JPH07260614A - ホール効果センサ圧力トランスジューサ及びホールセルデバイスと共に使用される磁気回路 - Google Patents
ホール効果センサ圧力トランスジューサ及びホールセルデバイスと共に使用される磁気回路Info
- Publication number
- JPH07260614A JPH07260614A JP25526594A JP25526594A JPH07260614A JP H07260614 A JPH07260614 A JP H07260614A JP 25526594 A JP25526594 A JP 25526594A JP 25526594 A JP25526594 A JP 25526594A JP H07260614 A JPH07260614 A JP H07260614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- keeper
- pole
- chamber
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0033—Transmitting or indicating the displacement of bellows by electric, electromechanical, magnetic, or electromagnetic means
- G01L9/0036—Transmitting or indicating the displacement of bellows by electric, electromechanical, magnetic, or electromagnetic means using variations in inductance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/14—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means involving the displacement of magnets, e.g. electromagnets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い温度範囲にわたって正確な圧力を検出す
る堅固且つ精密な圧力センサを提供する。 【構成】 圧力センサ１００は、測定すべき第１の流体
を導入する流体ポート２４０を有するハウジング２００
と、第２の流体を収容するチャンバを形成する渦巻状の
チャンバ３００と、渦巻状のチャンバ３００とハウジン
グ２００との間に形成され、第１の流体の圧力を渦巻状
のチャンバへ伝達する流体ポート２４０に連通するチャ
ンバと、渦巻状のチャンバ３００に取り付けられて該渦
巻状のチャンバによって位置決めされる磁石構造３２０
とを備える。圧力センサは、磁石構造３２０に対して磁
気的に接続され、該圧力センサに対する磁石構造３２０
の相対的な位置すなわち差圧を表す電気信号を発生す
る。
る堅固且つ精密な圧力センサを提供する。 【構成】 圧力センサ１００は、測定すべき第１の流体
を導入する流体ポート２４０を有するハウジング２００
と、第２の流体を収容するチャンバを形成する渦巻状の
チャンバ３００と、渦巻状のチャンバ３００とハウジン
グ２００との間に形成され、第１の流体の圧力を渦巻状
のチャンバへ伝達する流体ポート２４０に連通するチャ
ンバと、渦巻状のチャンバ３００に取り付けられて該渦
巻状のチャンバによって位置決めされる磁石構造３２０
とを備える。圧力センサは、磁石構造３２０に対して磁
気的に接続され、該圧力センサに対する磁石構造３２０
の相対的な位置すなわち差圧を表す電気信号を発生す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、ホール効果デバ
イスによる位置検出の分野に関し、より詳細には、産業
的なプロセスなあるいは燃焼プロセスにおいて見られる
ような不良環境において差圧を精密に検出する技術に関
する。
イスによる位置検出の分野に関し、より詳細には、産業
的なプロセスなあるいは燃焼プロセスにおいて見られる
ような不良環境において差圧を精密に検出する技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】圧力トランスジューサは、大気圧又は真
空の如き何等かの基準に対する単一の媒体の圧力を検出
するように設計することができ、また、２つの流体の間
の差圧を測定するように設計することもできる。力検出
装置はまた、一般には並進運動可能な部材を押圧する圧
力を介して、単一の圧力を測定するようにすることもで
きる。
空の如き何等かの基準に対する単一の媒体の圧力を検出
するように設計することができ、また、２つの流体の間
の差圧を測定するように設計することもできる。力検出
装置はまた、一般には並進運動可能な部材を押圧する圧
力を介して、単一の圧力を測定するようにすることもで
きる。
【０００３】圧力測定は一般に、平坦で且つ可撓性を有
するプレートすなわちダイアフラムを用いることにより
行われ、そのようなダイアフラムは、該ダイアフラムの
単位面積当たりの力の量、あるいは、該ダイアフラムの
一方の表面と反対側の表面との間の差圧に比例して撓
む。一般的な材料としては、アルミナ又は他のセラミッ
ク、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン又は他の
