JPH0641863B2 - 流量発信器 - Google Patents
流量発信器Info
- Publication number
- JPH0641863B2 JPH0641863B2 JP24049586A JP24049586A JPH0641863B2 JP H0641863 B2 JPH0641863 B2 JP H0641863B2 JP 24049586 A JP24049586 A JP 24049586A JP 24049586 A JP24049586 A JP 24049586A JP H0641863 B2 JPH0641863 B2 JP H0641863B2
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- JP
- Japan
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- magnetoresistive element
- wave signal
- flow rate
- face
- sine wave
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流量計回転子に埋設された磁石と対向して固
設された磁気抵抗素子から発信される正弦波信号を、他
の波形をもった信号に変換して出力する流量発信器に関
する。
設された磁気抵抗素子から発信される正弦波信号を、他
の波形をもった信号に変換して出力する流量発信器に関
する。
［従来の技術］ 容積式流量計から流量に比例した流量信号を発信する一
つの手段として、流量計回転子端面に磁石を埋設して回
転磁界を作り、この磁束と叉交する磁気抵抗素子から正
弦波信号を得る方式がある。これを第３図(A),(B)を参
照して説明する。なお、第３図(A)は、オーバル流量計
の回転子端面における第３図(B)のA-A断面図、第３図
(B)は、第３図(A)のB-B断面図である。
つの手段として、流量計回転子端面に磁石を埋設して回
転磁界を作り、この磁束と叉交する磁気抵抗素子から正
弦波信号を得る方式がある。これを第３図(A),(B)を参
照して説明する。なお、第３図(A)は、オーバル流量計
の回転子端面における第３図(B)のA-A断面図、第３図
(B)は、第３図(A)のB-B断面図である。
流量計の外筐１内に、一対の非円形歯車の回転子２が軸
３を軸として回転自在に配設されており、少なくとも一
つの回転子端面に軸３と対称の位置に発信要素としての
磁石５が異なる極性で埋設されている。回転子は、Ｆ方
向からの流体流入によりＲ方向に回転する。磁気抵抗素
子７は、磁石対の中間位置、即ち、軸上の回転子２から
僅かに隔てた位置に配設されている。具体的には、第３
図(B)の上蓋６の該当位置に穿穴された凹部８内に固着
されている。
３を軸として回転自在に配設されており、少なくとも一
つの回転子端面に軸３と対称の位置に発信要素としての
磁石５が異なる極性で埋設されている。回転子は、Ｆ方
向からの流体流入によりＲ方向に回転する。磁気抵抗素
子７は、磁石対の中間位置、即ち、軸上の回転子２から
僅かに隔てた位置に配設されている。具体的には、第３
図(B)の上蓋６の該当位置に穿穴された凹部８内に固着
されている。
磁気抵抗素子７は、パーマロイ薄膜により、第４図に示
すように、R1（θ），R2（θ）からなる格子状に配置さ
れ、共通端子T2，外部端子T1,T3を有し、格子を通る磁
束に比例して抵抗が変化する。従って、磁束に直行した
側の抵抗値変化は小さい。
すように、R1（θ），R2（θ）からなる格子状に配置さ
れ、共通端子T2，外部端子T1,T3を有し、格子を通る磁
束に比例して抵抗が変化する。従って、磁束に直行した
側の抵抗値変化は小さい。
周知のように、磁気抵抗素子７が外部磁界Ｈ中にあると
き、外部磁界の方向が磁気抵抗素子を流れる電流に対し
て角度θ傾いていると、共通端子T2の電圧変化は、端子
T1,T3間に電圧V0を印加すると、 となる。ここで、ΔＲは外部磁界が直角HVおよび水平HH
を加えた場合の最大抵抗値変化量である。
き、外部磁界の方向が磁気抵抗素子を流れる電流に対し
て角度θ傾いていると、共通端子T2の電圧変化は、端子
T1,T3間に電圧V0を印加すると、 となる。ここで、ΔＲは外部磁界が直角HVおよび水平HH
を加えた場合の最大抵抗値変化量である。
第(1)式から明らかなように、磁気抵抗素子７に回転磁
界を印加したとき、端子T2には正弦波出力が得られる。
界を印加したとき、端子T2には正弦波出力が得られる。
このようにして得られる正弦波信号は、回転子１回転当
り２サイクルであり、このサイクル数から発信パルスの
分解能が規制される。より高い分解能の流量パルスを発
信させるには、この正弦波信号をこれと等しい周波数の
