JPH074582Y2 - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

クロスコイル形指示計器

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JPH074582Y2
JPH074582Y2 JP1218589U JP1218589U JPH074582Y2 JP H074582 Y2 JPH074582 Y2 JP H074582Y2 JP 1218589 U JP1218589 U JP 1218589U JP 1218589 U JP1218589 U JP 1218589U JP H074582 Y2 JPH074582 Y2 JP H074582Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、クロスコイルが発生する合成磁界によってマ
グネットロータを回転させ、これと協動して回転する指
針により所定計測量を指示するようにしたクロスコイル
形指示計器に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、クロスコイル形計器の駆動部は第8図に示すよ
うに、互いに交差して巻回した一対のクロスコイルL1,L
2と、該クロスコイルが発生する合成磁界中に回転自在
に設置したマゲネットロータMgと、該マグネットロータ
Mgの中心部の回転軸端に設けた指針Aと、指針Aの回転
位置と協動して計測量を指示するための目盛板Bと、目
盛板Bの零点位置に設けられ、指針Aの回転を規制する
零点ストッパピンPと、指針A及びマグネットロータMg
をストッパピンPの方向に付勢する全舞バネCより構成
されている。
以上の構成において、第9図のようにクロスコイルL1,L
2に電流i1,i2を流したとき各々が発生する磁界Φ1
は、 Φ=μ1i1n1S1 Φ=μ2i2n2S2 …(1) (μ1,2:コイルL1,L2の透磁率、 n1,2:巻数、S1,2:断面積) となる。一方、マグネットロータMgは磁界ΦΦの合
成磁界方向に回転するから、その回転角をαとすると、 となり、コイルL1,L2が同じものであれば、(2)式
は、 となり、回転角度αは駆動電流i1,i2により設定され
る。ここでi1,i2を、 i1=I0cosθ i2=I0sinθ …(4) とし、角度θを所定計測量に対応する値にすると、
(3),(4)式より、 となり、α=θとなるから、クロスコイルL1,L2によっ
て発生する合成磁界の方向は第10図に示すように角度θ
の方向となり、マグネットロータMgは全舞バネCに抗し
て所定計測量に対応する回転角θの位置に回転する。従
って、該マグネットロータMgと共に回転する指針Aの位
置を目盛板Bにより読み取ることにより、計測量を認識
することができる。なお、このとき指示値が全舞バネC
の付勢力に負けて所定値から大きくずれることがないよ
うに、合成磁界の大きさを決める駆動電流値i1,i2は、
全舞バネCの付勢力に十分に打ち勝つよう付勢力を考慮
して予め設定される。
ところで、上記クロスコイルに与える駆動電流として所
定計測量に応じたデューティを有するパルス電流を用い
た指示計器が提案されている。第6図はこのようなパル
ス電流によるクロスコイル形指示計器の従来の構成を示
し、同図において、検出センサ1は車速やエンジン回転
数等の計測量に応じた周波数のパルス信号を出力し、該
パルス信号をF/V変換器2にて直流電圧に変換する。直
流電圧はデューティ演算回路3に入力され該直流電圧に
応じた指針Aの回転角度θの正弦及び余弦(sinθ及びc
osθ)を求め、更に第7図に示す各sinθ,cosθに応じ
て変化するデューティの特性より、対応する所定のデュ
ーティを求める。デューティパルス発生回路4はこのデ
ューティによるパルス信号を発生し、出力回路5を通し
て該パルス信号によるパルス電流をクロスコイルL1,L2
に供給する。クロスコイルL1,L2にはデューティパルス
発生回路4よりのデューティを有するパルス電圧が供給
され、クロスコイルL1,L2にパルス電流が流されるよう
に構成されている。
上記構成において、車速センサ1よりのパルス信号はF/
V変換器2に入力され、直流電圧に変換されてデューテ
ィ演算回路3に入力される。該回路3では直流電圧に応
じたθを演算すると共に、そのθの正弦及び余弦(sin
θ及びcosθ)を算出し、更に第7図より該sinθ,cosθ
