JPS61223564A - 速度センサ - Google Patents
速度センサInfo
- Publication number
- JPS61223564A JPS61223564A JP6338985A JP6338985A JPS61223564A JP S61223564 A JPS61223564 A JP S61223564A JP 6338985 A JP6338985 A JP 6338985A JP 6338985 A JP6338985 A JP 6338985A JP S61223564 A JPS61223564 A JP S61223564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- magnetic
- detected
- conductor
- speed sensor
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/003—Kinematic accelerometers, i.e. measuring acceleration in relation to an external reference frame, e.g. Ferratis accelerometers
- G01P15/005—Kinematic accelerometers, i.e. measuring acceleration in relation to an external reference frame, e.g. Ferratis accelerometers measuring translational acceleration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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】
［発明の分野〕
本発明は、導体や半導体等の導電性被検出物体の移動速
度を非接触で電気的に検知する速度センサに関する。
度を非接触で電気的に検知する速度センサに関する。
［発明の背景］
従来、非接触の直線運動スピードセンサとして、いわゆ
る渦電流形のセンサが知られている。しかし、この渦電
流形速度センサは、その構造が複雑であるという不都合
がある。また、従来の速度センサは、交流励磁する方式
のものであるため、２次導体すなわち被検出物体の条件
について種々の問題がある。
る渦電流形のセンサが知られている。しかし、この渦電
流形速度センサは、その構造が複雑であるという不都合
がある。また、従来の速度センサは、交流励磁する方式
のものであるため、２次導体すなわち被検出物体の条件
について種々の問題がある。
［発明の目的］
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
構造簡略で、かつ被検出物体の条件に対する制限のより
少ない渦電流形速度センサを提供することを目的とする
。
構造簡略で、かつ被検出物体の条件に対する制限のより
少ない渦電流形速度センサを提供することを目的とする
。
［発明の概要］
上記目的を達成するため本発明では、導電性被検出物体
上の移動方向に沿って順に第１、第２および第３の点を
移動方向とは交叉方向にそれぞれ正、逆、正（または逆
、正、逆）方向に直流励磁し、上記被検出物体が磁束に
交叉して移動することにより該物体に生じる渦電流をこ
の渦電流によって生じる磁束として検出し、この磁束の
検出値を速度として検知することを特徴としている。
上の移動方向に沿って順に第１、第２および第３の点を
移動方向とは交叉方向にそれぞれ正、逆、正（または逆
、正、逆）方向に直流励磁し、上記被検出物体が磁束に
交叉して移動することにより該物体に生じる渦電流をこ
の渦電流によって生じる磁束として検出し、この磁束の
検出値を速度として検知することを特徴としている。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の原理説明図で、（ａ）は側面図、（
ｂ）は底面図である。同図に示すように、−Ｅ型コア１
の底脚１１のヨーク部１２．１３にそれぞれ同一方向の
巻線２．３を巻回し、これらの巻線２゜３に互いに逆向
きの直流電流を通電して直流励磁すると、コア１の側［
１１４，１５と中脚１６とから相互に逆向きの直流磁束
φ電、φ３とφ２とが発生し、移動導体４を貫通する。
ｂ）は底面図である。同図に示すように、−Ｅ型コア１
