JPS61246640A - 温度検出素子 - Google Patents
温度検出素子Info
- Publication number
- JPS61246640A JPS61246640A JP8941585A JP8941585A JPS61246640A JP S61246640 A JPS61246640 A JP S61246640A JP 8941585 A JP8941585 A JP 8941585A JP 8941585 A JP8941585 A JP 8941585A JP S61246640 A JPS61246640 A JP S61246640A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- magnetic material
- shape
- member made
- temperature detection
- 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.)
- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
〔技術分野〕
この発明は、温度センサなどに使用されている温度検出
素子に関する。
素子に関する。
回路中の部品が発熱した場合に回路に流れる電流を減少
したり、冷却機などで一定温度以下になったときに電流
を増したりするため、一定の温度を境界としてインピー
ダンスを大きく変化させることのできる装置の開発が望
まれている。
したり、冷却機などで一定温度以下になったときに電流
を増したりするため、一定の温度を境界としてインピー
ダンスを大きく変化させることのできる装置の開発が望
まれている。
以上の点に鑑みて、この発明は、一定の温度を境界とし
てインピーダンスを大きく変化させることのできる装置
を実現可能とする温度検出素子を提供することを目的と
する。
てインピーダンスを大きく変化させることのできる装置
を実現可能とする温度検出素子を提供することを目的と
する。
前記目的を達成するため、発明者は、種々考察を重ねた
。
。
従来からＴｉ−Ｎｉ合金やＣｕ−Ｚｎ−Ａｊ！合金など
の形状記憶合金は、熱弾性マルテンサイト変態が起きる
ことにより、一定の温度を境界としてその形状が変化す
ることが知られている。現在、これらの形状記憶合金を
応用した感温素子が考案されている。一方、単ロール法
などの液体急冷法によって作製された鉄系非晶質合金薄
帯は、磁気ひずみが１０４程度と大きく、またヤング率
も大きいことから、磁気ひずみ素子としての応用が考案
されている。この磁気ひずみ素子に用いられている鉄系
非晶質合金などの磁気ひずみを有する磁性材料は、応力
が加えられて、ひずみが生ずることによってその透磁率
が変化する。この磁気ひずみを有する磁性材料にコイル
を巻けば、応力を加えたり、除いたりすることによって
、コイルのインダクタンスを変化させることができる。
の形状記憶合金は、熱弾性マルテンサイト変態が起きる
ことにより、一定の温度を境界としてその形状が変化す
ることが知られている。現在、これらの形状記憶合金を
応用した感温素子が考案されている。一方、単ロール法
などの液体急冷法によって作製された鉄系非晶質合金薄
帯は、磁気ひずみが１０４程度と大きく、またヤング率
も大きいことから、磁気ひずみ素子としての応用が考案
されている。この磁気ひずみ素子に用いられている鉄系
非晶質合金などの磁気ひずみを有する磁性材料は、応力
が加えられて、ひずみが生ずることによってその透磁率
が変化する。この磁気ひずみを有する磁性材料にコイル
を巻けば、応力を加えたり、除いたりすることによって
、コイルのインダクタンスを変化させることができる。
そこで、発明者は、形状記憶合金と磁気ひずみを有する
磁性材料を組み合わせ、それにコイルを巻くことによっ
て一定の温度を境界としてインダクタンスを大きく変化
させることのできる装置を実現できると考えて、この発
明を完成した。
磁性材料を組み合わせ、それにコイルを巻くことによっ
て一定の温度を境界としてインダクタンスを大きく変化
させることのできる装置を実現できると考えて、この発
明を完成した。
すなわち、この発明は、磁気ひずみを有する磁性材料か
らなる部材と、一定の温度を境界としてその形状が変化
するように処理された形状記憶合金からなる部材とを備
え、前記形状記憶合金からなる部材の形状変化に伴って
前記磁気ひずみを有する磁性材料からなる部材がひずむ
ように組み合わされており、このひずみの発生により温
度を検出するように用いられる温度検出素子をその要旨
とする。以下にこれを、その一実施例をあられす図面に
基づいて詳しく説明する。
らなる部材と、一定の温度を境界としてその形状が変化
するように処理された形状記憶合金からなる部材とを備
え、前記形状記憶合金からなる部材の形状変化に伴って
前記磁気ひずみを有する磁性材料からなる部材がひずむ
ように組み合わされており、このひずみの発生により温
度を検出するように用いられる温度検出素子をその要旨
とする。以下にこれを、その一実施例をあられす図面に
基づいて詳しく説明する。
