JPH0536736B2 - - Google Patents
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- JPH0536736B2 JPH0536736B2 JP57086047A JP8604782A JPH0536736B2 JP H0536736 B2 JPH0536736 B2 JP H0536736B2 JP 57086047 A JP57086047 A JP 57086047A JP 8604782 A JP8604782 A JP 8604782A JP H0536736 B2 JPH0536736 B2 JP H0536736B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
- G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
- G01L5/106—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on a cantilever beam
-
- G—PHYSICS
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- G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
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- G01L5/108—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on a single support, e.g. a glider
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、テープ張力検出装置に関し、特に
磁気テープを走行する際に磁気テープの張力を一
定に制御する磁気テープ走行装置におけるテープ
張力検出装置に関する。
磁気テープを走行する際に磁気テープの張力を一
定に制御する磁気テープ走行装置におけるテープ
張力検出装置に関する。
第１図は従来のテープ張力検出装置の一例であ
る。第１図を参照して、テープ張力検出装置の概
略を説明する。テンシヨンアーム１の一方端は回
転軸７によつて走行ベース面に回動自在に取付け
られている。テンシヨンアーム１の他方端の上面
にはテンシヨンポスト３が設けられ、このテンシ
ヨンポスト３に磁気テープ２が掛けられている。
磁気テープ２が掛けられたテンシヨンポストは磁
気テープ２の張力によつて一方方向に力が加えら
れ、その結果テンシヨンアーム１は回転軸７を中
心に回動する。テンシヨンアーム１の中心付近の
テンシヨンアーム可動部１′には、ばね４の一方
端が係合しており、そのばね４の他方端は走行ベ
ース面から突出した軸に係合して、このばね４の
張力がテンシヨンポスト３に掛けられた磁気テー
プ２の張力によつてテンシヨンアーム１が自由に
回動するのを防止している。すなわち、磁気テー
プ２の張力がテンシヨンポスト３に作用しテンシ
ヨンアーム１を回動しようとする力と、ばね４の
張力とが釣り合う位置で、テンシヨンアーム１は
静止する。
る。第１図を参照して、テープ張力検出装置の概
略を説明する。テンシヨンアーム１の一方端は回
転軸７によつて走行ベース面に回動自在に取付け
られている。テンシヨンアーム１の他方端の上面
にはテンシヨンポスト３が設けられ、このテンシ
ヨンポスト３に磁気テープ２が掛けられている。
磁気テープ２が掛けられたテンシヨンポストは磁
気テープ２の張力によつて一方方向に力が加えら
れ、その結果テンシヨンアーム１は回転軸７を中
心に回動する。テンシヨンアーム１の中心付近の
テンシヨンアーム可動部１′には、ばね４の一方
端が係合しており、そのばね４の他方端は走行ベ
ース面から突出した軸に係合して、このばね４の
張力がテンシヨンポスト３に掛けられた磁気テー
プ２の張力によつてテンシヨンアーム１が自由に
回動するのを防止している。すなわち、磁気テー
プ２の張力がテンシヨンポスト３に作用しテンシ
ヨンアーム１を回動しようとする力と、ばね４の
張力とが釣り合う位置で、テンシヨンアーム１は
静止する。
テンシヨンアーム１の可動部１′の下面には永
久磁石５が設けられ、さらに、この永久磁石５と
対向した走行ベース面に磁束感応素子６が固定さ
れている。そして、磁気テープ２の張力が変化
し、テンシヨンアーム１の位置が変化すると、可
動部１′に配置された永久磁石５とこれに対向す
る走行ベース面に固定された磁束感応素子６との
距離が変化し、永久磁石５が磁束感応素子６に与
える磁束密度が変化して、この結果磁束感応素子
６に接続されている図示しない検出回路によつて
