JPH09166504A - 磁歪式歪センサ - Google Patents
磁歪式歪センサInfo
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- JPH09166504A JPH09166504A JP34870195A JP34870195A JPH09166504A JP H09166504 A JPH09166504 A JP H09166504A JP 34870195 A JP34870195 A JP 34870195A JP 34870195 A JP34870195 A JP 34870195A JP H09166504 A JPH09166504 A JP H09166504A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁歪膜パターンの形状を工夫することにより
検出値の非直線性を改善する。 【解決手段】 磁歪式の圧縮力センサまたは張力センサ
において、歪伝達部材１の表面の一部に磁歪膜２を形成
し、前記磁歪膜２の部分と磁歪膜のない部分にそれぞれ
対向させて、第１検出器３と第２検出器４を設け、前記
励磁コイルを直列に接続し、歪伝達部材に加わる歪みの
値を、前記検出器のインピーダンス変化として検出する
磁歪式歪センサにおいて、前記磁歪膜２を、歪伝達部材
１の軸方向に対して３０゜〜６０゜の範囲で傾斜させた
複数個の平行な帯状磁歪膜で形成させてある。
検出値の非直線性を改善する。 【解決手段】 磁歪式の圧縮力センサまたは張力センサ
において、歪伝達部材１の表面の一部に磁歪膜２を形成
し、前記磁歪膜２の部分と磁歪膜のない部分にそれぞれ
対向させて、第１検出器３と第２検出器４を設け、前記
励磁コイルを直列に接続し、歪伝達部材に加わる歪みの
値を、前記検出器のインピーダンス変化として検出する
磁歪式歪センサにおいて、前記磁歪膜２を、歪伝達部材
１の軸方向に対して３０゜〜６０゜の範囲で傾斜させた
複数個の平行な帯状磁歪膜で形成させてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体の逆磁歪効
果を利用して歪伝達部材に加わる圧縮力または張力を検
出する磁歪式歪センサに関する。
果を利用して歪伝達部材に加わる圧縮力または張力を検
出する磁歪式歪センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧縮力センサや張力センサにおい
て、逆磁歪効果を利用して圧縮力や張力を検出する方法
として、圧縮力や張力によって歪みが加わる軸などの歪
伝達部材の一部の周囲表面に、真空技術を利用して磁歪
膜を付着させ、歪伝達部材に加わる圧縮力あるいは張力
に応じて磁歪膜に生じる透磁率の変化を検出することに
よって、前記圧縮力や張力の値を求める歪センサが用い
られている。（例えば、特開平６−１３７９８１号）。
て、逆磁歪効果を利用して圧縮力や張力を検出する方法
として、圧縮力や張力によって歪みが加わる軸などの歪
伝達部材の一部の周囲表面に、真空技術を利用して磁歪
膜を付着させ、歪伝達部材に加わる圧縮力あるいは張力
に応じて磁歪膜に生じる透磁率の変化を検出することに
よって、前記圧縮力や張力の値を求める歪センサが用い
られている。（例えば、特開平６−１３７９８１号）。
【０００３】このような磁歪式センサは、図４に示すよ
うに、歪伝達部材１の一部の周囲に真空技術を利用して
磁歪膜２を均一に付着させ、この磁歪膜２に空隙を介し
てソレノイド状の第１励磁コイル３１と第１検出コイル
３２およびこれらのコイルを収納した図示しないヨーク
をそなえた第１検出器３を対向させ、磁歪膜２が付着し
ていない軸部分に、空隙を介して第２励磁コイル４１と
第２検出コイル４２と図示しないヨークを、前記第１検
出器と同様に構成させた第２検出器４を対向させてい
る。５は励磁回路で、第１励磁コイル３１と第２励磁コ
イル４１を直列に接続して励磁電流を供給する。６は信
号処理回路で、第１検出コイル３２の検出値と第２検出
コイル４２の検出値とを比較して出力信号７を送出させ
る。歪伝達部材１に圧縮力あるいは張力が加わると、磁
