JPH10253399A - 磁歪式変位検出装置 - Google Patents
磁歪式変位検出装置Info
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- JPH10253399A JPH10253399A JP5760497A JP5760497A JPH10253399A JP H10253399 A JPH10253399 A JP H10253399A JP 5760497 A JP5760497 A JP 5760497A JP 5760497 A JP5760497 A JP 5760497A JP H10253399 A JPH10253399 A JP H10253399A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- magnetostrictive material
- magnetostrictive
- displacement
- elastic wave
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】検出精度の向上に有利な磁歪式変位検出装置を
提供する。 【解決手段】この装置は、磁歪材（５）と、磁歪材
（５）の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材
（９）と、永久磁石（６）と、磁歪材（５）に電流パル
スを供給するパルス供給手段（７０）と、磁歪材（５）
の他端部の側に設けられ弾性波を受信する受信手段
（４）とをもつ。磁歪材（５）の延設方向において永久
磁石（６）の変位を増幅した物理量を把握し、その物理
量に基づいて永久磁石（６）の相対変位を検出する変位
増幅検出手段が設けられている。
提供する。 【解決手段】この装置は、磁歪材（５）と、磁歪材
（５）の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材
（９）と、永久磁石（６）と、磁歪材（５）に電流パル
スを供給するパルス供給手段（７０）と、磁歪材（５）
の他端部の側に設けられ弾性波を受信する受信手段
（４）とをもつ。磁歪材（５）の延設方向において永久
磁石（６）の変位を増幅した物理量を把握し、その物理
量に基づいて永久磁石（６）の相対変位を検出する変位
増幅検出手段が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪式変位検出装
置に関する。本発明は、可動部の変位を検出する場合に
適用できる。
置に関する。本発明は、可動部の変位を検出する場合に
適用できる。
【０００２】
【従来の技術】磁歪式変位検出装置として、図４に示す
ように、基体１００と、基体１００に架設状態に保持さ
れた線状の磁歪材２００と、磁歪材２００に対向する位
置に磁歪材２００と略同軸的に設けられたリング状の永
久磁石３００と、磁歪材２００に電流パルスを供給する
パルス供給回路４００と、受信コイル５００とを備えた
ものが知られている。
ように、基体１００と、基体１００に架設状態に保持さ
れた線状の磁歪材２００と、磁歪材２００に対向する位
置に磁歪材２００と略同軸的に設けられたリング状の永
久磁石３００と、磁歪材２００に電流パルスを供給する
パルス供給回路４００と、受信コイル５００とを備えた
ものが知られている。
【０００３】永久磁石３００は可動部に保持されてお
り、可動部の移動に伴って、磁歪材２００の延設方向に
沿ってつまり矢印Ｘ１、Ｘ２方向に沿って基体１００に
対して相対変位する。この磁歪式変位検出装置の検出原
理は次のようである。即ち、パルス供給回路４００によ
り磁歪材２００にこれの他端部２００ｅから電流パルス
が供給されると、磁歪材２００の回りに右ねじの法則に
基づいて円周方向の磁場が発生する。この磁場の変化は
受信コイル５００によって電圧信号として検出される。
この磁場が永久磁石３００の磁場に加わると、Wiedeman
n 効果により、磁歪材２００のうち、永久磁石３００の
近傍にねじり歪みが発生する。
り、可動部の移動に伴って、磁歪材２００の延設方向に
沿ってつまり矢印Ｘ１、Ｘ２方向に沿って基体１００に
対して相対変位する。この磁歪式変位検出装置の検出原
理は次のようである。即ち、パルス供給回路４００によ
り磁歪材２００にこれの他端部２００ｅから電流パルス
が供給されると、磁歪材２００の回りに右ねじの法則に
基づいて円周方向の磁場が発生する。この磁場の変化は
受信コイル５００によって電圧信号として検出される。
この磁場が永久磁石３００の磁場に加わると、Wiedeman
n 効果により、磁歪材２００のうち、永久磁石３００の
近傍にねじり歪みが発生する。
【０００４】そして、磁歪材２００のねじり歪みに基づ
く弾性波が磁歪材２００上を所定の速度（一般的には音
速）で矢印Ｘ１方向に向けてつまり受信コイル５００に
向けて伝達される。これを直接波という。直接波が受信
コイル５００に到達すると、磁歪逆効果に基づいた磁場
変化が受信コイル５００により電圧信号として検出さ
れ、更に波形整形回路４０１で波形整形され、更に信号
処理・時間計測回路４０２を経て時間計測される。
く弾性波が磁歪材２００上を所定の速度（一般的には音
速）で矢印Ｘ１方向に向けてつまり受信コイル５００に
向けて伝達される。これを直接波という。直接波が受信
コイル５００に到達すると、磁歪逆効果に基づいた磁場
変化が受信コイル５００により電圧信号として検出さ
れ、更に波形整形回路４０１で波形整形され、更に信号
処理・時間計測回路４０２を経て時間計測される。
【０００５】従って上記した磁歪式変位検出装置では、
磁歪材２００のうち永久磁石３００の近傍で発生した弾
性波の直接波が受信コイル５００に伝搬される伝搬時間
を計測すれば、受信コイル５００と永久磁石３００との
距離Ｌｏ（図４参照）が検出され、これに基づいて磁歪
材２００の延設方向における永久磁石３００の相対変位
が検出される。
磁歪材２００のうち永久磁石３００の近傍で発生した弾
性波の直接波が受信コイル５００に伝搬される伝搬時間
を計測すれば、受信コイル５００と永久磁石３００との
距離Ｌｏ（図４参照）が検出され、これに基づいて磁歪
材２００の延設方向における永久磁石３００の相対変位
が検出される。
【０００６】この装置では、図４から理解できるよう
に、コイルバネ６００、減衰部材７００が配置されてい
る。コイルバネ６００は、磁歪材２００にこれの延設方
向に沿った張力を付与するためのものである。コイルバ
ネ６００による張力付与機能により磁歪材２００が緊張
され、磁歪式変位検出装置における検出精度が確保され
る。
に、コイルバネ６００、減衰部材７００が配置されてい
る。コイルバネ６００は、磁歪材２００にこれの延設方
向に沿った張力を付与するためのものである。コイルバ
ネ６００による張力付与機能により磁歪材２００が緊張
され、磁歪式変位検出装置における検出精度が確保され
る。
【０００７】また特開平７−３０６０３０号公報には、
図６に示すように、磁歪材２００、受信コイル５００、
永久磁石３００が設けられていると共に、磁歪材２００