に応じたデューティを演算する。デューティパルス発生
回路4及び出力回路5により前記デューティを有するパ
ルス電圧を生成し、クロスコイルL1,L2に印加すること
により、各クロスコイルL1,L2に流れる電流i1,i2
(4)式に示す値と同様にsinθ及びcosθに比例した値
となる。従って、上記説明のように合成磁界方向の角度
θは所定計測量に対応して変化し、指針Aは全舞バネC
に抗して回転し、該指針Aの回転角度を目盛板Bから読
み取ることにより該計測量を認識することができる。
なお、目盛板Bの表示範囲より指針Aの回転角度範囲は
予め設定されるので、この回転角度範囲内に所定計測量
に応じて指針Aが回転するようにデューティ演算回路3
より出力される回転角度θのsinθ,cosθに応じたデュ
ーティが設定される。また、指針Aは全舞バネCにより
ストッパピンPの方向に付勢されており、計測量が零の
ときには指針AはストッパピンPに当接し、該ピンPに
対応する目盛板Bの指示値(例えばスピードメータ等で
は「O」、燃料量では「E」)を指示している。
尚、目盛板B上の「O」,「E」点付近は指示値のリニ
アリティが良好でなく、また該点への戻り力を得るため
に、通常本来の「O」,「E」点位置より所定角度(5
°〜10°程度)目盛板上の「O」,「E」点を押し上げ
ると共に、この位置にストッパピンPが取付けられてい
る。また第11図は第6図における出力回路5の実施例を
示し、電源+Vccと接地間には2つのNPNトランジスタQ
11,Q13、Q12,Q14、Q21,Q23及びQ22,Q24が直列接続さ
れ、Q11〜Q14及びQ21〜Q24にて各々ブリッジ回路が構成
されており、該ブリッジ回路の出力間にクロスコイル
L1,L2が接続されている。また前記各トランジスタQ11
Q24のベースはデューティパルス発生回路4に接続され
ている。
上記構成において、各クロスコイルL1,L2に対して例え
ば第9図に示す方向にパルス電流i1,i2を流すときに
は、トランジスタQ11,Q14を前記デューティのパルス信
号に応じてオン・オフ制御し、トランジスタQ12,Q13
オフにると共に、トランジスタQ21,Q24をオン・オフ制
御し、トランジスタQ22,Q23をオフにするようにデュー
ティパルス発生回路4より各トランジスタのベースに対
してパルス信号を出力する。これによってクロスコイル
L1,L2にはパルス電流i1,i2が第11図実線の如く流れる。
またこれとは逆の方向にパルス電流i1,i2を流すにはト
ランジスタQ12,Q13をデューティに応じてオン・オフ制
御し、トランジスタQ11,Q14をオフにすると共に、Q22,Q
23をオン・オフ制御し、Q21,Q24をオフにすることによ
り、各クロスコイルL1,L2には第11図の点線で示す如く
パルス電流i1,i2が流れる。
〔考案が解決しようとする課題〕
上述した従来の構成において、クロスコイルL1,L2はパ
ルス電流が供給され、そのデューティが所定計測量に応
じて変化して指針Aを駆動するため、指針Aには常時振
動が加えられ、ストッパピンPに当たる際に異音を発生
する。特にスピードメータに適用したとき、通常電源を
投入し低速状態では、指針AはストッパピンPから離間
しないように構成されているので、前記指針Aの振動に
より指針AとストッパピンPとが接触・離間が繰り返さ
れ異音が生じる。
よって本考案は、所定計測量に応じた指針の任意の回転
角度において、ストッパピンとの接触による異音を抑制
したクロスコイル形指針計器を提供することを課題とし
ている。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため本考案により成されたクロスコ
イル形指示計器は、所定計測量に応じたデューティのパ
ルス電流をクロスコイルに供給し、このときクロスコイ
ルが発生する合成磁界の方向にマグネットロータを回転
して該マグネットロータに支持された指針を回転し、指
針の回転による振れ角から所定計測量を指示するように
し、かつ該指針の回転をストッパピンにより基準位置に
規制するようにしたものにおいて、所定計測量に応じた
指針回転角度がパルス電流供給時において指針とストッ
パピンとが接触する可能性のある回転角度範囲であるこ
とを検出する検出手段と、該検出手段からの出力にて前
記クロスコイルに供給するパルス電流の大きさを同じ比
率で低下させ前記指針の回転トルクを低減するトルク制
御手段とを備えることを特徴としている。
