JPH041877B2 - - Google Patents
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- JPH041877B2 JPH041877B2 JP58210573A JP21057383A JPH041877B2 JP H041877 B2 JPH041877 B2 JP H041877B2 JP 58210573 A JP58210573 A JP 58210573A JP 21057383 A JP21057383 A JP 21057383A JP H041877 B2 JPH041877 B2 JP H041877B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は所定の経路を通過する金属球体を検出
するための検出装置に関するものである。
するための検出装置に関するものである。
従来技術とその問題点
従来パチンコ球やコイン等の搬送経路を通過す
る金属球体の個数を検出する検出装置として種々
のものが提案されている。その中には通路経路に
アクチユエータを突出させ、球体の通過によつて
動作させるマイクロスイツチを用いた検出装置が
あるが、この種の装置では球体が高速で搬送され
る場合にはそれにアクチユエータが追従すること
ができず、誤動作を生じることが多いという問題
点があつた。叉球体に光が投じ、その反射波によ
つて検出する光電スイツチを用いた検出装置にあ
つては、鋼球体の汚れ等によつて誤動作を生じ易
いという欠点がある。叉リードスイツチを用いた
検出装置においても連続して通過する球体の検出
が困難であり、高速動作ができないという問題が
ある。同様に近接スイツチを用いた方式において
も高速連続球に対して検出が難しいという欠点が
ある。更に金属球体の相互接触により球体が一定
量の磁気を帯びることがあるが、これらの従来技
術では磁気的なオープンループで使用しているた
め鋼球体の帯磁により誤動作を生じる可能性があ
り、叉外部からの永久磁石等の磁場の影響を受け
易く、必ずしも確実な動作が期待できないという
問題点があつた。
る金属球体の個数を検出する検出装置として種々
のものが提案されている。その中には通路経路に
アクチユエータを突出させ、球体の通過によつて
動作させるマイクロスイツチを用いた検出装置が
あるが、この種の装置では球体が高速で搬送され
る場合にはそれにアクチユエータが追従すること
ができず、誤動作を生じることが多いという問題
点があつた。叉球体に光が投じ、その反射波によ
つて検出する光電スイツチを用いた検出装置にあ
つては、鋼球体の汚れ等によつて誤動作を生じ易
いという欠点がある。叉リードスイツチを用いた
検出装置においても連続して通過する球体の検出
が困難であり、高速動作ができないという問題が
ある。同様に近接スイツチを用いた方式において
も高速連続球に対して検出が難しいという欠点が
ある。更に金属球体の相互接触により球体が一定
量の磁気を帯びることがあるが、これらの従来技
術では磁気的なオープンループで使用しているた
め鋼球体の帯磁により誤動作を生じる可能性があ
り、叉外部からの永久磁石等の磁場の影響を受け
易く、必ずしも確実な動作が期待できないという
問題点があつた。
そこで磁石とホール素子を通過経路を介して対
向して配置し、磁石から出た磁石をホール素子に
集める集磁板を用いてホール素子に得られる出力
を改善するようにした検出装置も提案されてい
る。第１図及び第２図はこのような集磁板を設け
た従来の金属球検知装置のセンサ部分を示す側面
図及び断面図である。これらの図において通過経
路１に磁石２の一方の極を当接させ通過経路１を
介して磁石２と対称な位置にホール素子３等の磁
気センサを配置すると共に、磁石２の他方の極と
ホール素子３を断面コ字状の磁気ヨーク４によつ
て連結して磁路を形成すると共に、検出する金属
球の直径にほぼ対応する距離を隔てて通過経路１
に対称な位置に磁気短絡板５ａ，５ｂをスペーサ
６を介して設けるようにしている。更に磁石２と
通過経路１との間及び通過経路１と磁気ヨーク４
との間に高透磁率の磁性体から成る磁気ポール
７，８が設けられている。