の一端部２００ｃをコイルバネ６００で引張って基体１
００の固定部１０１に固定する方式の磁歪式変位検出装
置が開示されている。この装置では、磁歪材２００に沿
って受信コイル５００に直接近づくように矢印Ｘ１方向
に進行する弾性波を直接波とし、受信コイル５００から
遠ざかる方向に一旦矢印Ｘ２方向に前進した後、反射部
材８００で反射し受信コイル５００に近づくように矢印
Ｘ１方向に進行する弾性波を反射波とする。
図６に示すように、磁歪材２００、受信コイル５００、
永久磁石３００が設けられていると共に、磁歪材２００
の一端部２００ｃをコイルバネ６００で引張って基体１
００の固定部１０１に固定する方式の磁歪式変位検出装
置が開示されている。この装置では、磁歪材２００に沿
って受信コイル５００に直接近づくように矢印Ｘ１方向
に進行する弾性波を直接波とし、受信コイル５００から
遠ざかる方向に一旦矢印Ｘ２方向に前進した後、反射部
材８００で反射し受信コイル５００に近づくように矢印
Ｘ１方向に進行する弾性波を反射波とする。
【０００８】ここでこの装置では、直接波が受信コイル
５００へ伝搬される伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信
コイル５００へ伝搬される伝搬時間をＴＢとし、受信コ
イル５００と永久磁石３００との距離をＬO とし、受信
コイル５００と反射部材８００との距離をＬとしたと
き、（ＬO ／２Ｌ）＝〔ＴＡ／（ＴＡ＋ＴＢ）〕に基づ
いて、ＬO を求め、これにより永久磁石３００の変位を
検出することにしている。図６に示す特開平７−３０６
０３０号公報に係る技術は、永久磁石３００の変位を増
幅して把握するものではない。
５００へ伝搬される伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信
コイル５００へ伝搬される伝搬時間をＴＢとし、受信コ
イル５００と永久磁石３００との距離をＬO とし、受信
コイル５００と反射部材８００との距離をＬとしたと
き、（ＬO ／２Ｌ）＝〔ＴＡ／（ＴＡ＋ＴＢ）〕に基づ
いて、ＬO を求め、これにより永久磁石３００の変位を
検出することにしている。図６に示す特開平７−３０６
０３０号公報に係る技術は、永久磁石３００の変位を増
幅して把握するものではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術に係
る磁歪式変位検出装置においては、一層の検出精度の向
上が要望されている。図５は、上記した図４に示す装置
における信号波形を示す。図５（Ａ）は磁歪材２００に
供給する電流パルスＩｃｏを示す。図５（Ｂ）は、電流
パルスＩｃｏが受信コイル５００で受信された信号Ｃ１
０を示すと共に、永久磁石３００から矢印Ｘ１方向に進
行した直接波が受信コイル５００で受信された信号Ｃ２
０（Ｖ max ＝Ｖ1 ）を示す。図５（Ｃ）は受信コイル５
００で受信された信号Ｃ１０、Ｃ２０を波形整形回路４
０１で矩形波に波形整形した矩形波信号Ｄ１０、Ｄ２０
を示す。前記した波形整形回路４０１は、しきい値（ス
レショルド電圧）をＶO（ＶO ＜Ｖ1 ）としたコンパレ
ータを備えている。従って、直接波の信号Ｃ２０のう
ち、しきい値ＶO を越えた領域がオンとされ、ＶO 未満
の領域がオフとされ、この結果、図５（Ｃ）の矩形波形
信号Ｄ２０が得られる。
る磁歪式変位検出装置においては、一層の検出精度の向
上が要望されている。図５は、上記した図４に示す装置
における信号波形を示す。図５（Ａ）は磁歪材２００に
供給する電流パルスＩｃｏを示す。図５（Ｂ）は、電流
パルスＩｃｏが受信コイル５００で受信された信号Ｃ１
０を示すと共に、永久磁石３００から矢印Ｘ１方向に進
行した直接波が受信コイル５００で受信された信号Ｃ２
０（Ｖ max ＝Ｖ1 ）を示す。図５（Ｃ）は受信コイル５
００で受信された信号Ｃ１０、Ｃ２０を波形整形回路４
０１で矩形波に波形整形した矩形波信号Ｄ１０、Ｄ２０
を示す。前記した波形整形回路４０１は、しきい値（ス
レショルド電圧）をＶO（ＶO ＜Ｖ1 ）としたコンパレ
ータを備えている。従って、直接波の信号Ｃ２０のう
ち、しきい値ＶO を越えた領域がオンとされ、ＶO 未満
の領域がオフとされ、この結果、図５（Ｃ）の矩形波形
信号Ｄ２０が得られる。
【００１０】ところで上記した直接波の伝搬時間は、SI
N 波状の信号Ｃ２０の中央値Ｃ２０ k を基準とすること
が好ましい。つまり直接波の伝搬時間の真値ＴO （図５
（Ｂ））それ自体を計測することが好ましい。しかしな
がら波形整形回路４０１のコンパレータのしきい値がＶ
O に設定されている関係上、図５（Ｂ）に示す真値ＴO
が計測されない。実際には、しきい値ＶO に係る垂線Ｗ
ｘを基準としたＴO ’が計測値として検出される。図５
（Ｂ）から理解できるように、しきい値ＶO の影響のた
め、計測値ＴO ’は、真値ＴOよりもΔＴぶん短縮され
る。
N 波状の信号Ｃ２０の中央値Ｃ２０ k を基準とすること
が好ましい。つまり直接波の伝搬時間の真値ＴO （図５
（Ｂ））それ自体を計測することが好ましい。しかしな
がら波形整形回路４０１のコンパレータのしきい値がＶ
O に設定されている関係上、図５（Ｂ）に示す真値ＴO
が計測されない。実際には、しきい値ＶO に係る垂線Ｗ
ｘを基準としたＴO ’が計測値として検出される。図５
（Ｂ）から理解できるように、しきい値ＶO の影響のた
め、計測値ＴO ’は、真値ＴOよりもΔＴぶん短縮され
る。
【００１１】ΔＴを低減するには、しきい値ＶO を下げ
ることも考えられる。しかし誤動作防止のため、所定の
大きさのしきい値ＶO は必要である。このように波形整
形の際にコンパレータが使用されるため、伝搬時間の計
測には誤差が生じる。従って検出精度の向上のため、誤
差の低減が要請されている。本発明は上記した実情に鑑
みなされたものであり、各請求項は、検出精度の向上に
有利な磁歪式変位検出装置を提供することを課題とす
る。
ることも考えられる。しかし誤動作防止のため、所定の
大きさのしきい値ＶO は必要である。このように波形整
形の際にコンパレータが使用されるため、伝搬時間の計
測には誤差が生じる。従って検出精度の向上のため、誤
差の低減が要請されている。本発明は上記した実情に鑑
みなされたものであり、各請求項は、検出精度の向上に
有利な磁歪式変位検出装置を提供することを課題とす
る。
【００１２】請求項３は、更に、しきい値で波形整形す
る波形整形回路が用いられた場合における計測誤差を低
減、回避でき、これにより検出精度の向上に有利な磁歪
式変位検出装置を提供することを課題とする。
る波形整形回路が用いられた場合における計測誤差を低
減、回避でき、これにより検出精度の向上に有利な磁歪
式変位検出装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】 請求項１に係る磁歪式変位検出装置は、一方向に延設
された状態で架設され弾性波を発生可能な磁歪材と、磁
歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材と、
磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石と、
磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルスを供
給するパルス供給手段と、磁歪材の他端部の側に設けら
れ、電流パルスによる磁場と永久磁石による磁場とに基
づいて磁歪材に発生する永久磁石の相対位置に応じた弾
性波を受信する受信手段と、受信手段による弾性波の受
信に伴い、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変
位を検出する検出手段とを具備する磁歪式変位検出装置
において、検出手段は、磁歪材の延設方向において永久
磁石の変位を増幅した物理量を検出し、その物理量に基
づいて、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変位
を検出する変位増幅手段を具備することを特徴とするも
のである。 請求項２に係る磁歪式変位検出装置によれば、請求項
１において、変位増幅手段は、磁歪材の延設方向におい
て永久磁石と反射部材との距離をＬ1 としたとき、実質
的に（２×Ｌ1 ）に関する物理量を検出し、この物理量
に基づいて、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対
変位を検出することを特徴とするものである。 請求項３に係る磁歪式変位検出装置は、一方向に延設
された状態で架設され弾性波を発生可能な磁歪材と、磁
歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材と、
磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石と、
磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルスを供
給するパルス供給手段と、磁歪材の他端部の側に設けら
れ、電流パルスによる磁場と永久磁石による磁場とに基
づいて磁歪材に発生する永久磁石の相対位置に応じた弾
性波を受信する受信手段と、受信手段による弾性波の受
信に伴い、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変
位を検出する検出手段とを具備する磁歪式変位検出装置
において、検出手段は、磁歪材に沿って受信手段に直接
近づくように進行する弾性波を直接波とし、受信手段か
ら遠ざかる方向に前進した後、反射部材で反射し受信手
段に近づくように進行する弾性波を反射波とし、直接波
が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＡとし、反射
波が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＢとしたと
き、（ＴＢ−ＴＡ）に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対変位を検出することを特徴とするも
のである。
された状態で架設され弾性波を発生可能な磁歪材と、磁
歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材と、
磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石と、
磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルスを供
給するパルス供給手段と、磁歪材の他端部の側に設けら
れ、電流パルスによる磁場と永久磁石による磁場とに基
づいて磁歪材に発生する永久磁石の相対位置に応じた弾
性波を受信する受信手段と、受信手段による弾性波の受
信に伴い、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変
位を検出する検出手段とを具備する磁歪式変位検出装置
において、検出手段は、磁歪材の延設方向において永久
磁石の変位を増幅した物理量を検出し、その物理量に基
づいて、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変位
を検出する変位増幅手段を具備することを特徴とするも
のである。 請求項２に係る磁歪式変位検出装置によれば、請求項
１において、変位増幅手段は、磁歪材の延設方向におい
て永久磁石と反射部材との距離をＬ1 としたとき、実質
的に（２×Ｌ1 ）に関する物理量を検出し、この物理量
に基づいて、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対
変位を検出することを特徴とするものである。 請求項３に係る磁歪式変位検出装置は、一方向に延設
された状態で架設され弾性波を発生可能な磁歪材と、磁
歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材と、
磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石と、
磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルスを供
給するパルス供給手段と、磁歪材の他端部の側に設けら
れ、電流パルスによる磁場と永久磁石による磁場とに基
づいて磁歪材に発生する永久磁石の相対位置に応じた弾
性波を受信する受信手段と、受信手段による弾性波の受
信に伴い、磁歪材の延設方向における永久磁石の相対変
位を検出する検出手段とを具備する磁歪式変位検出装置
において、検出手段は、磁歪材に沿って受信手段に直接
近づくように進行する弾性波を直接波とし、受信手段か
ら遠ざかる方向に前進した後、反射部材で反射し受信手
段に近づくように進行する弾性波を反射波とし、直接波
が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＡとし、反射
波が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＢとしたと
き、（ＴＢ−ＴＡ）に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対変位を検出することを特徴とするも
のである。
【００１４】
【発明の実施形態】 各請求項に係る装置においては、パルス供給手段から
電流パルスが磁歪材にこれの延設方向に沿って供給され
る。従来技術と同様に、電流パルスに基づく磁場が永久
磁石の磁場に作用すると、磁歪材のうち永久磁石の近傍
に弾性波が発生する。この弾性波は磁歪材に沿って伝達
され、受信手段で受信される。これに基づいて永久磁石
の相対変位が検出される。 請求項１に係る装置によれば、検出手段の変位増幅手
段により、永久磁石の相対変位を増幅した物理量が検出
される。その物理量に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対変位が検出される。即ち、永久磁石
がΔＬ変位したとすると、ΔＬが増幅されて検出され
