JPH074905A - 移動量検出器 - Google Patents
移動量検出器Info
- Publication number
- JPH074905A JPH074905A JP3378294A JP3378294A JPH074905A JP H074905 A JPH074905 A JP H074905A JP 3378294 A JP3378294 A JP 3378294A JP 3378294 A JP3378294 A JP 3378294A JP H074905 A JPH074905 A JP H074905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic flux
- path
- elements
- movement amount
- 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
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造で、良好な検出精度を得ることが
でき、コストの低減を図ることが可能な移動量検出器を
提供する。 【構成】 磁石2の先端2aが一端の磁気抵抗素子1−
1の位置にあり、ここから磁石2を他端の磁気抵抗素子
1−5へと移動させていくと、この磁石2の移動に伴
い、1番目から5番目までの各磁気抵抗素子1−1〜1
−5の抵抗値は、一定の値まで順次高くなる。これらの
磁気抵抗素子1−1〜1−5は、相互に直列接続されて
いるので、これらの磁気抵抗素子の直列抵抗値が徐々に
上昇していく。すなわち、一端の磁気抵抗素子1−1か
らの磁石2の移動量が増加するに伴い、各磁気抵抗素子
の直列抵抗値が高くなる。したがって、各磁気抵抗素子
の直列抵抗値を検出すれば、磁石2の移動量を求めるこ
とができる。
でき、コストの低減を図ることが可能な移動量検出器を
提供する。 【構成】 磁石2の先端2aが一端の磁気抵抗素子1−
1の位置にあり、ここから磁石2を他端の磁気抵抗素子
1−5へと移動させていくと、この磁石2の移動に伴
い、1番目から5番目までの各磁気抵抗素子1−1〜1
−5の抵抗値は、一定の値まで順次高くなる。これらの
磁気抵抗素子1−1〜1−5は、相互に直列接続されて
いるので、これらの磁気抵抗素子の直列抵抗値が徐々に
上昇していく。すなわち、一端の磁気抵抗素子1−1か
らの磁石2の移動量が増加するに伴い、各磁気抵抗素子
の直列抵抗値が高くなる。したがって、各磁気抵抗素子
の直列抵抗値を検出すれば、磁石2の移動量を求めるこ
とができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、検出対象の移動量を
検出する移動量検出器に関する。
検出する移動量検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の移動量検出器としては、多様な
ものが提案されているが、それらの中には、実開平2−
82604号公報に記載の「サスペンションストローク
センサ」と称するものがある。ここでは、テーパ面を持
つ筒状部材をピストンロッドに固定するとともに、検出
部をシリンダに固定して、ピストンのストロークに対し
て、筒状部材のテーパ面と検出部間の距離がリニアに変
化するようにしておき、この距離を検出部によって検出
して、この距離に基づきピストンロッドのストロークを
求めている。
ものが提案されているが、それらの中には、実開平2−
82604号公報に記載の「サスペンションストローク
センサ」と称するものがある。ここでは、テーパ面を持
つ筒状部材をピストンロッドに固定するとともに、検出
部をシリンダに固定して、ピストンのストロークに対し
て、筒状部材のテーパ面と検出部間の距離がリニアに変
化するようにしておき、この距離を検出部によって検出
して、この距離に基づきピストンロッドのストロークを
求めている。
【0003】また、特開平2−302611号公報に記
載の「移動距離検出器」と称するものもある。この検出
器では、ピストンの両側に2本のバネをそれぞれ連結
し、一方のバネにペダルを取り付け、このペダルの移動
に伴い、ピストンが移動するようにしている。このピス
トンの移動距離は、ペダルの移動距離を縮小したものと
なるので、比較的短いピストンの移動距離を検出すれ
ば、比較的長いペダルの移動距離を求めることができ
る。
載の「移動距離検出器」と称するものもある。この検出
器では、ピストンの両側に2本のバネをそれぞれ連結
し、一方のバネにペダルを取り付け、このペダルの移動
に伴い、ピストンが移動するようにしている。このピス
トンの移動距離は、ペダルの移動距離を縮小したものと
なるので、比較的短いピストンの移動距離を検出すれ
ば、比較的長いペダルの移動距離を求めることができ
る。
【0004】ここでは、ピストンの移動距離を検出する
ために、例えば磁石とホール素子を利用しており、磁石
をピストンに固定し、ホール素子をピストンの移動経路
の一端側に位置決めしている。ホール素子の検出出力
は、磁石からの距離に応じて変化するので、このホール
素子の検出出力に基づいて、ピストンの移動距離を検出
できる。
ために、例えば磁石とホール素子を利用しており、磁石
をピストンに固定し、ホール素子をピストンの移動経路
の一端側に位置決めしている。ホール素子の検出出力
は、磁石からの距離に応じて変化するので、このホール