向して配置し、磁石から出た磁石をホール素子に
集める集磁板を用いてホール素子に得られる出力
を改善するようにした検出装置も提案されてい
る。第１図及び第２図はこのような集磁板を設け
た従来の金属球検知装置のセンサ部分を示す側面
図及び断面図である。これらの図において通過経
路１に磁石２の一方の極を当接させ通過経路１を
介して磁石２と対称な位置にホール素子３等の磁
気センサを配置すると共に、磁石２の他方の極と
ホール素子３を断面コ字状の磁気ヨーク４によつ
て連結して磁路を形成すると共に、検出する金属
球の直径にほぼ対応する距離を隔てて通過経路１
に対称な位置に磁気短絡板５ａ，５ｂをスペーサ
６を介して設けるようにしている。更に磁石２と
通過経路１との間及び通過経路１と磁気ヨーク４
との間に高透磁率の磁性体から成る磁気ポール
７，８が設けられている。
さて通過経路１を金属球９が通過すると金属球
によつて磁気ヨーク４と磁石２、及びホール素子
３を結ぶ磁路が形成されてホール素子３の出力電
圧が増加して金属球の通過を検知することができ
る。ここで磁気短絡板５ａ，５ｂは磁束をホール
素子３に集束するためのものである。このような
金属球検出装置では磁気短絡板を用いて磁束をホ
ール素子に集束させているが、それでもホール素
子３を通過する磁石をあまり多くすることができ
なかつた。即ち第２図に示すように磁石２とホー
ル素子３とを対向させて配置した場合には、金属
球９の有無によつて磁気等価回路のパーミアンス
が変化する。第３図ａは第２図に示すように金属
球検出装置において金属球９が磁石２とホール素
子３間にある場合の磁気等価回路を示す図であ
り、第３図ｂは金属球９が存在しない場合の磁気
等価回路を示す図である。これらの図においてＰ
０，Ｐ１…，Ｐ７は第２図における夫々サフイツ
クスの対応する磁路のパーミアンスを示すもので
ある。まず第３図ａに示すように対向部間に金属
球が存在する場合の磁石２の動作点パーミアンス
Pmaは次式で示される。
によつて磁気ヨーク４と磁石２、及びホール素子
３を結ぶ磁路が形成されてホール素子３の出力電
圧が増加して金属球の通過を検知することができ
る。ここで磁気短絡板５ａ，５ｂは磁束をホール
素子３に集束するためのものである。このような
金属球検出装置では磁気短絡板を用いて磁束をホ
ール素子に集束させているが、それでもホール素
子３を通過する磁石をあまり多くすることができ
なかつた。即ち第２図に示すように磁石２とホー
ル素子３とを対向させて配置した場合には、金属
球９の有無によつて磁気等価回路のパーミアンス
が変化する。第３図ａは第２図に示すように金属
球検出装置において金属球９が磁石２とホール素
子３間にある場合の磁気等価回路を示す図であ
り、第３図ｂは金属球９が存在しない場合の磁気
等価回路を示す図である。これらの図においてＰ
０，Ｐ１…，Ｐ７は第２図における夫々サフイツ
クスの対応する磁路のパーミアンスを示すもので
ある。まず第３図ａに示すように対向部間に金属
球が存在する場合の磁石２の動作点パーミアンス
Pmaは次式で示される。
Pma＝Ptma・l5／a2 ……(1)
但しPtmaは第３図ａに示す磁気回路の合成パ
ーミアンス、ａは磁石２の極面積、l5は磁石２の
長さである。この時の全磁束Φtmaは、磁石２の
起磁力をＦとすると、次式 Φtma＝Ｆ／Ptma ……(2) で表される。そしてこの時ホール素子３を鎖交す
る磁束Φtmasは次式 Φtmas＝Ｆ／Ptma2 ・P4P3／P4P3＋P4P7＋P7P3As ……(3) で表される。但しAsは磁気センサであるホール
素子３の感磁部表面積である。
ーミアンス、ａは磁石２の極面積、l5は磁石２の
長さである。この時の全磁束Φtmaは、磁石２の
起磁力をＦとすると、次式 Φtma＝Ｆ／Ptma ……(2) で表される。そしてこの時ホール素子３を鎖交す
る磁束Φtmasは次式 Φtmas＝Ｆ／Ptma2 ・P4P3／P4P3＋P4P7＋P7P3As ……(3) で表される。但しAsは磁気センサであるホール
素子３の感磁部表面積である。
一方磁石２とホール素子３との間に金属球９が
存在しない場合には磁石２の動作点パーミアンス
Poa次式 Poa＝Ptoal5／a2 ……(4) で示される。但しPtoaは第３図ｂに示す磁気回