〔作用〕 上記構成において、検出手段により所定計測量に応じた
指針の回転角度が、指針とストッパピンとが接触する可
能性のある回転角度にあることを検出すると、トルク制
御手段を駆動させ前記所定計測量に応じたデューティの
パルス電流の大きさを同じ比率で低下させ、この低下し
たパルス電流をクロスコイルに供給する。これによっ
て、指針の回転トルクが低下しストッパピンとの接触力
が弱められて異音の発生を抑制できる。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本考案によるクロスコイル形指示計器の一実施
例を示す図であり、同図において、第6図と同一部分に
は同一の符号を付してある。
第1図には、F/V変換器2よりの直流電圧の大きさを検
出する検出回路6と、該検出回路6の出力により制御さ
れて出力回路5より出力されるパルス電流の大きさを制
御する電流制御回路7が設けられている。
以上の構成において、検出回路6は、F/V変換器2より
出力される所定計測量に応じた直流電圧に基づいて、指
針Aの回転角度が、クロスコイルにパルス電流が供給さ
れている駆動状態において、指針AとストッパピンPと
が接触する可能性のある角度範囲内(例えば0°〜10°
の範囲)であるかを判別する。この角度範囲でなけれ
ば、電流制御回路7は動作を行わずに出力回路5より出
力されるデューティ演算回路3より算出されたデューテ
ィのパルス電流をクロスコイルL1,L2に供給する。またF
/V変換器2よりの直流電圧が前記角度範囲内であれば、
検出回路6の出力によって電流制御回路7を動作させ、
出力回路5より出力されるパルス電流を低下させ、該低
下したパルス電流をクロスコイルL1,L2に供給する。
すなわち、第3図に示すように、計測量に応じた指針A
の回転角度θが前記指針AとストッパピンPとが接触す
る可能性のある角度範囲θ以内であれば、パルス電流
の大きさを小さくすることによって指針Aの回転トルク
が低下し、指針AがストッパピンPに接触する力を弱
め、異音の発生を抑制する。このとき前記角度範囲内で
は、上述のとおりストッパピンPの位置の押し上げや、
指示目盛が不均一となっていることにより回転トルクが
低下しても問題はない。
また、第2図に示すように第1図の実施例におけるデュ
ーティ演算回路3及び検出回路6をCPU8により構成する
こともできる。第4図は、このようなCPU8による実施例
において、該CPU8が行う仕事を示すフローチャート図で
ある。なお、同図において、F/V変換器2は省略され検
出センサ1よりのパルス信号が直接CPU8に入力されてい
る。
フローチャート図において、まずステップS1において検
出センサ1よりのパルス信号の周波数を演算し、次にス
テップS2に進み該周波数に応じた回転角度θを演算す
る。そしてステップS3においてこの回転角度θのsinθ
とcosθに応じたデューティを演算し、次いでステップS
4において該デューティが前記角度範囲θ内に対応す
るデューティであるかを判別する。該角度範囲内でなけ
ればステップS6に進みステップS3で求めたデューティを
デューティパルス発生回路4に出力する。また角度範囲
内にあればステップS7に進み電流制御回路7に動作信号
を出力した後ステップS6においてこのデューティをデュ
ーティパルス発生回路4に出力する。
なお、上記各実施例において、デューティ演算回路3及
びCPU8は回転角度に対応したデューティを求めるに際
し、予め全舞バネCの付勢力を考慮して演算を行う。
第5図は第1図,第2図における電流制御回路7及び出
力回路5の実施例を示し、出力回路5の構成は第11図と
同様である。図において電流制御回路7は電源+Vccと
出力回路5との間に直列接続された抵抗R1とトランジス
タQ1との並列回路より構成され、トランジスタQ1のベー
スは検出回路6(又はCPU8)に接続されている。
以上の構成において、指針Aの回転角度が前記所定角度
以上のときには、検出回路5は該回転角度に対応するF/
V変換器2よりの直流電圧から回転角度が所定角度以上
であると判別し、トランジスタQ1にオン信号を出力す
る。該オン信号によってトランジスタQ1がオンし、電源
+Vccと出力回路5とが直結することにより第11図と同
様の構成となり、クロスコイルL1,L2には指針Aの回転
角度に対応してデューティのパルス電流が流れる。一方
向回転角度が所定角度以下のときには検出回路6は前記