素子の検出出力に基づいて、ピストンの移動距離を検出
できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のストロークセンサでは、筒状の磁性体のテーパ面の
加工精度が検出精度に直接影響するので、十分な加工精
度を保持する必要があり、このためにコストを低減でき
なかった。
来のストロークセンサでは、筒状の磁性体のテーパ面の
加工精度が検出精度に直接影響するので、十分な加工精
度を保持する必要があり、このためにコストを低減でき
なかった。
【0006】一方、上記従来の移動距離検出器では、ペ
ダルの移動距離を縮小するために比較的複雑な機構を採
用しているので、やはりコストの低減を図ることができ
ず、また嵩張るという欠点もあった。
ダルの移動距離を縮小するために比較的複雑な機構を採
用しているので、やはりコストの低減を図ることができ
ず、また嵩張るという欠点もあった。
【0007】また、ホール素子の検出出力は、磁石から
の距離に対して非直線的に変化し、これらの検出出力と
距離が比例しないので、この検出出力から距離を導くた
めの演算処理が複雑であった。
の距離に対して非直線的に変化し、これらの検出出力と
距離が比例しないので、この検出出力から距離を導くた
めの演算処理が複雑であった。
【0008】そこで、この発明の課題は、簡単な構造と
演算処理で、良好な検出精度を得ることができ、しかも
コストの低減を図ることが可能な移動量検出器を提供す
ることにある。
演算処理で、良好な検出精度を得ることができ、しかも
コストの低減を図ることが可能な移動量検出器を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、予め定められた経路に沿って
配列された複数の磁電素子と、この経路と少なくとも同
一の長さであり、この経路を移動する磁石と、前記各磁
電素子の出力の和および差のうちのいずれかを求める演
算手段とを備えて構成される。
に、この発明においては、予め定められた経路に沿って
配列された複数の磁電素子と、この経路と少なくとも同
一の長さであり、この経路を移動する磁石と、前記各磁
電素子の出力の和および差のうちのいずれかを求める演
算手段とを備えて構成される。
【0010】また、別の発明においては、予め定められ
た経路の両端の近傍に配置された一対の磁電素子と、こ
れらの磁電素子の間隔よりも前記経路に沿う方向で短
く、この経路を移動する磁石と、前記各磁電素子の出力
の和および差のうちのいずれかを求める演算手段とを備
えて構成される。
た経路の両端の近傍に配置された一対の磁電素子と、こ
れらの磁電素子の間隔よりも前記経路に沿う方向で短
く、この経路を移動する磁石と、前記各磁電素子の出力
の和および差のうちのいずれかを求める演算手段とを備
えて構成される。
【0011】
【作用】この発明によれば、磁石が経路と少なくとも同
一の長さであるため、この磁石が該経路に侵入して移動
すると、この磁石の磁界中には、この経路に沿って配列
された各磁電素子が順次入っていく。これに伴い、各磁
電素子の出力は、配列順序で順次変化する。例えば、磁
石の移動に伴い、各磁電素子の出力が一定のレベルまで
順次増加していく。このため、各磁電素子の出力の和を
演算手段によって求めたとすると、この和は、磁石の移
動量を示す。
一の長さであるため、この磁石が該経路に侵入して移動
すると、この磁石の磁界中には、この経路に沿って配列
された各磁電素子が順次入っていく。これに伴い、各磁
電素子の出力は、配列順序で順次変化する。例えば、磁
石の移動に伴い、各磁電素子の出力が一定のレベルまで
順次増加していく。このため、各磁電素子の出力の和を
演算手段によって求めたとすると、この和は、磁石の移
動量を示す。
【0012】また、別の発明によれば、磁石が一対の磁
電素子の間隔よりも経路に沿う方向で短く、この磁石が
各磁電素子間の経路を移動する。これらの磁電素子の出
力の差は、磁石の移動量を示すので、各磁電素子の出力
の差を演算手段によって求めれば良い。
電素子の間隔よりも経路に沿う方向で短く、この磁石が
各磁電素子間の経路を移動する。これらの磁電素子の出
力の差は、磁石の移動量を示すので、各磁電素子の出力
の差を演算手段によって求めれば良い。
【0013】
【実施例】図1は、この発明に係わる移動量検出器の一
実施例を概略的に示している。同図において、5つの磁
気抵抗素子1−1〜1−5は、相互に直列接続されてお
り、一直線上に7mmの間隔で配列され、一端の素子1
−1と他端の素子1−5間の距離が28mmとなってい
る。これらの磁気抵抗素子1−1〜1−5は、磁束密度
に対して抵抗値が変化し、1ミリテスラ当たり1パーセ
ントの抵抗値変化を示す。
実施例を概略的に示している。同図において、5つの磁
気抵抗素子1−1〜1−5は、相互に直列接続されてお
り、一直線上に7mmの間隔で配列され、一端の素子1
−1と他端の素子1−5間の距離が28mmとなってい
る。これらの磁気抵抗素子1−1〜1−5は、磁束密度
に対して抵抗値が変化し、1ミリテスラ当たり1パーセ
ントの抵抗値変化を示す。
【0014】また、磁石2は、SmCo磁石であって、
厚み4mm、幅9mm、長さ32mmの四角柱に形成さ
れ、上側面をN極に、下側面をS極に着磁されている。
この磁石2は、各磁気抵抗素子1−1〜1−5を結ぶ直
線と平行で、かつ該直線から6mm離間した経路を移動
する。その移動範囲は、磁石2の先端2aが一端の磁気
