JPS61240132A - センサ検出方法 - Google Patents
センサ検出方法Info
- Publication number
- JPS61240132A JPS61240132A JP8287085A JP8287085A JPS61240132A JP S61240132 A JPS61240132 A JP S61240132A JP 8287085 A JP8287085 A JP 8287085A JP 8287085 A JP8287085 A JP 8287085A JP S61240132 A JPS61240132 A JP S61240132A
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- Japan
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- alloy
- high frequency
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Classifications
-
- 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
- G01D5/243—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 phase or frequency of ac
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Fluid Pressure (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】
産業上の利用分野
本発明は非晶質合金を用いた力学量−インダクタンス変
換型のセンサ検出方法に関するものでろる。
換型のセンサ検出方法に関するものでろる。
従来の技術
従来の検出技術を油圧センサを用いて説明する。
第３図は非晶質磁性合金を用いた圧力センサの断面図で
ある。１は磁歪を有する非晶質合金、２は軟磁性フェラ
イトでこの２つで磁気回路を構成している。３はこの磁
気回路を励磁するコイルであり、全体はケース４に納め
られている。圧力は導入部６より透孔６を通じて非晶質
合金１に加えられる。圧力の印加に伴い非晶質合金に歪
が発生すると磁歪効果によシ非晶質合金の磁性が変化し
、インダクタンス測定回路７によりその変化が検出され
、圧力がインダクタンス値の形で検出される。
ある。１は磁歪を有する非晶質合金、２は軟磁性フェラ
イトでこの２つで磁気回路を構成している。３はこの磁
気回路を励磁するコイルであり、全体はケース４に納め
られている。圧力は導入部６より透孔６を通じて非晶質
合金１に加えられる。圧力の印加に伴い非晶質合金に歪
が発生すると磁歪効果によシ非晶質合金の磁性が変化し
、インダクタンス測定回路７によりその変化が検出され
、圧力がインダクタンス値の形で検出される。
従来は、第４図に示す単一交流信号を用いて検出してい
たが、その油圧−インダクタンス値変化の出力が小さく
再現性も悪く、油圧に対するヒステリシスが発生し、デ
ィスアユモデーシヲン（以下り、ムと略す）により安定
性も悪い。
たが、その油圧−インダクタンス値変化の出力が小さく
再現性も悪く、油圧に対するヒステリシスが発生し、デ
ィスアユモデーシヲン（以下り、ムと略す）により安定
性も悪い。
第６図はこの第４図のような単一交流信号を用いて第３
図圧力センサを測定した場合の、圧力−インダクタンス
値変化の出力例である。矢印は測定の順序を示している
。また、第６図は時間に対する圧カ一定の場合のＤムの
様子を示している。
図圧力センサを測定した場合の、圧力−インダクタンス
値変化の出力例である。矢印は測定の順序を示している
。また、第６図は時間に対する圧カ一定の場合のＤムの
様子を示している。
これらの出力例は非晶質合金のＤム及び消磁の不充分さ
が出力の再現性を悪くしている事を示している二そこで
センサ検出方法として消磁を繰り返せば特性の改善が得
られる。第７図は通常の低周波での消磁波形を示してい
るが、このような交流信号は充分大きな振巾より零振巾
まで連続的に減少させるものでメジ、測定のためには高
周波、一定振巾の測定信号に切り換える必要がある。し
かしこの切換えにはチャタリングのない事が肝要でその
ため実現が難しく高価格になってしまう欠点がめった。
が出力の再現性を悪くしている事を示している二そこで
センサ検出方法として消磁を繰り返せば特性の改善が得
られる。第７図は通常の低周波での消磁波形を示してい
るが、このような交流信号は充分大きな振巾より零振巾
まで連続的に減少させるものでメジ、測定のためには高
周波、一定振巾の測定信号に切り換える必要がある。し
かしこの切換えにはチャタリングのない事が肝要でその
ため実現が難しく高価格になってしまう欠点がめった。
発明が解決しようとする問題点
非晶質合金を用いたセンサのインダクタンス値を単一交
流信号を用い検出した場合、その値はＤムにより安定性
が悪く、また再現性も悪い。さらに単一交流信号だけで
は非晶質合金の透磁率が歪や応力に対し大きな変化と示
さず、センサのインダクタンス変化が小さい。
流信号を用い検出した場合、その値はＤムにより安定性
が悪く、また再現性も悪い。さらに単一交流信号だけで
は非晶質合金の透磁率が歪や応力に対し大きな変化と示
さず、センサのインダクタンス変化が小さい。
一方繰り返し消磁においても消磁電流と測定電流との切
換えを特性に影響を及ぼさないように行なうことが難し
かった。
換えを特性に影響を及ぼさないように行なうことが難し
かった。
問題点を解決するための手段
上記問題解決のために、本発明はセンサのインダクタン
ス値検出にあたり、低周波から高周波まで連続的に変化
する一定電圧を持つ交流信号を繰り返し用いる。さらに
直流信号を重畳した上記交流信号を用いる。
ス値検出にあたり、低周波から高周波まで連続的に変化
する一定電圧を持つ交流信号を繰り返し用いる。さらに