まず、第１の実施例を示す。
第２図にみるように、この温度検出素子は、形状記憶合
金からなる部材（以下、「形状記憶部材」とする） １
と磁気ひずみを有する磁性材料からなる部材（以下、「
磁気ひずみ部材」とする）２とを備えている０両部材１
． ２は、それぞれ円筒状に形成されている。形状記憶
部材１は、第１図にみるように、一定の温度Ｔ１を境界
として、その径が変化するように処理されている。第１
図のＡは、径が小さい状態をあられし、第１図のＢは、
径が大きくなった状態をあられしている。磁気ひずみ部
材２は、正の磁気ひずみを有する磁性材料、すなわち、
応力が加えられると、その加えられた方向の透磁率が増
す材料からなる。たとえば、鉄系非晶質合金などである
。両部材１，２は、形状記憶部材１が内側に配置される
ようにして隙間なく嵌め合わされていて、形状記憶部材
１の形状変化に伴って、磁気ひずみ部材２がひずむよう
になっている。第２図のＡは、形状記憶部材１の径が小
さい状態をあられし、第２図のＢは、形状記憶合金工の
径が大きくなった状態をあられす。
金からなる部材（以下、「形状記憶部材」とする） １
と磁気ひずみを有する磁性材料からなる部材（以下、「
磁気ひずみ部材」とする）２とを備えている０両部材１
． ２は、それぞれ円筒状に形成されている。形状記憶
部材１は、第１図にみるように、一定の温度Ｔ１を境界
として、その径が変化するように処理されている。第１
図のＡは、径が小さい状態をあられし、第１図のＢは、
径が大きくなった状態をあられしている。磁気ひずみ部
材２は、正の磁気ひずみを有する磁性材料、すなわち、
応力が加えられると、その加えられた方向の透磁率が増
す材料からなる。たとえば、鉄系非晶質合金などである
。両部材１，２は、形状記憶部材１が内側に配置される
ようにして隙間なく嵌め合わされていて、形状記憶部材
１の形状変化に伴って、磁気ひずみ部材２がひずむよう
になっている。第２図のＡは、形状記憶部材１の径が小
さい状態をあられし、第２図のＢは、形状記憶合金工の
径が大きくなった状態をあられす。
温度変化によって、第２図のＡの状態から、第２図のＢ
の状態になると、形状記憶部材１の径が太き（なるため
、磁気ひずみ部材２に第２図に矢印すで示すように周方
向の引張応力が加えられる。
の状態になると、形状記憶部材１の径が太き（なるため
、磁気ひずみ部材２に第２図に矢印すで示すように周方
向の引張応力が加えられる。
磁気ひずみ部材２が正の磁気ひずみを有するため、周方
向が磁化容易方向（矢印Ｃ）となって、透磁率が増加す
る。一方、第２図のＡの状態では、磁気ひずみ部材２に
加えられる応力がなくなり、透磁率は減少する。これを
、磁化曲線で示せば、第３図にみるようになる０図中、
縦軸が磁化の度合、横軸が磁場の強さを示し、曲線Ａが
径が小さい状態での磁化曲線を、曲線Ｂが径が大きくな
った状態での磁化曲線を示す。
向が磁化容易方向（矢印Ｃ）となって、透磁率が増加す
る。一方、第２図のＡの状態では、磁気ひずみ部材２に
加えられる応力がなくなり、透磁率は減少する。これを
、磁化曲線で示せば、第３図にみるようになる０図中、
縦軸が磁化の度合、横軸が磁場の強さを示し、曲線Ａが
径が小さい状態での磁化曲線を、曲線Ｂが径が大きくな
った状態での磁化曲線を示す。
このような温度検出素子の磁気ひずみ部材２に、その軸
方向に磁場を印加して熱処理することによって、第２図
に矢印ａで示す方向を磁化容易方向にしておけば、この
状態での磁気ひずみ部材２の透磁率が小さくなり、形状
記憶部材１の径が大きくなったときと比較して透磁率の
変化の割合をより大きくすることができる。
方向に磁場を印加して熱処理することによって、第２図
に矢印ａで示す方向を磁化容易方向にしておけば、この
状態での磁気ひずみ部材２の透磁率が小さくなり、形状
記憶部材１の径が大きくなったときと比較して透磁率の
変化の割合をより大きくすることができる。
以上のような温度検出素子にコイルを巻けば、一定の温
度Ｔ、を境界として、コイルのインピーダンス（インダ
クタンス）が大きく変化し、これを電気回路に組み込め
ば、回路に流れる電流を温度によって制御することがで
きるようになる。
度Ｔ、を境界として、コイルのインピーダンス（インダ
クタンス）が大きく変化し、これを電気回路に組み込め
ば、回路に流れる電流を温度によって制御することがで
きるようになる。
つぎに、別の実施例を示す。
第４図にみるように、この温度検出素子では、形状記憶
部材１が外側に配置されている。この実施例でも、前記
実施例と同様に磁気ひずみ部材２が鉄系非晶質合金のよ
うに磁気ひずみが正である材料からなる。形状記憶部材
１の径が小さくなった状態（第４図のＡ）で磁気ひずみ
部材２が圧縮応力を受けることにより、矢印ｄで示すよ
うに軸方向に応力が加えられ、軸方向が磁化容易方向（
矢印Ｃ）となって、透磁率は減少する。形状記憶部材１
の径が大きくなれば（第４図のＢ）、磁気ひずみ部材２
に加えられる応力がなくなり、透磁率は増加する。これ
を、磁化曲線で示せば、第５図にみるようになる０図中
、縦軸が磁化の度合、横軸が磁場の強さを示し、曲線り
が径が小さくなった状態での磁化曲線を、曲線Ｅが径が