抵抗素子1−1から他端の磁気抵抗素子1−5を通過す
るまでであり、その移動量が該各素子1−1と1−5間
の距離28mmにほぼ一致する。
厚み4mm、幅9mm、長さ32mmの四角柱に形成さ
れ、上側面をN極に、下側面をS極に着磁されている。
この磁石2は、各磁気抵抗素子1−1〜1−5を結ぶ直
線と平行で、かつ該直線から6mm離間した経路を移動
する。その移動範囲は、磁石2の先端2aが一端の磁気
抵抗素子1−1から他端の磁気抵抗素子1−5を通過す
るまでであり、その移動量が該各素子1−1と1−5間
の距離28mmにほぼ一致する。
【0015】いま、磁石2の先端2aを一端の磁気抵抗
素子1−1に位置させ、ここから磁石2を他端の磁気抵
抗素子1−5へと移動させていく。この場合、一端の磁
気抵抗素子1−1に交錯する磁束の密度が直ちに高くな
り、磁石2の先端2aが該磁気抵抗素子1−1の直下を
通過すると、この磁気抵抗素子1−1に交錯する磁束の
密度が一定のレベルに達して、このレベルが保持され
る。引き続き、2番目の磁気抵抗素子1−2に交錯する
磁束の密度が高くなっていき、磁石2の先端2aが該磁
気抵抗素子1−2の直下を通過すると、この磁気抵抗素
子1−2に交錯する磁束の密度が先と同様の一定のレベ
ルに達する。以降同様に、3番目、4番目、5番目の各
磁気抵抗素子1−3,1−4,1−5に交錯するそれぞ
れの磁束の密度が順次高くなって先と同様の一定のレベ
ルに順次達する。このため、磁石2の移動に伴い、1番
目から5番目までの各磁気抵抗素子1−1〜1−5の抵
抗値は、一定の値まで順次高くなる。ここで、先に述べ
たように各磁気抵抗素子1−1〜1−5が相互に直列接
続されているので、これらの磁気抵抗素子の直列の抵抗
値は、個々の磁気抵抗素子の抵抗値が順次高くなるに従
って、徐々に上昇していく。すなわち、一端の磁気抵抗
素子1−1からの磁石2の先端2aの移動量が増加する
に従って、各磁気抵抗素子の直列抵抗値が高くなる。
素子1−1に位置させ、ここから磁石2を他端の磁気抵
抗素子1−5へと移動させていく。この場合、一端の磁
気抵抗素子1−1に交錯する磁束の密度が直ちに高くな
り、磁石2の先端2aが該磁気抵抗素子1−1の直下を
通過すると、この磁気抵抗素子1−1に交錯する磁束の
密度が一定のレベルに達して、このレベルが保持され
る。引き続き、2番目の磁気抵抗素子1−2に交錯する
磁束の密度が高くなっていき、磁石2の先端2aが該磁
気抵抗素子1−2の直下を通過すると、この磁気抵抗素
子1−2に交錯する磁束の密度が先と同様の一定のレベ
ルに達する。以降同様に、3番目、4番目、5番目の各
磁気抵抗素子1−3,1−4,1−5に交錯するそれぞ
れの磁束の密度が順次高くなって先と同様の一定のレベ
ルに順次達する。このため、磁石2の移動に伴い、1番
目から5番目までの各磁気抵抗素子1−1〜1−5の抵
抗値は、一定の値まで順次高くなる。ここで、先に述べ
たように各磁気抵抗素子1−1〜1−5が相互に直列接
続されているので、これらの磁気抵抗素子の直列の抵抗
値は、個々の磁気抵抗素子の抵抗値が順次高くなるに従
って、徐々に上昇していく。すなわち、一端の磁気抵抗
素子1−1からの磁石2の先端2aの移動量が増加する
に従って、各磁気抵抗素子の直列抵抗値が高くなる。
【0016】図2のグラフには、磁石2の移動量と、各
磁気抵抗素子の直列抵抗値の変化率との関係が示されて
おり、横軸は、磁石2の移動量を表し、縦軸は、各磁気
抵抗素子の直列抵抗値を表している。このグラフから明
らかなように、磁石2の移動量と、各磁気抵抗素子の直
列抵抗値とは、比例関係にある。したがって、各磁気抵
抗素子の直列抵抗値を求めれば、磁石2の移動量を求め
ることができる。
磁気抵抗素子の直列抵抗値の変化率との関係が示されて
おり、横軸は、磁石2の移動量を表し、縦軸は、各磁気
抵抗素子の直列抵抗値を表している。このグラフから明
らかなように、磁石2の移動量と、各磁気抵抗素子の直
列抵抗値とは、比例関係にある。したがって、各磁気抵
抗素子の直列抵抗値を求めれば、磁石2の移動量を求め
ることができる。
【0017】これらの磁気抵抗素子の直列抵抗値を検出
するには、直列接続した各磁気抵抗素子をブリッジ回路
の一素子として組込むのが最も簡単である。この場合、
ブリッジ回路の他の各素子の温度係数を適宜設定すれ
ば、磁気抵抗素子の温度特性を補償できる。
するには、直列接続した各磁気抵抗素子をブリッジ回路
の一素子として組込むのが最も簡単である。この場合、
ブリッジ回路の他の各素子の温度係数を適宜設定すれ
ば、磁気抵抗素子の温度特性を補償できる。
【0018】また、検出精度をより高めるには、各磁気
抵抗素子1−1〜1−5を直列接続せずに分割し、これ
らの磁気抵抗素子毎に、磁気抵抗素子の抵抗値を検出す
るブリッジ回路を設け、これらのブリッジ回路によって
検出された各磁気抵抗素子の抵抗値を加算すれば良い。
抵抗素子1−1〜1−5を直列接続せずに分割し、これ
らの磁気抵抗素子毎に、磁気抵抗素子の抵抗値を検出す
るブリッジ回路を設け、これらのブリッジ回路によって
検出された各磁気抵抗素子の抵抗値を加算すれば良い。
【0019】このような移動量検出器では、磁石を移動
量と少なくとも同じ長さにすれば、移動範囲が長くて
も、移動量を検出でき、簡単な構造と演算処理で、移動
量に比例した良好な検出精度が得られる。
量と少なくとも同じ長さにすれば、移動範囲が長くて
も、移動量を検出でき、簡単な構造と演算処理で、移動