歪膜２の透磁率が変化し、第１検出コイル３２および第
２検出コイル４２のインピーダンス変化として検出さ
れ、信号処理回路６で差動をとり、出力信号７を得るよ
うにしてある。
うに、歪伝達部材１の一部の周囲に真空技術を利用して
磁歪膜２を均一に付着させ、この磁歪膜２に空隙を介し
てソレノイド状の第１励磁コイル３１と第１検出コイル
３２およびこれらのコイルを収納した図示しないヨーク
をそなえた第１検出器３を対向させ、磁歪膜２が付着し
ていない軸部分に、空隙を介して第２励磁コイル４１と
第２検出コイル４２と図示しないヨークを、前記第１検
出器と同様に構成させた第２検出器４を対向させてい
る。５は励磁回路で、第１励磁コイル３１と第２励磁コ
イル４１を直列に接続して励磁電流を供給する。６は信
号処理回路で、第１検出コイル３２の検出値と第２検出
コイル４２の検出値とを比較して出力信号７を送出させ
る。歪伝達部材１に圧縮力あるいは張力が加わると、磁
歪膜２の透磁率が変化し、第１検出コイル３２および第
２検出コイル４２のインピーダンス変化として検出さ
れ、信号処理回路６で差動をとり、出力信号７を得るよ
うにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の磁歪式センサにおいては、圧縮力と張力に対する
検出値の非直線性の範囲が小さく、広い範囲の圧縮力あ
るいは張力の検出を確実に得ることができなかった。本
発明は、透磁率の変化を検出する部分の磁性体の形状を
工夫することによって、応力変化に対する検出値の線形
を改善し、高精度で実用性が高く、適用範囲の大きい磁
歪式歪センサを提供するものである。
従来の磁歪式センサにおいては、圧縮力と張力に対する
検出値の非直線性の範囲が小さく、広い範囲の圧縮力あ
るいは張力の検出を確実に得ることができなかった。本
発明は、透磁率の変化を検出する部分の磁性体の形状を
工夫することによって、応力変化に対する検出値の線形
を改善し、高精度で実用性が高く、適用範囲の大きい磁
歪式歪センサを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、表面の少なく
とも一部に磁歪材料を有する非磁性体からなる歪伝達部
材の周囲に、前記磁歪材料と、磁歪材料のない部分に少
なくとも２個の検出器を、空隙を介して対向させ、各検
出器の励磁コイルを直列に接続し、歪伝達部材に加わる
圧縮力や張力による歪みの値を、透磁率の変化に基づく
インピーダンス変化として検出コイルによって検出する
磁歪式歪センサにおいて、前記磁歪材料を歪伝達部材の
軸方向に対して一定の角度で傾斜させた複数の平行な帯
状体で構成しており、前記帯状体は歪伝達部材が非磁性
の場合は磁性膜で構成し、歪伝達部材が磁歪材料の場合
は溝で構成されている。
とも一部に磁歪材料を有する非磁性体からなる歪伝達部
材の周囲に、前記磁歪材料と、磁歪材料のない部分に少
なくとも２個の検出器を、空隙を介して対向させ、各検
出器の励磁コイルを直列に接続し、歪伝達部材に加わる
圧縮力や張力による歪みの値を、透磁率の変化に基づく
インピーダンス変化として検出コイルによって検出する
磁歪式歪センサにおいて、前記磁歪材料を歪伝達部材の
軸方向に対して一定の角度で傾斜させた複数の平行な帯
状体で構成しており、前記帯状体は歪伝達部材が非磁性
の場合は磁性膜で構成し、歪伝達部材が磁歪材料の場合
は溝で構成されている。
【０００６】磁歪式歪センサにおいては、磁歪膜の周囲
に設けた検出コイルの検出電圧は、磁歪膜内における磁
化ベクトルの軸方向成分の大きさを反映しており、圧縮
力あるいは張力が加わると、逆磁歪効果によって応力磁
気異方性エネルギが喚起されて磁化ベクトルが回転し、
軸方向成分の磁化の大きさが変化する。この変動が検出
電圧の変動量になっており、歪みに対する出力になるこ
の変動量は、磁化ベクトルの軸方向からの回転角をθと
すると、ｃｏｓ２θに比例する。すなわち、磁化ベクト
ルが軸方向に向いているとき、および周方向に向いてい
るときは磁化ベクトルの変動量の線形性が悪くなり、磁
化ベクトルがその中間方向にあるときは変動量が大き
く、圧縮力または張力に対して線形領域が得られる。従
