JPH04350567A - 磁気加速度センサ - Google Patents

磁気加速度センサ

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Publication number
JPH04350567A
JPH04350567A JP12411591A JP12411591A JPH04350567A JP H04350567 A JPH04350567 A JP H04350567A JP 12411591 A JP12411591 A JP 12411591A JP 12411591 A JP12411591 A JP 12411591A JP H04350567 A JPH04350567 A JP H04350567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnet
acceleration sensor
housing
wall surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12411591A
Other languages
English (en)
Inventor
Shutaro Tajima
田島 修太郎
Hirotsugu Hanada
花田 ▲昿▼嗣
Shigemi Kurashima
茂美 倉島
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気加速度センサに係わ
り、磁石をばねで揺動自在に張設して磁気検出素子を過
るようになした小形で低背な磁気加速度センサに関する
【0002】加速度センサは構造物に加わる振動や衝撃
の加速度を電気信号に変換する計器である。車両や航空
機などの移動体の場合には、安全性を維持するためばか
りでなく、最近では乗り心地をよくするためにも欠かせ
ないものになっている。また、地上に固定された建造物
や構造物などの場合にも、例えば、コンピュータのよう
な情報の中枢をなす設備や、化学プラントのような危険
な施設が地震によって破壊されることを防いだりそれに
起因した二次災害を防ぐためにいろいろな加速度センサ
が用いられている。
【0003】加速度センサとして振れを電気信号に変換
する方式には、ストレンゲージや圧電素子、磁気検出素
子などがあるが、何れの方式においても小形で広い範囲
にわたって測定できることが望まれている。そして、磁
気検出素子を用いたいわゆる磁気加速度センサもまだ改
良の余地が残っている。
【0004】
【従来の技術】図5は従来の一次元用磁気加速度センサ
の一例の一部切欠き斜視図で、図6は従来の二次元用磁
気加速度センサの一例の一部切欠き斜視図である。図に
おいて、1は筺体、2は磁石、3は磁気検出素子、4は
ばねである。
【0005】磁石2はフェライトなどの永久磁石で、筺
体1から吊り下がったばね4に支持されて振子のように
振れる状態になって基準の位置に静止している。ところ
で、一方向の振動や衝撃を検知する一次元用の磁気加速
度センサの場合には、図5に示したように、例えばばね
4が板状になっていてX方向にのみ撓むようになってい
る。そして、磁石2が振れて移動していく先の両側には
磁気検出素子3が対向して設けられている。
【0006】磁気検出素子3は磁束の変化を検知するセ
ンサであるが、検出する磁界の強さは、例えば脳波によ
って生じる微弱な磁界から強力な電磁石が発する強磁界
まであるので、その磁界の強さによっていろいろなセン
サが使い分けられている。
【0007】磁気加速度センサ用として用いられる磁気
検出素子3は、構造が簡単で振動や衝撃に強い素子から
構成されていることが望ましい。従って、例えば、ホー
ル効果を応用したホール素子や強磁性体の異方性磁気抵
抗効果を応用した薄膜磁気抵抗素子などがよく用いられ
る。そして、外部から加わる振動や衝撃によってばね4
が撓み磁石2が振れると、磁気検出素子3が接近したり
遠ざかったり、あるいは素子面を過る磁石2の動きを検
知するようになっている。
【0008】二次元用の磁気加速度センサの場合には、
図6に示したように磁石2がXY平面上でどの方向にで
も振れるように、ばね4が円柱状になっている。磁気検
出素子3はXY方向にそれぞれ対向して4個配設されて
いる。そして、ばね4が振動や衝撃を受けて撓むと磁石
2が振れるので、磁気検出素子3が磁石2の動きを検知
するようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の磁
気加速度センサは磁石を支持しているばねが振動や衝撃
によって撓み、磁石が振子動作する動きを検知する構成
になっている。従って、磁石はセンサに対して直進運動
せず円弧を描きながら前進・後退する。
【0010】そのため、検出精度を保つには直線近似を
行う必要があり、また、ばねの変位に制約があって磁石
の変位量を大きくすることが難しい。つまり、加速度の
測定範囲が制約されてしまう。さらに、磁石を直進運動
に近づけるためには、ばねにある程度の長さが必要とな
る。従って、筺体が背高な形状になり小形にすることが
厄介であった。
【0011】そこで本発明は、水平に架設したばねによ
って磁石を水平面内を揺動自在に支持し、小形で低背な
磁気加速度センサを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、筺体
と、磁石と、磁気検出素子を有し、前記筺体は、X方向
に対向する一対の内壁面を有するものであり、前記磁石
は、内壁面に架設された2本のばねの中央部にX方向に
揺動自在に張設されているものであり、前記磁気検出素
子は、磁石が発する磁界が過るように内壁面に直交する
壁面の中央部に設けられているものであるように構成さ
れた磁気加速度センサによって解決される。
【0013】
【作用】従来の磁気加速度センサは板ばねなどで磁石を
吊設して振子の様に振って振動や衝撃の加速度を検知し
ていたのに対して、本発明においては筺体の対向する内
壁面にばねを架設し、その中央部に磁石を揺動自在に張
設するようにしている。
【0014】また、磁石の揺動方向に直交するように磁
気検出素子を配設し、磁石が振れた際、磁石の発する磁