量に比例した良好な検出精度が得られる。
【0020】図3は、別の発明に係わる移動量検出器の
一実施例を示している。
一実施例を示している。
【0021】この実施例の検出器は、シリンダ21内を
移動するピストン22の位置を検出するものである。こ
のピストン22の側壁には、リング状の磁石23が固定
されている。この磁石23は、SmCo磁石であって、
左側をN極に、右側をS極に着磁されている。このピス
トン22の移動経路に沿って、第1および第2の磁気抵
抗素子24,25が配設されている。これらの磁気抵抗
素子24,25は、センサケース26に内蔵され、モー
ルド樹脂27によって固定されている。
移動するピストン22の位置を検出するものである。こ
のピストン22の側壁には、リング状の磁石23が固定
されている。この磁石23は、SmCo磁石であって、
左側をN極に、右側をS極に着磁されている。このピス
トン22の移動経路に沿って、第1および第2の磁気抵
抗素子24,25が配設されている。これらの磁気抵抗
素子24,25は、センサケース26に内蔵され、モー
ルド樹脂27によって固定されている。
【0022】また、これらの磁気抵抗素子24,25
は、素子内部で単体の磁気抵抗素子を組み合わせたフル
ブリッジをそれぞれ構成しており、これらの磁気抵抗素
子24,25に定電圧を印加しておくと、これらの磁気
抵抗素子24,25に交錯する磁束の密度に対応する出
力電圧が得られる。
は、素子内部で単体の磁気抵抗素子を組み合わせたフル
ブリッジをそれぞれ構成しており、これらの磁気抵抗素
子24,25に定電圧を印加しておくと、これらの磁気
抵抗素子24,25に交錯する磁束の密度に対応する出
力電圧が得られる。
【0023】センサケース26には、第1および第2の
磁気抵抗素子24,25にそれぞれのコネクタ28を介
して接続された回路基板29が内蔵されている。この回
路基板29は、これらの磁気抵抗素子24,25に5V
の定電圧を供給し、また該各素子の出力電圧に基づいて
ピストン22の移動量を求める演算回路を持つ。
磁気抵抗素子24,25にそれぞれのコネクタ28を介
して接続された回路基板29が内蔵されている。この回
路基板29は、これらの磁気抵抗素子24,25に5V
の定電圧を供給し、また該各素子の出力電圧に基づいて
ピストン22の移動量を求める演算回路を持つ。
【0024】図4は、この実施例の移動量検出器を概略
的に示している。同図において、X軸は、磁石23が移
動する経路31と平行であり、Y軸は、この経路31と
直交する。また、一対の磁気抵抗素子24,25を結ぶ
直線は、経路31と平行である。
的に示している。同図において、X軸は、磁石23が移
動する経路31と平行であり、Y軸は、この経路31と
直交する。また、一対の磁気抵抗素子24,25を結ぶ
直線は、経路31と平行である。
【0025】磁石23は、第1および第2の磁気抵抗素
子24,25間の距離よりも十分に短く、両者の素子間
を移動する。この磁石23は、左側をN極に、右側をS
極に着磁されているから、磁束をX軸方向に射出し、矢
印Aで表されるような磁力線を発生する。この磁力線
は、第1および第2の磁気抵抗素子24,25をY軸方
向に貫く。このため、第1および第2の磁気抵抗素子2
4,25がY軸方向の磁束を感知して、それらの抵抗値
が変化するように、これらの磁気抵抗素子24,25の
姿勢を定めている。
子24,25間の距離よりも十分に短く、両者の素子間
を移動する。この磁石23は、左側をN極に、右側をS
極に着磁されているから、磁束をX軸方向に射出し、矢
印Aで表されるような磁力線を発生する。この磁力線
は、第1および第2の磁気抵抗素子24,25をY軸方
向に貫く。このため、第1および第2の磁気抵抗素子2
4,25がY軸方向の磁束を感知して、それらの抵抗値
が変化するように、これらの磁気抵抗素子24,25の
姿勢を定めている。
【0026】ここで、磁石23が第1の磁気抵抗素子2
4の直下よりやや内側(直下では出力ゼロ)の位置p1
に在るときには、この素子24に交錯する磁束密度が最
も高く、この素子24の出力電圧が最大となる。そし
て、磁石23を経路31に沿って各位置p2 ,p3 へと
移動していくと、第1の磁気抵抗素子24に交錯する磁
束密度が小さくなり、この素子24の出力電圧が低くな
る。これに伴い、第2の磁気抵抗素子25に交錯する磁
束密度が高くなって、この素子25の出力電圧が高くな
り、磁石23が第2の磁気抵抗素子25の直下よりやや
内側の位置p3 に在るときに、この素子25の出力電圧
が最大となる。すなわち、第1の磁気抵抗素子24の出
力電圧は、図5(a)のグラフに示すように磁石23の
移動量に対応して低くなり、また第2の磁気抵抗素子2
5の出力電圧は、図5(b)のグラフに示すように磁石
23の移動量に対応して高くなる。そして、第1および
第2の磁気抵抗素子24,25の電圧の差を求めると、
この差は、図5(c)のグラフに示すように磁石23の
移動量にほぼ比例する。
4の直下よりやや内側(直下では出力ゼロ)の位置p1
に在るときには、この素子24に交錯する磁束密度が最
も高く、この素子24の出力電圧が最大となる。そし
て、磁石23を経路31に沿って各位置p2 ,p3 へと
移動していくと、第1の磁気抵抗素子24に交錯する磁
束密度が小さくなり、この素子24の出力電圧が低くな
る。これに伴い、第2の磁気抵抗素子25に交錯する磁
束密度が高くなって、この素子25の出力電圧が高くな