直流電圧よりこれを判別し、トランジスタQ1にオフ信号
を出力する。該オフ信号によってトランジスタQ1がオフ
することにより電源+Vccと出力回路5との間には抵抗R
1が挿入される。従ってクロスコイルL1,L2に供給される
パルス電流i1,i2の大きさは前記抵抗R1が挿入されない
直結した場合に比して小さくなり、指針Aに対する回転
トルクが減少する。
〔効果〕
以上のように本考案によれば、指針の指示誤差を生じる
ことなく指針の振動によるストッパピンとの接触時の異
音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は本考案によるクロスコイル形指示計器
の実施例をそれぞれ示す図、 第3図は本考案による計器における指針の回転角度に対
する回転トルクの特性を示す図、 第4図は第2図の実施例におけるCPUが処理するフロー
チャートを示す図、 第5図は第1図,第2図における電流制御回路と出力回
路の実施例を示す図、 第6図は従来の計器の構成例を示す図、 第7図は第6図の計器における指針の回転角度に対する
クロスコイルを与えるデューティの特性を示す図、 第8図は一般のクロスコイル形指示計器の外観を示す
図、 第9図,第10図はクロスコイルの動作を説明するための
クロスコイル及び合成磁界方向をそれぞれ示す図、 第11図は第6図における出力回路の構成例を示す図であ
る。 1……検出センサ、2……F/V変換器、3……デューテ
ィ演算回路、4……デューティパルス発生回路、5……
出力回路、6……検出回路(検出手段)、7……電流制
御回路(トルク制御手段)、8……CPU、L1,L2……クロ
スコイル、A……指針、B……目盛、C……全舞バネ、
P……ストッパピン、Mg……マグネットロータ、Q1……
トランジスタ、R1……抵抗。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定計測量に応じたデューティのパルス電
    流をクロスコイルに供給し、このときクロスコイルが発
    生する合成磁界の方向にマグネットロータを回転して該
    マグネットロータに支持された指針を回転し、指針の回
    転による振れ角から所定計測量を指示するようにし、か
    つ該指針の回転をストッパピンにより基準位置に規制す
    るようにしたクロスコイル形指示計器において、 所定計測量に応じた指針回転角度がパルス電流供給時に
    おいて指針とストッパピンとが接触する可能性のある回
    転角度範囲であることを検出する検出手段と、 該検出手段からの出力にて前記クロスコイルに供給する
    パルス電流の大きさを同じ比率で低下させ前記指針の回
    転トルクを低減するトルク制御手段と を備えることを特徴とするクロスコイル形指示計器。
JP1218589U 1988-11-09 1989-02-06 クロスコイル形指示計器 Expired - Fee Related JPH074582Y2 (ja)

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JP1218589U JPH074582Y2 (ja) 1989-02-06 1989-02-06 クロスコイル形指示計器
US07/389,880 US5119320A (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
CA000607579A CA1325038C (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
GB8917905A GB2226887B (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
DE3925892A DE3925892C2 (de) 1988-11-09 1989-08-04 Kreuzspul-Anzeigevorrichtung
US07/787,137 US5214597A (en) 1988-11-09 1991-11-04 Cross coil type indicator

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JPH02103275U JPH02103275U (ja) 1990-08-16
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