ポリマ、ミクロ機械加工されたシリコン、及び、金属シ
ートすなわち箔が挙げられる。プレートすなわち隔膜の
撓みは、ひずみ感応抵抗器、圧電デバイス、力感応抵抗
器、静電的なギャップ測定、又は周知の他の種々の位置
検出手段によって測定することができる。
するプレートすなわちダイアフラムを用いることにより
行われ、そのようなダイアフラムは、該ダイアフラムの
単位面積当たりの力の量、あるいは、該ダイアフラムの
一方の表面と反対側の表面との間の差圧に比例して撓
む。一般的な材料としては、アルミナ又は他のセラミッ
ク、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン又は他の
ポリマ、ミクロ機械加工されたシリコン、及び、金属シ
ートすなわち箔が挙げられる。プレートすなわち隔膜の
撓みは、ひずみ感応抵抗器、圧電デバイス、力感応抵抗
器、静電的なギャップ測定、又は周知の他の種々の位置
検出手段によって測定することができる。
【０００４】上述のようなセンサを産業的なプロセスに
おいてあるいは炭化水素燃焼プロセスからの廃水におい
て見られるような不良環境に用いる場合には、適宜なセ
ンサを形成する材料の選択が非常に制約されることにな
る。シリコン製のセンサ及び大部分の金属製のセンサ
は、腐食性の燃焼生成物に対して感応性を有する。ポリ
マ材料は、温度感応性を有しており、従って、一般的な
室温に厳密に従うプロセスに限定される。
おいてあるいは炭化水素燃焼プロセスからの廃水におい
て見られるような不良環境に用いる場合には、適宜なセ
ンサを形成する材料の選択が非常に制約されることにな
る。シリコン製のセンサ及び大部分の金属製のセンサ
は、腐食性の燃焼生成物に対して感応性を有する。ポリ
マ材料は、温度感応性を有しており、従って、一般的な
室温に厳密に従うプロセスに限定される。
【０００５】容易に腐食する材料を選択的にメッキする
ことすなわちコーティングすることが考えられたが、広
い温度範囲並びに強い腐食性の化学的環境の用途には適
しているとは思われない。その理由は、代表的なコーテ
ィング操作の後及び熱サイクルの後に一般に存在する微
小欠陥が起こる可能性があるからである。そのような欠
陥は、保護コーティングを非常に急速に破壊する腐食の
出発点として作用する。
ことすなわちコーティングすることが考えられたが、広
い温度範囲並びに強い腐食性の化学的環境の用途には適
しているとは思われない。その理由は、代表的なコーテ
ィング操作の後及び熱サイクルの後に一般に存在する微
小欠陥が起こる可能性があるからである。そのような欠
陥は、保護コーティングを非常に急速に破壊する腐食の
出発点として作用する。
【０００６】長期間の精密性及び信頼性を必要とするこ
とから、材料の選択も必要となる。ポリマ材料は、長期
間の力を受ける場合には、精密な寸法を維持するのに適
していない。そのような効果は一般に、材料クリープ又
はコールドフローと呼ばれており、周知の総てのポリマ
材料で生ずる。上述のメッキ及び他の選択的なコーティ
ングは、結果的に完全性を損なう。メッキの損傷は、誤
った測定及びでたらめな測定を含む悪い性能を生ずる。
とから、材料の選択も必要となる。ポリマ材料は、長期
間の力を受ける場合には、精密な寸法を維持するのに適
していない。そのような効果は一般に、材料クリープ又
はコールドフローと呼ばれており、周知の総てのポリマ
材料で生ずる。上述のメッキ及び他の選択的なコーティ
ングは、結果的に完全性を損なう。メッキの損傷は、誤
った測定及びでたらめな測定を含む悪い性能を生ずる。
【０００７】構造材料に加えて、電気的なトランスジュ
ーサを選択する必要がある。圧縮現象を利用する力感応
抵抗器は、他のポリマ材料と同様に疲労及び材料クリー
プを受ける。ひずみゲージ抵抗器は、与えられた変化に
対して小さな信号出力を発生し、温度変化及びエージン
グと共に、予想できない大きなドリフトを示す。
ーサを選択する必要がある。圧縮現象を利用する力感応
抵抗器は、他のポリマ材料と同様に疲労及び材料クリー
プを受ける。ひずみゲージ抵抗器は、与えられた変化に
対して小さな信号出力を発生し、温度変化及びエージン
グと共に、予想できない大きなドリフトを示す。
【０００８】本発明の用途のように、用途が苛酷な環境
に対して高い精度及び耐久性を必要とする場合には、従
来技術は、アルミナ又は同様のセラミック物質の助けを
受けていた。そのような材料が選択される理由は、化学
的に不活性な成分を有すると共にクリープ又は疲労に耐
久性を有するからである。一般に、セラミック製のプレ
ートは、幾つかの非常に高価な耐熱金属又は貴金属の１
つで、キャパシタを形成するために使用される構成とし
て金属化される。
に対して高い精度及び耐久性を必要とする場合には、従
来技術は、アルミナ又は同様のセラミック物質の助けを
受けていた。そのような材料が選択される理由は、化学
的に不活性な成分を有すると共にクリープ又は疲労に耐
久性を有するからである。一般に、セラミック製のプレ
ートは、幾つかの非常に高価な耐熱金属又は貴金属の１
つで、キャパシタを形成するために使用される構成とし
て金属化される。
【０００９】しかしながら、他の従来技術の方法と同様
に、容量性のセンサは、製造公差に対して非常に敏感で
ある。また、流体の種々の組成の間の誘電特性の変化、
並びに、温度変化によって総ての流体に生ずる誘電率の
変化に起因する変動を補償するために、比較的複雑な回
路及び電子部品が必要とされる。
に、容量性のセンサは、製造公差に対して非常に敏感で
