JPS6022639A - 圧力トランスデユ−サ - Google Patents
圧力トランスデユ−サInfo
- Publication number
- JPS6022639A JPS6022639A JP11481684A JP11481684A JPS6022639A JP S6022639 A JPS6022639 A JP S6022639A JP 11481684 A JP11481684 A JP 11481684A JP 11481684 A JP11481684 A JP 11481684A JP S6022639 A JPS6022639 A JP S6022639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure transducer
- pressure
- magnetic material
- amorphous magnetic
- amorphous
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/16—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in the magnetic properties of material resulting from the application of stress
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分！ｌ！）
本発明は、圧力をインダクタンスａｆｉ Ｋ 化として
検出する圧力トランスデュー−リ°に関するものである
。
検出する圧力トランスデュー−リ°に関するものである
。
従来例の構成とその問題点
近年、センサはマイクロプロセンサ入力用として要望が
多く、ｌ持に圧力センザ（て対するニーズｔ；Ｌ撒めて
品い。しかしながら、安価で正イＪｉＦｆ′ｃものは現
在なく、例えば半堺体圧力センザでは温度特性が安定し
ておらす、静電容ｈ（方式（徒精度の点で問題があり、
ゼゲージ方式は高価である等の問題点をかかえている。
多く、ｌ持に圧力センザ（て対するニーズｔ；Ｌ撒めて
品い。しかしながら、安価で正イＪｉＦｆ′ｃものは現
在なく、例えば半堺体圧力センザでは温度特性が安定し
ておらす、静電容ｈ（方式（徒精度の点で問題があり、
ゼゲージ方式は高価である等の問題点をかかえている。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点をＦＩｒ泊するもので、磁歪現
象が、新倒料アモルファス磁性合金により初めて実用レ
ベルで利用可能となる部を児とおし、ならびにアモルフ
ァス磁性合金が安価で多ｆ１１．に供給できる事実をふ
まえ、アモルファス磁性合金の磁歪を用いた、安価で精
度の１柿い圧力トランスデューザを１ノ）シ供すること
を目的とする。
象が、新倒料アモルファス磁性合金により初めて実用レ
ベルで利用可能となる部を児とおし、ならびにアモルフ
ァス磁性合金が安価で多ｆ１１．に供給できる事実をふ
まえ、アモルファス磁性合金の磁歪を用いた、安価で精
度の１柿い圧力トランスデューザを１ノ）シ供すること
を目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するため、本発明の圧力ドランスデュー
サは、磁歪を有するアモルファス磁性側斜と軟磁性体と
で４１４成される磁気回路を備え、前記アモルファス研
廿目料をＮ、−壁としてその両σ１］に差圧を印加する
柘゛成とし、１１Ｊ記磁気回路にコイルを装着したもの
である。
サは、磁歪を有するアモルファス磁性側斜と軟磁性体と
で４１４成される磁気回路を備え、前記アモルファス研
廿目料をＮ、−壁としてその両σ１］に差圧を印加する
柘゛成とし、１１Ｊ記磁気回路にコイルを装着したもの
である。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について、図面に基ついて説明
する。
する。
第１図（Ａ＋は本発明の一実施例における圧力ドランス
デューサの平面図、同図（Ｂｌは同断面図で、（１ンは
磁歪を有するアモルファス磁性合金の円板、（２）は中
心部に先端面が外環壁（２ａ）の先端面と同一面内に位
置する円柱状突出部（２１３）を有するつぼ形軟磁１生
体、（３）はｒｑ’＋Ｊ記円柱状突出部（２ｂ）に巻か
れたコイル、（４）はリード線を収り出す小孔でるる。
デューサの平面図、同図（Ｂｌは同断面図で、（１ンは
磁歪を有するアモルファス磁性合金の円板、（２）は中
心部に先端面が外環壁（２ａ）の先端面と同一面内に位
置する円柱状突出部（２１３）を有するつぼ形軟磁１生
