JPH074905A - 移動量検出器 - Google Patents
移動量検出器Info
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- 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
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- Japan
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- magnet
- magnetic flux
- path
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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 |
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