テンシヨンアーム１の移動量を磁気的に検出する
ことができるのである。
久磁石５が設けられ、さらに、この永久磁石５と
対向した走行ベース面に磁束感応素子６が固定さ
れている。そして、磁気テープ２の張力が変化
し、テンシヨンアーム１の位置が変化すると、可
動部１′に配置された永久磁石５とこれに対向す
る走行ベース面に固定された磁束感応素子６との
距離が変化し、永久磁石５が磁束感応素子６に与
える磁束密度が変化して、この結果磁束感応素子
６に接続されている図示しない検出回路によつて
テンシヨンアーム１の移動量を磁気的に検出する
ことができるのである。
第４図は、第１図に示す磁束感応素子６として
ホール素子を用いたテープ張力検出装置の一例で
ある。第４図を主として参照して、従来のテープ
張力検出装置の原理を詳しく説明する。
ホール素子を用いたテープ張力検出装置の一例で
ある。第４図を主として参照して、従来のテープ
張力検出装置の原理を詳しく説明する。
第４図において、テンシヨンアーム可動部１′
の下面には、この可動部１′が第４図においては
図示しない回転軸を中心に回転する回転方向と同
一方向に２個の永久磁石８，９が配置されてい
る。永久磁石８および９はテンシヨンアームの可
動部１′の移動によつて作られる面に対して垂直
に交差する方向に磁化の向きを有するよう配置さ
れており、かつ永久磁石８と９とはその極性が逆
にされている。永久磁石８，９と対向する走行ベ
ース面上にはホール素子１０が固定されており、
ホール素子１０の有する端子１１から端子１２へ
は供給電流Ｉが供給されている。このように、ホ
ール素子１０に供給電流を流しておけば、ホール
素子の性質から明らかなように永久磁石８および
９からの磁束を受けて、ホール素子１０の出力端
子１３および１４の間に磁束密度に応じた電位差
Ｅが生じる。
の下面には、この可動部１′が第４図においては
図示しない回転軸を中心に回転する回転方向と同
一方向に２個の永久磁石８，９が配置されてい
る。永久磁石８および９はテンシヨンアームの可
動部１′の移動によつて作られる面に対して垂直
に交差する方向に磁化の向きを有するよう配置さ
れており、かつ永久磁石８と９とはその極性が逆
にされている。永久磁石８，９と対向する走行ベ
ース面上にはホール素子１０が固定されており、
ホール素子１０の有する端子１１から端子１２へ
は供給電流Ｉが供給されている。このように、ホ
ール素子１０に供給電流を流しておけば、ホール
素子の性質から明らかなように永久磁石８および
９からの磁束を受けて、ホール素子１０の出力端
子１３および１４の間に磁束密度に応じた電位差
Ｅが生じる。
ところで、前述のようにテンシヨンアーム可動
部１′はテープ張力の変化に応答して図示しない
回転軸を中心に回動するため、テンシヨンアーム
可動部１′に設けられた永久磁石８および９の位
置も変化する。これによつて、ホール素子１０が
永久磁石８および９から受ける磁束が変化するこ
ととなる。今、この永久磁石８および９のホール
素子１０に与える磁束がどのように変化するか
を、まず調べてみることにする。
部１′はテープ張力の変化に応答して図示しない
回転軸を中心に回動するため、テンシヨンアーム
可動部１′に設けられた永久磁石８および９の位
置も変化する。これによつて、ホール素子１０が
永久磁石８および９から受ける磁束が変化するこ
ととなる。今、この永久磁石８および９のホール
素子１０に与える磁束がどのように変化するか
を、まず調べてみることにする。
簡単のためテンシヨンアーム可動部１′の移動
を直線とみなし、移動方向をｘ軸にとり、テンシ
ヨンアーム１の可動部１′の移動により作られる
面と垂直に交叉する方向をｙ軸にとり、この直交
座標において原点をホール素子１０の中心とす
る。このとき、永久磁石８，９のホール素子１０
に与える磁束は、第２図に示すようにｙ軸に平行
な磁化の向きをもち互いに磁化の向きが逆である
磁荷Qm，−Qmをもつ１対の磁気双極子M1およ
びM2が原点Ｏに作る磁界のｙ軸成分Hyとして表
わすことができる。
を直線とみなし、移動方向をｘ軸にとり、テンシ
ヨンアーム１の可動部１′の移動により作られる
面と垂直に交叉する方向をｙ軸にとり、この直交
座標において原点をホール素子１０の中心とす
る。このとき、永久磁石８，９のホール素子１０
に与える磁束は、第２図に示すようにｙ軸に平行
な磁化の向きをもち互いに磁化の向きが逆である
磁荷Qm，−Qmをもつ１対の磁気双極子M1およ
びM2が原点Ｏに作る磁界のｙ軸成分Hyとして表
わすことができる。
１対の磁気双極子M1およびM2の両端のｙ座標
をそれぞれｇ，ｇ＋ｔとし、磁気双極子M1およ
びM2のｘ座標をそれぞれｘ−x0，ｘ＋x0として
この１対の磁気双極子はｘ軸方向に平行移動する