一定波高値の波形信号、例えば三角波信号に変換して、
この三角波信号と複数段の基準電圧と比較し、一致した
ときにパルスを発信させるという方法がある。本出願人
は実願昭61-74286号において、これを提案した。
り２サイクルであり、このサイクル数から発信パルスの
分解能が規制される。より高い分解能の流量パルスを発
信させるには、この正弦波信号をこれと等しい周波数の
一定波高値の波形信号、例えば三角波信号に変換して、
この三角波信号と複数段の基準電圧と比較し、一致した
ときにパルスを発信させるという方法がある。本出願人
は実願昭61-74286号において、これを提案した。
この提案の三角波信号の作成は、正弦波信号の波高値を
複数段の電圧レベルで比較して、アナログスイッチを作
動させ、このアナログスイッチにより負帰還増幅回路の
予め定められた抵抗値の負帰還抵抗を切り替えることに
より、増幅回路利得を変え、この区間における正弦波信
号の傾斜を変更して、三角波とするものである。
複数段の電圧レベルで比較して、アナログスイッチを作
動させ、このアナログスイッチにより負帰還増幅回路の
予め定められた抵抗値の負帰還抵抗を切り替えることに
より、増幅回路利得を変え、この区間における正弦波信
号の傾斜を変更して、三角波とするものである。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術においては、アナログスイッチと、このア
ナログスイッチを作動させるために、正弦波信号と比較
する複数の基準レベル電圧を作ることが前提となってい
る。これによって得られる三角波は、上記基準レベル電
圧の電圧レベル数だけの折線近似によるものである。そ
のため、正確な三角波信号を得るには、折線数を増す必
要があり、部品点数が増加すると共に、コスト高となる
という問題点があった。
ナログスイッチを作動させるために、正弦波信号と比較
する複数の基準レベル電圧を作ることが前提となってい
る。これによって得られる三角波は、上記基準レベル電
圧の電圧レベル数だけの折線近似によるものである。そ
のため、正確な三角波信号を得るには、折線数を増す必
要があり、部品点数が増加すると共に、コスト高となる
という問題点があった。
また、上記従来技術にあっては、多数の帰還抵抗が帰還
増幅回路に並列に接続されるので、折線数が多くなる
と、この抵抗相互間の浮遊容量も多くなるため、不安定
になり易い。しかも、安定度は、三角波信号のひずみを
小さくする程小さくなり、発振し易くなるという欠点が
あった。
増幅回路に並列に接続されるので、折線数が多くなる
と、この抵抗相互間の浮遊容量も多くなるため、不安定
になり易い。しかも、安定度は、三角波信号のひずみを
小さくする程小さくなり、発振し易くなるという欠点が
あった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、容種流量計の計量室内で流量に比例して噛合
回転する一対の非円形歯車回転子の一つの回転子端面の
軸対称位置に同形等大の磁石を極性を異にして埋設し、
これらの磁石の回転による磁束変化を、上記計量室端面
板に配設した磁気抵抗素子にて検出して、回転子の回転
に比例した正弦波信号を発信する流量発信器において、 上記磁気抵抗素子を囲んで強磁性体板を配設し、上記正
弦波信号を、これと周波数が同一で波形が異なる信号に
変換して出力することを特徴とする。
回転する一対の非円形歯車回転子の一つの回転子端面の
軸対称位置に同形等大の磁石を極性を異にして埋設し、
これらの磁石の回転による磁束変化を、上記計量室端面
板に配設した磁気抵抗素子にて検出して、回転子の回転
に比例した正弦波信号を発信する流量発信器において、 上記磁気抵抗素子を囲んで強磁性体板を配設し、上記正
弦波信号を、これと周波数が同一で波形が異なる信号に
変換して出力することを特徴とする。
上記強磁性体板として、中心部に、矩形状の磁気抵抗素
子を臨み得る貫通部と、その外側に、上記磁気抵抗素子
の各辺に対応する位置を底辺とする二等辺三角形からな
る貫通部とを設けて、上記磁気抵抗素子の前面およびそ
の近傍に、例えば略星十字形の空隙部を形成するよう構
成したものを配置すれば、三角波が得られる。
子を臨み得る貫通部と、その外側に、上記磁気抵抗素子
の各辺に対応する位置を底辺とする二等辺三角形からな
る貫通部とを設けて、上記磁気抵抗素子の前面およびそ
の近傍に、例えば略星十字形の空隙部を形成するよう構
成したものを配置すれば、三角波が得られる。
［作用］ 本発明は、上に述べた問題点を解決するため、従来例に
示した正弦波信号から三角波信号に変換するのではな
く、磁気抵抗素子から直接三角波信号を得るようにする
ものである。即ち、磁気抵抗素子と叉交する磁束を、前
記(1)式に示した式で得られる電圧が正弦関数ではな
