JPS60236015A - 磁気角位置検出器 - Google Patents

磁気角位置検出器

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JPS60236015A
JPS60236015A JP60087674A JP8767485A JPS60236015A JP S60236015 A JPS60236015 A JP S60236015A JP 60087674 A JP60087674 A JP 60087674A JP 8767485 A JP8767485 A JP 8767485A JP S60236015 A JPS60236015 A JP S60236015A
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JP
Japan
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magnetic
chamber
detector according
detector
magnetic flux
Prior art date
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Pending
Application number
JP60087674A
Other languages
English (en)
Inventor
ケネス　スタンレイ　ダートン
ジヨナサン　ポール　ラーセン
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STC PLC
Original Assignee
Standard Telephone and Cables PLC
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/04—Magnetic compasses with north-seeking magnetic elements, e.g. needles
    • G01C17/20—Observing the compass card or needle
    • G01C17/26—Observing the compass card or needle using electric pick-offs for transmission to final indicator, e.g. photocell
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/04—Magnetic compasses with north-seeking magnetic elements, e.g. needles
    • G01C17/06—Suspending magnetic elements
    • G01C17/08—Suspending magnetic elements by flotation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (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】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】 産業上の利用分野 本発明はコンパス、傾斜計又は近接センサとしても用い
１りる磁気角位置検出器に関する。
従来の技術及びその問題点 透明＜＞コンパス室内に設けられた中立浮遊する磁石組
立体を用いた、カーアクセサリ等として販売されている
安価な］ンバスを製造することは公知である。磁石組立
体は通常コンパスカードと組合わされ、室は例えばアル
コール等の透明な液体で充填される。コンパスカードは
室内を自由にｔ′Ｆ遊するのでカードと室壁の間には時
としてＩ？隙が生じる可能性がある。
枢支された磁気コンパスを加重メカニカルシステムを用
いて外部ケーシングの方位と無関係に水平に保つジンバ
ル支持されたコンパスは更に？ＤＩである。］ンバスカ
ードの位置は光センサ及び符号化ディスクを用いて読取
られ、位置情報は通常スリップリングを経て電気的に外
部ケーシングに中継される。このようなコンパスは高価
で、通常海上航法機器に用いられる。
光フアイバループにおけるリニヤツク効果（３ａｇｎａ
ｃ　ｅｌｅｃｔ）を用いた他のコンパスｂ開発中である
。
問題点を解決するための手段 本発明は磁性流体で充填された室と、室内に配設され、
少なくとも１対の１１極を有し、実質的に中立の浮力を
有し、もって磁性流体が充填された室内中心部を浮遊覆
る物体と、室の外部に取イζ１けられ室内の物体の回転
により住じた磁束の変化に応答する磁束検出手段とより
なる磁気角位置検出器を提供するものである。
実施例 第１図に示す検出器は、プラスチック材料より１−、る
２個の略円筒形部分１ａ、１ｂにより構成された筐体１
を有し、この２個の部分は互いに結合されて球形の室２
を形成している。室２内には環状永久磁石片４を担持す
る正の浮力を有するコア３を有する複合物体がある。物
体は鉛重錘５にて加重され、従って室が１１竹流体で充
填された際磁石片４の磁気浮揚とコア３の浮力とが合わ
されて物体は室の中心部に浮遊する。環状磁石片は球の
り頭体をなす外形に形成され、この磁石片の外形は室の
内面に近接して適合する形状とされている。
円筒部分の両端は凹部６を有し、四部と室の間に薄い壁
部が形成される。少なくとも一方、好ましくは両方の凹
部には薄壁部に取付けられるホール効果磁束検出器７が
設けられる。磁石片４は磁極が検出器７を通る軸上にあ
るコアの直径方向１対向するように磁化される。
　５− 通常、浮遊物体は磁石片が水平向１−にある状態で浮遊
し、磁極は地球磁場の方向に配列する。ホール効果素子
が水平軸−Ｌにあれば筐体の垂直軸回りのいかなる回転
も磁石片上の１１極とホール効実装置の間の相対運動を
生ぜしめる。この結宋徨体の回転の度合を表わす電気信
号が導かれ、検出器がコンパスとして動作する。球状の
室及び部分的に球形の外形をもつ磁石片の場合、ホール
効果素子を通過する軸に対する僅かな傾斜は出力にＥ９
１を与えないことに注意されたい。同様にこの軸の回り
での筐体の回転も出力に影響しない。船舶用語では筐体
が船の主軸方向に配列している場合ピッチングとローリ
ングが出力に影響しない。
検出器を較正するため、筺体１には較正用ソレノイド８
が巻かれるボビンを形成する端面フランジ１Ｃが設けら
れている。
第２図の横断平面図に示す別の構成では、筐体及び関連
部分は第１図と同様で、同一の参照符号で示す。複合物
体は永久磁石片１４にＪ：り下側に加重された正の浮力
を有し略球形のコア１３を右　６− １−る。］ア周囲には間隔をおいて、１１極が水平に配