路の合成パーミアンスである。そしてこの時の全
磁束Φtoaは Φtoa＝Ｆ／Ptoa ……(5) となる。従つてこの時ホール素子３を鎖交する磁
束Φtoasは Φtoas＝Ｆ／Ptoa ・P4P3／P4P3＋P4P7＋P7P3As ……(6) で示される。そして金属球９が通過している場合
と存在しない場合の磁石の変化率αaは式(3)及び
(6)より αa＝Φtmas／Φtoas＝Ptoa／Ptma2 ……(7) で表され、現実的な金属球検知装置における具体
的な数字をあてはめてみればαaは約2.5程度とな
る。このように従来の金属球出装置では、磁石２
とホール素子３とを対向する位置に配置している
ために磁束の変化をあまり大きくすることはでき
なかつた。
存在しない場合には磁石２の動作点パーミアンス
Poa次式 Poa＝Ptoal5／a2 ……(4) で示される。但しPtoaは第３図ｂに示す磁気回
路の合成パーミアンスである。そしてこの時の全
磁束Φtoaは Φtoa＝Ｆ／Ptoa ……(5) となる。従つてこの時ホール素子３を鎖交する磁
束Φtoasは Φtoas＝Ｆ／Ptoa ・P4P3／P4P3＋P4P7＋P7P3As ……(6) で示される。そして金属球９が通過している場合
と存在しない場合の磁石の変化率αaは式(3)及び
(6)より αa＝Φtmas／Φtoas＝Ptoa／Ptma2 ……(7) で表され、現実的な金属球検知装置における具体
的な数字をあてはめてみればαaは約2.5程度とな
る。このように従来の金属球出装置では、磁石２
とホール素子３とを対向する位置に配置している
ために磁束の変化をあまり大きくすることはでき
なかつた。
発明の目的
本発明はこのような従来の検出装置の問題点を
解消するものであつて、磁気的なクローズドルー
プを形成しその中に磁気センサを設けると共に磁
石と磁気センサとを対向させることなく磁束変化
の大きい位置に配置し、搬送経路を通過する金属
球体を確実に検出することができる検出装置を提
供することを目的とする。
解消するものであつて、磁気的なクローズドルー
プを形成しその中に磁気センサを設けると共に磁
石と磁気センサとを対向させることなく磁束変化
の大きい位置に配置し、搬送経路を通過する金属
球体を確実に検出することができる検出装置を提
供することを目的とする。
発明の構成と効果
本発明は金属球体の通過経路壁に磁石の一方の
極を当接させ、当該磁石を含む通過経路に垂直な
面内で通過経路の中心を頂点として磁石との成す
角を45°から135°の範囲に磁束検知面を該頂点に
向けた磁気センサを配置すると共に、磁石の他方
の極と該磁気センサとを通過経路の外側から囲む
磁性体材料から成る磁路を設け、金属球の通過に
基づいて該金属球を含めた磁路を閉成せしめ、磁
気センサ出力に基づいて金属球体の通過を検知す
ることを特徴とするものである。
極を当接させ、当該磁石を含む通過経路に垂直な
面内で通過経路の中心を頂点として磁石との成す
角を45°から135°の範囲に磁束検知面を該頂点に
向けた磁気センサを配置すると共に、磁石の他方
の極と該磁気センサとを通過経路の外側から囲む
磁性体材料から成る磁路を設け、金属球の通過に
基づいて該金属球を含めた磁路を閉成せしめ、磁
気センサ出力に基づいて金属球体の通過を検知す
ることを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、磁気
センサと磁石とを通過経路の中心を頂点として
45°〜135°の範囲に配置しているため、金属球の
有無による磁束の変化を大幅に変化させることが
できる。そのため金属球を確実に検出することが
可能であり、センサ部の磁気回路及び検出回路の
構成も簡単にすることができる。又金属球体の汚
れや帯電等に対しても誤動作することなく、安定
な動作よつて確実に通過を検知することができ
る。それ故検出精度を向上させつつ安価で小型・
軽量の検出装置とすることが可能となる。加えて
静電気等の影響を受けることがなく、又磁気的に
クローズドループとなつているため外部磁場の影
響をうけることもないので、安定して金属球を検
出することが可能となる。
