JPS5895263A - 回転信号発生器 - Google Patents

回転信号発生器

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Publication number
JPS5895263A
JPS5895263A JP19419881A JP19419881A JPS5895263A JP S5895263 A JPS5895263 A JP S5895263A JP 19419881 A JP19419881 A JP 19419881A JP 19419881 A JP19419881 A JP 19419881A JP S5895263 A JPS5895263 A JP S5895263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
rotor
electric
signal generator
poles
Prior art date
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Pending
Application number
JP19419881A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Miyagawa
宮川 誠一
Takeshi Nakane
中根 武司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
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Priority to DE19823223308 priority patent/DE3223308A1/de
Priority to US06/399,145 priority patent/US4525670A/en
Publication of JPS5895263A publication Critical patent/JPS5895263A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 号な発生する信号発生器に関する。
この種の信号発生器には、永久磁石の磁力でリードスイ
ッチを閉とするオン・オフタイプのもの、およびピック
アップコイルで磁力変化に応じた電圧を誘起するタイプ
のものがある。リードスイノチを用いるものではリード
接点の耐久性が問題であり、ピックアップコイルを用い
るものでは永久磁石ロータの回転速度が低いと誘起電圧
が低いので低速域での応答性が低いという問題がある。
そこで本発明者は、永久磁石ロータの回転による磁性体
の磁束変化を電気コイルで該コイルのインピーダンス変
化に変換し、インピーダンスを検出してインピーダン反
対前の電圧を得る構成とした回転信号発生器(特願昭5
6−112550号)紮提案【7た6、これによれば、
可動部は永久磁石ロータのみであるので耐久性が高く、
また電気コイルのインピーダンスは永久磁石ロータの回
転速度とは無関係であるので、速度によつ−Cは実質−
F電圧振幅変動を生じないサイン波′亀圧が得られる。
しかしながら、この回転信号発生器においては磁性体を
湾曲させた構造とせざるを得なかったので、磁歪効果(
ピラリ効果)により磁性体の透磁率が低下し、弱し・磁
界内ではその磁性体が飽和磁束密度まで達することがで
きず、磁束の変化に対して十分な出力信号レベルが得ら
れなかった。そして永久磁石ロータの極数を増やすと磁
性体に印加されろ磁界が弱くなるため、あまり極数を多
くすることができず、永久磁石ロータの1回転あたり2
4パルス程度の分解能しか得られなかった。回転信号発
生器:器をたとえば自動車のデジタルスピードメータ用
として用(・る場合、スピードメータの表示をl [k
m、/ h ]’単位で行なう必要があり、それを実現
するためには1回転で最低40パルスの分解能が要求さ
れる。
本発明は永久磁石ロータタイプの、耐久性が高くしかも
低速域での応答性が高い回転信号発生器を提供すること
を第1の目的とし、1回転あたりの発生信号数が多く分
解能の高い回転信号発生器を提供することを第2の目的
とする。
上記目的を達成するため本発明においては、永久磁石ロ
ータの回転による磁性体の磁束変化を電気コイルで該コ
イルのインピーダンス変化に変換し、インピーダンスを
検出してインピーダンスに対応した電圧を得る構成にす
るとともに、永久磁石ロータに磁極列を2列形成し、磁
性体の一部を一方の磁極列のN極に、磁性体の他の一部
をもう一力の磁極列のS極に対向させる。これによれば
磁性体を曲げる必要がなくなり、磁性体に応力が加わら
ないので磁歪効果が発生せず、永久磁石ロータの磁極数
を増やして分解能を高めつる。
本発明の好ましい実施例においては、磁性体をアモーフ
ァス(amorphous :非晶質)磁性体とする。
アモーファス磁性体は、液相金属を急冷して作らざるを
得ないため薄板であり、しかも磁気的には強磁性であっ
て透磁率および飽和磁化が大きく、保磁力が小さく、機
械的には破断強さがきわめて高(、弾力性および復元性
に優れる。このようなアモーファス磁性体は薄し・ため
ロータ磁束で飽和しやすく、それに巻回した電気コイル
にロータの回転に応じたインダクタンス変化を生じやす
い。
機械的には製造が簡単になり、耐振、耐衝撃性および反
復再現性が高い。
第1a図〜第1e図に本発明の一実施例を示す。
第1a図は実施例の縦断面図、第1b図は永久磁石を形
成したロータ1.アモーファス磁性体5および電気コイ
ル6a16bを抜き出して示す正面図、第1C図および
第1d図はそれぞれ第1b図のIC−IC線断面図およ
びID −ID線断面図、第1e図は電気回路図である
。これらの図面において、ロータ]の両端には磁極列を
形成するリング状の永久磁石為および22が固着されて
いる。永久磁石21および2□はそれぞれ第1C図およ
び第1d図に示すように開方向にN−8二N−8−・・
・・・・と40極(N極20極、S極20極)の磁極が
形成されており、永久磁石21と22はロータ1の軸方