る。故に、永久磁石の相対変位を検出する検出精度が向
上する。 請求項２に係る装置によれば、磁歪材の延設方向にお
いて永久磁石と反射部材との距離をＬ1 としたとき、変
位増幅手段は実質的に（２×Ｌ1 ）に関する物理量を検
出する。この物理量に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対位置が検出される。
電流パルスが磁歪材にこれの延設方向に沿って供給され
る。従来技術と同様に、電流パルスに基づく磁場が永久
磁石の磁場に作用すると、磁歪材のうち永久磁石の近傍
に弾性波が発生する。この弾性波は磁歪材に沿って伝達
され、受信手段で受信される。これに基づいて永久磁石
の相対変位が検出される。 請求項１に係る装置によれば、検出手段の変位増幅手
段により、永久磁石の相対変位を増幅した物理量が検出
される。その物理量に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対変位が検出される。即ち、永久磁石
がΔＬ変位したとすると、ΔＬが増幅されて検出され
る。故に、永久磁石の相対変位を検出する検出精度が向
上する。 請求項２に係る装置によれば、磁歪材の延設方向にお
いて永久磁石と反射部材との距離をＬ1 としたとき、変
位増幅手段は実質的に（２×Ｌ1 ）に関する物理量を検
出する。この物理量に基づいて、磁歪材の延設方向にお
ける永久磁石の相対位置が検出される。
【００１５】ここで磁歪材の延設方向において、永久磁
石の現在の位置をＬｗとしたとき、永久磁石がＬｗから
ΔＬ変位したとすると、２×（Ｌｗ＋ΔＬ）＝２・Ｌｗ
＋２・ΔＬが検出されることになる。即ち、永久磁石の
変位量ΔＬが実質的に２倍に増幅されて検出されるた
め、検出精度が向上する。請求項３に係る装置によれ
ば、直接波が受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＡと
し、反射波が受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＢとし
たとき、反射波の伝搬時間ＴＢと直接波の伝搬時間ＴＡ
との差である（ＴＢ−ＴＡ）の値に基づいて、磁歪材の
延設方向における永久磁石の相対変位が検出される。反
射波に係るＴＢと直接波に係るＴＡとの差は、後述する
ように実質的に（２×Ｌ1 ）に係る物理量に相当する。
石の現在の位置をＬｗとしたとき、永久磁石がＬｗから
ΔＬ変位したとすると、２×（Ｌｗ＋ΔＬ）＝２・Ｌｗ
＋２・ΔＬが検出されることになる。即ち、永久磁石の
変位量ΔＬが実質的に２倍に増幅されて検出されるた
め、検出精度が向上する。請求項３に係る装置によれ
ば、直接波が受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＡと
し、反射波が受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＢとし
たとき、反射波の伝搬時間ＴＢと直接波の伝搬時間ＴＡ
との差である（ＴＢ−ＴＡ）の値に基づいて、磁歪材の
延設方向における永久磁石の相対変位が検出される。反
射波に係るＴＢと直接波に係るＴＡとの差は、後述する
ように実質的に（２×Ｌ1 ）に係る物理量に相当する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図４を参
照して説明する。本実施例は車両に搭載され車高を検出
するハイトセンサに適用したものである。 （実施例の構成）図１から理解できるように、基体１
は、収容室１０ａをもつ非磁性材料（例えば真鍮、アル
ミ系合金）で形成された長尺状をなす収容管体１０をも
つ。
照して説明する。本実施例は車両に搭載され車高を検出
するハイトセンサに適用したものである。 （実施例の構成）図１から理解できるように、基体１
は、収容室１０ａをもつ非磁性材料（例えば真鍮、アル
ミ系合金）で形成された長尺状をなす収容管体１０をも
つ。
【００１７】図１から理解できるように収容管体１０
は、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に延設されている。収容管体１
０は、後述する回路７０、７５、７７、７８、７９を含
むＥＣＵと共に、車両のバネ上部分に搭載されている。
磁歪材５は収容室１０ａ内で線状に長くのびている。磁
歪材５は例えばＮｉ−Ｆｅ系合金で形成できる。磁歪材
５の一端部５ｃは、収容管体１０の閉鎖壁１０ｆにコイ
ルバネ９を介して、収容管体１０の長手方向の一端部１
０ｃに結合されている。コイルバネ９は、磁歪材５に張
力を付与すると共に、矢印Ｘ２方向に進行した弾性波を
反射させる反射部材として機能する。磁歪材５の他端部
５ｅは、収容管体１０の長手方向の他端部１０ｅにホル
ダ１８を介して支持されている。収容管体１０の他端部
１０ｅには反射部材１６が設けられているが、これに代
えてゴム等の高分子材料で形成された減衰部材を収容管
体１０の他端部１０ｅに設けても良い。
は、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に延設されている。収容管体１
０は、後述する回路７０、７５、７７、７８、７９を含
むＥＣＵと共に、車両のバネ上部分に搭載されている。
磁歪材５は収容室１０ａ内で線状に長くのびている。磁
歪材５は例えばＮｉ−Ｆｅ系合金で形成できる。磁歪材
５の一端部５ｃは、収容管体１０の閉鎖壁１０ｆにコイ
ルバネ９を介して、収容管体１０の長手方向の一端部１
０ｃに結合されている。コイルバネ９は、磁歪材５に張
力を付与すると共に、矢印Ｘ２方向に進行した弾性波を
反射させる反射部材として機能する。磁歪材５の他端部
５ｅは、収容管体１０の長手方向の他端部１０ｅにホル
ダ１８を介して支持されている。収容管体１０の他端部
１０ｅには反射部材１６が設けられているが、これに代
えてゴム等の高分子材料で形成された減衰部材を収容管
体１０の他端部１０ｅに設けても良い。
【００１８】図１から理解できるように磁歪材５を略同
軸的に包囲するように、リング状の永久磁石６が設けら
れている。永久磁石６の内周面６ｉは収容管体１０を介
して磁歪材５に対向している。永久磁石６の軸端面６
ａ、６ｃは磁極（Ｎ極、Ｓ極）とされている。本実施例
では、永久磁石６は２個ではなく１個装備されているだ
けであり、永久磁石シングル方式である。
軸的に包囲するように、リング状の永久磁石６が設けら
れている。永久磁石６の内周面６ｉは収容管体１０を介
して磁歪材５に対向している。永久磁石６の軸端面６
ａ、６ｃは磁極（Ｎ極、Ｓ極）とされている。本実施例
では、永久磁石６は２個ではなく１個装備されているだ
けであり、永久磁石シングル方式である。
【００１９】可動部６０は、車両のバネ上部分とバネ下
部分との相対変位に応じて左右方向へ移動し、バネ下部
分に対するバネ上部分の高さ、つまり車高に対応した位
置を取る部材である。可動部６０に永久磁石６は保持さ
れている。永久磁石６は、可動部６０の移動に伴い矢印
Ｘ１、Ｘ２方向に磁歪材５に沿って、つまり収容管体１
０に沿って相対移動する。