り、磁石23が第2の磁気抵抗素子25の直下よりやや
内側の位置p3 に在るときに、この素子25の出力電圧
が最大となる。すなわち、第1の磁気抵抗素子24の出
力電圧は、図5(a)のグラフに示すように磁石23の
移動量に対応して低くなり、また第2の磁気抵抗素子2
5の出力電圧は、図5(b)のグラフに示すように磁石
23の移動量に対応して高くなる。そして、第1および
第2の磁気抵抗素子24,25の電圧の差を求めると、
この差は、図5(c)のグラフに示すように磁石23の
移動量にほぼ比例する。
【0027】このような構成の移動量検出器では、磁石
23を移動方向で短くすることが可能であり、大きな磁
石を取り付けることができない検出対象の移動量を検出
する場合には、この移動量検出器が有利である。
23を移動方向で短くすることが可能であり、大きな磁
石を取り付けることができない検出対象の移動量を検出
する場合には、この移動量検出器が有利である。
【0028】また、第1および第2の磁気抵抗素子2
4,25は、素子内部でフルブリッジを構成するため、
検出部に生じた温度勾配を補償可能である。さらに、こ
れらの素子24,25をそれぞれのコネクタ28を介し
て回路基板29に接続しているので、センサケース26
内での回路基板29のレイアウトが自在になり、かつ組
立て作業も容易になる。
4,25は、素子内部でフルブリッジを構成するため、
検出部に生じた温度勾配を補償可能である。さらに、こ
れらの素子24,25をそれぞれのコネクタ28を介し
て回路基板29に接続しているので、センサケース26
内での回路基板29のレイアウトが自在になり、かつ組
立て作業も容易になる。
【0029】ところで、図6に示すようにリング状の磁
石23の外径を16mmとし、その内径を9mmとし、
その厚みを4mmとする。また、第1および第2の磁気
抵抗素子24,25間の距離を48mmとし、これらの
磁気抵抗素子24,25を結ぶ直線と磁石23の経路間
の距離を8mmとする。そして、先に述べたように各磁
気抵抗素子24,25に5Vの定電圧を加えると、これ
らの素子24、25の出力電圧は、1ミリテスラ当たり
5mVだけ変化する。
石23の外径を16mmとし、その内径を9mmとし、
その厚みを4mmとする。また、第1および第2の磁気
抵抗素子24,25間の距離を48mmとし、これらの
磁気抵抗素子24,25を結ぶ直線と磁石23の経路間
の距離を8mmとする。そして、先に述べたように各磁
気抵抗素子24,25に5Vの定電圧を加えると、これ
らの素子24、25の出力電圧は、1ミリテスラ当たり
5mVだけ変化する。
【0030】磁石23を移動しつつ、第1および第2の
磁気抵抗素子24,25の出力電圧を取り出し、これら
の出力電圧の差を演算処理により求めると、図7のグラ
フに示すような電圧特性が得られる。この差の電圧は、
第1の磁気抵抗素子24からの磁石23の移動量にほぼ
比例している。
磁気抵抗素子24,25の出力電圧を取り出し、これら
の出力電圧の差を演算処理により求めると、図7のグラ
フに示すような電圧特性が得られる。この差の電圧は、
第1の磁気抵抗素子24からの磁石23の移動量にほぼ
比例している。
【0031】さらに、次の表に示すような第1乃至第3
の変形例についても、それぞれの特性を求めた。
の変形例についても、それぞれの特性を求めた。
【0032】
【表1】
【0033】第1の変形例では、図6の例とほぼ同様で
あるが、図8に示すようにリング状の磁石23を薄くし
て、その厚みを2mmとし、各磁気抵抗素子24,25
間の距離を短くして、46mmとし、各磁気抵抗素子2
4,25を結ぶ直線と磁石23の経路間の距離を拡げ
て、10mmとしている。各磁気抵抗素子24,25に
記されているそれぞれの矢印は、これらの磁気抵抗素子
24,25によって感知される磁束の方向を表してお
り、Y軸と平行である。
あるが、図8に示すようにリング状の磁石23を薄くし
て、その厚みを2mmとし、各磁気抵抗素子24,25
間の距離を短くして、46mmとし、各磁気抵抗素子2
4,25を結ぶ直線と磁石23の経路間の距離を拡げ
て、10mmとしている。各磁気抵抗素子24,25に
記されているそれぞれの矢印は、これらの磁気抵抗素子
24,25によって感知される磁束の方向を表してお
り、Y軸と平行である。
【0034】磁石23を移動しつつ、各磁気抵抗素子2
4,25の出力電圧を差動増幅すると、図9のグラフに
示すような特性が得られた。このグラフから明らかなよ
うに、各磁気抵抗素子24,25の出力電圧の差と、磁
石23の移動量との比例関係が良好に保たれている。こ
の良好な比例関係は、磁石、素子の位置関係を最適化し
たことに起因すると考えられる。また、磁石23を薄く
したので、ピストン22の小型化に有利である。
4,25の出力電圧を差動増幅すると、図9のグラフに
示すような特性が得られた。このグラフから明らかなよ
うに、各磁気抵抗素子24,25の出力電圧の差と、磁
石23の移動量との比例関係が良好に保たれている。こ
の良好な比例関係は、磁石、素子の位置関係を最適化し
たことに起因すると考えられる。また、磁石23を薄く
したので、ピストン22の小型化に有利である。
【0035】第2の変形例では、図10に示すような円
板状の磁石32を利用しており、この円板状の磁石32
を移動経路31に沿って移動する。この磁石32は、上
側をN極に、下側をS極に着磁され、磁束をY軸方向に