体、（３）はｒｑ’＋Ｊ記円柱状突出部（２ｂ）に巻か
れたコイル、（４）はリード線を収り出す小孔でるる。
アモルファス磁性合金の円板（１）と軟磁性体（２）と
は磁気回路を措成し、コイル（３）によりそのインダク
タンスが測定できる様になっている。
は磁気回路を措成し、コイル（３）によりそのインダク
タンスが測定できる様になっている。
この圧力トランスデユーサにおいて、圧力Ｐが第１図に
示す様に加えられると、アモルファス磁性合金のμＪ板
（１）は、軟磁性体（２）の環状の７？＋’；部で下方
に押し下げられて変形し、その結果内部応力が発生する
。すると磁歪効果により、アモルファス磁性合金の円板
（１ンの透磁率が変化し、コイル（３）により検出され
るインダクタンス値もそれに伴なって変化する。この変
化を検出する事により、被測定圧力が測定できることに
なる。
示す様に加えられると、アモルファス磁性合金のμＪ板
（１）は、軟磁性体（２）の環状の７？＋’；部で下方
に押し下げられて変形し、その結果内部応力が発生する
。すると磁歪効果により、アモルファス磁性合金の円板
（１ンの透磁率が変化し、コイル（３）により検出され
るインダクタンス値もそれに伴なって変化する。この変
化を検出する事により、被測定圧力が測定できることに
なる。
この様に構成された圧力トランスデユーサにおいては、
次の様なアモルファス磁性合金の特徴が生かされ、従来
にない多くの利点をもつものとなる。すなわち、 ■ 機械的強度が太きく （２００〜３００ｋｇ／ｙＪ
）、従来金属のそれを凌ぎ（ステンレス釧で６０にν
冒）、かつ塑性変形が生じない。これにより、過大入力
に極めて強い圧力ドランスデューサとなる。
次の様なアモルファス磁性合金の特徴が生かされ、従来
にない多くの利点をもつものとなる。すなわち、 ■ 機械的強度が太きく （２００〜３００ｋｇ／ｙＪ
）、従来金属のそれを凌ぎ（ステンレス釧で６０にν
冒）、かつ塑性変形が生じない。これにより、過大入力
に極めて強い圧力ドランスデューサとなる。
■ 磁歪効果の大きいものが作Ｊｊｘでき、かつ電気機
械結合係数が０．４以上と大きい。よって感度のよい匝
カドランスデューサとなる。
械結合係数が０．４以上と大きい。よって感度のよい匝
カドランスデューサとなる。
■ 結晶粒界、転位、れ″１層欠陥がなく、異相析出、
偏析もない化学的均一物質であり、非常に高い１制蝕性
を示す。この事によシ、腐蝕性ガスや液体の圧力を直接
測定可能となり、ＩＥａｒな測定ができる。寸だ構成も
簡略化でき、価格及び信頼性の上で大きなメリ・ントと
なる。
偏析もない化学的均一物質であり、非常に高い１制蝕性
を示す。この事によシ、腐蝕性ガスや液体の圧力を直接
測定可能となり、ＩＥａｒな測定ができる。寸だ構成も
簡略化でき、価格及び信頼性の上で大きなメリ・ントと
なる。
（４） 透磁率が高く優れた軟磁性材料である。そのた
め磁気回路を４１”４成じやすく、漏れ磁束券を考慮す
る心安がなく、設計が極めて簡単になる。
め磁気回路を４１”４成じやすく、漏れ磁束券を考慮す
る心安がなく、設計が極めて簡単になる。
第２図は第１図に示す圧力ドランスデューサを含む非安
定マルチパイプレーク回路を有する圧力センサの回路ブ
ロック図で、（５）は測定用標準インダクタンスであり
、インダクタンス値をｌ、とする。
定マルチパイプレーク回路を有する圧力センサの回路ブ
ロック図で、（５）は測定用標準インダクタンスであり
、インダクタンス値をｌ、とする。
（６）は第１図に示した圧力１−ランスデューサで、そ
のインダクタンス値を１２とする。、（７）（８）は発
振用帰還＠ ｆｉ！：で、その容ｊｊ、ｊ値はｃ、 、
ｃ２である。（９１（１０は発振用帰還抵抗で、その抵
抗値はｒ４．ｒ２である。０刀０２はスイッチング用ト
ランジスタ、Ｉｊ：Ｊ （１４） ｉ７１：エミ・ンタ
電流逆流阻止ダイオードである。以上で非安定マルチパ
イプレークが構成される。顛はトランジスタＯηの導通
時にコレクタ電圧が低レベルになる時間長Ｔ、を測定す
る回路、（１Ｇはトランジスタａの導通１跡にコレクタ
電圧が低レベルになる時間長Ｔ２を測定する回路である
。αηは時間長１’、、Ｔ２を測定する回路ｕ５１ Ｍ
より送られた時間長Ｔ、 、ｉ゛２に用いて１２の変化
を検出し、それより１−１−、力伯を演９出力する回路
である。ｉ、＋１２はインダクタンス素子（５） （（
ｉｌを流れる電流である。この非安定マルチバイブレー
タ部では、発振時に容量（７） Ｌ８）はインダクタン
ス素子（ｓ） （６）よシもインピーダンスが小さく、
抵抗（９）ＱＱは容量（７） （８）の放電時定数がそ
の発振周ル」よシも長くなるように設定されている。
のインダクタンス値を１２とする。、（７）（８）は発