来のセンサにおいては、磁化ベクトルが軸方向から周方
向までの変化を利用しているため、低圧縮力や低張力領
域では線形性が失われるが、本発明のように傾斜させた
平行な帯状体にすることによって形状磁気異方性を与
え、磁化ベクトルの成分の方向が最初から軸方向に対し
て少し周方向に向けられ、歪みに対する変動量が反磁界
の影響で小さくなるため、前記中間領域のみを利用し、
広い範囲で良好な直線性を得ることができる。
に設けた検出コイルの検出電圧は、磁歪膜内における磁
化ベクトルの軸方向成分の大きさを反映しており、圧縮
力あるいは張力が加わると、逆磁歪効果によって応力磁
気異方性エネルギが喚起されて磁化ベクトルが回転し、
軸方向成分の磁化の大きさが変化する。この変動が検出
電圧の変動量になっており、歪みに対する出力になるこ
の変動量は、磁化ベクトルの軸方向からの回転角をθと
すると、ｃｏｓ２θに比例する。すなわち、磁化ベクト
ルが軸方向に向いているとき、および周方向に向いてい
るときは磁化ベクトルの変動量の線形性が悪くなり、磁
化ベクトルがその中間方向にあるときは変動量が大き
く、圧縮力または張力に対して線形領域が得られる。従
来のセンサにおいては、磁化ベクトルが軸方向から周方
向までの変化を利用しているため、低圧縮力や低張力領
域では線形性が失われるが、本発明のように傾斜させた
平行な帯状体にすることによって形状磁気異方性を与
え、磁化ベクトルの成分の方向が最初から軸方向に対し
て少し周方向に向けられ、歪みに対する変動量が反磁界
の影響で小さくなるため、前記中間領域のみを利用し、
広い範囲で良好な直線性を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】非磁性体からなる歪伝達部材の表
面の少なくとも一部に、歪伝達部材の軸方向に対して傾
斜させた平行な複数個の帯状に形成した磁歪膜を設け、
励磁コイルと検出コイルを凹字形のヨークに収納させた
第１検出器を、前記歪伝達部材の磁歪膜の部分に、対向
面が磁気的に開口するようにヨークの開口を内側にして
空隙を介して対向させ、同様に構成した第２検出器を、
歪伝達部材の磁歪膜のない部分に、対向面が磁気的に開
口するように空隙を介して対向させ、前記励磁コイルを
直列に接続して、歪伝達部材に加わる歪みの値を、前記
検出器のインピーダンス変化として検出するようにして
いる。また、磁歪を有する材料で構成された歪伝達部材
の少なくとも一部に、歪伝達部材の軸方向に対して傾斜
させた平行な複数個の帯状の溝を形成し、励磁コイルと
検出コイルおよび歪伝達部材との対向面を磁気的に開口
させたヨークをそなえた第１検出器を、前記歪伝達部材
の溝部分に空隙を介して対向させ、歪伝達部材の溝のな
い部分に、励磁コイルと検出コイルおよび対向面を磁気
的に閉塞したヨークをそなえた第２検出器を空隙を介し
て対向させ、前記励磁コイルを直列に接続して、歪伝達
部材に加わる歪みの値を、前記検出器のインピーダンス
変化として検出するようにしている。なお、磁歪膜およ
び溝の幅は、歪伝達部材の径や傾斜角などによって選定
することができ、歪伝達部材の軸方向に対する角度は、
３０゜〜６０゜の範囲で傾斜させている。
面の少なくとも一部に、歪伝達部材の軸方向に対して傾
斜させた平行な複数個の帯状に形成した磁歪膜を設け、
励磁コイルと検出コイルを凹字形のヨークに収納させた
第１検出器を、前記歪伝達部材の磁歪膜の部分に、対向
面が磁気的に開口するようにヨークの開口を内側にして
空隙を介して対向させ、同様に構成した第２検出器を、
歪伝達部材の磁歪膜のない部分に、対向面が磁気的に開
口するように空隙を介して対向させ、前記励磁コイルを
直列に接続して、歪伝達部材に加わる歪みの値を、前記
検出器のインピーダンス変化として検出するようにして
いる。また、磁歪を有する材料で構成された歪伝達部材
の少なくとも一部に、歪伝達部材の軸方向に対して傾斜
させた平行な複数個の帯状の溝を形成し、励磁コイルと
検出コイルおよび歪伝達部材との対向面を磁気的に開口
させたヨークをそなえた第１検出器を、前記歪伝達部材
の溝部分に空隙を介して対向させ、歪伝達部材の溝のな
い部分に、励磁コイルと検出コイルおよび対向面を磁気