ある。また、流体の種々の組成の間の誘電特性の変化、
並びに、温度変化によって総ての流体に生ずる誘電率の
変化に起因する変動を補償するために、比較的複雑な回
路及び電子部品が必要とされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】腐食性の環境又は他の
苛酷な環境において圧力を測定するための低コストで高
い精度をもたらす方法を提供することを目的とする。
苛酷な環境において圧力を測定するための低コストで高
い精度をもたらす方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、渦巻状であっ
て従って弾性を有する袋すなわちチャンバを備える。該
チャンバは、ベローズから形成することができ、また、
チャンバを覆う渦巻状のダイアフラムとすることができ
る。渦巻状のチャンバは、成形されたポリマハウジング
の中に設けられる。渦巻状のチャンバ及びハウジングは
協働して、第１の圧力を有する第１の流体を収容してこ
れを保持する。渦巻状のチャンバは、上記第１の流体か
ら物理的に隔離された第２の圧力を有する第２の流体を
保持する役割を果たすシールされた領域を形成する。上
記２つの流体の間の渦巻状のチャンバの表面の前後に存
在する差圧は、その表面を成形ハウジングに関して動か
す作用をする。
て従って弾性を有する袋すなわちチャンバを備える。該
チャンバは、ベローズから形成することができ、また、
チャンバを覆う渦巻状のダイアフラムとすることができ
る。渦巻状のチャンバは、成形されたポリマハウジング
の中に設けられる。渦巻状のチャンバ及びハウジングは
協働して、第１の圧力を有する第１の流体を収容してこ
れを保持する。渦巻状のチャンバは、上記第１の流体か
ら物理的に隔離された第２の圧力を有する第２の流体を
保持する役割を果たすシールされた領域を形成する。上
記２つの流体の間の渦巻状のチャンバの表面の前後に存
在する差圧は、その表面を成形ハウジングに関して動か
す作用をする。
【００１２】渦巻状のチャンバには、磁石及びキーパか
ら成る磁気回路が取り付けられ、該磁気回路は、差圧に
応じて渦巻状のチャンバによって動かされる。成形ハウ
ジングには、ホール効果デバイス及び関連する回路が固
定される。ホール効果デバイス及び回路は、磁気回路の
位置の変化を測定し、その位置従って差圧を非常に正確
に表示する。
ら成る磁気回路が取り付けられ、該磁気回路は、差圧に
応じて渦巻状のチャンバによって動かされる。成形ハウ
ジングには、ホール効果デバイス及び関連する回路が固
定される。ホール効果デバイス及び回路は、磁気回路の
位置の変化を測定し、その位置従って差圧を非常に正確
に表示する。
【００１３】
【実施例】図１に分解斜視図で示され、また、図２に断
面図で示される好ましい実施例のセンサ１００は、差圧
センサである。すなわち、２つの別個の流体媒体が、セ
ンサ１００に付与される。センサ１００は、上記２つの
流体の間の圧力の差を非常に正確に指示する。図２は、
取り付けタブ２５０、２５５の間の切断面を概ね通って
示す断面図である。
面図で示される好ましい実施例のセンサ１００は、差圧
センサである。すなわち、２つの別個の流体媒体が、セ
ンサ１００に付与される。センサ１００は、上記２つの
流体の間の圧力の差を非常に正確に指示する。図２は、
取り付けタブ２５０、２５５の間の切断面を概ね通って
示す断面図である。
【００１４】センサ１００は、成形されたハウジング２
００を備えている。多数の材料をこの用途に用いること
ができるが、コスト及び製造の容易さの観点から、構造
的に堅固で容易に成形できるポリマ材料が好ましい。好
ましい材料の１つは、セラニーズ（Ｃｅｌａｎｅｓｅ）
から入手可能なガラス充填された硫酸ポリフェニレンで
ある。適宜な材料は、温度及び圧力が変動しても、セン
サ１００の感度に影響を与える変形を示すことなく、寸
法の安定性を保つ。意図する機能を果たす他の材料とし
ては、例えば、アルミニウム又は亜鉛から成る鋳造可能
な合金或いは非磁性のセラミックの如き非磁性材料であ
る。しかしながら、この材料は意図する用途に対して必
要とされるある程度の腐食保護を提供するか、あるい
は、その材料を適当に処理すなわち被覆する必要があ
る。
００を備えている。多数の材料をこの用途に用いること
ができるが、コスト及び製造の容易さの観点から、構造
的に堅固で容易に成形できるポリマ材料が好ましい。好
ましい材料の１つは、セラニーズ（Ｃｅｌａｎｅｓｅ）
から入手可能なガラス充填された硫酸ポリフェニレンで
ある。適宜な材料は、温度及び圧力が変動しても、セン
サ１００の感度に影響を与える変形を示すことなく、寸
法の安定性を保つ。意図する機能を果たす他の材料とし
ては、例えば、アルミニウム又は亜鉛から成る鋳造可能
な合金或いは非磁性のセラミックの如き非磁性材料であ
る。しかしながら、この材料は意図する用途に対して必
要とされるある程度の腐食保護を提供するか、あるい
は、その材料を適当に処理すなわち被覆する必要があ
る。
【００１５】ハウジング２００には、上述の２つの取り
付けタブ２５０、２５５が形成されている。また、その
中に端子２３０を有する電気的な接続体２２０が設けら
れている。接続体２２０及び端子２３０は電気的な経路
をもたらし、該経路を介してセンサに電力を与えたり何
等かの外部装置によって出力を監視することができる。
付けタブ２５０、２５５が形成されている。また、その
中に端子２３０を有する電気的な接続体２２０が設けら
れている。接続体２２０及び端子２３０は電気的な経路