振用帰還＠ ｆｉ！：で、その容ｊｊ、ｊ値はｃ、 、
ｃ２である。（９１（１０は発振用帰還抵抗で、その抵
抗値はｒ４．ｒ２である。０刀０２はスイッチング用ト
ランジスタ、Ｉｊ：Ｊ （１４） ｉ７１：エミ・ンタ
電流逆流阻止ダイオードである。以上で非安定マルチパ
イプレークが構成される。顛はトランジスタＯηの導通
時にコレクタ電圧が低レベルになる時間長Ｔ、を測定す
る回路、（１Ｇはトランジスタａの導通１跡にコレクタ
電圧が低レベルになる時間長Ｔ２を測定する回路である
。αηは時間長１’、、Ｔ２を測定する回路ｕ５１ Ｍ
より送られた時間長Ｔ、 、ｉ゛２に用いて１２の変化
を検出し、それより１−１−、力伯を演９出力する回路
である。ｉ、＋１２はインダクタンス素子（５） （（
ｉｌを流れる電流である。この非安定マルチバイブレー
タ部では、発振時に容量（７） Ｌ８）はインダクタン
ス素子（ｓ） （６）よシもインピーダンスが小さく、
抵抗（９）ＱＱは容量（７） （８）の放電時定数がそ
の発振周ル」よシも長くなるように設定されている。
この時、この非安定マルチパイプレークのｇ ４１ｉ、
ｊこれよＪ Ｔ、 、Ｔ２は７？２の値により変化する
。
ｊこれよＪ Ｔ、 、Ｔ２は７？２の値により変化する
。
そこで、１王力が１千カトランスデユーザ（６）に加わ
り、インダクタンス値ｅ２が変化すると、Ｔ１又１４
Ｔ ２を測定すれば、これによ−り圧力が測定できる４
ｆになる。
り、インダクタンス値ｅ２が変化すると、Ｔ１又１４
Ｔ ２を測定すれば、これによ−り圧力が測定できる４
ｆになる。
これは検出回路の一例でるり、その他の方法に」：つで
も圧力ドランスデューサの変化ηま検量可能であり、そ
れによる圧力センザの４’７１１：成も可能で４りる。
も圧力ドランスデューサの変化ηま検量可能であり、そ
れによる圧力センザの４’７１１：成も可能で４りる。
発明の効果
以」二説明した様に本発明によれば、磁歪を有するアモ
ルファス磁性合金を３１．ｌいた圧力トランスデユーサ
としたので、過大入力によく耐え、Ｋ ＩｉＢ度・高信
頼性を実現でき、化学的にも安定である。
ルファス磁性合金を３１．ｌいた圧力トランスデユーサ
としたので、過大入力によく耐え、Ｋ ＩｉＢ度・高信
頼性を実現でき、化学的にも安定である。
丑だアモルファス磁性合金が本γｔ ｔｘ、＋にすぐれ
た磁性体である／ζめ設泪しやずく、さらに安価である
だめ全体として安価なセンザ企構成できる辱、多くの利
点を有する。。
た磁性体である／ζめ設泪しやずく、さらに安価である
だめ全体として安価なセンザ企構成できる辱、多くの利
点を有する。。
第１図囚は本発明の一実施例における圧力トランスデ、
−サの平面図、同図（Ｂ）は同ＩＲ’を面図、第２図は
第１図に示ず圧力トブンヌデューザと検出回路とを含む
圧力センザの回路ブロック１／１である。 （υ・・・円板、（２）・・・つぼ膨軟磁性体、（２ａ
）・・・外η□“Ｊ卑、（２ｂ）・・・円η：１伏突出
部、（３）・・コイル代理人 蘇 本 義 弘
−サの平面図、同図（Ｂ）は同ＩＲ’を面図、第２図は
第１図に示ず圧力トブンヌデューザと検出回路とを含む
圧力センザの回路ブロック１／１である。 （υ・・・円板、（２）・・・つぼ膨軟磁性体、（２ａ
）・・・外η□“Ｊ卑、（２ｂ）・・・円η：１伏突出
部、（３）・・コイル代理人 蘇 本 義 弘
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 磁歪を有するアモルファス磁性材イ４と軟磁性体
とで構成される＃、気回路を備え、前記アモルファス磁
性伺料金隔壁としてその両面に１台圧を印加する構成と
し、ＤＩＩ記磁気回路にコイルを袋層した圧力ドランス
デューサ。 ２、軟磁性体は、円形底部と、この円形底部の一方の面
の外筒縁部から突出した環状の外環壁と、前記円形底部
の一方の面の中心部から突出しかつ先ｆ＋：！＋！面が
前記外環壁の先端面と同一面内に位置する円柱状突出部
とからなり、アモルファス磁性Ｈ料は、口１１記外鎧壁
及び円柱状突出部の先端面に当接して前記軟磁性体の開
口を覆う円板状に構成した特許請求の範囲第１項記載の
圧力ドランスデューサ。 ３、 コイルは、軟磁性体の外環壁と円柱状突出部との
間隙に設置されている構成とした特許請求の範囲第２項