ものとする。磁気双極子M1が原点０に作る磁界
のｙ軸成分をH1y、磁気双極子M2の原点０に作
る磁界のｙ軸成分をH2yとすると、H1yおよび
H2yは次の式で表わされる。
をそれぞれｇ，ｇ＋ｔとし、磁気双極子M1およ
びM2のｘ座標をそれぞれｘ−x0，ｘ＋x0として
この１対の磁気双極子はｘ軸方向に平行移動する
ものとする。磁気双極子M1が原点０に作る磁界
のｙ軸成分をH1y、磁気双極子M2の原点０に作
る磁界のｙ軸成分をH2yとすると、H1yおよび
H2yは次の式で表わされる。
H1y＝（−Qm・ｇ）／｛ｘ−x0）2＋g2｝
＋Qm（ｇ＋ｔ）／｛（ｘ−x0）2
＋（ｇ＋ｔ）2｝… (1)
H2y＝（Qm・ｇ）／｛（ｘ＋x0）2＋g2｝
＋｛−Qm（ｇ＋ｔ）｝／
｛（ｘ＋x0）2＋（ｇ＋ｔ）2｝… (2)
したがつて、１対の磁気双極子M1，M2の原点
に作る磁界のｙ軸成分をHyとすると Hy＝H1y＋H2y… (3) となる。
に作る磁界のｙ軸成分をHyとすると Hy＝H1y＋H2y… (3) となる。
第３図は、式(1)，(2)および(3)においてｘの値を
マイナスからプラスへと順に変化させたときのグ
ラフである。いいかえれば１対の磁気双極子M1，
M2がｘ軸方向に平行移動する際に原点０におけ
る１対の磁気双極子M1，M2による合成磁界Hy
の変化を示したグラフである。この第３図に示す
グラフから、前記第４図に示す永久磁石８および
９のホール素子１０に与える磁束の変化を知るこ
とができた。
マイナスからプラスへと順に変化させたときのグ
ラフである。いいかえれば１対の磁気双極子M1，
M2がｘ軸方向に平行移動する際に原点０におけ
る１対の磁気双極子M1，M2による合成磁界Hy
の変化を示したグラフである。この第３図に示す
グラフから、前記第４図に示す永久磁石８および
９のホール素子１０に与える磁束の変化を知るこ
とができた。
ところで、テンシヨンアーム可動部１′に配置
された永久磁石８および９の移動、いいかえれば
テンシヨンアーム１の移動に伴つてホール素子１
０の受ける磁束がどのように変化するかはわかつ
たが、ホール素子１０の性質よりこの磁束の変化
に応答して変化するホール素子１０の出力端子１
３および１４間の電位差Ｅの変化が、前記磁束の
変化に対して１対１に対応しなければテンシヨン
アームの移動量を測定することはできない。すな
わちテープ張力検出装置としてはテンシヨンアー
ムの位置と検出器出力とが１対１に対応する必要
があるのである。とすれば、第３図に示す特性図
では、左右の２つのピークのそれぞれの外側の領
域を使うか、２つのピークの間の領域を使えば磁
束の変化とテンシヨンアームの位置とが１対１に
対応することとなる。そして一般には、装置をコ
ンパクトにするためならびに検出出力のダイナミ
ツクレンジが広くとれるという理由から２つのピ
ークの間の領域が使用されている。
された永久磁石８および９の移動、いいかえれば
テンシヨンアーム１の移動に伴つてホール素子１
０の受ける磁束がどのように変化するかはわかつ
たが、ホール素子１０の性質よりこの磁束の変化
に応答して変化するホール素子１０の出力端子１
３および１４間の電位差Ｅの変化が、前記磁束の
変化に対して１対１に対応しなければテンシヨン
アームの移動量を測定することはできない。すな
わちテープ張力検出装置としてはテンシヨンアー
ムの位置と検出器出力とが１対１に対応する必要
があるのである。とすれば、第３図に示す特性図
では、左右の２つのピークのそれぞれの外側の領
域を使うか、２つのピークの間の領域を使えば磁
束の変化とテンシヨンアームの位置とが１対１に
対応することとなる。そして一般には、装置をコ
ンパクトにするためならびに検出出力のダイナミ
ツクレンジが広くとれるという理由から２つのピ
ークの間の領域が使用されている。
しかしながら、２つのピークの間の領域を使う
と、テンシヨンアーム１の可動範囲が制限を受け
るという欠点がある。つまり、第４図においてテ
ンシヨンアームの可動部１′の回転角をθ、ホー
ル素子１０の出力端子１３および１４の間の電位
差をＥとしたときの一実施例である第５図より明
瞭なごとく、２つの出力ピークの間の領域はテン
シヨンアームの可動部１′の回転角として表わせ
ばほんの20゜にすぎず、この20゜の範囲内でしかテ
ープ張力検出装置として使うことができないので
ある。詳しくいえば、テンシヨンアーム可動部
１′の回転角の可動範囲は20゜以内に限定されるた
め、この一例のテープ張力検出装置の出力によつ
てテープ張力のフイードバツク制御を行なつた場
合、テンシヨンアーム１の中心位置からテンシヨ
ンアームが10゜以上回転した場合、もはや制御不
能という事態に陥るのである。
と、テンシヨンアーム１の可動範囲が制限を受け
るという欠点がある。つまり、第４図においてテ