直流信号を重畳した上記交流信号を用いる。
作用
一定電圧を有する低周波から高周波まで変化する交流信
号は、インダクタンス値が一定の場合そのインピーダン
スが周波数に比例して大きくなるため、電流の大きさが
低周波時の大振巾から高周波時の小振巾へと変化するよ
うに働く。すなわちこの交流信号は消磁作用を持ってい
る。そのためこの交流信号を繰り返し用いる事により消
磁直後の安定したインダクタンス値を検出する事が可能
となる。また直流信号の重畳は、非晶質合金を用いたセ
ンサの応力や歪に対する感度を大きくする作用が有り、
温度特性も大巾に改善される。
号は、インダクタンス値が一定の場合そのインピーダン
スが周波数に比例して大きくなるため、電流の大きさが
低周波時の大振巾から高周波時の小振巾へと変化するよ
うに働く。すなわちこの交流信号は消磁作用を持ってい
る。そのためこの交流信号を繰り返し用いる事により消
磁直後の安定したインダクタンス値を検出する事が可能
となる。また直流信号の重畳は、非晶質合金を用いたセ
ンサの応力や歪に対する感度を大きくする作用が有り、
温度特性も大巾に改善される。
実施例
第１図に本発明によるセンサ検出信号を示す。
（２Ｌ）は電圧波形をφ）はセンナに加わる磁界波形を
示す。測定は高周波部分で行ない低周波から測定高周波
１でに変化時には行なわない。
示す。測定は高周波部分で行ない低周波から測定高周波
１でに変化時には行なわない。
センサのインダクタンス値をＬとすると、そのインピー
ダンスｚＨ周波数ｆを用いて Ｚ＝２πｆ −Ｌ −９，−０−（１
）で求められる。そこで電流に比例するセンサの磁界Ｈ
は （ここでＶは電圧振巾） で表わ嘔れる。そのため（ＩＬ）の如き一定電圧の低周
波から高周波に連続的に変化する検出信号を用いれば（
′ｂ）図に示すように消磁波形が実現でき、しかも測定
高周波と消磁信号に切換えが全く不用となる。
ダンスｚＨ周波数ｆを用いて Ｚ＝２πｆ −Ｌ −９，−０−（１
）で求められる。そこで電流に比例するセンサの磁界Ｈ
は （ここでＶは電圧振巾） で表わ嘔れる。そのため（ＩＬ）の如き一定電圧の低周
波から高周波に連続的に変化する検出信号を用いれば（
′ｂ）図に示すように消磁波形が実現でき、しかも測定
高周波と消磁信号に切換えが全く不用となる。
よって第１図センナ検出信号を用いる事により再現性の
よい０人の影響の少ないセンサが得られる。
よい０人の影響の少ないセンサが得られる。
第８図は、この第３図油圧センサに直流磁界を重畳した
場合のインダクタンス値が、直流磁界Ｈｄ・の大きさに
よりどのように変化するかを０気圧、３０気圧において
示したものである。測定温度は５０℃、周波数は２０ｋ
Ｈｚである。これから交流磁界のみで測定するよりも、
直流磁界を重畳した場合により出力が増大する事が判る
。
場合のインダクタンス値が、直流磁界Ｈｄ・の大きさに
よりどのように変化するかを０気圧、３０気圧において
示したものである。測定温度は５０℃、周波数は２０ｋ
Ｈｚである。これから交流磁界のみで測定するよりも、
直流磁界を重畳した場合により出力が増大する事が判る
。
第２図（ＩＬ） ｆｌ ％第１図のセンサ検出信号に直
流電圧を重畳した本発明の他実施例のセンサ検出信号を
示している。同図中）は（ＩＬ）の検出信号を用いた場
合第３図油圧センサの出力を示している。直流磁界を印
加している事と消磁の繰り返しにより、再現性、感度、
安定性において従来例に対し著しく改善が行なわれた事
が判る。
流電圧を重畳した本発明の他実施例のセンサ検出信号を
示している。同図中）は（ＩＬ）の検出信号を用いた場
合第３図油圧センサの出力を示している。直流磁界を印
加している事と消磁の繰り返しにより、再現性、感度、
安定性において従来例に対し著しく改善が行なわれた事
が判る。
発明の効果
以上述べたように本発明による検出方法を用いれば、非
晶質磁性合金の磁歪を用いた力学量−インダクタンス変
換型のセンサにおいて、出力の再現性、安定性のよい、
経時変化が少なく、出力の大きいものが得られ、その効
果は極めて大きいっ
晶質磁性合金の磁歪を用いた力学量−インダクタンス変
換型のセンサにおいて、出力の再現性、安定性のよい、
経時変化が少なく、出力の大きいものが得られ、その効
果は極めて大きいっ
第１図は本発明の検出方法の信号波形を示す図、第２図
は本発明の検出方法の信号波形及びそれを用いた出力を
示す図、第３図は非晶質合金を用いた圧力センサの断面
図、第４図は従来の検出信号波形を示す図、第６図は従
来の検出方法の測定結果を示す特性図、第６図は従来の
検出方法におけるＤム特性を示す図、第７図は従来の消
磁方法を示す図、第８図は０気圧、３０気圧印加した時
の圧力センサのインダクタンス値の直流磁界依存性を示
す図である。 １・・・・・・非晶質磁性合金、２・・・・・・軟磁性
フェライト、３・・・・・・コイル、４・・・・・・ケ
ース、５・・・・・・導入部、６・・・・・・透孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （α） ＷＥ２図 圧力（気層ン 第３図 第４図 第５図 万１１ ＜ｉ忍） 第６図 時間（介） 第７図
は本発明の検出方法の信号波形及びそれを用いた出力を
示す図、第３図は非晶質合金を用いた圧力センサの断面
図、第４図は従来の検出信号波形を示す図、第６図は従
来の検出方法の測定結果を示す特性図、第６図は従来の
検出方法におけるＤム特性を示す図、第７図は従来の消
磁方法を示す図、第８図は０気圧、３０気圧印加した時
の圧力センサのインダクタンス値の直流磁界依存性を示
す図である。 １・・・・・・非晶質磁性合金、２・・・・・・軟磁性
フェライト、３・・・・・・コイル、４・・・・・・ケ
ース、５・・・・・・導入部、６・・・・・・透孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （α） ＷＥ２図 圧力（気層ン 第３図 第４図 第５図 万１１ ＜ｉ忍） 第６図 時間（介） 第７図