部分との相対変位に応じて左右方向へ移動し、バネ下部
分に対するバネ上部分の高さ、つまり車高に対応した位
置を取る部材である。可動部６０に永久磁石６は保持さ
れている。永久磁石６は、可動部６０の移動に伴い矢印
Ｘ１、Ｘ２方向に磁歪材５に沿って、つまり収容管体１
０に沿って相対移動する。
【００２０】磁歪材５の他端部５ｅには、給電信号線７
１を介してパルス供給手段としてのパルス供給回路７０
が電気的に接続されている。受信手段としての受信コイ
ル４は磁歪材５の他端部５ｅの側に位置しており、ホル
ダ１８に巻回されて保持されている。図１に示すよう
に、受信コイル４とコイルバネ９の先端部９ｃとの間の
距離は固定値であり、Ｌで示される。
１を介してパルス供給手段としてのパルス供給回路７０
が電気的に接続されている。受信手段としての受信コイ
ル４は磁歪材５の他端部５ｅの側に位置しており、ホル
ダ１８に巻回されて保持されている。図１に示すよう
に、受信コイル４とコイルバネ９の先端部９ｃとの間の
距離は固定値であり、Ｌで示される。
【００２１】受信コイル４には、検出手段として機能す
る波形整形回路７５が受信信号線７３を介して電気的に
接続されている。パルス供給回路７０及び波形整形回路
７５はそれぞれ信号線７０ｒ、７５ｒ、７５ｓを介して
信号処理・時間計測回路７７、７８に接続され、更に信
号線７７ｍ、７８ｍを介して信号処理・時間計測回路７
９に接続されている。
る波形整形回路７５が受信信号線７３を介して電気的に
接続されている。パルス供給回路７０及び波形整形回路
７５はそれぞれ信号線７０ｒ、７５ｒ、７５ｓを介して
信号処理・時間計測回路７７、７８に接続され、更に信
号線７７ｍ、７８ｍを介して信号処理・時間計測回路７
９に接続されている。
【００２２】本実施例に係る磁歪式変位検出装置の作動
について、信号波形のタイミングを示す図２を参照して
説明する。図２（Ａ）はパルス供給回路７０における信
号波形を示す。図２（Ｂ）は受信コイル４で受信した信
号波形を示す。図２（Ｃ）は受信コイル４で受信した信
号の波形を波形整形回路７５で波形整形した矩形波を示
す。
について、信号波形のタイミングを示す図２を参照して
説明する。図２（Ａ）はパルス供給回路７０における信
号波形を示す。図２（Ｂ）は受信コイル４で受信した信
号波形を示す。図２（Ｃ）は受信コイル４で受信した信
号の波形を波形整形回路７５で波形整形した矩形波を示
す。
【００２３】本実施例では、図２（Ａ）に示す電流パル
スＩｃがパルス供給回路７０から磁歪材５の他端部５ｅ
に供給される。電流パルスＩｃは磁歪材５の他端部５ｅ
から一端部５ｃに向かって磁歪材５に沿って矢印Ｘ２方
向に流れる。電流パルスＩｃに基づく磁場変化は、受信
コイル４を通過する際に受信コイル４によって励起信号
Ｃ１（図２（Ｂ）参照）として検出される。この電流パ
ルスＩｃ供給時刻を開始時刻とする。
スＩｃがパルス供給回路７０から磁歪材５の他端部５ｅ
に供給される。電流パルスＩｃは磁歪材５の他端部５ｅ
から一端部５ｃに向かって磁歪材５に沿って矢印Ｘ２方
向に流れる。電流パルスＩｃに基づく磁場変化は、受信
コイル４を通過する際に受信コイル４によって励起信号
Ｃ１（図２（Ｂ）参照）として検出される。この電流パ
ルスＩｃ供給時刻を開始時刻とする。
【００２４】従来からの磁歪式変位検出装置と同様に、
電流パルスＩｃに基づく磁場が永久磁石６の磁場に作用
すると、永久磁石６の近傍の磁歪材５の部分にねじり歪
みが発生する。この結果、ねじり歪みに基づく弾性波が
磁歪材５上を所定の速度（一般的には音速）で矢印Ｘ１
方向に向けて、つまり直接に受信コイル４に向けて進行
する。この弾性波を直接波とする。
電流パルスＩｃに基づく磁場が永久磁石６の磁場に作用
すると、永久磁石６の近傍の磁歪材５の部分にねじり歪
みが発生する。この結果、ねじり歪みに基づく弾性波が
磁歪材５上を所定の速度（一般的には音速）で矢印Ｘ１
方向に向けて、つまり直接に受信コイル４に向けて進行
する。この弾性波を直接波とする。
【００２５】更に、ねじり歪みに基づく弾性波が磁歪材
５上を所定の速度で矢印Ｘ２方向に向けて進行し、コイ
ルバネ９の先端部９ｃで反射し、矢印Ｘ１方向につまり
受信コイル４に向けて進行する。この弾性波を反射波と
する。前記した直接波が受信コイル４に到達すると、受
信コイル４により直接波信号Ｃ２（Ｖmax ＝Ｖ1 、図２
（Ｂ）参照）として検出される。前記した反射波が受信
コイル４に到達すると、磁歪逆効果に基づいた磁場変化
が受信コイル４により反射波信号Ｃ３（Ｖmax ＝Ｖ2 、
図２（Ｂ）参照）として検出される。
５上を所定の速度で矢印Ｘ２方向に向けて進行し、コイ
ルバネ９の先端部９ｃで反射し、矢印Ｘ１方向につまり
受信コイル４に向けて進行する。この弾性波を反射波と
する。前記した直接波が受信コイル４に到達すると、受
信コイル４により直接波信号Ｃ２（Ｖmax ＝Ｖ1 、図２
（Ｂ）参照）として検出される。前記した反射波が受信
コイル４に到達すると、磁歪逆効果に基づいた磁場変化
が受信コイル４により反射波信号Ｃ３（Ｖmax ＝Ｖ2 、
図２（Ｂ）参照）として検出される。
【００２６】本実施例では、波形整形回路７５には、し
きい値（スレショルド電圧）をＶO（ＶO ＜Ｖ1 、ＶO
＜Ｖ2 ）に設定したコンパレータが設けられている。そ
のため、直接波信号Ｃ２では、しきい値ＶO を越えた領
域はオンとされ、しきい値Ｖ O 未満の領域はオフとさ
れ、これにより図２（Ｃ）に示すように矩形波Ｄ２に波
形整形される。同様に反射波信号Ｃ３も、しきい値ＶO
を境として矩形波Ｄ３に波形整形される。
きい値（スレショルド電圧）をＶO（ＶO ＜Ｖ1 、ＶO
＜Ｖ2 ）に設定したコンパレータが設けられている。そ
のため、直接波信号Ｃ２では、しきい値ＶO を越えた領
域はオンとされ、しきい値Ｖ O 未満の領域はオフとさ
れ、これにより図２（Ｃ）に示すように矩形波Ｄ２に波
形整形される。同様に反射波信号Ｃ３も、しきい値ＶO
を境として矩形波Ｄ３に波形整形される。
【００２７】ここで直接波信号Ｃ２、反射波信号Ｃ３は
共にSIN 波状であり、伝搬時間の真値はSIN 曲線の中央
Ｃ２k 、Ｃ３k で判定することが好ましい。従って図２
（Ｂ）から理解できるように、直接波信号Ｃ２の伝搬時
間の真値はＴO である。反射波信号Ｃ３の伝搬時間の真
値は（ＴO ＋Ｔ1 ）である。しかしながらコンパレータ
のしきい値はＶO に設定されているため、実際の計測時
間としては、しきい値ＶO が基準となる。即ち計測値と
しては、しきい値Ｖ O に係る垂線Ｗａが基準となる。故
に直接波信号Ｃ２の伝搬時間の計測値ＴＡは、実際には
ＴO ’となる。図２（Ｂ）から理解できるように、しき
い値ＶO の影響で、計測値ＴO ’は真値ＴO よりもΔＴ
1 短縮されている。即ち、直接波信号Ｃ２の伝搬時間の
計測値ＴＡは、ＴＡ＝ＴO ’＝ＴO −ΔＴ1 である。
共にSIN 波状であり、伝搬時間の真値はSIN 曲線の中央
Ｃ２k 、Ｃ３k で判定することが好ましい。従って図２
（Ｂ）から理解できるように、直接波信号Ｃ２の伝搬時
間の真値はＴO である。反射波信号Ｃ３の伝搬時間の真