ンシヨンアームの可動部１′の回転角をθ、ホー
ル素子１０の出力端子１３および１４の間の電位
差をＥとしたときの一実施例である第５図より明
瞭なごとく、２つの出力ピークの間の領域はテン
シヨンアームの可動部１′の回転角として表わせ
ばほんの20゜にすぎず、この20゜の範囲内でしかテ
ープ張力検出装置として使うことができないので
ある。詳しくいえば、テンシヨンアーム可動部
１′の回転角の可動範囲は20゜以内に限定されるた
め、この一例のテープ張力検出装置の出力によつ
てテープ張力のフイードバツク制御を行なつた場
合、テンシヨンアーム１の中心位置からテンシヨ
ンアームが10゜以上回転した場合、もはや制御不
能という事態に陥るのである。
ところで、第２図においてQm，ｇ，ｔを固定
して、x0をx0＝ｇ、x0＝５／4g、x0＝2gと変化
させたとき、１対の磁気双極子M1，M2のｘ軸方
向の移動によつて原点０が受ける磁界の強さのｙ
軸成分の大きさを計算し、グラフに表わすと第６
図のようになる。第６図に示されるように、１対
の磁気双極子M1，M2の間の距離を広げれば出力
のダイナミツクレンジを損うことなく２つのピー
ク間の領域を広げることができる。なお、テープ
張力制御においては、通常動作点近傍（第６図で
は原点０近傍）で磁界の強さのｙ軸成分が直線性
を有していればよく、第６図のいずれの特性曲線
であつても問題はない。
して、x0をx0＝ｇ、x0＝５／4g、x0＝2gと変化
させたとき、１対の磁気双極子M1，M2のｘ軸方
向の移動によつて原点０が受ける磁界の強さのｙ
軸成分の大きさを計算し、グラフに表わすと第６
図のようになる。第６図に示されるように、１対
の磁気双極子M1，M2の間の距離を広げれば出力
のダイナミツクレンジを損うことなく２つのピー
ク間の領域を広げることができる。なお、テープ
張力制御においては、通常動作点近傍（第６図で
は原点０近傍）で磁界の強さのｙ軸成分が直線性
を有していればよく、第６図のいずれの特性曲線
であつても問題はない。
しかしながら、テンシヨンアームの形状はその
テンシヨンアームが使用されるたとえば磁気記録
再生装置内での位置や機種などによつてほぼ定め
られており、テンシヨンアーム可動部に取付ける
極性が逆の１対の永久磁石の配置場所に応じてそ
のテンシヨンアームの形状を自由に変えることは
ほとんどできない。また、永久磁石の配置場所に
応じたテンシヨンアームの形状変更が許されたと
しても、テンシヨンアームの機械的共振周波数
は、ばね系の定数と可動部のイナーシヤの大きさ
により決定されてしまうので、形状等の設計上の
自由度が大きく制限されるという欠点があつた。
テンシヨンアームが使用されるたとえば磁気記録
再生装置内での位置や機種などによつてほぼ定め
られており、テンシヨンアーム可動部に取付ける
極性が逆の１対の永久磁石の配置場所に応じてそ
のテンシヨンアームの形状を自由に変えることは
ほとんどできない。また、永久磁石の配置場所に
応じたテンシヨンアームの形状変更が許されたと
しても、テンシヨンアームの機械的共振周波数
は、ばね系の定数と可動部のイナーシヤの大きさ
により決定されてしまうので、形状等の設計上の
自由度が大きく制限されるという欠点があつた。
それゆえに、この発明の目的は、上記欠点を解
消したテープ張力検出装置を提供することであ
る。
消したテープ張力検出装置を提供することであ
る。
この発明は、簡単に言うならば、前述のように
テンシヨンアーム可動部に極性が逆の１対の永久
磁石を距離を隔てて配置するかわりに、テンシヨ
ンアーム可動部に備えられた永久磁石と、テンシ
ヨンアームの可動に伴つてその可動部に備えられ
た永久磁石が移動することによつて作られる面と
対向した走行ベース面上に前記永久磁石の移動方
向に距離を隔てて複数個の磁束感応素子を設けた
ことを特徴とするテープ張力検出装置である。
テンシヨンアーム可動部に極性が逆の１対の永久
磁石を距離を隔てて配置するかわりに、テンシヨ
ンアーム可動部に備えられた永久磁石と、テンシ
ヨンアームの可動に伴つてその可動部に備えられ
た永久磁石が移動することによつて作られる面と
対向した走行ベース面上に前記永久磁石の移動方
向に距離を隔てて複数個の磁束感応素子を設けた
ことを特徴とするテープ張力検出装置である。
そしてこのような構成にした結果、磁束感応素
子の間を適当に保つことで前述の第６図に示す特
性と同一の特性を得ることができる。
子の間を適当に保つことで前述の第６図に示す特
性と同一の特性を得ることができる。
次にこの発明の理論的裏付けを実験結果を参照
して説明する。第２図における１対の磁気双極子
M1，M2が点（−x1，０）に与える磁界のｙ軸成
分をＨ（−）、点（x1，０）に与える磁界のｙ軸成
分をＨ（＋）とし、Ｈ（−）＋Ｈ（＋）を計算して求