向に一力の磁石のN極ともう一方の磁石のS極が互し・
に対向するように配置されて(・る。永久磁石2. 、
22はフェライト磁石、ロータ1は磁性体である。ロー
タ1はケーシング3.に圧入、固着されたベアリング材
4で回動自在に支持されている。11は外部からの回転
力をロータ1に伝達するための軸であり、その一端11
aは断面四角形状としてロータ1の孔1aと嵌合してあ
り、もう一端11bは、この実施例の回転信号発生器は
車輌速度センサとして用いるため、変速機の出力軸に結
合しつる形状としである。
ロータ1の周面近傍には、その軸方向に向けて両端が永
久磁石2、および22と対向するように、直線状で薄板
状のアモーファス磁性体5を配置しである。アモーファ
ス磁性体5は非磁性体の枠体12に装着され、枠体12
がケーシング32に固着されている。枠体12には巻数
200の電気コイル6a16bが巻装されている。ア七
−ファス磁性体5は、第1b図においては一端5aが永
久磁石22のN極と対向しもう一端5bが永久磁石21
のS極と対向しているが、ロータ1が回転して一端5a
が永久磁石22のS極と対向する場合にはもう一端5b
が永久磁石礼のN極と対向する。電気コイル6a、6b
の出力端はり一ド7を介してケーシング3、 、32の
外に引き出されている。
次に第1e図を参照して電気回路構成を説明すると、9
はスイッチング回路であり、これは一方の電気コイル6
aの一端に接続されたオーブンコレクタタイプのインバ
ータINIおよび、他方の電気コイル6bの一端に接続
されたオーブンコレクタタイプのインバータIN2およ
びIN3で構成されている。電気コイル6 a r 5
 bの他端は共通接続されて平滑化回路10と共に、限
流抵抗R2を介して定電圧VCCラインに接続されてい
る。インバータINIおよびIN2には、この実施例で
は、50KHz、 50%デユーティのパルスが印加さ
れる。該パルスの高レベル「1」区間ではインバータI
NIが導通して電気コイル6aの一端をアースに接続す
るが、インバータIN2が導通しIN3が非導通となる
のでもう1個の電気コイル6bの一端は開放である。そ
れ故入力パルスの高レベル「1」ではコイル6aに電流
が流れるが、コイル6bには電流が流れない。入力パル
スの低レベル[(月区間ではこの逆となり、コイル6a
には電流が流れずコイル6bに電流が流れる。このよう
に、コイル6aおよび6bが交互に導通する。コイル6
aおよび6bは、通電レベルが飽和磁束密(9)に達す
るまでは高いインピーダンスを示すが、飽和磁束密度相
当値を越えると低いインピーダンスを示す。
そこで、第2a図および第2c図に示すように、アモー
ファス磁性体5の一端5aおよび5bの直下に磁極が位
置するときは、コイル6aおよび6bの通電により磁性
体5が飽和しゃすく、コイル6aおよび6bのインピー
ダンスが低(ムるが、第2b図に示すように一端5aと
5bの中14に磁極が位置するときには磁性体5が飽和
しにくくコイル6aおよび6bのインピーダンスは高い
。コイルのインピーダンスが高いときにはその電圧降下
が大きいので平滑化回路10に加わる電圧は高く、コイ
ルのインピーダンスが低いときにはその電圧降下、が小
さいので平滑化回路10に加わる電圧は低い。
これにより、第1e図に示す電気回路の各部の電圧は、
ロータ1の回転に伴なって第3a図〜第3C図に示す変
化を示す。第3a図は第2a図に示す状態での信号を、
第3b図は第2b図に示す状態での信号を、また第3C
図は第2C図に示す状態での信号を示す。
ロータ1の回転により第3a図〜第3C図に示す信号変
化を示すので、結局回路の出力OUTは第4図に実線で
示すサイン波状の変動を示し、その周波数がロータ1の
回転速度に1対1に対応する。
しかしながら、振幅Vwは一定である。したがって、令
弟4図に示す2点鎖線のレベルで出力0UTv2値化す
るとパルスpou tとなり、このパルスpou tは
ロータ1の回転速度に比例した周波数となり、この周波
数が回転速度に1対1に対応する。
従来の、ピックアップコイルを用いるものでは、低速度
で振幅vwが小さく、高速度で大きくなるので、特に低
速域においてこのような正確なパルスpoutを得るこ
とはできない。
上記の実施例においては磁性体を直線形状のものを用(
・た場合について説明したが、常態において曲がってい
る磁性体もそのままの形状を保つ応力のかからない構成
にすれば本発明に用いうる。
また、磁性体としてはアモーファス磁性体に限らずパー
マロイ磁性体等も使用しつる。
以上のとおり本発明の回転信号発生器では磁性体に応力
が加わらないので磁歪効果による磁性体の透磁率低下を
生じないため永久磁石ロータの極数を多くして、一回転
あたりの信号数すなわち分解能を高めうる。実験によれ
ば本発明の実施により一回転あたり40パルスの回転信
号発生器を実現できることが認められた。
【図面の簡単な説明】
第1a図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第1 、
b図は実施例のロータ1.アモーファス磁性体5および
電気コイル5a、5bを抜き出して示す正面図、第1C
図および第1d図はそれぞれ第1b図のIC−IC線お
よびID−ID線による断面図、第1e図は電気回路の
構成を示す回路図である。第2a図、第2b図および第
2C図は永久磁石2. 、22の回転位置とアモーファ
ス磁性体5との位置関係とそれにおける磁性体5の磁化
特性を示す説明図、第3a図、第3b図および第3C図
はそれぞれ第2a図、第2b図および第2C図に示す状
態1′二おける電気回路各部の電圧を示す波形図、第4
図はロータ1が回転しているときの電気回路出力OUT
と、その出力の2値化パルスpoutを示すタイムチャ
ートである。 1:ロータ       礼、22:永久磁石31.3
□:ケーシング    4:ベアリング材5:アモーフ
ァス磁性体  6a16b:電気コイル7:リード  
      9ニスイツチング回路10:平滑化回路 
   11:軸 12:枠体 扇1allll ffilc図       弔比阿 ICID ¥1 e=a 第1dv