値は（ＴO ＋Ｔ1 ）である。しかしながらコンパレータ
のしきい値はＶO に設定されているため、実際の計測時
間としては、しきい値ＶO が基準となる。即ち計測値と
しては、しきい値Ｖ O に係る垂線Ｗａが基準となる。故
に直接波信号Ｃ２の伝搬時間の計測値ＴＡは、実際には
ＴO ’となる。図２（Ｂ）から理解できるように、しき
い値ＶO の影響で、計測値ＴO ’は真値ＴO よりもΔＴ
1 短縮されている。即ち、直接波信号Ｃ２の伝搬時間の
計測値ＴＡは、ＴＡ＝ＴO ’＝ＴO −ΔＴ1 である。
【００２８】また図２（Ｂ）から理解できるように、反
射波信号Ｃ３についても、しきい値ＶO に係る垂線Ｗｃ
が基準となる。よって反射波信号Ｃ３の伝搬時間の計測
値ＴＢは、（ＴO ’＋Ｔ1 ’）となる。図２（Ｂ）から
理解できるように、しきい値ＶO の影響を受け、計測値
ＴＢである（ＴO ’＋Ｔ1 ’）は、真値（ＴO ＋Ｔ1 ）
よりもΔＴ2 短縮されている。換言すれば、反射波信号
Ｃ３の伝搬時間の計測値ＴＢは、ＴＢ＝（ＴO ’＋
Ｔ1’）＝（ＴO ＋Ｔ1 ）−ΔＴ2 である。
射波信号Ｃ３についても、しきい値ＶO に係る垂線Ｗｃ
が基準となる。よって反射波信号Ｃ３の伝搬時間の計測
値ＴＢは、（ＴO ’＋Ｔ1 ’）となる。図２（Ｂ）から
理解できるように、しきい値ＶO の影響を受け、計測値
ＴＢである（ＴO ’＋Ｔ1 ’）は、真値（ＴO ＋Ｔ1 ）
よりもΔＴ2 短縮されている。換言すれば、反射波信号
Ｃ３の伝搬時間の計測値ＴＢは、ＴＢ＝（ＴO ’＋
Ｔ1’）＝（ＴO ＋Ｔ1 ）−ΔＴ2 である。
【００２９】さて本実施例では、永久磁石６の変位を検
出するにあたり、直接波信号Ｃ２が受信コイル４に伝搬
される伝搬時間の計測値ＴＡと、反射波信号Ｃ３が受信
コイル４に伝搬される伝搬時間の計測値ＴＢ（ＴＢ＞Ｔ
Ａ）とを用い、両者の計測値差Ｔdif 、即ち、（ＴＢ−
ＴＡ）を求める。従って、次の（１）式のように展開で
きる。
出するにあたり、直接波信号Ｃ２が受信コイル４に伝搬
される伝搬時間の計測値ＴＡと、反射波信号Ｃ３が受信
コイル４に伝搬される伝搬時間の計測値ＴＢ（ＴＢ＞Ｔ
Ａ）とを用い、両者の計測値差Ｔdif 、即ち、（ＴＢ−
ＴＡ）を求める。従って、次の（１）式のように展開で
きる。
【００３０】 Ｔdif ＝ＴＢ−ＴＡ＝｛（ＴO ＋Ｔ1 ）−ΔＴ2 ｝−｛ＴO −ΔＴ1 ｝ ……（１） ＝ＴO ＋Ｔ1 −ΔＴ2 −ＴO ＋ΔＴ1 ……（２） ここでΔＴ2 及びΔＴ1 の双方はコンパレータのしきい
値ＶO に影響される因子であるため、実質的にΔＴ2 ＝
ΔＴ1 とみなし得る。そのため上記（２）式において、
ΔＴ2 の項とΔＴ1 の項とが相殺される。
値ＶO に影響される因子であるため、実質的にΔＴ2 ＝
ΔＴ1 とみなし得る。そのため上記（２）式において、
ΔＴ2 の項とΔＴ1 の項とが相殺される。
【００３１】従って、（２）式に基づいて、次の（３−
１）式〜（３−３）式が成立する。 Ｔdif ＝ＴＢ−ＴＡ……（３−１） Ｔ1 ’＝Ｔdif ……（３−２） Ｔ1 ＝Ｔ1 ’……（３−３） 上記（３−３）式は次のことを意味する。即ち、直接波
信号Ｃ２の伝搬時間の真値と、反射波信号Ｃ３の伝搬時
間の真値との差である真値Ｔ1 （Ｃ２K 〜Ｃ３ K 間の領
域）を求めるには、計測値ＴＢ（ＴＢ＞ＴＡ）と計測値
ＴＡとの間の計測値差を求めれば良い。
１）式〜（３−３）式が成立する。 Ｔdif ＝ＴＢ−ＴＡ……（３−１） Ｔ1 ’＝Ｔdif ……（３−２） Ｔ1 ＝Ｔ1 ’……（３−３） 上記（３−３）式は次のことを意味する。即ち、直接波
信号Ｃ２の伝搬時間の真値と、反射波信号Ｃ３の伝搬時
間の真値との差である真値Ｔ1 （Ｃ２K 〜Ｃ３ K 間の領
域）を求めるには、計測値ＴＢ（ＴＢ＞ＴＡ）と計測値
ＴＡとの間の計測値差を求めれば良い。
【００３２】従って本実施例では上記したごとく、Ｔ1
＝Ｔ1 ’が成立するため、コンパレータのしきい値ＶO
の影響を実質的に解消でき、計測値差であるＴ1 ’を求
めれば、反射波信号Ｃ３の伝搬時間の真値から直接波信
号Ｃ２の伝搬時間の真値までの差である真値Ｔ1 を求め
ることができる。このようにしきい値ＶO の影響を解消
できる本実施例では、使用環境温度等の変動等に起因し
てコンパレータのしきい値ＶO が変動したとしても、そ
れに起因する誤差を低減または解消するのに有利であ
る。
＝Ｔ1 ’が成立するため、コンパレータのしきい値ＶO
の影響を実質的に解消でき、計測値差であるＴ1 ’を求
めれば、反射波信号Ｃ３の伝搬時間の真値から直接波信
号Ｃ２の伝搬時間の真値までの差である真値Ｔ1 を求め
ることができる。このようにしきい値ＶO の影響を解消
できる本実施例では、使用環境温度等の変動等に起因し
てコンパレータのしきい値ＶO が変動したとしても、そ
れに起因する誤差を低減または解消するのに有利であ
る。
【００３３】本実施例では図１から理解できるように、
磁歪材５の延設方向において、受信コイル４から永久磁
石６までの距離をＬO 、永久磁石６からコイルバネ９の
先端部９ｃまでの距離をＬ1 とし、受信コイル４からコ
イルバネ９の先端部９ｃまでの距離をＬ（固定値）とす
ると、弾性波の進行した距離は、弾性波の速度Ｖと走行
した時間の真値Ｔ1 との積であるため、次の（４）式が
成立する。更に図１から理解できるように、次の（５）
式が成立する。
磁歪材５の延設方向において、受信コイル４から永久磁
石６までの距離をＬO 、永久磁石６からコイルバネ９の
先端部９ｃまでの距離をＬ1 とし、受信コイル４からコ
イルバネ９の先端部９ｃまでの距離をＬ（固定値）とす
ると、弾性波の進行した距離は、弾性波の速度Ｖと走行
した時間の真値Ｔ1 との積であるため、次の（４）式が
成立する。更に図１から理解できるように、次の（５）
式が成立する。
【００３４】２×Ｌ1 ＝Ｖ×Ｔ1 ……（４） ＬO ＝Ｌ−Ｌ1 ……（５） ここで磁歪材５を伝搬する弾性波の速度Ｖはその温度に
おいて一定値とみなし得るため、（３−３）式で求めた
Ｔ1 を（４）式に代入すれば、２Ｌ1 ひいてはＬ1 が求
まる。（４）式は、永久磁石６の変位を２倍に増幅して
把握するため、変位増幅手段として機能する。
おいて一定値とみなし得るため、（３−３）式で求めた
Ｔ1 を（４）式に代入すれば、２Ｌ1 ひいてはＬ1 が求
まる。（４）式は、永久磁石６の変位を２倍に増幅して
把握するため、変位増幅手段として機能する。
【００３５】求めたＬ1 を（５）式に代入すれば、受信
コイル４から永久磁石６までの距離ＬO が求まる。この
結果、磁歪材５の延設方向における永久磁石６の相対変
位が検出される。図３は上記した操作手順の流れを示
す。ステップＳ２では、電流パルスＩｃが供給される。
ステップＳ４では、直接波のＣ２の伝搬時間の計測値Ｔ
Ａが計測される。ここで前記したようにＴＡ＝ＴO ’＝
ＴO −ΔＴ1 が成立する。
コイル４から永久磁石６までの距離ＬO が求まる。この
結果、磁歪材５の延設方向における永久磁石６の相対変
位が検出される。図３は上記した操作手順の流れを示
す。ステップＳ２では、電流パルスＩｃが供給される。