く、回転角に比例するような出力となるように、磁気抵
抗素子近傍に強磁性体板を配設することにより変化させ
るものである。
示した正弦波信号から三角波信号に変換するのではな
く、磁気抵抗素子から直接三角波信号を得るようにする
ものである。即ち、磁気抵抗素子と叉交する磁束を、前
記(1)式に示した式で得られる電圧が正弦関数ではな
く、回転角に比例するような出力となるように、磁気抵
抗素子近傍に強磁性体板を配設することにより変化させ
るものである。
本発明では、強磁性体板を配置することにより、磁石か
らの回転磁束の分布に偏りを生じさせ、非正弦波波形の
出力電圧を得る。偏りは、強磁性体板の配置パターンに
よって種々の態様となる。
らの回転磁束の分布に偏りを生じさせ、非正弦波波形の
出力電圧を得る。偏りは、強磁性体板の配置パターンに
よって種々の態様となる。
上述したように、磁気抵抗素子の前面およびその近傍
に、略星十字形状の空隙を形成するように構成した強磁
性体板を配置すれば、三角波が得られる。
に、略星十字形状の空隙を形成するように構成した強磁
性体板を配置すれば、三角波が得られる。
［実施例］ 本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
〈実施例の構成〉 第１Ａ図および第１Ｂ図に本発明流量発信器の一実施例
を示す。なお、本実施例の構成要素は、強磁性体板10を
除くと、すべて共通するものである。従って、共通する
要素は、同一符号を用いて示し、それに関する説明は繰
返さない。また、第１Ａ図および第１Ｂ図では、実施例
の説明に特に必要のない構成要素は省いてある。
を示す。なお、本実施例の構成要素は、強磁性体板10を
除くと、すべて共通するものである。従って、共通する
要素は、同一符号を用いて示し、それに関する説明は繰
返さない。また、第１Ａ図および第１Ｂ図では、実施例
の説明に特に必要のない構成要素は省いてある。
強磁性体板10は、例えば、パーマロイ板にて構成され、
端面板６に埋設されている磁気抵抗素子７と同一面とな
るように配設される。この強磁性体板10は、第１Ａ図に
て斜線で示すような形状を有している。即ち、中心部
に、矩形状の磁気抵抗素子７を臨み得る貫通部11aと、
その外側に、上記磁気抵抗素子７の各辺に対応する位置
を底辺とする二等辺三角形からなる貫通部11bとを設け
て、上記磁気抵抗素子７の前面およびその近傍に、Ａ〜
Ｈの各点を結ぶ略星十字形の空隙部11を形成するよう構
成される。
端面板６に埋設されている磁気抵抗素子７と同一面とな
るように配設される。この強磁性体板10は、第１Ａ図に
て斜線で示すような形状を有している。即ち、中心部
に、矩形状の磁気抵抗素子７を臨み得る貫通部11aと、
その外側に、上記磁気抵抗素子７の各辺に対応する位置
を底辺とする二等辺三角形からなる貫通部11bとを設け
て、上記磁気抵抗素子７の前面およびその近傍に、Ａ〜
Ｈの各点を結ぶ略星十字形の空隙部11を形成するよう構
成される。
磁気抵抗素子７は、第４図のように格子状磁気抵抗R
1（θ），R2（θ）が互いに直交するように配置してあ
る。図示した磁気抵抗素子７は、樹脂モールドされたも
ので、モールド後の四角形状の各辺は、格子状磁気抵抗
R1（θ），R2（θ）の格子と平行もしくは直交してい
る。従って、本実施例においても、樹脂モールドされた
磁気抵抗素子７は、上記の条件にもとづいて製作されて
いるものとする。
1（θ），R2（θ）が互いに直交するように配置してあ
る。図示した磁気抵抗素子７は、樹脂モールドされたも
ので、モールド後の四角形状の各辺は、格子状磁気抵抗
R1（θ），R2（θ）の格子と平行もしくは直交してい
る。従って、本実施例においても、樹脂モールドされた
磁気抵抗素子７は、上記の条件にもとづいて製作されて
いるものとする。
〈実施例の作用〉 強磁性体板10を配設した場合の磁気抵抗素子７の出力電
圧を第２図に示す。第２図は、横軸に回転角θ，縦軸に
出力電圧V（θ）をとったものである。
圧を第２図に示す。第２図は、横軸に回転角θ，縦軸に
出力電圧V（θ）をとったものである。
同図において、破線で示す正弦波出力Ｉは、第３図(A),
(B)に示す従来例によるもので、(1)式により出力される
電圧である。一方、実線で示す三角波出力IIは、本実施
例による出力電圧である。
(B)に示す従来例によるもので、(1)式により出力される
電圧である。一方、実線で示す三角波出力IIは、本実施
例による出力電圧である。
磁石５と強磁性体板10との位相関係が、第１Ａ図に示す
ように、貫通部11bにおけるQ1点に磁石５が位置する
時、電流が磁束と略平行に叉交する格子状磁気抵抗R
1（θ）が最低の抵抗値を示し、逆に、R2（θ）は最大
の抵抗値を示す。その結果、第２図Q1に示す出力電圧と
なる。