をもたらし、該経路を介してセンサに電力を与えたり何
等かの外部装置によって出力を監視することができる。
【００１６】また、ハウジング２００には流体連通ポー
ト２４０が形成されており、この流体連通ポートは、好
ましい実施例においては、ハウジング２００の本体から
離れる方向に突出する細長い円筒形の管の形状を有して
いる。上記ポート２４０は、図示のように円滑なものと
することができ、また、当業界においては周知の鉤状部
又は他の構造の如きホース又はチューブ保持部を有する
ことができる。
ト２４０が形成されており、この流体連通ポートは、好
ましい実施例においては、ハウジング２００の本体から
離れる方向に突出する細長い円筒形の管の形状を有して
いる。上記ポート２４０は、図示のように円滑なものと
することができ、また、当業界においては周知の鉤状部
又は他の構造の如きホース又はチューブ保持部を有する
ことができる。
【００１７】図１には示していないが、ハウジング２０
０の表面には小さなリング形状の突出部２５２が設けら
れており、該突出部は成形時に、取り付けタブ２５０、
２５５の穴と概ね同軸状の円筒形として伸長する。渦巻
状のチャンバ３００が、突出部２５２と同軸状に挿入さ
れてガスケット３５０でシールされた後に、突出部２５
２を渦巻状のチャンバ３００の周囲で図２に示す位置ま
で形成することができる。この形成は、熱、圧力、超音
波のエネルギ、あるいは、当業界で周知の他の方法又は
その組み合わせによって行うことができる。
０の表面には小さなリング形状の突出部２５２が設けら
れており、該突出部は成形時に、取り付けタブ２５０、
２５５の穴と概ね同軸状の円筒形として伸長する。渦巻
状のチャンバ３００が、突出部２５２と同軸状に挿入さ
れてガスケット３５０でシールされた後に、突出部２５
２を渦巻状のチャンバ３００の周囲で図２に示す位置ま
で形成することができる。この形成は、熱、圧力、超音
波のエネルギ、あるいは、当業界で周知の他の方法又は
その組み合わせによって行うことができる。
【００１８】ハウジング２００はまた、カバー２０５、
並びに、電子回路４００を保持するチャンバを形成する
に適した特徴部を備えている。図２に示すように、回路
４００は、ハウジング２００の中に挿入され、該回路４
００の接続パッド４１０から接続パッド２１０まで導線
４１５によってワイヤ接続されている。これにより、回
路４００は、端子２３０と電気的に接続される。回路４
００は、当業界では周知のように、ポッテイング化合物
２６０で覆われ、その上にカバー２０５が置かれる。突
出部２５２と同様な突出部２５４が形成されてカバー２
０５を適所に保持している。
並びに、電子回路４００を保持するチャンバを形成する
に適した特徴部を備えている。図２に示すように、回路
４００は、ハウジング２００の中に挿入され、該回路４
００の接続パッド４１０から接続パッド２１０まで導線
４１５によってワイヤ接続されている。これにより、回
路４００は、端子２３０と電気的に接続される。回路４
００は、当業界では周知のように、ポッテイング化合物
２６０で覆われ、その上にカバー２０５が置かれる。突
出部２５２と同様な突出部２５４が形成されてカバー２
０５を適所に保持している。
【００１９】回路４００は、ホール効果デバイス４２０
並びにこれに関連する総ての電子部品を担持している。
ハウジング２００は、ホール効果ポケット特徴部２７０
を有しており、該特徴部は、図２の断面図では「Ｍ」字
形状を有している。ホール効果ポケット２７０は、ホー
ル効果デバイスを腐食性の流体媒体から隔離すると同時
に、ホール効果デバイスを流体媒体と磁気的に接続する
役割を果たす。
並びにこれに関連する総ての電子部品を担持している。
ハウジング２００は、ホール効果ポケット特徴部２７０
を有しており、該特徴部は、図２の断面図では「Ｍ」字
形状を有している。ホール効果ポケット２７０は、ホー
ル効果デバイスを腐食性の流体媒体から隔離すると同時
に、ホール効果デバイスを流体媒体と磁気的に接続する
役割を果たす。
【００２０】渦巻状のチャンバ３００は、インコネル
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）、モネル（Ｍｏｎｅｌ）、ハステロ
イ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）、ニスパンＣ（ＮｉＳｐａｎ
Ｃ）、３１６ステンレスの如き弾性を有する合金又は
同様の材料から形成するのが好ましい。上述の如き材料
は、耐食性に優れており、また、非磁性又は弱磁性を有
しているので好ましい。渦巻状のチャンバ３００と一体
に形成されているのは、ポート２４０と同様な特徴を有
する第２の流体連通ポート３４０である。また、渦巻状
のチャンバ３００と一体になっているのは、磁性キーパ
３２５を位置決めするために使用される小さなスタブ軸
３２７である。キーパは、永久磁石の磁化強度を保持す
る電機子とすることができる。キーパ３２５は、磁石構
造３２０からホール効果デバイス４２０へ磁界線を案内
する役割を果たす。キーパ３２５は、４３０シリーズの
ステンレス鋼の如き帯磁性の材料から形成することがで
きる。磁石構造３２０は、３つの部分を有しており、磁
性材料の単一の棒から形成することができる。好ましい
実施例においては、磁石構造３２０は、サマリウム−コ
バルトから形成される。上記３つの部分は、両端部と中
央部とからなっている。両端部は互いに反対の極性を有
しており、主面に極を有している。その中央部はほとん