界が磁気検出素子を過るようにしている。こうすると、
磁石が平面内で振れるので筺体を小形で低背構成にする
ことができる。また、ばねを調整すれば加速度の検出範
囲を大きくすることもできる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の第一の実施例の説明図で、図
1(A)は一部切欠き斜視図、図1(B)は要部の上面
図、図2は本発明の第二の実施例の要部の上面図、図3
は本発明の第三の実施例の斜視図、図4は本発明の第四
の実施例の斜視図である。
【0016】図において、1は筺体、1aは内壁面、1
bは壁面、2は磁石、3は磁気検出素子、3aは差動増
幅回路、4はばね、5は磁界である。筺体1は振動や衝
撃に耐える丈夫な箱で、磁気遮蔽もできるように例えば
アルミニウムなどによって作られている。そして、長手
方向に対向する内壁面1aにはばね4の端部が水平に固
着できるようになっている。
【0017】磁石2にはフェライト製の永久磁石や体積
が小さくて強い磁界を発する希土類金属からなる永久磁
石などが用いられる。そして、磁性の帯びない不錆鋼製
のコイル状の引っ張りばねからなるばね4によって、揺
動自在に両方から引っ張られながら筺体1の中央部に張
設されて基準位置に静止している。
【0018】磁気検出素子3には、例えばホール素子や
磁気抵抗素子などが使用できるが、ホール素子は磁界が
素子面を垂直に過るように用いられ、磁気抵抗素子は磁
界が素子面を平行に過るように用いられる。従って、使
用する磁気検出素子3によって磁石2を支持する向きを
調整する必要がある。
【0019】実施例:1 図1において、磁気検出素子3は、筺体1の内壁面1a
に直交する壁面1bの中央部に、静止した状態で張設さ
れている磁石2と対面するように支持される。図1(B
)は磁気検出素子3に磁気抵抗素子を用いた場合で、磁
気検出素子3の表面に平行に磁界5が過る構成になって
いる。磁気検出素子3がホール素子の場合には、磁石2
を支持する向きを90度回転させて、磁界5が素子の面
に垂直に過るようにする。
【0020】こうして構成された磁気加速度センサは、
いわゆる一次元の加速度センサであって、筺体1に振動
や衝撃などの外力が加わると慣性によって相対的に磁石
2がX方向に振れる。そこで、その磁石2の動きを磁気
検出素子3で検出することによって振動や衝撃の加速度
を測定することができる。
【0021】実施例:2 図2において、壁面1bに2個の磁気検出素子3を設け
た構成になっている。そして、筺体1に振動や衝撃など
の外力が加わって磁石2が振れると、2個の磁気検出素
子3がこの磁石2の動きを検出する。そして、それぞれ
の磁気検出素子3の出力を例えば差動増幅回路3aに入
力して差動動作させるようになっている。
【0022】こうすると、磁気検出素子3の出力を大き
くすることができるので、検出精度をより高めて弱い振
動や衝撃による微弱な加速度を検出することができる。 実施例:3 図3において、筺体1は直交して対向する二対の内壁面
1aを具えている。そして、磁石2がこの4個の内壁面
1aに固着されてXY方向に張られた4本のばね4によ
って、揺動自在に4方向から引っ張られながら筺体1の
中心部に静止した状態で張設されている。
【0023】磁気検出素子3は、筺体1の4隅に設けら
れている。そして、X方向あるいはY方向の振動や衝撃
などの外力が筺体1に加わると慣性によって相対的に磁
石2がX方向あるいはY方向に振れる。そこで、その磁
石2の動きを磁気検出素子3で検出することによって振
動や衝撃の加速度を測定することができる。
【0024】この磁気加速度センサは、筺体1に対して
任意の方向に外力が加われば、磁石2が任意の反対方向
に振れることはもちろんであり、いわゆる二次元の加速
度センサである。
【0025】実施例:4 図4において、筺体1は円筒状をなした内壁面1aを具
えている。そして、磁石2は3等分された内壁面1aに
固着された3方向から張られた3本のばね4によって筺
体1の中心部に静止した状態で張設されている。
【0026】磁気検出素子3はそれぞれのばね4の間に
3個配設されている。そして、筺体1に対して任意の方
向に外力が加われば、磁石2が任意の反対方向に振れる
ので、この磁石2の動きを磁気検出素子3によって検出
する。この加速度センサも実施例3と同様に二次元の加
速度センサである。
【0027】こうして例示した本発明になる磁気加速度
センサは、ばね4を調整すれば磁石2の振れる距離を大
きくすることができる。つまり、従来の振子型の磁気加
速度センサが磁石2の移動距離 0.5mm程度に対し
て、本発明になる磁気加速度センサは1mm程度まで拡
大することができるので、加速度の検出範囲を広くする
こともできる。
【0028】
【発明の効果】従来の磁気加速度センサは板ばねなどで
磁石を吊るした振子型の構成になっていた。それに対し
て、本発明においては筺体の対向する内壁面にばねを架
設し、その中央部に磁石を揺動自在に張設した構成にな
っている。そして、磁石は筺体に加わる外力に対して水
平方向に振れるようになっている。
【0029】こうして、本発明になる磁気加速度センサ
は、小形で低背な構成を採ることができ、しかも磁石の
加速度の検出範囲を大きくすることもできる。従って、
今後応用分野の拡大が期待される加速度センサの進展に
対して、本発明は寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の第一の実施例の説明図で、(A)
は一部切欠き斜視図、(B)は要部の上面図である。
【図2】  本発明の第二の実施例の要部の上面図であ
る。
【図3】  本発明の第三の実施例の斜視図である。
【図4】  本発明の第四の実施例の斜視図である。
【図5】  従来の一次元用磁気加速度センサの一例の
一部切欠き斜視図である。
【図6】  従来の二次元用磁気加速度センサの一例の
一部切欠き斜視図である。である。
【符号の説明】
1  筺体                1a  
内壁面              1b  壁面 2  磁石 3  磁気検出素子        3a  差動増幅
回路4  ばね 5  磁界