センサと磁石とを通過経路の中心を頂点として
45°〜135°の範囲に配置しているため、金属球の
有無による磁束の変化を大幅に変化させることが
できる。そのため金属球を確実に検出することが
可能であり、センサ部の磁気回路及び検出回路の
構成も簡単にすることができる。又金属球体の汚
れや帯電等に対しても誤動作することなく、安定
な動作よつて確実に通過を検知することができ
る。それ故検出精度を向上させつつ安価で小型・
軽量の検出装置とすることが可能となる。加えて
静電気等の影響を受けることがなく、又磁気的に
クローズドループとなつているため外部磁場の影
響をうけることもないので、安定して金属球を検
出することが可能となる。
実施例の説明
本発明は透磁率の異なる二つの媒質（透磁率
μ1、μ2）を磁束線が通過する時に、媒質の境界面
の入射角と屈折角をθ1、θ2とするとそれらの間に
は次式 tanθ1／tanθ2＝μ1／μ2 ……(8) が成立ち、磁束線が屈折するという点に鑑みてな
されたものである。このような屈折の法則により
第２図に示すように金属球の通過経路１を挟んで
磁石とホール素子とを対向させ、磁石と磁気セン
サの反対面を磁性ヨーク等の磁性材料から成る磁
路で結合させた場合には、金属球通過時に磁石２
からホール素子３に向かつた磁束が被検知物であ
る金属球面で屈折するため金属球表面全体に拡散
するという性質がある。他方磁石と磁気センサを
金属球の通過経路を挟んで所定の角度で配置し、
磁石の他の極と該磁気センサとを通過路の外側か
ら強磁性体で囲んで結合させた場合には、金属球
通過時に磁束は金属球によつて90°以上屈折され
る。
μ1、μ2）を磁束線が通過する時に、媒質の境界面
の入射角と屈折角をθ1、θ2とするとそれらの間に
は次式 tanθ1／tanθ2＝μ1／μ2 ……(8) が成立ち、磁束線が屈折するという点に鑑みてな
されたものである。このような屈折の法則により
第２図に示すように金属球の通過経路１を挟んで
磁石とホール素子とを対向させ、磁石と磁気セン
サの反対面を磁性ヨーク等の磁性材料から成る磁
路で結合させた場合には、金属球通過時に磁石２
からホール素子３に向かつた磁束が被検知物であ
る金属球面で屈折するため金属球表面全体に拡散
するという性質がある。他方磁石と磁気センサを
金属球の通過経路を挟んで所定の角度で配置し、
磁石の他の極と該磁気センサとを通過路の外側か
ら強磁性体で囲んで結合させた場合には、金属球
通過時に磁束は金属球によつて90°以上屈折され
る。
一方第４図に示すように磁石２とホール素子３
とが通過経路１の中心点を介して90°離れた位置
に配置されている場合にも、金属球９の有無によ
つて磁気等価回路のパーミアンスが変化する。第
４図は本発明による金属球検出装置のセンサ部分
の一実施例を示す断面図である。本図において金
属球体の搬送経路１１は非磁性体から成る物質に
よつて構成するものとし、その内径は球体一個分
にほぼ等しく球体が一個づつ通過することができ
るようにしておく。通過経路１１は第４図に示す
ように内面八角柱であつてもよく、叉円柱であつ
てもよい。そしてこの通過経路１１を通過する金
属球を検知すべき位置にセンサ部１２を設ける。
センサ部１２はエポキシ樹脂等の非磁性体から構
成され通過経路１１を取り囲むように形成された
フレームを有し、このフレーム内に雑音除去用の
シールド板１３が設けられる。そしてこのフレー
ム内で通過経路１１の一方に永久磁石１４を一方
の極、例えばＮ極が通過経路１１に接するように
して設ける。そしてこの通路の中心点を頂点とし
て90°の位置にホール素子１５を設ける。ホール
素子１５は周知のように素子に一定方向の電流を
流しておき、その電流方向と垂直に磁界を加える
とそれらの両者に対して直角な方向にホール起電
圧を生じる素子であつて、その誘起電圧はホール
素子を流れる電流と磁束密度の積に比例してい
る。そして永久磁石１４の他方の極であるＳ極と
ホール素子１５との間に第４図に示すように強磁
性体材料から成るＬ字状の磁路１６を設けておく
ものとする。第５図は磁気回路部分を拡大して示
す斜視図である。これらの図に示すように磁路１
６は永久磁石１４と磁路１６とを結ぶ磁気回路を