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N極とS極が交互に円1詞方向に配列された磁瘉
    り11を少なくとも2列形成した永久磁石ロータ、一方
    の磁極列のN極と他方の磁極列のS極に一部が対向する
    磁性体、磁性体に巻回された電気コイル、および電気コ
    イルに脈動電圧を印加し電気コイルのインピーダンスを
    電圧に変換する電気回路を備える回転信号発生器。
  2. (2)  磁性体を直線形状のアモーファス磁性体とし
    、その両端部を永久磁石ロータの磁極に対向させた、前
    記特許請求の範囲第(1)頃記載の回転信号5と生型。
  3. (3)  磁性体に巻回する電気コイルな2組と1.た
    、前hC特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記
    載の回転信−」発生器。
  4. (4)電気回路は、2組の電気コイルの一方を通電する
    とき他力を非通電とし、他方を通電するとき一方゛を非
    通電とするスイッチング手段、お上ζγ電気コイルと並
    列に接続された平滑回路で構成した前記特許請求の範囲
    第(3)項記載の回転信号発生器。
JP19419881A 1981-07-17 1981-12-02 回転信号発生器 Pending JPS5895263A (ja)

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JP19419881A JPS5895263A (ja) 1981-12-02 1981-12-02 回転信号発生器
DE19823223308 DE3223308A1 (de) 1981-07-17 1982-06-22 Drehsignalgeber
US06/399,145 US4525670A (en) 1981-07-17 1982-07-16 Generator for generating a rotational signal in accordance with changing saturation magnetic flux density of a magnetic member

Applications Claiming Priority (1)

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JP19419881A JPS5895263A (ja) 1981-12-02 1981-12-02 回転信号発生器

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JPS5895263A true JPS5895263A (ja) 1983-06-06

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ID=16320577

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JP19419881A Pending JPS5895263A (ja) 1981-07-17 1981-12-02 回転信号発生器

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JP (1) JPS5895263A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628015A (ja) * 1985-07-03 1987-01-16 Shin Meiwa Ind Co Ltd エンコ−ダ
CN111366209A (zh) * 2020-02-20 2020-07-03 珠海鼎通科技有限公司 旋转圈数的检测装置、方法、存储介质及水表

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628015A (ja) * 1985-07-03 1987-01-16 Shin Meiwa Ind Co Ltd エンコ−ダ
CN111366209A (zh) * 2020-02-20 2020-07-03 珠海鼎通科技有限公司 旋转圈数的检测装置、方法、存储介质及水表
CN111366209B (zh) * 2020-02-20 2021-09-07 珠海鼎通科技有限公司 旋转圈数的检测装置、方法、存储介质及水表

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