ステップＳ４では、直接波のＣ２の伝搬時間の計測値Ｔ
Ａが計測される。ここで前記したようにＴＡ＝ＴO ’＝
ＴO −ΔＴ1 が成立する。
【００３６】ステップＳ６では、反射波のＣ３の伝搬時
間の計測値ＴＢが計測される。ここでＴＢ＝（ＴO ’＋
Ｔ1 ’）＝（ＴO ＋Ｔ1 ）−ΔＴ2 が成立する。ステッ
プＳ８では、計測値の差（ＴＢ−ＴＡ）、つまり計測値
差Ｔdif が求められる。ここで前記したように、Ｔ1 ’
＝Ｔdif 、Ｔ1 ＝Ｔ1 ’が成立する。ステップＳ１０で
は、２Ｌ1 ＝Ｖ×Ｔ1 に基づいて、Ｌ1 が求められる。
ステップＳ１２では、ＬO ＝Ｌ−Ｌ1 に基づいて、ＬO
が求められる。
間の計測値ＴＢが計測される。ここでＴＢ＝（ＴO ’＋
Ｔ1 ’）＝（ＴO ＋Ｔ1 ）−ΔＴ2 が成立する。ステッ
プＳ８では、計測値の差（ＴＢ−ＴＡ）、つまり計測値
差Ｔdif が求められる。ここで前記したように、Ｔ1 ’
＝Ｔdif 、Ｔ1 ＝Ｔ1 ’が成立する。ステップＳ１０で
は、２Ｌ1 ＝Ｖ×Ｔ1 に基づいて、Ｌ1 が求められる。
ステップＳ１２では、ＬO ＝Ｌ−Ｌ1 に基づいて、ＬO
が求められる。
【００３７】（実施例の効果）以上説明したように本実
施例によれば、磁歪材５の長さ方向において永久磁石６
がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが増幅され、その増幅に
基づいて永久磁石６の相対変位が検出される。そのため
検出精度の向上に有利である。具体的には、磁歪材５の
延設方向において永久磁石６とコイルバネ９との距離を
Ｌ1 としたとき、前記した（４）式に基づき、実質的に
（２×Ｌ1 ）に関する物理量が把握される。そして（２
×Ｌ1 ）に関する物理量に基づいて、磁歪材５の延設方
向における永久磁石６の相対変位を検出する。そのため
永久磁石６がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが２倍に増幅
される。例えば、磁歪材５の延設方向において永久磁石
６が１ｍｍ変位したとき、２ｍｍの変位量として把握さ
れる。従って、永久磁石６の相対変位を検出する検出精
度の向上に有利である。
施例によれば、磁歪材５の長さ方向において永久磁石６
がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが増幅され、その増幅に
基づいて永久磁石６の相対変位が検出される。そのため
検出精度の向上に有利である。具体的には、磁歪材５の
延設方向において永久磁石６とコイルバネ９との距離を
Ｌ1 としたとき、前記した（４）式に基づき、実質的に
（２×Ｌ1 ）に関する物理量が把握される。そして（２
×Ｌ1 ）に関する物理量に基づいて、磁歪材５の延設方
向における永久磁石６の相対変位を検出する。そのため
永久磁石６がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが２倍に増幅
される。例えば、磁歪材５の延設方向において永久磁石
６が１ｍｍ変位したとき、２ｍｍの変位量として把握さ
れる。従って、永久磁石６の相対変位を検出する検出精
度の向上に有利である。
【００３８】本実施例によれば、直接波が受信コイル４
へ伝搬する伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信コイル４
へ伝搬する伝搬時間をＴＢとしたとき、（ＴＢ−ＴＡ）
に基づいて、磁歪材５の延設方向における永久磁石６の
相対変位を検出する。このようにすれば、前述の記載か
ら理解できるように、コンパレータのしきい値による影
響を相殺して解消するのに有利である。従って、永久磁
石６の相対変位を検出する検出精度の向上に有利であ
る。
へ伝搬する伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信コイル４
へ伝搬する伝搬時間をＴＢとしたとき、（ＴＢ−ＴＡ）
に基づいて、磁歪材５の延設方向における永久磁石６の
相対変位を検出する。このようにすれば、前述の記載か
ら理解できるように、コンパレータのしきい値による影
響を相殺して解消するのに有利である。従って、永久磁
石６の相対変位を検出する検出精度の向上に有利であ
る。
【００３９】（他の例）上記した実施例では、収容管体
１０は車体等のバネ上部分の固定部に固定されており、
永久磁石６が可動部６０に保持されており、可動部６０
の移動に伴い永久磁石６が収容管体１０の長さ方向に沿
って移動する方式である。しかしこれに限らず、永久磁
石６を固定方式とし、収容管体１０を可動部６０に保持
し、可動部６０の移動に伴い収容管体１０を永久磁石６
に対して移動させる方式としても良い。
１０は車体等のバネ上部分の固定部に固定されており、
永久磁石６が可動部６０に保持されており、可動部６０
の移動に伴い永久磁石６が収容管体１０の長さ方向に沿
って移動する方式である。しかしこれに限らず、永久磁
石６を固定方式とし、収容管体１０を可動部６０に保持
し、可動部６０の移動に伴い収容管体１０を永久磁石６
に対して移動させる方式としても良い。
【００４０】上記した実施例では、電流パルスＩｃの供
給時刻を時間計測の際の開始時刻としているが、これに
限らず、前記した直接波信号Ｃ２が受信コイル４に到達
した時刻を、時間計測の際の開始時刻としても良い。
給時刻を時間計測の際の開始時刻としているが、これに
限らず、前記した直接波信号Ｃ２が受信コイル４に到達
した時刻を、時間計測の際の開始時刻としても良い。
【００４１】
【発明の効果】請求項１に係る装置によれば、検出手段
は、磁歪材の延設方向において永久磁石の変位を増大し
て検出する変位増幅手段を具備する。そのため永久磁石
がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが増幅されて検出され、
永久磁石の相対変位を検出する検出精度の向上に有利で
ある。
は、磁歪材の延設方向において永久磁石の変位を増大し
て検出する変位増幅手段を具備する。そのため永久磁石
がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが増幅されて検出され、
永久磁石の相対変位を検出する検出精度の向上に有利で
ある。
【００４２】請求項２に係る装置によれば、変位増幅手
段は、磁歪材の延設方向において永久磁石と反射部材と
の距離をＬ1 としたとき、実質的に（２×Ｌ1 ）に関す
る物理量を検出し、（２×Ｌ1 ）に基づいて、磁歪材の
延設方向における永久磁石の相対位置を検出する。その
ため永久磁石がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが２倍に増
幅されて把握される。従って、永久磁石の相対変位を検
出する検出精度の向上に有利である。
段は、磁歪材の延設方向において永久磁石と反射部材と
の距離をＬ1 としたとき、実質的に（２×Ｌ1 ）に関す
る物理量を検出し、（２×Ｌ1 ）に基づいて、磁歪材の
延設方向における永久磁石の相対位置を検出する。その
ため永久磁石がΔＬ相対変位したとき、ΔＬが２倍に増