めると第７図のようになる。第７図のＨ（−）＋Ｈ
（＋）の特性と第６図のx0＝2gの特性とは一致す
る。したがつて、点（−x1，０）および点（x1，
０）にそれぞれ磁束感応素子を配置し、１対の磁
気双極子M1，M2の与えるｙ軸成分の磁界に感応
するよう電流を供給すると、第２図においてx0を
大きくした場合と同等の効果を得ることができる
のである。
して説明する。第２図における１対の磁気双極子
M1，M2が点（−x1，０）に与える磁界のｙ軸成
分をＨ（−）、点（x1，０）に与える磁界のｙ軸成
分をＨ（＋）とし、Ｈ（−）＋Ｈ（＋）を計算して求
めると第７図のようになる。第７図のＨ（−）＋Ｈ
（＋）の特性と第６図のx0＝2gの特性とは一致す
る。したがつて、点（−x1，０）および点（x1，
０）にそれぞれ磁束感応素子を配置し、１対の磁
気双極子M1，M2の与えるｙ軸成分の磁界に感応
するよう電流を供給すると、第２図においてx0を
大きくした場合と同等の効果を得ることができる
のである。
したがつて、テンシヨンアームの可動部１′が
移動する方向に沿つて複数個の磁束感応素子を配
置し、それらの複数個の磁束感応素子の検出出力
を加え併せることにより２つのピーク間の領域を
拡大することができる。
移動する方向に沿つて複数個の磁束感応素子を配
置し、それらの複数個の磁束感応素子の検出出力
を加え併せることにより２つのピーク間の領域を
拡大することができる。
第４図において、テンシヨンアームの可動部
１′の移動方向に２つのホール素子を順次配置し
たときのテープ張力検出装置の一実施例について
以下説明する。
１′の移動方向に２つのホール素子を順次配置し
たときのテープ張力検出装置の一実施例について
以下説明する。
第８図はこの発明のテープ張力検出装置の複数
個の各ホール素子出力端子と増幅器の接続構成を
示すものである。ホール素子１５および１６の出
力端子はそれぞれ増幅器１７および１８に接続さ
れ、増幅器１７および１８の出力は加算器１９に
よつて加算される。今、増幅器１７の出力電圧を
VH1、増幅器１８の出力電圧をVH2、加算器１９
の出力電圧をVH1＋VH2とすると、テンシヨンア
ームの可動部の回転角に対するVH1，VH2および
VH1＋VH2は第９図に示すグラフになる。そして、
この第９図に示すグラフは前述の第７図に示した
理論的な計算結果と一致する。
個の各ホール素子出力端子と増幅器の接続構成を
示すものである。ホール素子１５および１６の出
力端子はそれぞれ増幅器１７および１８に接続さ
れ、増幅器１７および１８の出力は加算器１９に
よつて加算される。今、増幅器１７の出力電圧を
VH1、増幅器１８の出力電圧をVH2、加算器１９
の出力電圧をVH1＋VH2とすると、テンシヨンア
ームの可動部の回転角に対するVH1，VH2および
VH1＋VH2は第９図に示すグラフになる。そして、
この第９図に示すグラフは前述の第７図に示した
理論的な計算結果と一致する。
なお、第８図および第９図に示した実施例にお
いては、ホール素子１５および１６の出力をそれ
ぞれ増幅した後加算したが、ホール素子１５およ
び１６の出力を加算した後増幅する直列接続構成
をとつてもよい。第１０図がそのホール素子１５
および１６の出力端子を縦列接続した場合の一実
施例である。第１０図において、端子２０から供
給される電流は抵抗Ｒによつて規制されホール素
子１５および１６に加えられる。また、ホール素
子１５および１６の出力端子は直列に接続され、
２つのホール素子１５および１６の電位差が端子
２１および２２の間に現われる。周知のごとくホ
ール素子は、供給電流の大きさと入力磁束の大き
さとの積に比例した大きさの電位差が供給電流の
方向と入力磁束の方向が作る面に対して垂直方向
に発生するものである。この電位差が発生する両
端の電位は供給する電流と入力磁束とにより一義
的に定まるホール素子内の電荷分布により定ま
る。したがつて、通常この電位差が発生する両端
とたとえば増幅器との結合は、第８図に示す一例
のように高インピーダンスにてなされ、受け側の
増幅器の影響がホール素子の出力電位差が発生す
る端子の電位に及ぼさないようにされている。と
ころで、第１０図の例によると本来異なるべき電
位を持つ端子間を直結することにより、本来的に
は好ましからざる方向の電流がホール素子１５お
よび１６の内部に存在することになるが、第１１
図に示すように端子２１および２２の間の電子差
は第９図のVH1＋VH2の特性と同等のものを得る
ことができ実用上問題がないことがわかつた。こ
のように構成することで、第８図の回路構成より
さらに簡単な構成で同等の性能のテープ張力検出
装置を得ることができる。
いては、ホール素子１５および１６の出力をそれ
ぞれ増幅した後加算したが、ホール素子１５およ
び１６の出力を加算した後増幅する直列接続構成