構成するものであつて、図示のように直角に折り
曲げ部を有し通過経路１１の中心点に対して永久
磁石１４とホール素子１５とを90°の角度で配置
するようにする。
とが通過経路１の中心点を介して90°離れた位置
に配置されている場合にも、金属球９の有無によ
つて磁気等価回路のパーミアンスが変化する。第
４図は本発明による金属球検出装置のセンサ部分
の一実施例を示す断面図である。本図において金
属球体の搬送経路１１は非磁性体から成る物質に
よつて構成するものとし、その内径は球体一個分
にほぼ等しく球体が一個づつ通過することができ
るようにしておく。通過経路１１は第４図に示す
ように内面八角柱であつてもよく、叉円柱であつ
てもよい。そしてこの通過経路１１を通過する金
属球を検知すべき位置にセンサ部１２を設ける。
センサ部１２はエポキシ樹脂等の非磁性体から構
成され通過経路１１を取り囲むように形成された
フレームを有し、このフレーム内に雑音除去用の
シールド板１３が設けられる。そしてこのフレー
ム内で通過経路１１の一方に永久磁石１４を一方
の極、例えばＮ極が通過経路１１に接するように
して設ける。そしてこの通路の中心点を頂点とし
て90°の位置にホール素子１５を設ける。ホール
素子１５は周知のように素子に一定方向の電流を
流しておき、その電流方向と垂直に磁界を加える
とそれらの両者に対して直角な方向にホール起電
圧を生じる素子であつて、その誘起電圧はホール
素子を流れる電流と磁束密度の積に比例してい
る。そして永久磁石１４の他方の極であるＳ極と
ホール素子１５との間に第４図に示すように強磁
性体材料から成るＬ字状の磁路１６を設けておく
ものとする。第５図は磁気回路部分を拡大して示
す斜視図である。これらの図に示すように磁路１
６は永久磁石１４と磁路１６とを結ぶ磁気回路を
構成するものであつて、図示のように直角に折り
曲げ部を有し通過経路１１の中心点に対して永久
磁石１４とホール素子１５とを90°の角度で配置
するようにする。
第６図ａは金属球９が永久磁石１４とホール素
子１５間にある場合の磁気等価回路を示す図であ
り、第６図ｂは金属球が存在しない場合の磁気等
価回路を示す図である。まず第６図ａに示すよう
に対向部分の間に金属球９が存在する場合は、永
久磁石１４から金属球９に入つた磁束は金属球面
全体に拡散する。そして磁石の動作点パーマミア
ンスPmbは次式により与えられる。
子１５間にある場合の磁気等価回路を示す図であ
り、第６図ｂは金属球が存在しない場合の磁気等
価回路を示す図である。まず第６図ａに示すよう
に対向部分の間に金属球９が存在する場合は、永
久磁石１４から金属球９に入つた磁束は金属球面
全体に拡散する。そして磁石の動作点パーマミア
ンスPmbは次式により与えられる。
Pmb＝Ptmbl4／a2 ……(9)
但しPtmbは第６図ａに示す磁気回路の合成パ
ーミアンスである。このときの全磁束Φtmbは Φtmb＝Ｆ／Ptmb ……(10) となる。そしてこのときホール素子３を鎖交する
磁束Φtmbsは次式 Φtmbs＝Ｆ／Ptmb2・P3P2／P3＋P2As ……（11） で表される。
ーミアンスである。このときの全磁束Φtmbは Φtmb＝Ｆ／Ptmb ……(10) となる。そしてこのときホール素子３を鎖交する
磁束Φtmbsは次式 Φtmbs＝Ｆ／Ptmb2・P3P2／P3＋P2As ……（11） で表される。
一方磁石１４とホール素子１５との間に金属球
９が存在しない場合には磁石１４の表面から角度
θ（この場合は90°）でもう一つの磁極面が対向し
ていると考えられる。そして磁石の動作点パーミ
アンスPobは次式で示される。
９が存在しない場合には磁石１４の表面から角度
θ（この場合は90°）でもう一つの磁極面が対向し
ていると考えられる。そして磁石の動作点パーミ
アンスPobは次式で示される。
Pob＝Ptobl4／a2 ……（12）
但しPtobは第５図ｂに示す磁気回路の合成パ
ーミアンスである。そしてこのときの全磁束
Φtobは Φtob＝Ｆ／Ptob ……（13） で表される。従つてこのときホール素子３を鎖交
する磁束Φtobsは Φtobs＝Φtob・P02／Ptob・As ＝Ｆ／Ptob2・P02・As ……（14） で示される。但しP02は磁石１４とホール素子１
