JPH07243851A

JPH07243851A - 傾斜角度検出センサー

Info

Publication number: JPH07243851A
Application number: JP7124094A
Authority: JP
Inventors: Masato Kubota; 正人久保田
Original assignee: KIYUUBU KK
Current assignee: KIYUUBU KK
Priority date: 1994-03-03
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】隣接した２つの発熱電極を用いることにより
構成が簡単で安価，また広範囲の測定が可能で，なおか
つ外部温度変化の影響を受けにくい傾斜角度検出センサ
ーを提供する．【構成】隣接して２つの発熱電極（１），（２）が低
伝導率の支柱（３）に設けられている固定体が，高熱伝
導率のガス（４）が封入された低熱伝導率の密閉された
ケース（５）内に固定されていることを特徴とする．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，傾きの有無および傾き
の度合いを検出する傾斜角度検出センサーに関するもの
である．

【０００２】

【従来の技術】従来，ポテンショメータ式傾斜角検出セ
ンサーやジャイロスコープを用いて傾斜角を検出する方
法，誘電体を用い電極間の傾斜による容量差を検出する
もの，磁性流体移動による励起電圧を検出する傾斜セン
サーなどがあった．

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらは，次のような
欠点があった．（イ）構造が複雑であるため実用化が困難である．（ロ）装置が高価であるため実用化が困難である．（ハ）ポテンショメータ式傾斜角検出センサーなど
は，機械的な回転軸を有するため，磨耗などが生じ分析
精度への悪影響がある．（ニ）磁性流動体の移動による傾斜角検出センサーで
は，周囲温度により，熱膨張や熱収縮などがあり，応答
特性や分析精度に対する悪影響がある．（ホ）また傾斜の測定範囲が狭く±９０°までの広範
囲の測定ができないという問題もあった．本発明は，これらの欠点を除くためになされたものであ
る．

【０００４】

【問題を解決する為の手段】隣接して２つの発熱電極
（１），（２）を低熱伝導率の支柱（３）に装着する．
そして高熱伝導率のガス（４）が封入された低熱伝導率
の密閉されたケース（５）内に固定する．本発明は，以
上のような構成よりなる傾斜角度検出センサーである．

【０００５】

【作用】（イ）ニクロム線などの発熱電極に電流を流した場合，
発熱電極は発熱するが，このとき外部から熱量を加える
と，発熱電極の抵抗値は加えた熱量に比例して変動する
ことは一般によく知られている．図１はこの印加した熱
量と抵抗値のグラフである．（ロ）隣接した２つの発熱電極（１），（２）を設け，
ケースを傾けると（例として発熱電極（１）側を基点と
して，発熱電極（２）側を上部方向へ傾斜させた場合を
考える．）発熱電極（１）から発生する熱は，発熱電
極（２）の方向へ向かい，発熱電極（２）は自己の発生
する熱に加え，傾斜による発熱電極（１）からの熱によ
り，傾斜前に比べ発熱電極（２）の抵抗値が上昇する．
この発熱電極（１），（２）をブリッジ回路（６）に組
み込み，抵抗値が上昇したことによる電圧変位をオペア
ンプ回路（７）にて検出することにより傾斜角を知るこ
とができる．

【０００６】

【実施例】（イ）図２は，本発明の一実施例に係わる
傾斜角度検出センサーの傾斜角度検出部の構成を示した
図である．（ロ）隣接して２つの発熱電極（１），（２）を低伝導
率の支柱（３）に装着する．（ハ）高熱伝導率のガス（４）が封入された低熱伝導率
の密閉されたケース（５）内に固定する．（ニ）発熱電極（１），（２）をブリッジ回路に接続す
る．（ホ）このブリッジ回路をオペアンプ回路に接続する．

【０００７】

【発明の効果】本発明は以上のような構造で，（イ）発熱電極（１），（２）はどちらも熱移動による
抵抗が変位する電極となることから傾斜角（±９０゜）
の計測が可能となった．（ロ）発熱電極を用いているため，外部温度変化の影響
を受けにくい．（ハ）発熱電極（１），（２）は隣接しているため，外
部温度変化の影響は，発熱電極（１），（２）に対し同
等であり，その影響を受けにくい．（ニ）機械的な可動部分がなく，耐久性に優れている．（ホ）組み立てが容易で，安価である．（ヘ）検出部を平面上直角に２つ配置することによ
り，平面全角３６０°における傾斜角の検出が可能であ
る．

【図面の簡単な説明】

【図１】印加熱量と抵抗値のグラフ

【図２】本発明の一部を切り欠いた斜視図であ
る．

【図３】本発明の一部を切り欠いた正面図であ
る．

【図４】本発明の回路図

【図５】本発明の傾斜角とオペアンプの出力線図

【符号の説明】

１発熱電極２発熱電極３支柱（低熱伝導率の発熱電極固定体）４高熱伝導率のケース内封入ガス５低熱伝導率の容器を形成するケース６ブリッジ回路７オペアンプ回路３１発熱電極（符号１と同等）３２発熱電極（符号２と同等）３３ブリッジ回路電源３４ブリッジ回路基準抵抗３５ブリッジ回路基準抵抗３６オペアンプ３７オペアンプ３８オペアンプ４１検出部端子ａ４２検出部端子ｂ４３検出部端子ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）熱伝導率の低い支柱（３）に隣接
した２つの発熱電極（１），（２）を固定する．（ロ）これを熱伝導率の低いケース（５）に固定し，
熱伝導率の高いガス（４）を封入する．（ハ）この発熱電極（１），（２）と基準抵抗器（３
４），（３５）とでブリッジ回路を形成する．（ニ）さらに，このブリッジ回路をオペアンプ回路に
接続する．（ホ）これを傾けると，一方の発熱電極の抵抗値が，
傾きによる他方の発熱電極からの熱量により一定に変位
する．（ヘ）この抵抗値の変位をブリッジ回路およびオペア
ンプ回路にて，電圧変位として計測することで，傾斜角
度を計測することができる．以上のごとく構成された傾斜角度検出センサー．