ど極性を有していない。例えば、構造３２０の頂部は、
Ｎ極がホール効果デバイス４２０と向かい合い、一方、
Ｓ極がキーパ３２５と向かい合うような極性を有する。
磁石構造３２０の中央部は極をもたず、一方、構造３２
０の底部は、キーパ３２５に対面するＮ極並びにホール
効果デバイス４２０に対面するＳ極を有するような極性
を有する。
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）、モネル（Ｍｏｎｅｌ）、ハステロ
イ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）、ニスパンＣ（ＮｉＳｐａｎ
Ｃ）、３１６ステンレスの如き弾性を有する合金又は
同様の材料から形成するのが好ましい。上述の如き材料
は、耐食性に優れており、また、非磁性又は弱磁性を有
しているので好ましい。渦巻状のチャンバ３００と一体
に形成されているのは、ポート２４０と同様な特徴を有
する第２の流体連通ポート３４０である。また、渦巻状
のチャンバ３００と一体になっているのは、磁性キーパ
３２５を位置決めするために使用される小さなスタブ軸
３２７である。キーパは、永久磁石の磁化強度を保持す
る電機子とすることができる。キーパ３２５は、磁石構
造３２０からホール効果デバイス４２０へ磁界線を案内
する役割を果たす。キーパ３２５は、４３０シリーズの
ステンレス鋼の如き帯磁性の材料から形成することがで
きる。磁石構造３２０は、３つの部分を有しており、磁
性材料の単一の棒から形成することができる。好ましい
実施例においては、磁石構造３２０は、サマリウム−コ
バルトから形成される。上記３つの部分は、両端部と中
央部とからなっている。両端部は互いに反対の極性を有
しており、主面に極を有している。その中央部はほとん
ど極性を有していない。例えば、構造３２０の頂部は、
Ｎ極がホール効果デバイス４２０と向かい合い、一方、
Ｓ極がキーパ３２５と向かい合うような極性を有する。
磁石構造３２０の中央部は極をもたず、一方、構造３２
０の底部は、キーパ３２５に対面するＮ極並びにホール
効果デバイス４２０に対面するＳ極を有するような極性
を有する。
【００２１】図３は他の磁石構造を示している。図３に
は２つのキーパ５１０、５１２が示されており、これら
のキーパは例えば、４３０シリーズのステンレス鋼とす
ることができる。キーパ５１０、５１２を支持し且つ位
置決めするための磁石支持ヨーク５２０が設けられてい
る。キーパ３２５に関して説明したのと同様な取り付け
穴（図示せず）が設けられている。キーパ３２５と同様
に、支持ヨーク５２０は、渦巻状のチャンバ３００によ
って支持されて該チャンバによって動かされるようにな
されている。磁石５００、５０４は、互いに向かい合っ
て反対の極を有している。例えば、磁石５００のＳ極
が、磁石５０４のＮ極と向かい合うことができる。磁石
５０２、５０６も同様に互いに整合されているが、磁石
５００、５０４とは反対の極性を有している。上述の例
のように、磁石５００のＳ極が磁石５０４のＮ極と向か
い合っている場合には、磁石５０２のＮ極は、磁石５０
６のＳ極に向かい合う。
は２つのキーパ５１０、５１２が示されており、これら
のキーパは例えば、４３０シリーズのステンレス鋼とす
ることができる。キーパ５１０、５１２を支持し且つ位
置決めするための磁石支持ヨーク５２０が設けられてい
る。キーパ３２５に関して説明したのと同様な取り付け
穴（図示せず）が設けられている。キーパ３２５と同様
に、支持ヨーク５２０は、渦巻状のチャンバ３００によ
って支持されて該チャンバによって動かされるようにな
されている。磁石５００、５０４は、互いに向かい合っ
て反対の極を有している。例えば、磁石５００のＳ極
が、磁石５０４のＮ極と向かい合うことができる。磁石
５０２、５０６も同様に互いに整合されているが、磁石
５００、５０４とは反対の極性を有している。上述の例
のように、磁石５００のＳ極が磁石５０４のＮ極と向か
い合っている場合には、磁石５０２のＮ極は、磁石５０
６のＳ極に向かい合う。
【００２２】この別の磁石構造は幾つかの利点をもたら
す。この構造は、磁石５００、５０４間の軸線方向の運
動に対する感受性が低い。磁束線は、磁石５０４と向か
い合う磁石５００の極から磁石５０４に直接集中する傾
向があるので、デバイス４２０が磁石５００から離れて
磁石５０４へ近づく時に、該ホール効果デバイス４２０
によって検出される磁界強度の変化はほとんどない。こ
れは、例えば振動又は他の機械的な要因によって生ずる
恐れのある誤った読みを防止する助けとなる。
す。この構造は、磁石５００、５０４間の軸線方向の運
動に対する感受性が低い。磁束線は、磁石５０４と向か
い合う磁石５００の極から磁石５０４に直接集中する傾
向があるので、デバイス４２０が磁石５００から離れて
磁石５０４へ近づく時に、該ホール効果デバイス４２０
によって検出される磁界強度の変化はほとんどない。こ
れは、例えば振動又は他の機械的な要因によって生ずる
恐れのある誤った読みを防止する助けとなる。
【００２３】また、ヨーク５２０は、磁石５００−５０
６とホール効果デバイス４２０との間の整合を正確に維
持する役割を果たす軸受の１つの表面として作用するよ
うに設計することができる。第２の軸受面は、ハウジン
グ２００を成形する際に形成されるのが好ましい。その
ような特徴部は図示していないが、当業者はそのような
機能を果たす適宜な構造を考えることができる。そのよ
うな構造は、特に限定するものではないが、スライドプ
レート、トラック及び溝、同軸状且つ同心円状の円筒