の底脚１１のヨーク部１２．１３にそれぞれ同一方向の
巻線２．３を巻回し、これらの巻線２゜３に互いに逆向
きの直流電流を通電して直流励磁すると、コア１の側［
１１４，１５と中脚１６とから相互に逆向きの直流磁束
φ電、φ３とφ２とが発生し、移動導体４を貫通する。
そして、この直流磁束φ１、φ２．φ３のために、導体
４には、ファラデーの右手の法則で表わされる起電力す
なわち磁束および移動の方向に直角でその移動速度■に
比例する起電力ｅ１．ｅ２ ＊ ｅ３が発生する。これ
により、導体４には起電力ｅ１・ｅ２・ｅ３および導体
４の導電率で定まる渦電流’１２＊１３２が流れ、この
渦電流ｉ＋２．ｉ３２によってほぼ図に示すような位置
に磁極Ｎ＋２．８３２が発生する。この磁極Ｎ１２ ｒ
８３２の強さは、導体４の移動速度Ｖに比例しており
、何等かの方法で検出すれば速度を検出することができ
る。
４には、ファラデーの右手の法則で表わされる起電力す
なわち磁束および移動の方向に直角でその移動速度■に
比例する起電力ｅ１．ｅ２ ＊ ｅ３が発生する。これ
により、導体４には起電力ｅ１・ｅ２・ｅ３および導体
４の導電率で定まる渦電流’１２＊１３２が流れ、この
渦電流ｉ＋２．ｉ３２によってほぼ図に示すような位置
に磁極Ｎ＋２．８３２が発生する。この磁極Ｎ１２ ｒ
８３２の強さは、導体４の移動速度Ｖに比例しており
、何等かの方法で検出すれば速度を検出することができ
る。
そこで、この実施例においては第２図に示すように、高
透磁率の磁性材料例えばアライドケミカル社製で商品名
が２８２６Ｍ Ｂのアモルファスリボンを用いたトロイ
ダルコア（磁路長Ｊ−８，５９１゜断面積Ｓ＝ ０．３
７５ＣＩり ５１に３つの巻線５２．５３．５４を有す
る磁束検出器５を作製し、この検出器５をコア５１が磁
極Ｎ１２．８３２の中心付近を通るように配置している
。このため、コア５１は磁極ＮＩ２゜８３２によって磁
化される。巻線５２．５３．５４はこの磁化の強さを検
出するためのものである。
透磁率の磁性材料例えばアライドケミカル社製で商品名
が２８２６Ｍ Ｂのアモルファスリボンを用いたトロイ
ダルコア（磁路長Ｊ−８，５９１゜断面積Ｓ＝ ０．３
７５ＣＩり ５１に３つの巻線５２．５３．５４を有す
る磁束検出器５を作製し、この検出器５をコア５１が磁
極Ｎ１２．８３２の中心付近を通るように配置している
。このため、コア５１は磁極ＮＩ２゜８３２によって磁
化される。巻線５２．５３．５４はこの磁化の強さを検
出するためのものである。
次に、この検出器５による磁化の強さすなわちコア５１
を通過する磁束φｄの検出動作を説明する。
を通過する磁束φｄの検出動作を説明する。
この磁束検出器５は、コア５１を充分に飽和させる大き
さで正負対称の高周波電流（例えば１０ｋＨｚ）ｉｅｘ
を励磁巻線５２に流し、検出巻線５３に誘起される電圧
ｅ ｓｃｈを検出し、この電圧ｅ ｓｃｈによりコア５
１内の正負非対称性を検出するとともに、この正負非対
称性を補償すべ（２次巻線５４に電流を供給する。
さで正負対称の高周波電流（例えば１０ｋＨｚ）ｉｅｘ
を励磁巻線５２に流し、検出巻線５３に誘起される電圧
ｅ ｓｃｈを検出し、この電圧ｅ ｓｃｈによりコア５
１内の正負非対称性を検出するとともに、この正負非対
称性を補償すべ（２次巻線５４に電流を供給する。
先ず、磁束φｄが零の場合、検出巻線５３に誘起する電
圧ｅ ｓｃｈは、励磁電流ｉ ｅｘとコア５１の磁化特
性に基づいて生じ、このときのコア５１の磁化特性曲線
は正負対称である。したがって、検出巻線５３の誘起電
圧ｅ ｓｃｈも正負対称であり、２次巻線５４の電流は
零である。
圧ｅ ｓｃｈは、励磁電流ｉ ｅｘとコア５１の磁化特
性に基づいて生じ、このときのコア５１の磁化特性曲線
は正負対称である。したがって、検出巻線５３の誘起電
圧ｅ ｓｃｈも正負対称であり、２次巻線５４の電流は
零である。
次に、磁束φｄが零でない場合、コア５１はこの直流磁
束φｄによってバイアスされる。その結果、コア５１の
飽和状態が正負アンバランスとなり、検出巻線５３に生
じる電圧ｅ ｓｃｈは正および負の各波高値が異なった
ものとなる。よって、この検出電圧ｅ ｓｃｈの正負ア
ンバランス分を検出すれば、コア５１内の磁束が正負の
いずれに偏倚しているかを検出することができる。この
検出電圧ｅ ｓｃｈの正負アンバランス分の検出は、例
えば本出願人等が特願昭５９−２７４８８４号で提案し
たように、検出電圧ｅ ｓｃｈの正負のある振幅以上の
みに着目してこれらの面積比をとることにより行なって