幅されて把握される。従って、永久磁石の相対変位を検
出する検出精度の向上に有利である。
【００４３】請求項３に係る装置によれば、検出手段
は、磁歪材に沿って受信手段に直接近づくように進行す
る弾性波を直接波とし、受信手段から遠ざかる方向に前
進した後、反射部材で反射し受信手段に近づくように進
行する弾性波を反射波とし、直接波が受信手段へ伝搬す
る伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信手段へ伝搬する伝
搬時間をＴＢとしたとき、（ＴＢ−ＴＡ）に基づいて、
磁歪材の延設方向における永久磁石の相対位置を検出す
る。このようにすれば、しきい値を用いて信号を波形整
形する場合における計測誤差を低減、回避するのに有利
である。従って、永久磁石の相対変位を検出する検出精
度の向上に有利である。故に、使用環境温度の変動等に
起因してしきい値の大きさが変動しても、その影響を回
避するのに有利である。
は、磁歪材に沿って受信手段に直接近づくように進行す
る弾性波を直接波とし、受信手段から遠ざかる方向に前
進した後、反射部材で反射し受信手段に近づくように進
行する弾性波を反射波とし、直接波が受信手段へ伝搬す
る伝搬時間をＴＡとし、反射波が受信手段へ伝搬する伝
搬時間をＴＢとしたとき、（ＴＢ−ＴＡ）に基づいて、
磁歪材の延設方向における永久磁石の相対位置を検出す
る。このようにすれば、しきい値を用いて信号を波形整
形する場合における計測誤差を低減、回避するのに有利
である。従って、永久磁石の相対変位を検出する検出精
度の向上に有利である。故に、使用環境温度の変動等に
起因してしきい値の大きさが変動しても、その影響を回
避するのに有利である。
【図１】第１実施例に係る構成図である。
【図２】第１実施例に係る信号波形のタイミングを示す
説明図である。
説明図である。
【図３】第１実施例に係る操作手順を示す説明図であ
る。
る。
【図４】従来技術に係る構成図である。
【図５】従来技術に係る信号波形のタイミングを示す説
明図である。
明図である。
【図６】別の従来技術に係る構成図である。
【符号の説明】 図中、１は基体、４は受信コイル（受信手段）、５は磁
歪材、６は永久磁石、７０はパルス供給回路（パルス供
給手段）、７５は波形整形回路、９はコイルバネ（反射
部材）を示す。
歪材、６は永久磁石、７０はパルス供給回路（パルス供
給手段）、７５は波形整形回路、９はコイルバネ（反射
部材）を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】一方向に延設された状態で架設され弾性波
を発生可能な磁歪材と、 前記磁歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部
材と、 前記磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石
と、 前記磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルス
を供給するパルス供給手段と、 前記磁歪材の他端部の側に設けられ、前記電流パルスに
よる磁場と前記永久磁石による磁場とに基づいて前記磁
歪材に発生する前記永久磁石の相対位置に応じた弾性波
を受信する受信手段と、 前記受信手段による弾性波の受信に伴い、前記磁歪材の
延設方向における前記永久磁石の相対変位を検出する検
出手段とを具備する磁歪式変位検出装置において、 前記検出手段は、 前記磁歪材の延設方向において前記永久磁石の変位を増
幅した物理量を検出し、その物理量に基づいて、前記磁
歪材の延設方向における前記永久磁石の相対変位を検出
する変位増幅手段を具備することを特徴とする磁歪式変
位検出装置。 - 【請求項２】前記変位増幅手段は、 前記磁歪材の延設方向において前記永久磁石と前記反射
部材との距離をＬ1 としたとき、実質的に（２×Ｌ1 ）
に関する物理量を検出し、この物理量に基づいて、前記
磁歪材の延設方向における前記永久磁石の相対変位を検
出することを特徴とする磁歪式変位検出装置。 - 【請求項３】一方向に延設された状態で架設され弾性波
を発生可能な磁歪材と、 磁歪材の一端側に設けられ弾性波を反射する反射部材
と、 前記磁歪材の延設方向に沿って相対移動可能な永久磁石
と、 前記磁歪材にこれの延設方向に沿って流れる電流パルス
を供給するパルス供給手段と、 前記磁歪材の他端部の側に設けられ、前記電流パルスに
よる磁場と前記永久磁石による磁場とに基づいて前記磁
歪材に発生する前記永久磁石の相対位置に応じた弾性波
を受信する受信手段と、 前記受信手段による弾性波の受信に伴い、前記磁歪材の
延設方向における前記永久磁石の相対変位を検出する検
出手段とを具備する磁歪式変位検出装置において、 前記検出手段は、 前記磁歪材に沿って前記受信手段に直接近づくように進
行する弾性波を直接波とし、前記受信手段から遠ざかる
方向に前進した後、前記反射部材で反射し前記受信手段
に近づくように進行する弾性波を反射波とし、 前記直接波が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間をＴＡ
とし、前記反射波が前記受信手段へ伝搬される伝搬時間
をＴＢとしたとき、 （ＴＢ−ＴＡ）に基づいて、前記磁歪材の延設方向にお
ける前記永久磁石の相対変位を検出することを特徴とす
る磁歪式変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5760497A JPH10253399A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 磁歪式変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5760497A JPH10253399A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 磁歪式変位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253399A true JPH10253399A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13060472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5760497A Pending JPH10253399A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 磁歪式変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253399A (ja) |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP5760497A patent/JPH10253399A/ja active Pending
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