JPH1073451A - 誘導変位センサ - Google Patents
誘導変位センサInfo
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- JPH1073451A JPH1073451A JP9190349A JP19034997A JPH1073451A JP H1073451 A JPH1073451 A JP H1073451A JP 9190349 A JP9190349 A JP 9190349A JP 19034997 A JP19034997 A JP 19034997A JP H1073451 A JPH1073451 A JP H1073451A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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- G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
- G01D5/2013—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F2007/1684—Armature position measurement using coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 変位センサを外部の漏れ磁界又は外部の金属
部分特に鉄部分に対して遮蔽する。 【構成】 誘導変位センサは、導磁性ケース１とコイル
２とケース１及びコイル２へ差込み可能なプランジヤ形
接極子３とを持つている。本発明により変位センサは短
絡環６を備えており、この短絡環６は、ケース１とプラ
ンジヤ形接極子３とにより形成される空隙４のすぐ前に
設けられて、プランジヤ形接極子３を包囲している。
部分特に鉄部分に対して遮蔽する。 【構成】 誘導変位センサは、導磁性ケース１とコイル
２とケース１及びコイル２へ差込み可能なプランジヤ形
接極子３とを持つている。本発明により変位センサは短
絡環６を備えており、この短絡環６は、ケース１とプラ
ンジヤ形接極子３とにより形成される空隙４のすぐ前に
設けられて、プランジヤ形接極子３を包囲している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導磁性ケースと、ケー
ス内に設けられるコイルと、ケース及びコイルへ差込み
可能なプランジヤ形接極子とを有し、プランジヤ形接極
子がケースと共に環状の空隙を形成し、変位検出のため
コイルの変位に関係するインダクタンスが、コイルに接
続される電子装置を使用して動的測定過程により評価可
能である、誘導変位センサに関する。
ス内に設けられるコイルと、ケース及びコイルへ差込み
可能なプランジヤ形接極子とを有し、プランジヤ形接極
子がケースと共に環状の空隙を形成し、変位検出のため
コイルの変位に関係するインダクタンスが、コイルに接
続される電子装置を使用して動的測定過程により評価可
能である、誘導変位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような変位センサは、例えば機械又
は自動車における変位区間の検出に役立つ。このための
通常の原理はいわゆるプランジヤ形接極子センサであ
る。このセンサでは導磁性部分（プランジヤ形接極子）
がコイルへ差込まれる。接極子は変位を測定すべき部分
に結合されている。差込まれる大抵は鉄製の接極子によ
つて、コイルのインダクタンスが変位に関係して変化す
る。このインダクタンス変化は適当な電子装置で評価さ
れ、対応する変位に換算される。インダクタンスを高め
かつセンサを遮蔽するため、コイルは少なくとも導磁性
ケースで包囲され、このケースは特につぼとして構成す
ることができる。磁気回路の導磁性を高く保つため、プ
ランジヤ形接極子とケース（継鉄）との間の空隙はでき
るだけ小さくされる。
は自動車における変位区間の検出に役立つ。このための
通常の原理はいわゆるプランジヤ形接極子センサであ
る。このセンサでは導磁性部分（プランジヤ形接極子）
がコイルへ差込まれる。接極子は変位を測定すべき部分
に結合されている。差込まれる大抵は鉄製の接極子によ
つて、コイルのインダクタンスが変位に関係して変化す
る。このインダクタンス変化は適当な電子装置で評価さ
れ、対応する変位に換算される。インダクタンスを高め
かつセンサを遮蔽するため、コイルは少なくとも導磁性
ケースで包囲され、このケースは特につぼとして構成す
ることができる。磁気回路の導磁性を高く保つため、プ
ランジヤ形接極子とケース（継鉄）との間の空隙はでき
るだけ小さくされる。
【０００３】変位に関係するインダクタンスを評価する
電子装置は、種々のやり方で実現することができる。例
えばインダクタンスに跳躍電圧を印加し、それにより生
じて限界値まで増大する電流を評価するのが普通であ
る。
電子装置は、種々のやり方で実現することができる。例
えばインダクタンスに跳躍電圧を印加し、それにより生
じて限界値まで増大する電流を評価するのが普通であ
る。
【０００４】本発明の上位概念をなす変位センサは例え