もよ（、また、特願昭６０−９８９２号で提案したよう
に、励磁電流ｉｅｘを三角波として正および負の電圧ｅ
ｓｃｈが発生した時点における各三角波励磁電流値の
差を検出するようにしてもよい。そして、上記各出願に
も記載しているように、２次巻線５４にこの偏倚の方向
を相殺するような向きおよび大きさの電流１２を供給す
れば、この供給電流値Ｉ２は上記磁束φｄに比例したも
のとなる。したがって、この電流Ｉ２を検出することに
よって導体４の移動速度を検知することができる。
束φｄによってバイアスされる。その結果、コア５１の
飽和状態が正負アンバランスとなり、検出巻線５３に生
じる電圧ｅ ｓｃｈは正および負の各波高値が異なった
ものとなる。よって、この検出電圧ｅ ｓｃｈの正負ア
ンバランス分を検出すれば、コア５１内の磁束が正負の
いずれに偏倚しているかを検出することができる。この
検出電圧ｅ ｓｃｈの正負アンバランス分の検出は、例
えば本出願人等が特願昭５９−２７４８８４号で提案し
たように、検出電圧ｅ ｓｃｈの正負のある振幅以上の
みに着目してこれらの面積比をとることにより行なって
もよ（、また、特願昭６０−９８９２号で提案したよう
に、励磁電流ｉｅｘを三角波として正および負の電圧ｅ
ｓｃｈが発生した時点における各三角波励磁電流値の
差を検出するようにしてもよい。そして、上記各出願に
も記載しているように、２次巻線５４にこの偏倚の方向
を相殺するような向きおよび大きさの電流１２を供給す
れば、この供給電流値Ｉ２は上記磁束φｄに比例したも
のとなる。したがって、この電流Ｉ２を検出することに
よって導体４の移動速度を検知することができる。
この速度センサの速度検出特性を見るために、小型直流
機に銅板（厚さ１１）を取り付け、先ず直線性を調べた
。その結果を第３図に示す。同図の２０００ｒ、ｐ、ｓ
、は移動速度４．２ｍ／Ｓに相当する。
機に銅板（厚さ１１）を取り付け、先ず直線性を調べた
。その結果を第３図に示す。同図の２０００ｒ、ｐ、ｓ
、は移動速度４．２ｍ／Ｓに相当する。
次に、直流機を速度零から１９００ｒ、ｐＪ、まで加速
し、電流を逆転して逆方向まで回転させた後、速度を零
に戻した場合の動特性を調べた。結果を第４図に示す。
し、電流を逆転して逆方向まで回転させた後、速度を零
に戻した場合の動特性を調べた。結果を第４図に示す。
［実施例の変形例］
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば上述の実施例に
おいては導体４に磁束を通過せしめるための磁気装置と
してＥ型コアに巻線を施して構成した電磁石を用いてい
るが、代りにこの電磁石の通電時と等価な永久磁石を用
いることも可能である。
変形して実施することができる。例えば上述の実施例に
おいては導体４に磁束を通過せしめるための磁気装置と
してＥ型コアに巻線を施して構成した電磁石を用いてい
るが、代りにこの電磁石の通電時と等価な永久磁石を用
いることも可能である。
また、上述においては磁束検出器５のコアとしてアモル
ファスリボン製のトロイダルコアを用いているが、他の
高透磁率材料例えばパーマロイ等を用いてもよく、また
、コア形状もリング状の他、例えば第２図（ｂ）に示す
トロイダルコア５１の上辺または下辺を切除したような
Ｕ字型のものでもよい。また、磁石１と磁束検出器５と
を導体４を挟んで配置してもよい。この場合、コア５１
は磁石１の中脚を逃げる必要がないため、棒状でもよく
、あるいは開放端を導体４の側（第２図（ａ）で上側）
に向けたＵ字型のものでもよい。
ファスリボン製のトロイダルコアを用いているが、他の
高透磁率材料例えばパーマロイ等を用いてもよく、また
、コア形状もリング状の他、例えば第２図（ｂ）に示す
トロイダルコア５１の上辺または下辺を切除したような
Ｕ字型のものでもよい。また、磁石１と磁束検出器５と
を導体４を挟んで配置してもよい。この場合、コア５１
は磁石１の中脚を逃げる必要がないため、棒状でもよく
、あるいは開放端を導体４の側（第２図（ａ）で上側）
に向けたＵ字型のものでもよい。
さらに、磁束検出器５としては上記構成のものの他、ホ
ール素子等、公知のものを使用することも可能である。
ール素子等、公知のものを使用することも可能である。
［発明の効果Ｊ
以上のように、本発明によると、導電性被検出物体の移
動速度を非接触で直線性良く測定することが可能な速度
センサを簡略な構成で実現することができる。また、直
流励磁方式であるため、従来の交流励磁方式のものに比
べて被検出物体の条件はより緩和された。