５側の磁路１６とのギヤツプ間のパーミアンスで
ある。従つて金属球９が通過している場合と存在
しない場合の磁束の変化率αbは式（11）及び
（14）より αb＝Φtmbs／Φtobs ……（15） で表され、現実的な金属球検知装置における具体
的な数字をあてはめればαbは約330程度となる。
このように磁束密度の変化は、第２図に示すよう
に磁石とホール素子とを対向させた場合に比べて
第４図及び第５図に示すように90°の角度で配置
した場合には大幅に変化率が上昇することが知ら
れる。又第７図は磁石とホール素子とを配置する
角度θをパラメータとして算出した磁束の変化率
を示すものであり、本図から知られるようにθが
90°のときに変化率αbが最大となり、θが45°〜
135°の範囲で従来の金属球検出装置による磁束密
度の変化量αaよりも大きくなつている。
ーミアンスである。そしてこのときの全磁束
Φtobは Φtob＝Ｆ／Ptob ……（13） で表される。従つてこのときホール素子３を鎖交
する磁束Φtobsは Φtobs＝Φtob・P02／Ptob・As ＝Ｆ／Ptob2・P02・As ……（14） で示される。但しP02は磁石１４とホール素子１
５側の磁路１６とのギヤツプ間のパーミアンスで
ある。従つて金属球９が通過している場合と存在
しない場合の磁束の変化率αbは式（11）及び
（14）より αb＝Φtmbs／Φtobs ……（15） で表され、現実的な金属球検知装置における具体
的な数字をあてはめればαbは約330程度となる。
このように磁束密度の変化は、第２図に示すよう
に磁石とホール素子とを対向させた場合に比べて
第４図及び第５図に示すように90°の角度で配置
した場合には大幅に変化率が上昇することが知ら
れる。又第７図は磁石とホール素子とを配置する
角度θをパラメータとして算出した磁束の変化率
を示すものであり、本図から知られるようにθが
90°のときに変化率αbが最大となり、θが45°〜
135°の範囲で従来の金属球検出装置による磁束密
度の変化量αaよりも大きくなつている。
これに加えてホール素子はホール素子に流れる
電流に対して垂直に作用する磁束分についてのみ
ホール起電力が生じる。ところで第２図の従来例
の場合には金属球の有無によつてホール素子を通
過する磁束の方向は変化しないが、第４図に示す
本発明の場合には金属球９が存在する場合は金属
球９によつて屈折した磁束がホール素子に垂直に
作用するが、金属球が存在しない場合にはホール
素子に出入りする磁束はフリンジング効果によつ
て曲げられるためにほとんどホール素子の磁気検
知方向である垂直方向に作用しなくなる。従つて
本発明の場合は、磁気センサとしてホール素子を
用いれば通常の磁気センサに比べて出力の変化量
を更に向上させることが可能となる。
電流に対して垂直に作用する磁束分についてのみ
ホール起電力が生じる。ところで第２図の従来例
の場合には金属球の有無によつてホール素子を通
過する磁束の方向は変化しないが、第４図に示す
本発明の場合には金属球９が存在する場合は金属
球９によつて屈折した磁束がホール素子に垂直に
作用するが、金属球が存在しない場合にはホール
素子に出入りする磁束はフリンジング効果によつ
て曲げられるためにほとんどホール素子の磁気検
知方向である垂直方向に作用しなくなる。従つて
本発明の場合は、磁気センサとしてホール素子を
用いれば通常の磁気センサに比べて出力の変化量
を更に向上させることが可能となる。
第８図は検知回路２０を示す回路図である。本
図において、電源入力は安定化電源２１を介して
ホール素子１５に与えられ、ホール素子１５に一
定の電流を供給している。そしてホール素子１５
より得られる出力は増幅器２２によつて増幅さ
れ、シユミツトトリガ回路２３によつて波形整形
される。シユミツトトリガ回路２３の出力は出力
回路２４によつて増幅され、出力として外部に与
えられる。
図において、電源入力は安定化電源２１を介して
ホール素子１５に与えられ、ホール素子１５に一
定の電流を供給している。そしてホール素子１５
より得られる出力は増幅器２２によつて増幅さ
れ、シユミツトトリガ回路２３によつて波形整形