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０７０１５号明
細書から公知である。この刊行物から、コイルの変化す
るインダクタンスを変位に関係する測定値に変換する電
子評価回路も公知である。
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０７０１５号明
細書から公知である。この刊行物から、コイルの変化す
るインダクタンスを変位に関係する測定値に変換する電
子評価回路も公知である。
【０００５】すべてのこのようなプランジヤ形接極子変
位センサにおける根本的な問題は、これらの変位センサ
が外部の干渉の影響に左右されることである。これによ
り、組込まれた状態にあるセンサが取外された状態にお
けるのとは異なる特性曲線を持つという事態が起こる。
位センサにおける根本的な問題は、これらの変位センサ
が外部の干渉の影響に左右されることである。これによ
り、組込まれた状態にあるセンサが取外された状態にお
けるのとは異なる特性曲線を持つという事態が起こる。
【０００６】ここで３種類の干渉の影響が起こり得る。
第１に組込み場所において、静的な又は変化する干渉磁
界が起こり得る。第２に組込み場所において、センサの
周囲に鉄の都分が組込まれて、このようなセンサの漏れ
磁界に影響を及ぼし、それによりその測定精長を低下さ
せる可能性がある。第３に鉄製でない導電性金属部分
も、センサの周囲に存在して、渦電流効果により（動
的）測定過程に影響を及ばし、同様に変位測定の精長を
低下させる可能性がある。
第１に組込み場所において、静的な又は変化する干渉磁
界が起こり得る。第２に組込み場所において、センサの
周囲に鉄の都分が組込まれて、このようなセンサの漏れ
磁界に影響を及ぼし、それによりその測定精長を低下さ
せる可能性がある。第３に鉄製でない導電性金属部分
も、センサの周囲に存在して、渦電流効果により（動
的）測定過程に影響を及ばし、同様に変位測定の精長を
低下させる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、外部の干渉の影響により上述したように左
右されるのを防止するように、最初にあげた種類の変位
センサを構成することである。
いる課題は、外部の干渉の影響により上述したように左
右されるのを防止するように、最初にあげた種類の変位
センサを構成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、ケース外で空隙のすぐ前に、プランジ
ヤ形接極子を包囲する短絡環が設けられている。従属請
求項は有利な発展を含んでいる。
本発明によれば、ケース外で空隙のすぐ前に、プランジ
ヤ形接極子を包囲する短絡環が設けられている。従属請
求項は有利な発展を含んでいる。
【０００９】コイルの動的作用により測定の際センサの
外都に通常形成されるセンサの漏れ磁界（図２）が短絡
環により実際上遮断されることによつて、外部磁界又は
外部にある鉄部分又は金属部分に対する敏感さが低下せ
しめられる。これにより、組込み場所に関係なく常に同
じ特性曲線を持つセンサが実現される。
外都に通常形成されるセンサの漏れ磁界（図２）が短絡
環により実際上遮断されることによつて、外部磁界又は
外部にある鉄部分又は金属部分に対する敏感さが低下せ
しめられる。これにより、組込み場所に関係なく常に同
じ特性曲線を持つセンサが実現される。
【００１０】上記のドイツ連邦共和国特許出願公開第３
８０７０１５号明細書から、短絡環が既に公知である。
しかしこの短絡環は、異なる目的即ち測定精度への温度
の影響の除去に役立つている。従つて短絡環は、本発明
におけるようにケースの外部又は空隙の前には設けられ
ず、漏れ磁界の形成を防止しない。
８０７０１５号明細書から、短絡環が既に公知である。
しかしこの短絡環は、異なる目的即ち測定精度への温度
の影響の除去に役立つている。従つて短絡環は、本発明
におけるようにケースの外部又は空隙の前には設けられ
ず、漏れ磁界の形成を防止しない。
【００１１】短絡環を持つ変位センサはドイツ民主共和
国特許出願公開第２４１６４４号明細書からも公知であ
る。しかしここでも短絡環は、外部の干渉磁界に対する
遮蔽のために設けられているのではなく、センサの補償
のために設けられている。
国特許出願公開第２４１６４４号明細書からも公知であ
る。しかしここでも短絡環は、外部の干渉磁界に対する
遮蔽のために設けられているのではなく、センサの補償
のために設けられている。
【００１２】
【実施例】図面に基いて本発明を以下に説明する。
【００１３】図１に概略的に示す変位センサは、つぼと
して形成されかつ細長いコイル２を包囲する導磁性ケー
ス１を含んでいる。コイル２は、センサの出力信号を直
線化するため、それぞれ異なる巻き数を持つ（図示せ
ず）個々の区画に分割することができる。コイル２の両
端は、変位に関係するインダクタンスを評価する電子装
置５に接続されている。電子装置５は、測定のため一般
に跳躍電圧をコイル２へ与え、例えばそれから増大する
コイル電流が限界値へ達するまでの時間を評価する。