をとつてもよい。第１０図がそのホール素子１５
および１６の出力端子を縦列接続した場合の一実
施例である。第１０図において、端子２０から供
給される電流は抵抗Ｒによつて規制されホール素
子１５および１６に加えられる。また、ホール素
子１５および１６の出力端子は直列に接続され、
２つのホール素子１５および１６の電位差が端子
２１および２２の間に現われる。周知のごとくホ
ール素子は、供給電流の大きさと入力磁束の大き
さとの積に比例した大きさの電位差が供給電流の
方向と入力磁束の方向が作る面に対して垂直方向
に発生するものである。この電位差が発生する両
端の電位は供給する電流と入力磁束とにより一義
的に定まるホール素子内の電荷分布により定ま
る。したがつて、通常この電位差が発生する両端
とたとえば増幅器との結合は、第８図に示す一例
のように高インピーダンスにてなされ、受け側の
増幅器の影響がホール素子の出力電位差が発生す
る端子の電位に及ぼさないようにされている。と
ころで、第１０図の例によると本来異なるべき電
位を持つ端子間を直結することにより、本来的に
は好ましからざる方向の電流がホール素子１５お
よび１６の内部に存在することになるが、第１１
図に示すように端子２１および２２の間の電子差
は第９図のVH1＋VH2の特性と同等のものを得る
ことができ実用上問題がないことがわかつた。こ
のように構成することで、第８図の回路構成より
さらに簡単な構成で同等の性能のテープ張力検出
装置を得ることができる。
第１２図および第１３図は磁束感応素子の一例
として磁束の大きさにより電気抵抗が変化する
MR素子（磁気抵抗効果素子）を用いた一例であ
る。
として磁束の大きさにより電気抵抗が変化する
MR素子（磁気抵抗効果素子）を用いた一例であ
る。
第１２図にMR素子の原理図を示す。MR素子
２３は一定電流Ｉが供給され、磁束Ｈが入力する
と、図に示した電流の入出力端子間に電圧Ｅが発
生し、この電圧Ｅは供給される磁束Ｈの大きさに
よつて変化する。MR素子の磁束に影響を受けな
い抵抗成分をρ0、磁束により変化する抵抗成分の
最大値を△ρとすると次の式が成立する。
２３は一定電流Ｉが供給され、磁束Ｈが入力する
と、図に示した電流の入出力端子間に電圧Ｅが発
生し、この電圧Ｅは供給される磁束Ｈの大きさに
よつて変化する。MR素子の磁束に影響を受けな
い抵抗成分をρ0、磁束により変化する抵抗成分の
最大値を△ρとすると次の式が成立する。
Ｅ＝Ｉ・｛ρ0＋△ρ（１−H2／（Hk）2）｝
但しHkは定数…… (4)
MR素子２３の入力磁束に対する抵抗変化の様
子を第１３図に示す。第１３図において、たとえ
ば一定のバイアス磁界H0をMR素子に与えてお
くと、テンシヨンアームの可動部の移動により永
久磁石からの磁束を受けて前述の式(4)に従い電圧
変化が生じ、たとえば第１３図の磁界H0付近の
曲線部を利用すればテープ張力検出装置として用
いることができる。そして複数個のMR素子が前
述のホール素子の例のように検出出力を得るため
には、MR素子を直列に接続して電流を供給して
やれば個々のMR素子の抵抗変化分の和を電圧変
化として簡単に検出することができる。
子を第１３図に示す。第１３図において、たとえ
ば一定のバイアス磁界H0をMR素子に与えてお
くと、テンシヨンアームの可動部の移動により永
久磁石からの磁束を受けて前述の式(4)に従い電圧
変化が生じ、たとえば第１３図の磁界H0付近の
曲線部を利用すればテープ張力検出装置として用
いることができる。そして複数個のMR素子が前
述のホール素子の例のように検出出力を得るため
には、MR素子を直列に接続して電流を供給して
やれば個々のMR素子の抵抗変化分の和を電圧変
化として簡単に検出することができる。
以上のように、この発明によれば、簡単な構成
で小型の、テンシヨンアーム形状を制限しない、
しかも適用範囲の広いテープ張力検出装置を得る
ことができる。
で小型の、テンシヨンアーム形状を制限しない、
しかも適用範囲の広いテープ張力検出装置を得る
ことができる。
第１図は従来のテープ張力検出装置の一実施例
を示す図であり、第２図はｙ軸方向に平行な磁化
の向きをもち互いに極性の異なる１対の磁気双極
子M1，M2が原点０に作る磁界の大きさを示すモ
デル図である。第３図は、第２図において１対の
磁気双極子M1，M2がｘ軸方向に平行移動したと
きの原点０におけるｙ軸方向の磁界成分の大きさ
の変化を計算した図である。第４図は、２つの永
久磁石と固定されたホール素子とによつてテンシ
ヨンアームのずれを検出するよう構成されたテー
プ張力検出装置の一実施例を示す図である。第５
図は第４図に示す実施例において、テンシヨンア
ームの可動部を回転させたときのホール素子の出
力電位差の実測値を示す図である。第６図は第２