的に閉塞したヨークをそなえた第２検出器を空隙を介し
て対向させ、前記励磁コイルを直列に接続して、歪伝達
部材に加わる歪みの値を、前記検出器のインピーダンス
変化として検出するようにしている。なお、磁歪膜およ
び溝の幅は、歪伝達部材の径や傾斜角などによって選定
することができ、歪伝達部材の軸方向に対する角度は、
３０゜〜６０゜の範囲で傾斜させている。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。 （実施例１）図１において、１は歪伝達部材で、材質Ｓ
ＵＳ３０４からなる直径２７ｍｍの軸である。２は前記
歪伝達部材１の軸方向幅が２０ｍｍの外周面に、真空技
術を用いて９０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金をスパッタ法によ
って厚さ６μｍに付着させた幅３ｍｍの帯状磁歪膜で、
歪伝達部材の軸方向に対し４５゜に傾斜させ、相互にほ
ぼ３ｍｍの間隔で１４本平行に設けてある。なお、図で
は簡単に示すため磁歪膜を平面的に直線で示している。
この歪伝達部材１の磁歪膜２の周囲に、２００ターンの
第１励磁コイル３１と、４００ターンの第１検出コイル
３２を、凹字状の３％Ｓｉ−Ｆｅからなる幅２０ｍｍの
ヨーク３３に収納した第１検出器３を対向させ、同様に
構成した第２励磁コイル４１、第２検出コイル４２、ヨ
ーク４３をそなえた第２検出器４を、磁歪膜２のない部
分に対向させ、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル４
１を直列に接続して図示しない励磁回路によって励磁さ
せ、第１検出コイル３２の出力と第２検出コイル４２の
出力の差をとるようにしている。このように構成した磁
歪式歪センサと、磁歪膜を幅２０ｍｍで全周面に付着さ
せて同様に形成した従来の歪センサについて、それぞれ
歪伝達部材１に０〜２トン、２〜４トン、４〜６トンお
よぴ０〜６トンの圧縮力を加えた場合の、圧縮力−出力
特性を求め非直線性を測定した。その結果を表１に示し
ている。
する。 （実施例１）図１において、１は歪伝達部材で、材質Ｓ
ＵＳ３０４からなる直径２７ｍｍの軸である。２は前記
歪伝達部材１の軸方向幅が２０ｍｍの外周面に、真空技
術を用いて９０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金をスパッタ法によ
って厚さ６μｍに付着させた幅３ｍｍの帯状磁歪膜で、
歪伝達部材の軸方向に対し４５゜に傾斜させ、相互にほ
ぼ３ｍｍの間隔で１４本平行に設けてある。なお、図で
は簡単に示すため磁歪膜を平面的に直線で示している。
この歪伝達部材１の磁歪膜２の周囲に、２００ターンの
第１励磁コイル３１と、４００ターンの第１検出コイル
３２を、凹字状の３％Ｓｉ−Ｆｅからなる幅２０ｍｍの
ヨーク３３に収納した第１検出器３を対向させ、同様に
構成した第２励磁コイル４１、第２検出コイル４２、ヨ
ーク４３をそなえた第２検出器４を、磁歪膜２のない部
分に対向させ、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル４
１を直列に接続して図示しない励磁回路によって励磁さ
せ、第１検出コイル３２の出力と第２検出コイル４２の
出力の差をとるようにしている。このように構成した磁
歪式歪センサと、磁歪膜を幅２０ｍｍで全周面に付着さ
せて同様に形成した従来の歪センサについて、それぞれ
歪伝達部材１に０〜２トン、２〜４トン、４〜６トンお
よぴ０〜６トンの圧縮力を加えた場合の、圧縮力−出力
特性を求め非直線性を測定した。その結果を表１に示し
ている。
【表１】 この結果から明らかなように、従来の歪センサでは、非
直線性が１％以下になる圧縮力領域は、２〜４トンの場
合だけであるのに対し、本発明による歪センサでは、い
ずれの圧縮力領域においても、非直線性が１％以下であ
ることが判明した。
直線性が１％以下になる圧縮力領域は、２〜４トンの場
合だけであるのに対し、本発明による歪センサでは、い
ずれの圧縮力領域においても、非直線性が１％以下であ
ることが判明した。
【０００９】（実施例２）実施例１の磁歪式歪センサと