される。シユミツトトリガ回路２３の出力は出力
回路２４によつて増幅され、出力として外部に与
えられる。
次にこの金属球検出装置の動作について波形図
を参照しつつ説明する。通過経路１１を通過する
金属球９がセンサ部１２にさしかつた場合にはホ
ール素子１５の表面の磁束密度が徐々に増加す
る。そして金属球が永久磁石１４とホール素子１
５とを貫く位置に達した時にホール素子を貫く磁
束密度が極大値に達し、以後減少するため第９図
ａに示すような密度の磁束がホール素子１５を貫
通する。従つてその磁束密度に対応した電圧が第
９図ｂに示すように得られる。この信号を増幅回
路２２によつて増幅し、シユミツトトリガ回路２
３によつて波形整形して出力回路２４によつて増
幅すれば、第９図ｃに示すように方形波出力が得
られることになる。ここでホール素子表面の磁束
密度変化はすでに説明したように極めて大きいた
め、磁気回路に磁気ポール等の特別な部品を必要
とせず構成が簡単となる。又検出回路はシユミツ
トトリガ回路２３を用いるだけで容易に信号を分
離することができ確実に金属球９を検出して出力
を得ることができる。
を参照しつつ説明する。通過経路１１を通過する
金属球９がセンサ部１２にさしかつた場合にはホ
ール素子１５の表面の磁束密度が徐々に増加す
る。そして金属球が永久磁石１４とホール素子１
５とを貫く位置に達した時にホール素子を貫く磁
束密度が極大値に達し、以後減少するため第９図
ａに示すような密度の磁束がホール素子１５を貫
通する。従つてその磁束密度に対応した電圧が第
９図ｂに示すように得られる。この信号を増幅回
路２２によつて増幅し、シユミツトトリガ回路２
３によつて波形整形して出力回路２４によつて増
幅すれば、第９図ｃに示すように方形波出力が得
られることになる。ここでホール素子表面の磁束
密度変化はすでに説明したように極めて大きいた
め、磁気回路に磁気ポール等の特別な部品を必要
とせず構成が簡単となる。又検出回路はシユミツ
トトリガ回路２３を用いるだけで容易に信号を分
離することができ確実に金属球９を検出して出力
を得ることができる。
又ホール素子を含むセンサ部と検知回路部とを
同一パツケージ内に集積化するようにすれば、温
度ドリフト等の影響を相殺することができるた
め、サーミスタ等を用いた温度補償回路等を設け
なくとも温度変化に対して安定な検出装置とする
ことが可能である。
同一パツケージ内に集積化するようにすれば、温
度ドリフト等の影響を相殺することができるた
め、サーミスタ等を用いた温度補償回路等を設け
なくとも温度変化に対して安定な検出装置とする
ことが可能である。
第１図及び第２図は従来の金属球検出装置の側
面図及び断面図、第３図ａは金属球が存在する場
合、第３図ｂは金属球がない場合の従来の金属球
検出装置の磁気等価回路を示す図、第４図は本発
明による金属球検出装置の一実施例を示す断面
図、第５図はその斜視図、第６図ａは金属球が存
在する場合、第６図ｂは金属球がない場合の磁気
等価回路を示す図、第７図は磁石とホール素子と
を配置する角度θをパラメータとした場合の磁束
の変化率を示すグラフ、第８図は検知回路２０の
一実施例を示す回路図、第９図は金属球が通過す
る場合の磁束変化と角部の出力を示すグラフであ
る。 １，１１……通過経路、９……金属球、１２…
…センサ部、１４……永久磁石、１５……ホール
素子、１６……磁路、２０……検知回路、２２…
…増幅器、２３……シユミツトトリガ回路、２４
……出力回路。
面図及び断面図、第３図ａは金属球が存在する場
合、第３図ｂは金属球がない場合の従来の金属球
検出装置の磁気等価回路を示す図、第４図は本発
明による金属球検出装置の一実施例を示す断面
図、第５図はその斜視図、第６図ａは金属球が存
在する場合、第６図ｂは金属球がない場合の磁気
等価回路を示す図、第７図は磁石とホール素子と
を配置する角度θをパラメータとした場合の磁束
の変化率を示すグラフ、第８図は検知回路２０の
一実施例を示す回路図、第９図は金属球が通過す
る場合の磁束変化と角部の出力を示すグラフであ
る。 １，１１……通過経路、９……金属球、１２…
…センサ部、１４……永久磁石、１５……ホール
素子、１６……磁路、２０……検知回路、２２…