体、又は、他の同様な軸受構造とすることができる。
６とホール効果デバイス４２０との間の整合を正確に維
持する役割を果たす軸受の１つの表面として作用するよ
うに設計することができる。第２の軸受面は、ハウジン
グ２００を成形する際に形成されるのが好ましい。その
ような特徴部は図示していないが、当業者はそのような
機能を果たす適宜な構造を考えることができる。そのよ
うな構造は、特に限定するものではないが、スライドプ
レート、トラック及び溝、同軸状且つ同心円状の円筒
体、又は、他の同様な軸受構造とすることができる。
【００２４】好ましい実施例は差圧トランスジューサで
あるが、特に、既知の流体圧が金属の渦巻状のチャンバ
３００の中に保持されている場合に、単一の流体圧を監
視することもできることは、本明細書の開示から当業者
には理解されよう。上記流体圧は、例えばチャンバ３０
０が所望の圧力を保持している時に、ポート３４０をシ
ールすることにより保持することができる。この場合に
も、当業者は、他の方法を容易に決定することができ
る。
あるが、特に、既知の流体圧が金属の渦巻状のチャンバ
３００の中に保持されている場合に、単一の流体圧を監
視することもできることは、本明細書の開示から当業者
には理解されよう。上記流体圧は、例えばチャンバ３０
０が所望の圧力を保持している時に、ポート３４０をシ
ールすることにより保持することができる。この場合に
も、当業者は、他の方法を容易に決定することができ
る。
【００２５】上に説明し且つ図示した本発明は、非常に
信頼性があり且つ環境的に安定で、従来技術には見られ
ない利点をもたらすトランスジューサを提供する。渦巻
状のチャンバ３００を用いることにより、センサ１００
は、例えば容量型のセンサに比較して、微粒子による汚
染に対して低い感受性を有する。測定すべき流体を予め
濾過する必要はほとんどない。また、ホール効果センサ
４２０を渦巻状のチャンバ３００と組み合わせたことに
より、広い温度範囲にわたってホール効果デバイスによ
ってのみ制限される精度及び安定性を提供することがで
きる。その温度範囲を、−５５°Ｃから＋１５０°Ｃと
することは容易である。また、金属のベローズ装置を比
較的低コストで再加工することができ、これにより、従
来技術のセラミック技術に比較して全体的な製造歩留を
大幅に改善することができる。他の利点及び特徴は当業
者には明らかであろう。
信頼性があり且つ環境的に安定で、従来技術には見られ
ない利点をもたらすトランスジューサを提供する。渦巻
状のチャンバ３００を用いることにより、センサ１００
は、例えば容量型のセンサに比較して、微粒子による汚
染に対して低い感受性を有する。測定すべき流体を予め
濾過する必要はほとんどない。また、ホール効果センサ
４２０を渦巻状のチャンバ３００と組み合わせたことに
より、広い温度範囲にわたってホール効果デバイスによ
ってのみ制限される精度及び安定性を提供することがで
きる。その温度範囲を、−５５°Ｃから＋１５０°Ｃと
することは容易である。また、金属のベローズ装置を比
較的低コストで再加工することができ、これにより、従
来技術のセラミック技術に比較して全体的な製造歩留を
大幅に改善することができる。他の利点及び特徴は当業
者には明らかであろう。
【００２６】本発明の好ましい実施例を上に詳細に説明
したが、そのような詳細な説明によって本発明の範囲を
実質的に限定する意図はない。また、当業者には自明の
特徴及び設計の変更は本発明の範囲に入るものである。
本発明の範囲は請求の範囲に特に記載されている。
したが、そのような詳細な説明によって本発明の範囲を
実質的に限定する意図はない。また、当業者には自明の
特徴及び設計の変更は本発明の範囲に入るものである。
本発明の範囲は請求の範囲に特に記載されている。
【図１】本発明の好ましい実施例を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例を完全に組み立てた状態を示す断
面図である。
面図である。
【図３】磁気回路の別の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】 １００ センサ（圧力トランスジューサ） ２００ ハウジング ２４０、３４０ 流体ポート ３００ 渦巻状のチャンバ ３２０ 磁石構造 ３２５ キーパ ５００、５０２、５０４、５０６ 磁石 ５１０、５１２ キーパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・エル・マッカーリー アメリカ合衆国インディアナ州46514，エ ルクハート，ホリデー・ドライブ 54663 (72)発明者 ロナルド・シー・ナンメイチャー アメリカ合衆国インディアナ州46514，エ ルクハート，ロカスト・ストリート 1617，アパートメント ３シー
Claims (4)
- 【請求項１】 堅固且つ精密なホール効果センサ圧力ト
ランスジューサにおいて、 測定すべき第１の流体を導入する流体ポートを有するハ
ウジングと、 第２の流体を収容するチャンバを形成する渦巻状のチャ
ンバと、 前記渦巻状のチャンバと前記ハウジングとの間に形成さ
れ、前記第１の流体の圧力を前記渦巻状のチャンバへ伝
達する前記流体ポートに連通するチャンバと、 前記渦巻状のチャンバに取り付けられて該渦巻状のチャ
ンバによって位置決めされる磁石構造とを備え、 当該ホール効果センサは、前記磁石構造に対して磁気的
に接続されると共に、当該ホール効果センサに対する前
記磁石構造の相対的な位置を表す電気信号を発生するよ