従来のセンサに、それぞれ、０〜２トン、２〜４トン、
４〜６トンおよぴ０〜６トンの張力を加え、張力センサ
として用いた場合について、実施例１と同様に比較し
た。その結果は表２に示すように圧縮力の場合と同じ測
定値が得られた。
従来のセンサに、それぞれ、０〜２トン、２〜４トン、
４〜６トンおよぴ０〜６トンの張力を加え、張力センサ
として用いた場合について、実施例１と同様に比較し
た。その結果は表２に示すように圧縮力の場合と同じ測
定値が得られた。
【表２】 したがって、本発明による磁歪式歪センサを張力センサ
として使用しても、圧縮力の場合と同様に、いずれの張
力領域においても非直線性を１％以下に保持できること
が明らかである。
として使用しても、圧縮力の場合と同様に、いずれの張
力領域においても非直線性を１％以下に保持できること
が明らかである。
【００１０】（実施例３）図２は、別の実施例を示すも
ので、１は歪伝達部材で、磁歪をそなえたマルエージン
グ鋼からなる直径２７ｍｍの軸、２ａは前記歪伝達部材
１の一部の表面に設けた溝で、軸方向の長さ２０ｍｍの
部分に軸方向に対して４５゜に傾斜させて深さ０．５ｍ
ｍ、幅３ｍｍの帯状に形成し、相互にほぼ３ｍｍ間隔で
平行に１４本設けている。３は前記溝部分に対向させて
設けた第１検出器で、２００ターンの第１励磁コイル３
１と、４００ターンの第１検出コイル３２を、凹字状に
形成した３％Ｓｉ−Ｆｅの材質からなる外形幅２０ｍｍ
のヨーク３３に収納している。４ａは歪伝達部材１の溝
のない部分に対向させた第２検出器で、２００ターンの
第２励磁コイル４１と、４００ターンの第２検出コイル
４２および３％Ｓｉ−Ｆｅの材質からなる外形幅２０ｍ
ｍのヨーク４３をそなえ、ヨークの開口部に閉塞板４４
を設けてヨーク内で発生した磁界が歪伝達部材１の影響
を受けないように閉磁路を形成している。このように構
成した磁歪式歪センサと、溝を設けていない歪伝達部材
１に前記と同様の第１検出器３と第２検出器４ａを対向
させた歪センサについて、歪伝達部材１に０〜２トン、
２〜４トン、４〜６トンおよぴ０〜６トンの圧縮力を加
えた場合の、圧縮力−出力特性を求め、非直線性を測定
した結果を表３に示している。
ので、１は歪伝達部材で、磁歪をそなえたマルエージン
グ鋼からなる直径２７ｍｍの軸、２ａは前記歪伝達部材
１の一部の表面に設けた溝で、軸方向の長さ２０ｍｍの
部分に軸方向に対して４５゜に傾斜させて深さ０．５ｍ
ｍ、幅３ｍｍの帯状に形成し、相互にほぼ３ｍｍ間隔で
平行に１４本設けている。３は前記溝部分に対向させて
設けた第１検出器で、２００ターンの第１励磁コイル３
１と、４００ターンの第１検出コイル３２を、凹字状に
形成した３％Ｓｉ−Ｆｅの材質からなる外形幅２０ｍｍ
のヨーク３３に収納している。４ａは歪伝達部材１の溝
のない部分に対向させた第２検出器で、２００ターンの
第２励磁コイル４１と、４００ターンの第２検出コイル
４２および３％Ｓｉ−Ｆｅの材質からなる外形幅２０ｍ
ｍのヨーク４３をそなえ、ヨークの開口部に閉塞板４４
を設けてヨーク内で発生した磁界が歪伝達部材１の影響
を受けないように閉磁路を形成している。このように構
成した磁歪式歪センサと、溝を設けていない歪伝達部材
１に前記と同様の第１検出器３と第２検出器４ａを対向
させた歪センサについて、歪伝達部材１に０〜２トン、
２〜４トン、４〜６トンおよぴ０〜６トンの圧縮力を加
えた場合の、圧縮力−出力特性を求め、非直線性を測定
した結果を表３に示している。
【表３】 この結果から、溝を設けていない歪センサでは、非直線
性が１％以下になる圧縮力領域は、２〜４トンだけであ
るのに対し、本発明による歪センサでは、いずれの圧縮
力領域においても、非直線性が１％以下であることがわ
かった。
性が１％以下になる圧縮力領域は、２〜４トンだけであ
るのに対し、本発明による歪センサでは、いずれの圧縮
力領域においても、非直線性が１％以下であることがわ
かった。
【００１１】（実施例４）前記の実施例３では、歪伝達
部材１に圧縮力を加えて測定したが、同じ構成のセンサ
に張力を加えて同様に測定した結果、表４に示すよう
に、同じ測定値が得られた。
部材１に圧縮力を加えて測定したが、同じ構成のセンサ