射出し、矢印Bで表されるような磁力線を発生する。ま
た、X軸方向の磁束を感知するように、第1および第2
の磁気抵抗素子24,25を配置している。
板状の磁石32を利用しており、この円板状の磁石32
を移動経路31に沿って移動する。この磁石32は、上
側をN極に、下側をS極に着磁され、磁束をY軸方向に
射出し、矢印Bで表されるような磁力線を発生する。ま
た、X軸方向の磁束を感知するように、第1および第2
の磁気抵抗素子24,25を配置している。
【0036】各磁気抵抗素子24,25の出力電圧を差
動増幅すると、図11のグラフに示すような特性が得ら
れた。この第2の変形例は、図3に示すピストンでな
く、他の形状の移動体の移動量を検出するときに適用さ
れ、例えば薄い移動体に有効である。
動増幅すると、図11のグラフに示すような特性が得ら
れた。この第2の変形例は、図3に示すピストンでな
く、他の形状の移動体の移動量を検出するときに適用さ
れ、例えば薄い移動体に有効である。
【0037】第3の変形例では、図12および図13に
示すように円板状の磁石32からZ軸方向の磁束が射出
されるように、この磁石32を配置している。また、同
じくZ軸方向の磁束を感知するように、第1および第2
の磁気抵抗素子24,25を配置している。
示すように円板状の磁石32からZ軸方向の磁束が射出
されるように、この磁石32を配置している。また、同
じくZ軸方向の磁束を感知するように、第1および第2
の磁気抵抗素子24,25を配置している。
【0038】各磁気抵抗素子24,25の出力電圧を差
動増幅すると、図14のグラフに示すような良好な比例
関係が得られた。この第3の変形例も、薄い移動体の移
動量を検出するときに有効である。
動増幅すると、図14のグラフに示すような良好な比例
関係が得られた。この第3の変形例も、薄い移動体の移
動量を検出するときに有効である。
【0039】なお、ここでは、磁気抵抗素子を例示して
いるが、この磁気抵抗素子の代わりに、ホール素子を適
用することもできる。例えば、図3に示した実施例の移
動量検出器において、第1および第2の磁気抵抗素子2
4,25の代わりに、2つのホール素子を適用すること
ができる。ただし、この場合には、各素子の出力に基づ
いて行われる演算処理も変更する必要がある。これは、
上記各実施例における磁気抵抗素子の抵抗値が磁束密度
の絶対値に対応して変化するのに対して、ホール素子の
出力電圧が、磁束密度と磁力線の方向に応じて変化する
からである。すなわち、一方向からホール素子を貫く磁
束の密度に対応してホール素子の出力電圧が高くなると
すると、逆の方向からホール素子を貫く磁束の密度に対
応してホール素子に逆方向の出力が生じる。このため、
2つのホール素子から得られるそれぞれの出力の和を求
めれば、図5(c)のグラフとほぼ同様な特性を得るこ
とができる。
いるが、この磁気抵抗素子の代わりに、ホール素子を適
用することもできる。例えば、図3に示した実施例の移
動量検出器において、第1および第2の磁気抵抗素子2
4,25の代わりに、2つのホール素子を適用すること
ができる。ただし、この場合には、各素子の出力に基づ
いて行われる演算処理も変更する必要がある。これは、
上記各実施例における磁気抵抗素子の抵抗値が磁束密度
の絶対値に対応して変化するのに対して、ホール素子の
出力電圧が、磁束密度と磁力線の方向に応じて変化する
からである。すなわち、一方向からホール素子を貫く磁
束の密度に対応してホール素子の出力電圧が高くなると
すると、逆の方向からホール素子を貫く磁束の密度に対
応してホール素子に逆方向の出力が生じる。このため、
2つのホール素子から得られるそれぞれの出力の和を求
めれば、図5(c)のグラフとほぼ同様な特性を得るこ
とができる。
【0040】
【効果】以上説明したように、この発明によれば、移動
経路と少なくも同一の長さの磁石を複数の磁電素子に沿
って移動し、これらの磁電素子の出力に基づいて、磁石
の移動量を求めている。
経路と少なくも同一の長さの磁石を複数の磁電素子に沿
って移動し、これらの磁電素子の出力に基づいて、磁石
の移動量を求めている。
【0041】また、別の発明によれば、移動経路よりも
十分に短い磁石を一対の磁電素子に沿って移動し、これ
らの磁電素子の出力に基づき磁石の移動量を求めてい
る。
十分に短い磁石を一対の磁電素子に沿って移動し、これ
らの磁電素子の出力に基づき磁石の移動量を求めてい
る。
【0042】これらの発明のいずれにおいても、簡単な
演算処理によって磁石の移動量を良好な精度で検出する
ことができる。しかも、構造が簡単であり、格別な加工
並びに組立て精度を必要としないので、コストの低減を
図ることができる。
演算処理によって磁石の移動量を良好な精度で検出する
ことができる。しかも、構造が簡単であり、格別な加工
並びに組立て精度を必要としないので、コストの低減を
図ることができる。
【0043】さらに、後者の発明においては、移動経路
よりも十分に短い磁石を利用するので、これが検出器の
小型化に効を奏する。
よりも十分に短い磁石を利用するので、これが検出器の
小型化に効を奏する。
【図1】この発明に係わる移動量検出器の一実施例を概
略的に示す図
略的に示す図
【図2】図1の移動量検出器における各磁気抵抗素子の
直列抵抗値の特性を示す図表
直列抵抗値の特性を示す図表
【図3】別の発明に係わる移動量検出器の一実施例を示
す図
す図
【図4】図3の移動量検出器を概略的に示す図