大きい状態での磁化曲線を示す。
部材１が外側に配置されている。この実施例でも、前記
実施例と同様に磁気ひずみ部材２が鉄系非晶質合金のよ
うに磁気ひずみが正である材料からなる。形状記憶部材
１の径が小さくなった状態（第４図のＡ）で磁気ひずみ
部材２が圧縮応力を受けることにより、矢印ｄで示すよ
うに軸方向に応力が加えられ、軸方向が磁化容易方向（
矢印Ｃ）となって、透磁率は減少する。形状記憶部材１
の径が大きくなれば（第４図のＢ）、磁気ひずみ部材２
に加えられる応力がなくなり、透磁率は増加する。これ
を、磁化曲線で示せば、第５図にみるようになる０図中
、縦軸が磁化の度合、横軸が磁場の強さを示し、曲線り
が径が小さくなった状態での磁化曲線を、曲線Ｅが径が
大きい状態での磁化曲線を示す。
このような温度検出素子の磁気ひずみ部材２に、その周
方向に磁場を印加して熱処理することによって、第４図
に矢印ｆで示す方向を磁化容易方向にしておけば、この
状態での磁気ひずみ部材２の透磁率が大きくなり、形状
記憶部材１の径が小さくなった状態と比較して透磁率の
変化を大きくすることができる。なお、このような温度
検出素子では、形状記憶部材１の径が小さくなったとき
に、磁気ひずみ部材２が変形しないように、剛体の内心
３をいれておくことが望ましい。前記実施例と同じく、
以上のような温度検出素子にコイルを巻けば、温度ＴＩ
を境界として、コイルのインピーダンスを太き（変化さ
せることができるようになるのである。
方向に磁場を印加して熱処理することによって、第４図
に矢印ｆで示す方向を磁化容易方向にしておけば、この
状態での磁気ひずみ部材２の透磁率が大きくなり、形状
記憶部材１の径が小さくなった状態と比較して透磁率の
変化を大きくすることができる。なお、このような温度
検出素子では、形状記憶部材１の径が小さくなったとき
に、磁気ひずみ部材２が変形しないように、剛体の内心
３をいれておくことが望ましい。前記実施例と同じく、
以上のような温度検出素子にコイルを巻けば、温度ＴＩ
を境界として、コイルのインピーダンスを太き（変化さ
せることができるようになるのである。
第６図に、この温度検出素子５を用いた電気回路の一例
を示す０図中、４が電源（交流）で、６が負荷である。
を示す０図中、４が電源（交流）で、６が負荷である。
負荷６が発熱するようなものの場合、高温で温度検出素
子５に巻かれたコイル７のインピーダンスが大きくなる
ように設計しておけば、常に発熱量を一定にするように
電流を制御することができる。この回路を他の回路に接
続すれば、トランジスタやトランスが発熱したときに、
回路に流れる電流を制御し、熱暴走を防ぐことができる
。また負荷６が冷却機のような場合には、逆に低温で温
度検出素子５に巻かれたコイル７のインピーダンスが大
きくなるように設計しておけば、常に冷却量を一定にす
ることもできるのである。
子５に巻かれたコイル７のインピーダンスが大きくなる
ように設計しておけば、常に発熱量を一定にするように
電流を制御することができる。この回路を他の回路に接
続すれば、トランジスタやトランスが発熱したときに、
回路に流れる電流を制御し、熱暴走を防ぐことができる
。また負荷６が冷却機のような場合には、逆に低温で温
度検出素子５に巻かれたコイル７のインピーダンスが大
きくなるように設計しておけば、常に冷却量を一定にす
ることもできるのである。
この発明にかかる温度検出素子は前記実施例に限られな
い。
い。
以上にみてきたように、この発明にかかる温度検出素子
は、磁気ひずみを存する磁性材料からなる部材と、一定
の温度を境界としてその形状が変化するように処理され
た形状記憶合金からなる部材とを備え、前記形状記憶合
金からなる部材の形状変化に伴って、前記磁気ひずみを
有する磁性材料からなる部材がひずむように組み合わさ
れているため、一定の温度を境界として磁性材料からな
る部材の透磁率が変化するようになる。そのため、これ
にコイルを巻けば、一定の温度を境界としてインピーダ
ンスを太き（変化させることのできる温度センサーなど
の装置が実現可能となる。また、この温度検出素子を用
いれば、温度感知機や火災警報機も作製でき、その応用
範囲は広範囲にわたる。
は、磁気ひずみを存する磁性材料からなる部材と、一定
の温度を境界としてその形状が変化するように処理され
た形状記憶合金からなる部材とを備え、前記形状記憶合
金からなる部材の形状変化に伴って、前記磁気ひずみを
有する磁性材料からなる部材がひずむように組み合わさ
れているため、一定の温度を境界として磁性材料からな
る部材の透磁率が変化するようになる。そのため、これ
にコイルを巻けば、一定の温度を境界としてインピーダ
ンスを太き（変化させることのできる温度センサーなど
の装置が実現可能となる。また、この温度検出素子を用
いれば、温度感知機や火災警報機も作製でき、その応用
範囲は広範囲にわたる。
第１図は、この発明にかかる温度検出素子の一実施例に
用いられている形状記憶部材の斜視図、第２図はこの発
明にかかる温度検出素子の一実施例をあられす斜視図、
第３図は第２図のＡ、Ｂの状態での温度検出素子の磁化