に張力を加えて同様に測定した結果、表４に示すよう
に、同じ測定値が得られた。
【表４】 したがって、張力センサとして用いた場合も、圧縮力の
場合と同様に本発明の歪センサではいずれの張力領域に
おいても、１％以下の非直線性を得ることができる。
場合と同様に本発明の歪センサではいずれの張力領域に
おいても、１％以下の非直線性を得ることができる。
【００１２】上記の実施例では、いずれも帯状の磁歪膜
２あるいは帯状の溝５を、歪伝達部材１の軸方向に対し
て４５゜に傾斜させて設けているが、この傾斜角度は４
５゜に限られるものではない。実施例２と同様の構成
で、磁歪膜２の傾斜角を０゜から９０゜まで１０゜づつ
変えたセンサについて、０〜６トンの張力を加えて非直
線性の変化を測定したときの結果を図３に示している。
この結果から、磁歪膜または溝の傾斜を、３０゜〜６０
゜の範囲で設定するようにすれば、ほぼ１％以下の非直
線性を得られることがわかる。
２あるいは帯状の溝５を、歪伝達部材１の軸方向に対し
て４５゜に傾斜させて設けているが、この傾斜角度は４
５゜に限られるものではない。実施例２と同様の構成
で、磁歪膜２の傾斜角を０゜から９０゜まで１０゜づつ
変えたセンサについて、０〜６トンの張力を加えて非直
線性の変化を測定したときの結果を図３に示している。
この結果から、磁歪膜または溝の傾斜を、３０゜〜６０
゜の範囲で設定するようにすれば、ほぼ１％以下の非直
線性を得られることがわかる。
【００１３】
【発明の効果】このように本発明は、歪伝達部材が非磁
性体からなる場合は、歪伝達部材表面の少なくとも一部
に、歪伝達部材の軸方向に対して傾斜させた平行な複数
個の帯状に形成された磁歪膜を設け、前記磁歪膜の部分
と磁歪膜のない部分に、励磁コイルと検出コイルおよび
歪伝達部材との対向面を磁気的に開口させたヨークをそ
なえた第１検出器と第２検出器をそれぞれ対向させ、歪
伝達部材が磁歪を有する材料で構成されている場合は、
前記磁歪膜の位置に歪伝達部材の軸方向に対して傾斜さ
せた平行な複数個の帯状の溝を形成して、溝部分に対向
させて対向面を磁気的に開口させた第１検出器と、溝の
ない部分に対向させて対向面を磁気的に閉塞した第２検
出器を設けているので、磁化ベクトルの成分の方向が軸
方向に対して最初から少し周方向に向けられ、歪みによ
る磁化ベクトルの変動量が大きく、圧縮力または張力に
対して大きな線形領域が得られる。また、磁歪膜および
溝を、歪伝達部材の軸方向に対して３０゜〜６０゜の範
囲で傾斜させることにより、歪みを加えたときの出力の
非直線性を１％以下にすることができ、検出精度を向上
させる効果が得られる。
性体からなる場合は、歪伝達部材表面の少なくとも一部
に、歪伝達部材の軸方向に対して傾斜させた平行な複数
個の帯状に形成された磁歪膜を設け、前記磁歪膜の部分
と磁歪膜のない部分に、励磁コイルと検出コイルおよび
歪伝達部材との対向面を磁気的に開口させたヨークをそ
なえた第１検出器と第２検出器をそれぞれ対向させ、歪
伝達部材が磁歪を有する材料で構成されている場合は、
前記磁歪膜の位置に歪伝達部材の軸方向に対して傾斜さ
せた平行な複数個の帯状の溝を形成して、溝部分に対向
させて対向面を磁気的に開口させた第１検出器と、溝の
ない部分に対向させて対向面を磁気的に閉塞した第２検
出器を設けているので、磁化ベクトルの成分の方向が軸
方向に対して最初から少し周方向に向けられ、歪みによ
る磁化ベクトルの変動量が大きく、圧縮力または張力に
対して大きな線形領域が得られる。また、磁歪膜および
溝を、歪伝達部材の軸方向に対して３０゜〜６０゜の範
囲で傾斜させることにより、歪みを加えたときの出力の
非直線性を１％以下にすることができ、検出精度を向上
させる効果が得られる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】別の実施例を示す構成図である。
【図３】帯状磁歪膜の角度を変えたときの出力の非直線
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
【図４】従来の磁歪式張力センサの構成を示す説明図で
ある。
ある。