動速度を非接触で直線性良く測定することが可能な速度
センサを簡略な構成で実現することができる。また、直
流励磁方式であるため、従来の交流励磁方式のものに比
べて被検出物体の条件はより緩和された。
第１図は本発明の速度センサの動作原理説明図、第２図
は本発明の一実施例に係る速度センサの要部の構成を示
す概略図、第３図は第２図のセンサの速度検出特性（静
特性）図、第４図は第２図のセンサの速度検出動特性図
である。 １：Ｅ型コア、１４，１５：側脚、１６：中脚、２．３
：直流励磁用巻線、４：被検出導体、５：磁束検出器、
５１：コア、 ５２：励磁巻線、５３：偏倚検出巻線、５４：２次巻線
。 特許出願人 三井石油化学工業株式会社代理人 弁理士
伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第 １図（０） ＊２図（０） 第 １ ｒＩＩＪ（ｂ） ′！Ｘ２図（ｂ）
は本発明の一実施例に係る速度センサの要部の構成を示
す概略図、第３図は第２図のセンサの速度検出特性（静
特性）図、第４図は第２図のセンサの速度検出動特性図
である。 １：Ｅ型コア、１４，１５：側脚、１６：中脚、２．３
：直流励磁用巻線、４：被検出導体、５：磁束検出器、
５１：コア、 ５２：励磁巻線、５３：偏倚検出巻線、５４：２次巻線
。 特許出願人 三井石油化学工業株式会社代理人 弁理士
伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第 １図（０） ＊２図（０） 第 １ ｒＩＩＪ（ｂ） ′！Ｘ２図（ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電性被検出物体に近接して配置され、この被検出
物体の移動方向に沿って順に第１、第２および第３の点
に対し、第１と第３の点に上記移動方向と交叉する第１
の向きの磁束を貫通せしめるとともに第２の点に上記第
１の向きとは逆の第２の向きに磁束を通過せしめる磁気
装置と、上記第１および第２の点の中間と第２および第
３の点の中間とにそれぞれ発生する互いに逆向きの起磁
力による磁束成分を検出する磁束検出器とを具備し、こ
の磁束検出器の出力を上記被検出物体の移動速度として
検知することを特徴とする速度センサ。 ２、前記磁気装置が、その側脚および中脚の各自由端を
前記被検出物体に向けて配置されたＥ型コアと、上記両
側脚をそれぞれ逆向きに励磁する巻線および直流電源と
を有する特許請求の範囲第１項記載の速度センサ。 ３、前記磁束検出器が、上記起磁力発生部分の近傍を通
る高透磁率材料製のリングコアと、このリングコアを通
過する磁束を検出する磁気センサとを有する特許請求の
範囲第１または２項記載の速度センサ。 ４、前記磁気センサが、第１ないし第３の少なくとも３
つの巻線を有する前記リングコアと、この第１の巻線に
上記リングコアを飽和するに足るピーク値の交流定電流
を供給する交流電流源と、上記第２の巻線に誘起される
交流電圧に基づき上記リングコア内の交流磁束の正負非
対称性に応じた検出出力を発生する磁束検出回路と、上
記起磁力により生じた磁束を相殺すべく上記第３の巻線
に対し上記検出出力に応じた電流を供給する直流電流源
と、この直流電流源の出力電流を上記起磁力により生じ
た磁束として検出する電流検出回路とを具備する特許請
求の範囲第３項記載の速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063389A JPH0776774B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063389A JPH0776774B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223564A true JPS61223564A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH0776774B2 JPH0776774B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=13227893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063389A Expired - Lifetime