して形成されかつ細長いコイル２を包囲する導磁性ケー
ス１を含んでいる。コイル２は、センサの出力信号を直
線化するため、それぞれ異なる巻き数を持つ（図示せ
ず）個々の区画に分割することができる。コイル２の両
端は、変位に関係するインダクタンスを評価する電子装
置５に接続されている。電子装置５は、測定のため一般
に跳躍電圧をコイル２へ与え、例えばそれから増大する
コイル電流が限界値へ達するまでの時間を評価する。
【００１４】変位測定のため、ケース１へ差込み可能な
プランジヤ形接極子３が役立つ。接極子３がコイル２へ
深く差込まれるほど、コイル２のインダクタンスはそれ
だけ大きくなる。ケース１及びコイル２の磁気回路は空
隙４を経て閉じられる。
プランジヤ形接極子３が役立つ。接極子３がコイル２へ
深く差込まれるほど、コイル２のインダクタンスはそれ
だけ大きくなる。ケース１及びコイル２の磁気回路は空
隙４を経て閉じられる。
【００１５】ケース１又は磁気回路外で空隙４のすぐ前
に、同様に接極子３を包囲する短絡環６がケース１に取
付けられている。短絡環６は良導電性材料例えば銅又は
アルミニウムから成つているのがよい。
に、同様に接極子３を包囲する短絡環６がケース１に取
付けられている。短絡環６は良導電性材料例えば銅又は
アルミニウムから成つているのがよい。
【００１６】ケース１及び接極子３は、良導磁性材料か
ら製造されているのがよい。なるべく高透磁率材料例え
ばＲＮｉ５が使用される。これにより、ケース１外に延
びるセンサの望ましくない漏れ磁界ができるだけ小さく
される。空隙４はできるだけ狭く構成するのがよい。
ら製造されているのがよい。なるべく高透磁率材料例え
ばＲＮｉ５が使用される。これにより、ケース１外に延
びるセンサの望ましくない漏れ磁界ができるだけ小さく
される。空隙４はできるだけ狭く構成するのがよい。
【００１７】図２に、本発明による短絡環６のない場合
測定過程中に生ずる漏れ磁界７が概略的に示されてい
る。これからわかるように、特に空隙４の高い磁気抵抗
のため、磁力線がケース１から出て、センサ外で弧状に
接極子３へ達する。
測定過程中に生ずる漏れ磁界７が概略的に示されてい
る。これからわかるように、特に空隙４の高い磁気抵抗
のため、磁力線がケース１から出て、センサ外で弧状に
接極子３へ達する。
【００１８】本発明に関連して、センサ外にあるこの漏
れ磁界７が外部の磁気的影響に対するプランジヤ形接極
子原理の公知の変位センサの上述した干渉の主要原因で
あることが確認された。即ち磁力線を符号７で示すこの
漏れ磁界は、外部の干渉磁界又は金属部分特に鉄部分の
影響を受け、それにより従来技術による測定精度及びセ
ンサの特性曲線の推移が、センサの組込み場所に左右さ
れる。
れ磁界７が外部の磁気的影響に対するプランジヤ形接極
子原理の公知の変位センサの上述した干渉の主要原因で
あることが確認された。即ち磁力線を符号７で示すこの
漏れ磁界は、外部の干渉磁界又は金属部分特に鉄部分の
影響を受け、それにより従来技術による測定精度及びセ
ンサの特性曲線の推移が、センサの組込み場所に左右さ
れる。
【００１９】図１に示すように本発明により設けられる
短絡環６によつて、図２による漏れ磁界がほぼ除去され
る。接極子３の中にある磁力線は、実際上空隙４のすぐ
前で″遮断″される。この遮断は、測定中に短絡環６に
誘導される電流が磁界を生じ、この磁界が接極子３中の
磁界とは逆向きで、それにより磁界がセンサから出るの
を大幅に阻止する（図１）ので、行われるのである。
短絡環６によつて、図２による漏れ磁界がほぼ除去され
る。接極子３の中にある磁力線は、実際上空隙４のすぐ
前で″遮断″される。この遮断は、測定中に短絡環６に
誘導される電流が磁界を生じ、この磁界が接極子３中の
磁界とは逆向きで、それにより磁界がセンサから出るの
を大幅に阻止する（図１）ので、行われるのである。
【００２０】本発明によるこの手段は、すべてのプラン
ジヤ形接極子変位センサにおいて、また可変電流での励
磁により評価可能な可変インダクタンスを持つ他の磁気
センサにおいても使用される。
ジヤ形接極子変位センサにおいて、また可変電流での励
磁により評価可能な可変インダクタンスを持つ他の磁気
センサにおいても使用される。
【図１】評価電子装置を接続されている本発明の変位セ
ンサの断面図である。
ンサの断面図である。
【図２】短絡環なしの従来技術による磁界の概略図であ
る。
る。
１ ケース ２ コイル ３ プランジヤ形接極子 ４ 空隙 ５ 電子装置 ６ 短絡環
Claims (4)
- 【請求項１】 導磁性ケース（１）と、ケース（１）内
に設けられるコイル（２）と、ケース（１）及びコイル
（２）へ差込み可能なプランジヤ形接極子（３）とを有
し、プランジヤ形接極子（３）がケース（１）と共に環
状の空隙（４）を形成し、変位検出のためコイル（２）
の変位に関係するインダクタンスが、コイル（２）に接
続される電子装置（５）を使用して動的測定過程により
評価可能である誘導変位センサにおいて、ケース（１）
外で空隙（４）のすぐ前に、プランジヤ形接極子（３）
を包囲する短絡環（６）が設けられていることを特徴と
する、誘導変位センサ。 - 【請求項２】 ケース（１）及びプランジヤ形接極子