１ 歪伝達部材 ２ 磁歪膜 ２ａ 溝 ３ 第１検出器 ３１ 第１励磁コイル ３２ 第１検出コイル ３３ ヨーク ４ 第２検出器 ４ａ 第２検出器 ４１ 第２励磁コイル ４２ 第２検出コイル ４３ ヨーク ４４ 閉塞板
Claims (3)
- 【請求項１】 非磁性体からなる歪伝達部材の表面の少
なくとも一部に磁歪膜を形成し、前記磁歪膜の部分と磁
歪膜のない部分にそれぞれ対向させ、励磁コイルと検出
コイルおよび歪伝達部材との対向面を磁気的に開口させ
たヨークをそなえた第１検出器と第２検出器を設け、前
記励磁コイルを直列に接続し、歪伝達部材に加わる圧縮
力または張力による歪みの値を、前記検出器のインピー
ダンス変化として検出する磁歪式歪センサにおいて、前
記磁歪膜が、歪伝達部材の軸方向に対して傾斜させた複
数個の平行な帯状磁歪膜で形成されていることを特徴と
する磁歪式歪センサ。 - 【請求項２】 磁歪を有する材料で構成された歪伝達部
材と、この歪伝達部材の少なくとも一部に対向させて励
磁コイルと検出コイルおよび歪伝達部材との対向面を磁
気的に開口させたヨークをそなえた第１検出器と、励磁
コイルと検出コイルおよび対向面を磁気的に閉塞したヨ
ークをそなえた第２検出器を設け、前記励磁コイルを直
列に接続し、歪伝達部材に加わる圧縮力または張力によ
る歪みの値を、前記検出器のインピーダンス変化として
検出する磁歪式歪センサにおいて、前記歪伝達部材の第
１検出器が対向する部分に、歪伝達部材の軸方向に対し
て傾斜させた複数個の平行な帯状の溝を形成しているこ
とを特徴とする磁歪式歪センサ。 - 【請求項３】 前記磁歪膜および溝が、歪伝達部材の軸
方向に対して３０゜〜６０゜の範囲で傾斜している請求
項１または２の磁歪式歪センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34870195A JPH09166504A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 磁歪式歪センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34870195A JPH09166504A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 磁歪式歪センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166504A true JPH09166504A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18398784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34870195A Pending JPH09166504A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 磁歪式歪センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010038913A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-02-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 磁歪式荷重センサおよびそれを備えた移動体 |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP34870195A patent/JPH09166504A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010038913A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-02-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 磁歪式荷重センサおよびそれを備えた移動体 |
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