図のモデル図でx0の値を変化させたときの計算値
のグラフである。第７図は第２図のモデル図で、
１対の磁気双極子M1，M2の点（−x1，０）、点
（−x2，０）に作る磁界およびその合成値を計算
して描いたグラフである。第８図は固定部に２個
のホール素子を配置した場合のこの発明の一実施
例のホール素子検出出力回路図である。第９図は
テンシヨンアームの可動部の回転角を変えたとき
の第８図に示す回路部の各部出力電圧の実測値を
示す図である。第１０図は２個のホール素子の出
力端子を縦列接続したときのこの発明の一実施例
の回路図である。第１１図は第１０図の実施例で
の検出回路出力の実測値を示す図である。第１２
図はMR素子の原理図である。第１３図はMR素
子の入力磁束の大きさと抵抗の関係を示す図であ
る。 図において、１はテンシヨンアーム、１′はテ
ンシヨンアーム可動部、２は磁気テープ、３はテ
ンシヨンポスト、４はばね、５，８，９は永久磁
石、６は磁束感応素子、７は回転軸、１０，１
５，１６はホール素子、２３はMR素子を示す。
を示す図であり、第２図はｙ軸方向に平行な磁化
の向きをもち互いに極性の異なる１対の磁気双極
子M1，M2が原点０に作る磁界の大きさを示すモ
デル図である。第３図は、第２図において１対の
磁気双極子M1，M2がｘ軸方向に平行移動したと
きの原点０におけるｙ軸方向の磁界成分の大きさ
の変化を計算した図である。第４図は、２つの永
久磁石と固定されたホール素子とによつてテンシ
ヨンアームのずれを検出するよう構成されたテー
プ張力検出装置の一実施例を示す図である。第５
図は第４図に示す実施例において、テンシヨンア
ームの可動部を回転させたときのホール素子の出
力電位差の実測値を示す図である。第６図は第２
図のモデル図でx0の値を変化させたときの計算値
のグラフである。第７図は第２図のモデル図で、
１対の磁気双極子M1，M2の点（−x1，０）、点
（−x2，０）に作る磁界およびその合成値を計算
して描いたグラフである。第８図は固定部に２個
のホール素子を配置した場合のこの発明の一実施
例のホール素子検出出力回路図である。第９図は
テンシヨンアームの可動部の回転角を変えたとき
の第８図に示す回路部の各部出力電圧の実測値を
示す図である。第１０図は２個のホール素子の出
力端子を縦列接続したときのこの発明の一実施例
の回路図である。第１１図は第１０図の実施例で
の検出回路出力の実測値を示す図である。第１２
図はMR素子の原理図である。第１３図はMR素
子の入力磁束の大きさと抵抗の関係を示す図であ
る。 図において、１はテンシヨンアーム、１′はテ
ンシヨンアーム可動部、２は磁気テープ、３はテ
ンシヨンポスト、４はばね、５，８，９は永久磁
石、６は磁束感応素子、７は回転軸、１０，１
５，１６はホール素子、２３はMR素子を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気テープ記録再生装置において走行する磁
気テープの張力を検出するテープ張力検出装置で
あつて、 走行ベース面に回転軸を中心に回動自在に設け
られた前記磁気テープが係合するテンシヨンポス
トを備えたテンシヨンアームと、 前記テンシヨンアーム可動部に備えられた永久
磁石と、 前記回動自在なテンシヨンアームの移動に伴つ
て前記永久磁石が移動する面と対向した固定面
に、前記永久磁石の移動方向に所定の距離を隔て
て配置された複数個の磁束感応素子と、 前記テンシヨンアームの移動に伴う前記複数個
の磁束感応素子の出力を合成し、個々の前記磁束
感応素子の出力がもつ２つのピーク間距離よりも
大きいピーク間距離を有し、かつ、このピーク間
において単調に変化する信号を出力する出力合成
手段と、 前記出力合成手段の出力信号から前記磁気テー
プの張力を検出する検出回路とを備えたテープ張
力検出装置。 ２ 前記複数個の磁束感応素子として複数個のホ
ール素子を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のテープ張力検出装置。 ３ 前記出力合成手段は、前記複数個のホール素
子の出力端子をそれぞれ並列接続したことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のテープ張力検
出装置。 ４ 前記出力合成手段は、前記複数個のホール素
子の出力端子をそれぞれ縦列接続したことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のテープ張力検
出装置。 ５ 前記複数個の磁束感応素子として複数個の磁