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  筺体(1) と、磁石(2) と、磁
    気検出素子(3) を有し、前記筺体(1) は、ばね
    (4) の端部を水平に支持する内壁面(1a)を有す
    るものであり、前記磁石(2) は、前記内壁面(1a
    )に架設された少なくとも2本の前記ばね(4)の中央
    部に、揺動自在に張設されているものであり、前記磁気
    検出素子(3) は、前記磁石(2) が発する磁界(
    5) が過るように該磁石(2) に対向して設けられ
    ているものであることを特徴とする磁気加速度センサ。
  2. 【請求項2】  前記筺体(1) は、X方向に対向す
    る一対の前記内壁面(1a)を有するものであり、前記
    磁石(2) は、前記内壁面(1a)に架設された2本
    のばね(4) によって、X方向に揺動自在に張設され
    ているものであり、前記磁気検出素子(3) は、前記
    磁界(5)が過るように前記内壁面(1a)に直交する
    壁面(1b)の中央部に設けられているものであること
    を特徴とする磁気加速度センサ。
  3. 【請求項3】  前記磁気検出素子(3) は、前記磁
    界(5) が過るように前記壁面(1b)の中間部に少
    なくとも2個設けられているものである請求項2記載の
    磁気加速度センサ。
  4. 【請求項4】  前記筺体(1) は、直交するXY方
    向のそれぞれに対向する二対の内壁面(1a)を有する
    ものであり、前記磁石(2) は、前記内壁面(1a)
    に架設された4本のばね(4) によって、XY方向に
    揺動自在に張設されているものであり、前記磁気検出素
    子(3) は、前記磁界(5) が過るように前記筺体
    (1) の4隅に内設されているものである請求項1記
    載の磁気加速度センサ。
  5. 【請求項5】  前記筺体(1) は、円筒状の内壁面
    (1a)を有するものであり、前記磁石(2) は、前
    記内壁面(1a)に架設された3本のばね(4) によ
    って、揺動自在に張設されているものであり、前記磁気
    検出素子(3) は、前記磁界(5) が過るように前
    記筺体(1) の3箇所に前記磁石(2) に対向して
    内設されているものである請求項1記載の磁気加速度セ
    ンサ。
  6. 【請求項6】  前記磁気検出素子(3) が、強磁性
    薄膜を用いた磁気抵抗素子からなる 請求項1記載の磁気加速度センサ。
JP12411591A 1991-05-29 1991-05-29 磁気加速度センサ Withdrawn JPH04350567A (ja)

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JP12411591A JPH04350567A (ja) 1991-05-29 1991-05-29 磁気加速度センサ

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JP12411591A JPH04350567A (ja) 1991-05-29 1991-05-29 磁気加速度センサ

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JPH04350567A true JPH04350567A (ja) 1992-12-04

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ID=14877299

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12411591A Withdrawn JPH04350567A (ja) 1991-05-29 1991-05-29 磁気加速度センサ

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JP (1) JPH04350567A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139671A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Nohmi Bosai Ltd 加速度センサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139671A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Nohmi Bosai Ltd 加速度センサ

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980806