（３）の少なくとも一方のために高透磁率材料が使用さ
れることを特徴とする、請求項１に記載の変位センサ。 - 【請求項３】 短絡環（６）が良導電性の非強磁性材料
から成つていることを特徴とする、請求項１又は２に記
載の変位センサ。 - 【請求項４】 空隙（４）ができるだけ狭く形成されて
いることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載
の変位センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19624801A DE19624801A1 (de) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Induktiver Wegsensor |
| DE19624801.9 | 1996-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073451A true JPH1073451A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3680892B2 JP3680892B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=7797589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19034997A Expired - Lifetime JP3680892B2 (ja) | 1996-06-21 | 1997-06-12 | 誘導変位センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5994895A (ja) |
| EP (1) | EP0814321B1 (ja) |
| JP (1) | JP3680892B2 (ja) |
| DE (2) | DE19624801A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19918821A1 (de) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Wabco Gmbh & Co Ohg | Auswerteverfahren für einen induktiven Wegsensor, insbesonders in der Anwendung für eine Fahrzeugkupplung |
| DE10051048A1 (de) | 2000-10-14 | 2002-04-18 | Wabco Gmbh & Co Ohg | Meßverfahren für eine Mechatronik |
| DE10155063A1 (de) | 2001-11-09 | 2003-05-22 | Wabco Gmbh & Co Ohg | Induktiver Wegsensor, integriert in einen Hydrospeicher |
| US6634685B2 (en) * | 2002-01-04 | 2003-10-21 | Trine Access Technology, Inc. | Electronically-operable door strike with guard clip, springless solenoid and face plate |
| US7140257B2 (en) * | 2002-12-10 | 2006-11-28 | Ashcroft Inc. | Wireless transmitting pressure measurement device |
| WO2004094971A1 (en) | 2003-03-27 | 2004-11-04 | Dresser, Inc. | Temperature measurement device |
| US7165461B2 (en) * | 2003-03-27 | 2007-01-23 | Ashcroft, Inc. | Pressure gauge having dual function movement plate |
| US7088094B2 (en) * | 2004-07-20 | 2006-08-08 | Infinia Corporation | Displacement sensing system and method |
| DE102007027039B4 (de) * | 2006-07-13 | 2013-02-28 | Ford Global Technologies, Llc | Bestimmung der absoluten Position eines Lenksystems durch einen Linearsensor an der Zahnstange |
| US8186379B2 (en) * | 2007-06-26 | 2012-05-29 | Advics Co., Ltd. | Electromagnetic valve and method for manufacturing the same |