ように、貫通部11bにおけるQ1点に磁石５が位置する
時、電流が磁束と略平行に叉交する格子状磁気抵抗R
1（θ）が最低の抵抗値を示し、逆に、R2（θ）は最大
の抵抗値を示す。その結果、第２図Q1に示す出力電圧と
なる。
次に、回転子２が、軸３を中心として、第１Ａ図におい
て矢印Ｐの向きに回転すると、強磁性体板10および磁気
抵抗素子７は第１Ａ図の状態のままで、磁石５が、同図
に示す、貫通部11bのQ2点に位置することとなる。この
位置では、上記Q1点の場合とは逆に、格子状磁気抵抗R1
（θ）が最大で、R2（θ）が最小となる。
て矢印Ｐの向きに回転すると、強磁性体板10および磁気
抵抗素子７は第１Ａ図の状態のままで、磁石５が、同図
に示す、貫通部11bのQ2点に位置することとなる。この
位置では、上記Q1点の場合とは逆に、格子状磁気抵抗R1
（θ）が最大で、R2（θ）が最小となる。
上記Q1点とQ2点との中間領域について、磁石５が強磁性
体板10の空隙部11のエッジ，に遮閉され始めた
位相のときをみると、磁束は磁気抵抗の小さい経路を通
るので、磁石5-5間を結んだ直線路は、強磁性体板10の
空隙部11の最短路の方向に磁路を形成する。そのた
め、格子状磁気抵抗R1（θ）は抵抗を増し、R2（θ）は
抵抗を減少する方向に作用する。
体板10の空隙部11のエッジ，に遮閉され始めた
位相のときをみると、磁束は磁気抵抗の小さい経路を通
るので、磁石5-5間を結んだ直線路は、強磁性体板10の
空隙部11の最短路の方向に磁路を形成する。そのた
め、格子状磁気抵抗R1（θ）は抵抗を増し、R2（θ）は
抵抗を減少する方向に作用する。
この結果、θが0〜45°の区間では、正弦波信号（Ｉ）
は矢印q1方向に出力を小さくする効果が生ずる。
は矢印q1方向に出力を小さくする効果が生ずる。
次に、45〜90°までの区間をみると、上に述べた0〜45
°の区間とは反対に、磁石５を結ぶ直線路によってR
1（θ）を大きくし、R2（θ）を小さくする方向での作
用に対し、磁気抵抗の小さい経路であるの方向に磁
路が傾くので、出力電圧を増加する矢印q2方向の電圧が
加わる。
°の区間とは反対に、磁石５を結ぶ直線路によってR
1（θ）を大きくし、R2（θ）を小さくする方向での作
用に対し、磁気抵抗の小さい経路であるの方向に磁
路が傾くので、出力電圧を増加する矢印q2方向の電圧が
加わる。
このようにして、正弦波信号は三角波信号に変換され
る。
る。
〈実施例の変形〉 上記実施例では、正弦波信号を三角波信号に変換する手
段として強磁性体板10に対する星十字形の空隙部を設け
た場合について説明したが、このような形状の空隙部で
なく、強磁性体板を任意に配設することにより、その位
置および形状に従った磁束が得られ、対応して変形した
波形を持つ信号が得られる。
段として強磁性体板10に対する星十字形の空隙部を設け
た場合について説明したが、このような形状の空隙部で
なく、強磁性体板を任意に配設することにより、その位
置および形状に従った磁束が得られ、対応して変形した
波形を持つ信号が得られる。
［発明の効果］ 上に述べたように、本発明においては、単に所定の空隙
部を設けた強磁性体板を磁気抵抗素子と同一面になるよ
うに配設することにより、三角波信号が得られるので、
高分解の流量パルスを発信させる上記従来例において、
三角波信号変換回路が不要となり、低価格で高分解流量
パルスを発信できる。また、部品点数も削減されるだけ
信頼度は向上する効果も期待できる。
部を設けた強磁性体板を磁気抵抗素子と同一面になるよ
うに配設することにより、三角波信号が得られるので、
高分解の流量パルスを発信させる上記従来例において、
三角波信号変換回路が不要となり、低価格で高分解流量
パルスを発信できる。また、部品点数も削減されるだけ
信頼度は向上する効果も期待できる。
本発明によれば原発信信号の波形の多少の変更を要求さ
れる場合にも適用できるので、より精度の高い波形変換
を要求される場合にも安価、簡易に対処できる。
れる場合にも適用できるので、より精度の高い波形変換
を要求される場合にも安価、簡易に対処できる。
第１Ａ図は本発明流量発信器の一実施例を示す要部側面
図、第１Ｂ図はその横断面図、第２図は上記実施例にお
ける磁気抵抗素子の回転角と出力電圧との関係を示すグ
ラフ、第３図(A)は、オーバル流量計の回転子端面にお
ける第３図(B)のA-A断面図、第３図(B)は、第３図(A)の
B-B断面図、第４図は磁気抵抗素子の構造を示す説明図
である。 １……本体 ２……回転子 ３……軸 ４……計量室 ５……磁石 ６……端面板 ７……磁気抵抗素子 10……強磁性体板 11……空隙部 11a,11b……貫通部
図、第１Ｂ図はその横断面図、第２図は上記実施例にお
ける磁気抵抗素子の回転角と出力電圧との関係を示すグ