曲線をあられすグラフ、第４図は別の実施例をあられす
斜視図、第５図は第４図のＡ、Ｂの状態での温度検出素
子の磁化曲線をあられすグラフ、第６図はこの発明にか
かる温度検出素子を用いた回路の一例を示す回路図であ
る。 １・・・形状記憶合金からなる部材 ２・・・磁性材料
からなる部材 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図
用いられている形状記憶部材の斜視図、第２図はこの発
明にかかる温度検出素子の一実施例をあられす斜視図、
第３図は第２図のＡ、Ｂの状態での温度検出素子の磁化
曲線をあられすグラフ、第４図は別の実施例をあられす
斜視図、第５図は第４図のＡ、Ｂの状態での温度検出素
子の磁化曲線をあられすグラフ、第６図はこの発明にか
かる温度検出素子を用いた回路の一例を示す回路図であ
る。 １・・・形状記憶合金からなる部材 ２・・・磁性材料
からなる部材 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図
Claims (5)
- （１） 磁気ひずみを有する磁性材料からなる部材と、
一定の温度を境界としてその形状が変化するように処理
された形状記憶合金からなる部材とを備え、前記形状記
憶合金からなる部材の形状変化に伴って前記磁気ひずみ
を有する磁性材料からなる部材がひずむように組み合わ
されており、このひずみの発生により温度を検出するよ
うに用いられる温度検出素子。 - （２） 両部材が円筒状に形成され、形状記憶合金から
なる部材が一定の温度を境界として、その径が変化する
ように処理されていて、この形状変化に伴って磁性材料
からなる部材がひずむように組み合わされていることが
、これら両部材を隙間なく嵌め合わすことでなされてい
る特許請求の範囲第１項記載の温度検出素子。 - （３） 磁気ひずみが正である磁気ひずみを有する磁性
材料からなる部材が外側に配置され、この部材の軸方向
に磁場が印加されて熱処理されている特許請求の範囲第
２項記載の温度検出素子。 - （４） 磁気ひずみが正である磁気ひずみを有する磁性
材料からなる部材が内側に配置され、この部材の周方向
に磁場が印加されて熱処理されている特許請求の範囲第
２項記載の温度検出素子。 - （５） 磁性材料が鉄系非晶質合金である特許請求の範
囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の温度検出素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8941585A JPS61246640A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 温度検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8941585A JPS61246640A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 温度検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246640A true JPS61246640A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13970016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8941585A Pending JPS61246640A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 温度検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246640A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3095860A1 (fr) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Universite De Lorraine | Dispositif passif pour detecter le depassement d’une temperature predeterminee |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8941585A patent/JPS61246640A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3095860A1 (fr) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Universite De Lorraine | Dispositif passif pour detecter le depassement d’une temperature predeterminee |
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