JPH0776774B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776774B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002095422A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Ferraris-sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50127673A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-07 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063389A patent/JPH0776774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50127673A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-07 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002095422A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Ferraris-sensor |
| US7082829B2 (en) | 2001-05-23 | 2006-08-01 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Ferraris sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0776774B2 (ja) | 1995-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940005959A (ko) | 직류 전류 센서 | |
| EP0366217A2 (en) | Torque sensor | |
| JPS62237301A (ja) | 磁気的変位センサ | |
| JPH0431355B2 (ja) | ||
| JPS60194379A (ja) | 磁界センサ及び磁界検出方法 | |
| KR20060012240A (ko) | 자기브리지형 전류센서, 자기브리지형 전류검출방법, 및상기 센서와 검출방법에 사용하는 자기브리지 | |
| JP3161623B2 (ja) | 磁場測定装置 | |
| KR890013487A (ko) | 넓은 온도영역 정밀도를 보유하는 플럭스게이트 자력계 장치 및 그 장치에서 온도 보정을 위한 플럭스 게이트 조절방법 | |
| JPH112647A (ja) | 直流電流センサーと直流電流流出防止方法 | |
| JPS61223564A (ja) | 速度センサ | |
| JP2001116773A (ja) | 電流センサー及び電流検出装置 | |
| JPH04210B2 (ja) | ||
| JP4385340B2 (ja) | ヘルムホルツ・コイルを用いた変位センサ | |
| JP2000266786A (ja) | 電流センサ | |
| US5831424A (en) | Isolated current sensor | |
| JPS62102162A (ja) | 速度・位置センサ | |
| JPH112646A (ja) | 直流電流センサーと直流電流流出防止方法 | |
| EP0595915B1 (en) | Method and device for measuring the distance between two mutually opposing surfaces by means of the reluctance method | |
| JP3093532B2 (ja) | 直流電流センサー | |
| JP2000055940A (ja) | 直流電流センサー | |
| JPH07332912A (ja) | 非接触ポテンショメータ及び移動体の変位センサ | |
| JPH0742143Y2 (ja) | 磁気平衡式ホール素子型電流センサの単電源回路方式 | |
| SU489969A1 (ru) | Устройство дл измерени механических напр жений | |
| JPH0510980A (ja) | 電流検出方法 | |
| JPH02280007A (ja) | 位置センサ |