【図5】図3の移動量検出器における各磁気抵抗素子の
出力特性を概念的に示す図表
出力特性を概念的に示す図表
【図6】図3の移動量検出器を概略的に示す図
【図7】図6の移動量検出器の出力特性を示す図表
【図8】図3の移動量検出器の第1の変形例を示す図
【図9】図8の第1の変形例の出力特性を示す図表
【図10】図3の移動量検出器の第2の変形例を示す図
【図11】図10の第2の変形例の出力特性を示す図表
【図12】図3の移動量検出器の第3の変形例を示す図
【図13】図12の第3の変形例を上方から見て示す図
【図14】図12および図13の第3の変形例の出力特
性を示す図表
性を示す図表
1−1〜1−5 磁気抵抗素子 2,23,32 磁石 21 シリンダ 22 ピストン 24 第1の磁気抵抗素子 25 第2の磁気抵抗素子 26 センサケース 27 モールド樹脂 28 コネクタ 29 回路基板
Claims (9)
- 【請求項1】 予め定められた経路に沿って配列された
複数の磁電素子と、 この経路と少なくとも同一の長さであり、この経路を移
動する磁石と、 前記各磁電素子の出力の和および差のうちのいずれかを
求める演算手段とを備える移動量検出器。 - 【請求項2】 予め定められた経路の両端の近傍に配置
された一対の磁電素子と、 これらの磁電素子の間隔よりも前記経路に沿う方向で短
く、この経路を移動する磁石と、 前記各磁電素子の出力の和および差のうちのいずれかを
求める演算手段とを備える移動量検出器。 - 【請求項3】 前記磁石の磁束の射出方向と、前記各磁
電素子によって検出される磁束の方向とが相互に直交す
る請求項2に記載の移動量検出器。 - 【請求項4】 前記磁石の磁束の射出方向が該磁石の移
動経路と平行であり、前記各磁電素子によって検出され
る磁束の方向が該磁石の移動経路と直交する請求項3に
記載の移動量検出器。 - 【請求項5】 前記磁石は、この磁石の磁束の射出方向
に中心孔が貫くリング形状である請求項4に記載の移動
量検出器。 - 【請求項6】 前記磁石の磁束の射出方向が該磁石の移
動経路と直交し、前記各磁電素子によって検出される磁
束の方向が該磁石の移動経路と平行である請求項3に記
載の移動量検出器。 - 【請求項7】 前記各磁電素子は、該各磁電素子内でブ
リッジ回路を形成する磁気抵抗素子からなる請求項1ま
たは2に記載の移動量検出器。 - 【請求項8】 前記各磁電素子と前記演算手段がコネク
タにより接続され、容易に着脱可能である請求項1また
は2に記載の移動量検出器。 - 【請求項9】 前記磁石の磁束の射出方向と、前記各磁
電素子によって検出される磁束の方向とは、相互に平行
で、かつ該磁石の移動経路に対しては共に直交する請求
項2に記載の移動量検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3378294A JPH074905A (ja) | 1993-03-09 | 1994-03-03 | 移動量検出器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-48034 | 1993-03-09 | ||
JP4803493 | 1993-03-09 | ||
JP3378294A JPH074905A (ja) | 1993-03-09 | 1994-03-03 | 移動量検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH074905A true JPH074905A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=26372543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3378294A Pending JPH074905A (ja) | 1993-03-09 | 1994-03-03 | 移動量検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH074905A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052221A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-07-04 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | Capteur de deplacement |
JP2006518043A (ja) * | 2003-02-14 | 2006-08-03 | ビーイーアイ センサーズ アンド システムズ カンパニー インコーポレイテッド | 線形ホール効果センサを用いる位置センサ |
JP2010071988A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sick Ag | 磁気又は誘電位置センサ |
US7795300B2 (en) | 2003-12-15 | 2010-09-14 | Kuraray Co., Ltd. | External preparation for skin |
WO2014073196A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | パナソニック株式会社 | 磁気検出ユニット及び磁気検出ユニットを有するストローク検出装置 |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP3378294A patent/JPH074905A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052221A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-07-04 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | Capteur de deplacement |
JP2006518043A (ja) * | 2003-02-14 | 2006-08-03 | ビーイーアイ センサーズ アンド システムズ カンパニー インコーポレイテッド | 線形ホール効果センサを用いる位置センサ |
US7795300B2 (en) | 2003-12-15 | 2010-09-14 | Kuraray Co., Ltd. | External preparation for skin |
JP2010071988A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sick Ag | 磁気又は誘電位置センサ |
WO2014073196A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | パナソニック株式会社 | 磁気検出ユニット及び磁気検出ユニットを有するストローク検出装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9347799B2 (en) | Magnetic field sensor system with a magnetic wheel rotatable around a wheel axis and with magnetic sensor elements being arranged within a plane perpendicular to the wheel axis | |
JP5894596B2 (ja) | 第2の部分に対する第1の部分の空間位置を決定するセンサ組立体および方法 | |
US10041810B2 (en) | Arrangements for magnetic field sensors that act as movement detectors | |
US6175233B1 (en) | Two axis position sensor using sloped magnets to generate a variable magnetic field and hall effect sensors to detect the variable magnetic field | |
US7248037B2 (en) | Position sensing device for determining a relative position of a magnet with respect to a magnetic field sensing element pair | |
EP3550269A1 (en) | System for measuring angular position and method of stray field cancellation | |
US10260905B2 (en) | Arrangements for magnetic field sensors to cancel offset variations | |
JPH0379648B2 (ja) | ||
JP2007163475A (ja) | 直線的な移動に制限された移動体用の磁力式位置センサ | |
US20040021458A1 (en) | Displacement sensor | |
WO2018196835A1 (zh) | 一种磁电阻线性位置传感器 | |
JP3487452B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
JP6934708B2 (ja) | 変位検出装置 | |
TW201734496A (zh) | 磁性感測器設備 | |
JPH074905A (ja) | 移動量検出器 | |
US8952684B2 (en) | Magnetic force sensor sensing magnetic flux to calculate forces | |
US20200191882A1 (en) | Displacement detector device | |
JP2018013391A (ja) | 変位検出装置 | |
US20060028308A1 (en) | Precision non-contact digital switch | |
JP3326903B2 (ja) | 移動量検出器 | |
EP1074815A1 (en) | Biaxial Magnetic Position Sensor | |
JPH05175483A (ja) | 位置センサー | |
JP2002040043A (ja) | 加速度センサ | |
JPH069306Y2 (ja) | 位置検出装置 | |
JPH03138501A (ja) | 位置検出装置 |