うになされていることを特徴とする堅固且つ精密なホー
ル効果センサ圧力トランスジューサ。 - 【請求項２】 ホールセルデバイスと共に使用されるよ
うになされた磁気回路において、 第１の磁石及び第１のキーパであって、第１の磁石は、
第１のキーパに隣接するＮ極、並びに、前記Ｎ極及び第
１のキーパに概ね対向する表面に設けられるＳ極を有す
るような極性を有する、第１の磁石及び第１のキーパ
と、 前記第１のキーパに隣接する第２の磁石であって、前記
第１のキーパに隣接するＳ極、並びに、前記Ｓ極及び前
記第１のキーパに概ね対向する表面に設けられるＮ極を
有するような極性を有する、第２の磁石と、 第２のキーパに隣接する第３の磁石であって、前記第２
のキーパに隣接するＳ極、並びに、前記Ｓ極及び前記第
２のキーパに概ね対向する表面に設けられるＮ極を有す
るような極性を有する、第３の磁石と、 前記第２のキーパに隣接するＮ極、並びに、前記Ｎ極及
び前記第２のキーパに概ね対向する表面に設けられるＳ
極を有するような極性を有する第４の磁石とを備えるこ
とを特徴とする磁気回路。 - 【請求項３】 請求項２の磁気回路において、前記第１
の磁石の概ね対向する表面と前記第３の磁石の概ね対向
する表面とが同軸状に整合されていることを特徴とする
磁気回路。 - 【請求項４】 請求項３の磁気回路において、前記第２
の磁石の概ね対向する表面と前記第４の磁石の概ね対向
する表面とが同軸状に整合されていることを特徴とする
磁気回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13996493A | 1993-10-20 | 1993-10-20 | |
| US139964 | 1993-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260614A true JPH07260614A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=22489117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25526594A Pending JPH07260614A (ja) | 1993-10-20 | 1994-10-20 | ホール効果センサ圧力トランスジューサ及びホールセルデバイスと共に使用される磁気回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0650041A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07260614A (ja) |
| AU (1) | AU7596294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972558B1 (en) | 2004-08-16 | 2005-12-06 | Key Safety Systems, Inc. | Magnetic sensor system |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772913B1 (fr) * | 1997-12-24 | 2000-03-31 | Aries | Capteur de mesure d'une grandeur physique |
| US6089098A (en) * | 1998-04-16 | 2000-07-18 | Dwyer Instruments, Inc. | Differential pressure switch having an isolated hall effect sensor |
| DE20007053U1 (de) * | 2000-04-17 | 2000-07-27 | Wika Alexander Wiegand GmbH & Co, 63911 Klingenberg | Druckmessgerät |
| US6607360B2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-08-19 | Itt Industries Flojet | Constant pressure pump controller system |
| DE102015207313A1 (de) * | 2015-04-22 | 2016-10-27 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltskältegerät und Verfahren zum Betreiben eines Haushaltskältegerätes |
| CN109210267A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-15 | 天长市海翔自控设备有限公司 | 一种高性能数字一体化三阀组防爆差压表 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3260117A (en) * | 1963-03-04 | 1966-07-12 | Smith & Sons Ltd S | Electric position detection devices |
| JPS5531929A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Agency Of Ind Science & Technol | Displacement oscillation sensor |