記載の圧力ドランスデューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11481684A JPS6022639A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 圧力トランスデユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11481684A JPS6022639A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 圧力トランスデユ−サ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16610279A Division JPS5687816A (en) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | Pressure or displacement sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022639A true JPS6022639A (ja) | 1985-02-05 |
| JPH0132445B2 JPH0132445B2 (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=14647400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11481684A Granted JPS6022639A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 圧力トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269025A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
| JP2005076822A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | ばね上ばね下間の給電機能を備えたショックアブソーバ |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015658A (ja) * | 1973-06-18 | 1975-02-19 | ||
| JPS513018U (ja) * | 1974-06-21 | 1976-01-10 | ||
| JPS5114395A (ja) * | 1974-07-26 | 1976-02-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS51111698A (en) * | 1975-03-27 | 1976-10-02 | Res Inst Iron Steel Tohoku Univ | Magnetostriction-mechanics converter |
| JPS5359060U (ja) * | 1976-10-21 | 1978-05-19 |
-
1984
- 1984-06-04 JP JP11481684A patent/JPS6022639A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015658A (ja) * | 1973-06-18 | 1975-02-19 | ||
| JPS513018U (ja) * | 1974-06-21 | 1976-01-10 | ||
| JPS5114395A (ja) * | 1974-07-26 | 1976-02-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS51111698A (en) * | 1975-03-27 | 1976-10-02 | Res Inst Iron Steel Tohoku Univ | Magnetostriction-mechanics converter |
| JPS5359060U (ja) * | 1976-10-21 | 1978-05-19 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269025A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
| JP2005076822A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | ばね上ばね下間の給電機能を備えたショックアブソーバ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0132445B2 (ja) | 1989-06-30 |
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