ラフ、第３図(A)は、オーバル流量計の回転子端面にお
ける第３図(B)のA-A断面図、第３図(B)は、第３図(A)の
B-B断面図、第４図は磁気抵抗素子の構造を示す説明図
である。 １……本体 ２……回転子 ３……軸 ４……計量室 ５……磁石 ６……端面板 ７……磁気抵抗素子 10……強磁性体板 11……空隙部 11a,11b……貫通部
Claims (2)
- 【請求項１】容積流量計の計量室内で流量に比例して噛
合回転する一対の非円形歯車回転子の一つの回転子端面
の軸対称位置に同形等大の磁石を極性を異にして埋設
し、これらの磁石の回転による磁束変化を、上記計量室
端面板に配設した磁気抵抗素子にて検出して、回転子の
回転に比例した正弦波信号を発信する流量発信器におい
て、 上記磁気抵抗素子を囲んで強磁性体板が配設し、上記正
弦波信号を、これと周波数が同一で波形が異なる信号に
変換して出力することを特徴とする流量発信器。 - 【請求項２】上記強磁性体板を、中心部に、矩形状の磁
気抵抗素子を臨み得る貫通部と、その外側に、上記磁気
抵抗素子の各辺に対応する位置を底辺とする二等辺三角
形からなる貫通部とを設けて、上記磁気抵抗素子の前面
およびその近傍に、略星十字形の空隙部を形成するよう
構成して配置した特許請求の範囲第１項記載の流量発信
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24049586A JPH0641863B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 流量発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24049586A JPH0641863B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 流量発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6395321A JPS6395321A (ja) | 1988-04-26 |
| JPH0641863B2 true JPH0641863B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17060363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24049586A Expired - Lifetime JPH0641863B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 流量発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641863B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035888A1 (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 流量計測装置 |
| JP2006098176A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計測装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002267518A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 膜式ガスメータ及びガス漏洩検知方法 |
| JP4810007B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2011-11-09 | 愛知時計電機株式会社 | 膜式ガスメータ及びガス漏洩検知方法 |
| US7523660B2 (en) | 2005-06-08 | 2009-04-28 | Ecolab Inc. | Oval gear meter |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP24049586A patent/JPH0641863B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035888A1 (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 流量計測装置 |
| JP2006098176A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6395321A (ja) | 1988-04-26 |
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