| JP2010537453A (ja) * | 2007-09-14 | 2010-12-02 | 富士通株式会社 | チューナブルインピーダンス整合回路 |
| FR2952153A1 (fr) * | 2009-11-03 | 2011-05-06 | Stromag France | Dispositif de freinage electromecanique |
| US20130054156A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | Yieldpoint Inc. | Strain measuring and monitoring device |
| DE102015204052A1 (de) | 2015-03-06 | 2016-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Wegsensor |
| DE102016005666A1 (de) * | 2016-04-30 | 2017-11-02 | Wabco Gmbh | Vorrichtung zur elektronischen Erfassung der Achslast eines Kraftfahrzeugs |
| SE541400C2 (en) * | 2017-02-27 | 2019-09-17 | Sem Ab | Inductive position sensor with improved plunger core design |
| US11067140B2 (en) * | 2017-05-03 | 2021-07-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for operating an actuator arrangement for a clutch operating system, and actuator arrangement |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3807015A1 (de) * | 1987-04-29 | 1988-11-10 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Verfahren und schaltung zur messung einer induktivitaet |
| DE3722702A1 (de) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Erwin Halstrup | Induktiver wegaufnehmer |
| DE3910297A1 (de) * | 1989-03-30 | 1990-10-04 | Micro Epsilon Messtechnik | Beruehrungslos arbeitendes wegmesssystem |
| EP0404534A1 (en) * | 1989-06-22 | 1990-12-27 | Lucas Industries Public Limited Company | Variable position sensor |
| DE4208367A1 (de) * | 1992-03-16 | 1993-09-23 | Bosch Gmbh Robert | Elektromechanischer doppelhubmagnet |
-
1996
- 1996-06-21 DE DE19624801A patent/DE19624801A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-04-16 DE DE59706215T patent/DE59706215D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-16 EP EP97106258A patent/EP0814321B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-12 JP JP19034997A patent/JP3680892B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-19 US US08/879,065 patent/US5994895A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0814321B1 (de) | 2002-01-30 |
| EP0814321A1 (de) | 1997-12-29 |
| US5994895A (en) | 1999-11-30 |
| JP3680892B2 (ja) | 2005-08-10 |
| DE19624801A1 (de) | 1998-01-02 |
| DE59706215D1 (de) | 2002-03-14 |
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