列するよう磁化された奇数個の小１１石片１５が配設さ
れている。加重磁石片１／Ｉはバラストとして作用する
のみならず自身地球磁場に沿って配列Ｊる。例えば３個
の如き奇数個の磁石ハを用いると筐体が複合物体に対し
て回転する際のボール効果素子の電気出力のあいまいさ
は解消される。
小−ル効架素子の応答Ｊる磁極が第１図又は第２図に示
づ水平円周一トに４【り、浮遊物体の垂直円周十にある
よう構成されると、検出器は傾斜削として用いられ得る
。さらにどちらの方位を用いても、検出器は例えば自動
車など検出器の近傍を通過するあらゆる磁場に応答する
近接センリとして動作刀る。
複合物体が３つの直交関係をもって配設されたホール効
果素子をｉｉＱけられた筐体内に保持される場合、検出
器はヨー、ロール及びピッチに応答する３軸センザどな
る。
他の有用な磁石構造を第３及び第４図に示す。
小磁石片２０は各磁極に数例けられた軟鉄の磁束集束器
２１を右する。これらの集束器は［蝶の羽根］状の形状
を有し、外縁２１ａが全型２に近接して適合すべく形成
される。磁石片組立体はｉＦの浮力を有する物体２２の
下側に付加される。集中器羽根の下部２１ｂは磁石片の
下にバラストΦ紳として延在していてもよい。また磁気
的ノ１対称ｆ１を勾えるため第４図の平面図の如く磁石
おの軸に対し羽根に角度を与えると右利である。これは
付属する電子回路を設計する際ケーシングが磁石構造に
対し回転する際の出力信号のあいまいさを除去しつるよ
うにできる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は磁気角位置検出器の縦断側面図、第２図は磁気
角位置検出器の別の構成の横断平面図、第３図及び第４
図は磁気角位置検出器の浮遊磁気物体の他の例を示す図
である。 １・・・筐体、１ａ、ｉｂ・・・円筒形部分、１Ｃ・・
・端面フランジ、２・・・室、３，１３・・・コア、４
・・・永久磁石片、５・・・重錘、６・・・凹部、７・
・・ホール効果磁束検出器、８・・・較正用ソレノイド
、１４．１５゜２０・・・磁石片、２１・・・磁束東京
器、２１ａ・・・集束器外縁、２１ｂ・・・集束器羽根
下部、２２・・・物体。 特許出願人　スタンダード　テレフＡンズアンド　ケー
ブルス　パブリック 　９− 図面の性用 内容に変更なし） 手続ネ甫Ｊ　「？’：ｉ １．事（！１の表示 昭和６０１［特旧願　第８７６７／１号２、発明の名称 磁気角位置検出器 ３、補正をする老 小ｆ１どの関係　！１５ｎｆｆ出願人 （１所　イギリス国　［１ンドン　ダブリコーン−２フ
ール１デイーコー　ストランド　１９０番地名　称　ス
タンダード　テレフォンズ　アンド　ケーブルスパブリ
ック　リミテッド　カンパニー 代表者　シトニー　［１ス　キャブシイ（国箱　イギリ
ス国） ４、代理人 信　所　〒１０２　東京都千代ＩＩＩ区麹町５１目７番
地６、補ローの夕ｉ１　Ｋ！ 図面。 ７、補ｉ１−の内容 図面の浄ｔ１：（内容に疫史イ「シ）を別紙の通り補充
する。 　２−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）磁性流体で充填された室と、該室内に配設され、
    少なくとも１対の磁極を有し、実質的に中立の浮力を有
    し、もってＩｉｔ！＋１流体が充填された室内中心部を
    浮遊する物体と、室の外部に取付１プられ室内の物体の
    回転により生じた磁束の変化に応答する磁束検出手段と
    よりなる磁気角位置検出器。 ■　磁束検出手段はホール効果素子である特許請求の範
    囲第１項記載の検出器。 ａ　室の直径方向−し対向して配設された２個の磁束検
    出手段を有する特許請求の範囲第２項記載の検出器。 （４）室は球形である特許請求の範ｔｉｌｌ第２項記載
    の検出器。 （５）中立の浮力を有する物体は、−又は複数の永久磁
    石片を担持した正の）７カを有する非磁＋１材よりなる
    特許請求の範囲第２項記載の検出器。 ６）正の浮力を有づる材料はガラスの微小球を含有する
    プラスチック材料である特許請求の範囲第５項記載の検
    出器。 ■　正の浮力を有する物体は室の内面に近接して適合す
    る実質的に球の切頭体に成形された外面を有する環状永
    久磁石片を担持している特許請求の範囲第５項記載の検
    出器。 ■　磁石片を設けた物体は正の浮ノ〕を有し、下側が複
    合物体に中立な浮力を与えまた物体を垂直方向に安定さ
    せる非磁性バラスト重錘で加重されている特許請求の範
    囲第７項記載の検出器。 ｅ）　正の浮力を有する物体は物体の円周上に等角度で
    隔てられた複数の永久磁石片と、複数の磁石片に対し中
    央にさらに配設された別の永久磁石片とを担持し、該別
    の磁石片はバラスト重錘として作用しまた複数の磁石を
    担持する物体を地球磁場の方向へ配列さゼるよう配設さ
    れた特許請求の範囲第５項記載の検出器。 （１０）正の浮力を右づる物体は室の内面に向ＩＪ両側
    に広がる磁束東束体を取ト１けられ中火に配設された永
    久磁石片を担持する特許請求の範囲第５項記載の検出器
    。 （１１）室は、球形をなし、軸が磁束検出手段を通過し
    室を囲繞しかつ該軸方向に配列されたソレノイドを担持
    する円筒形筐体内に形成されている特許請求の範囲第２
    項記載の検出器。 （１２）　３個の磁束検出手段を筐体に対し直交して配
    設してなり、３軸運動に応答する特許請求の範囲第１項
    記載の検出器。
JP60087674A 1984-04-26 1985-04-25 磁気角位置検出器 Pending JPS60236015A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8410677 1984-04-26
GB08410677A GB2158239B (en) 1984-04-26 1984-04-26 Magnetic angular position sensor

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JPS60236015A true JPS60236015A (ja) 1985-11-22

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ID=10560120

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US (1) US4614041A (ja)
EP (1) EP0160444A3 (ja)
JP (1) JPS60236015A (ja)
GB (1) GB2158239B (ja)

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