09-11 | Rolls-Royce Plc | Method and apparatus for remotely detecting pressure, force, temperature, density, vibration, viscosity and speed of sound in a fluid |
| US7160898B2 (en) * | 2001-12-14 | 2007-01-09 | Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Pharmacological treatment for sleep apnea |
| US6479166B1 (en) | 1998-10-06 | 2002-11-12 | Case Western Reserve University | Large area polysilicon films with predetermined stress characteristics and method for producing same |
| US6268068B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-07-31 | Case Western Reserve University | Low stress polysilicon film and method for producing same |
| US6279403B1 (en) | 1999-10-22 | 2001-08-28 | Henlex, Inc. | Differential pressure triggering device |
| US20040093951A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-20 | Viola Jeffrey L. | Magnetoelastic pressure sensor |
| US6972560B2 (en) * | 2003-04-22 | 2005-12-06 | Delphi Technologies, Inc. | Method for detecting a change in permeability of a magnetostrictive object |
| EP1662975A2 (en) * | 2003-08-22 | 2006-06-07 | Alfred Perlin | Peak contact pressure sensor system (pcpss) and smart brain retractor system (sbrs) |
| US7104137B2 (en) * | 2004-04-20 | 2006-09-12 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetostrictive fluid-pressure sensor |
| DE102008044125A1 (de) * | 2008-11-27 | 2010-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung mit einem magnetoelastischen Verformungselement |
| JP5720388B2 (ja) * | 2011-04-12 | 2015-05-20 | ミツミ電機株式会社 | 操作入力装置 |
| JPWO2016152868A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2017-12-07 | ナブテスコ株式会社 | 圧力センサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938069A (en) * | 1988-10-26 | 1990-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressure sensor |
| US5165284A (en) * | 1990-04-05 | 1992-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressure sensor utilizing a magnetostriction effect |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313520A patent/JPH04184233A/ja active Pending
-
1991
- 1991-11-08 US US07/789,333 patent/US5303595A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5303595A (en) | 1994-04-19 |
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