気抵抗効果素子を用いたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のテープ張力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086047A JPS58201041A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | テ−プ張力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086047A JPS58201041A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | テ−プ張力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201041A JPS58201041A (ja) | 1983-11-22 |
| JPH0536736B2 true JPH0536736B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=13875761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57086047A Granted JPS58201041A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | テ−プ張力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201041A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3506698A1 (de) * | 1985-02-26 | 1986-08-28 | FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt | Vorrichtung zum messen der fadenzugkraft eines fadens |
| JP4899952B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2012-03-21 | 株式会社安川電機 | 磁気式絶対値エンコーダ装置 |
| JP5778513B2 (ja) | 2011-07-28 | 2015-09-16 | Ntn株式会社 | 直動アクチュエータ用の磁気式荷重センサおよび直動アクチュエータ |
| JP5735882B2 (ja) * | 2011-08-02 | 2015-06-17 | Ntn株式会社 | 磁気式荷重センサ |
| JP5833405B2 (ja) | 2011-10-11 | 2015-12-16 | Ntn株式会社 | 直動アクチュエータ用の磁気式荷重センサおよび直動アクチュエータ |
| JP5877134B2 (ja) * | 2012-07-11 | 2016-03-02 | Ntn株式会社 | 磁気式荷重センサおよび電動ブレーキ装置 |
| JP5947229B2 (ja) * | 2013-01-10 | 2016-07-06 | Ntn株式会社 | 磁気式荷重センサおよび電動ブレーキ装置 |
| WO2021123936A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Precision Planting Llc | Spatial measurment system for agricultural applications |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5630459B2 (ja) * | 1976-11-30 | 1981-07-15 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149869U (ja) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | ||
| JPS615631Y2 (ja) * | 1979-08-13 | 1986-02-20 |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP57086047A patent/JPS58201041A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5630459B2 (ja) * | 1976-11-30 | 1981-07-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58201041A (ja) | 1983-11-22 |
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