…増幅器、２３……シユミツトトリガ回路、２４
……出力回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属球体の通過経路壁に磁石の一方の極を当
接させ、当該磁石を含む前記通過経路に垂直な面
内で前記通過経路の中心を頂点として前記磁石と
の成す角を45°から135°の範囲に磁束検知面を該
頂点に向けた磁気センサを配置すると共に、前記
磁石の他方の極と該磁気センサとを前記通過経路
の外側から囲む磁性体材料から成る磁路を設け、
金属球の通過に基づいて該金属球を含めた磁路を
閉成せしめ、前記磁気センサ出力に基づいて金属
球体の通過を検知することを特徴とする金属球検
出装置。 ２ 前記磁石は永久磁石であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の金属球検出装置。 ３ 前記磁気センサはホール素子であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属球検出
装置。 ４ 前記磁石と前記磁気センサとの成す角は前記
通過経路の中心を頂点として90°の位置にあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属
球検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210573A JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210573A JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60102585A JPS60102585A (ja) | 1985-06-06 |
| JPH041877B2 true JPH041877B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=16591549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58210573A Granted JPS60102585A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 金属球検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60102585A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113085A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | Universal:Kk | 球体検出装置 |
| JPS6327884U (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-24 | ||
| JPS63210689A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 磁性球体の検出装置 |
| JPH02116486U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-18 | ||
| JPH10233146A (ja) | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Nec Corp | 強磁性物体通過センサ |
| JP6373790B2 (ja) * | 2015-04-06 | 2018-08-15 | アサ電子工業株式会社 | 非接触スイッチ |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP58210573A patent/JPS60102585A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60102585A (ja) | 1985-06-06 |
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