| DE2913935A1 (de) * | 1979-04-06 | 1980-10-23 | Bosch Gmbh Robert | Mechanisch-elektrischer druckwandler |
| JPS63235840A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-09-30 | Nippon Arefu:Kk | 圧力センサ |
| US4936148A (en) * | 1988-10-17 | 1990-06-26 | Anent Systems Corporation | Hall effect pressure transducer |
| DE4219338A1 (de) * | 1991-07-01 | 1993-01-14 | Landis & Gyr Betriebs Ag | Sensor zur erfassung nichtelektrischer zustandsgroessen |
-
1994
- 1994-10-19 EP EP94307660A patent/EP0650041A3/en not_active Withdrawn
- 1994-10-20 AU AU75962/94A patent/AU7596294A/en not_active Abandoned
- 1994-10-20 JP JP25526594A patent/JPH07260614A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972558B1 (en) | 2004-08-16 | 2005-12-06 | Key Safety Systems, Inc. | Magnetic sensor system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0650041A3 (en) | 1995-07-19 |
| AU7596294A (en) | 1995-05-25 |
| EP0650041A2 (en) | 1995-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6211668B1 (en) | Magnetic position sensor having opposed tapered magnets | |
| US6222359B1 (en) | Non-contacting position sensor using radial bipolar tapered magnets | |
| KR100298813B1 (ko) | 압력센서어셈블리및그제조방법 | |
| US6484586B1 (en) | Differential pressure transducer | |
| JPH02227615A (ja) | 流体レベルセンサー | |
| EP0830577A1 (en) | Magnetic relative position transducer | |
| EP2466285B1 (en) | Sensitive differential pressure sensor and method | |
| KR20180103375A (ko) | 공압 기반 촉각센서 | |
| WO1996026455A2 (en) | Inductive sensor and method for detecting displacement of a body | |
| JPH07260614A (ja) | ホール効果センサ圧力トランスジューサ及びホールセルデバイスと共に使用される磁気回路 | |
| JP2010091565A (ja) | 微小電気機械システム（ｍｅｍｓ）力平行加速度計 | |
| CN110455401B (zh) | 一种高灵敏度磁阻声波传感器及阵列装置 | |
| US3754446A (en) | Apparatus for measuring fluid characteristics | |
| WO1997016736A2 (en) | A two axes linear position sensor | |
| CN108663092A (zh) | 一种八对电极无衬里电磁流量传感器及动态反馈调整方法 | |
| CA1232957A (en) | Rotational sensor | |
| CN215491848U (zh) | 非接触式运动体状态检测装置 | |
| US6329611B1 (en) | Apparatus for measuring weight and force with magnetic fluid seal | |
| WO2004088258A1 (ja) | 圧力センサ | |
| CN113465684A (zh) | 非接触式运动体状态检测装置 | |
| JP3652346B2 (ja) | フローセンサ | |
| JPH05223785A (ja) | 水素ガス検出器 | |
| US20050092100A1 (en) | Magnetic field coupler for fluid meter | |
| CN219511711U (zh) | 一种新型磁电压力传感器 | |
| RU226007U1 (ru) | Датчик угла поворота |