Claims (2)
- （１）少なくとも一部が磁歪を有する非晶質合金で構成
されかつ前記非晶質合金に被検出物による歪が発生する
磁気回路を用いたセンサにおいて、前記磁気回路のイン
ダクタンス値を検出するに際し、低周波から高周波まで
連続的に変化する一定電圧を持つ交流信号を繰り返し用
いることを特徴とするセンサ検出方法。 - （２）検出交 流信号に直流信号を重畳することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のセンサ検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287085A JPS61240132A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | センサ検出方法 |
| US06/853,717 US4812758A (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Method of operating an amorphous-magnetic-alloy sensor |
| DE8686105368T DE3680387D1 (de) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Magnetfelderregung fuer amorphlegierungssensor. |
| EP86105368A EP0204928B1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Exciting of magnetic field for amorphous-alloy sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287085A JPS61240132A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | センサ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240132A true JPS61240132A (ja) | 1986-10-25 |
| JPH0476422B2 JPH0476422B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=13786335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8287085A Granted JPS61240132A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | センサ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240132A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001018514A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Load cell and washing machine with load cell |
| US7913569B2 (en) | 2007-12-11 | 2011-03-29 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Magnetostrictive type strain sensing means and methods |
| JP2012013591A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Hioki Ee Corp | 静電容量測定装置および静電容量測定方法 |
| CN103454024A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-12-18 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于逆磁致伸缩的混凝土桥梁钢筋张力测量方法 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP8287085A patent/JPS61240132A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001018514A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Load cell and washing machine with load cell |
| US7913569B2 (en) | 2007-12-11 | 2011-03-29 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Magnetostrictive type strain sensing means and methods |
| JP2012013591A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Hioki Ee Corp | 静電容量測定装置および静電容量測定方法 |
| CN103454024A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-12-18 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于逆磁致伸缩的混凝土桥梁钢筋张力测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476422B2 (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |