JPS62191731A - 圧力センサ - Google Patents

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 本発明は非晶質磁性合金の磁歪効果を用いた圧力センサ
に関するものである。

従来の技術 近年、非晶質磁性合金の磁歪効果を用いた圧力センサが
提案されている。第７図はこのような圧力センサの従来
例を示ビている。１は円環状の溝部１ａが設けられた円
柱状の軟磁性体で、２はその上部に配置された磁歪を有
する非晶質磁性合金円板、３は軟磁性体１と非晶質磁性
合金円板２との間に挿入された非磁性円板からなるスペ
ーサである。４は０リング４ａ・４ｂと透孔４Ｃを有す
る円筒体、５は皿バネ、６は軟磁性体１の溝部１ａに巻
装されたコイル、７はこれらを収納し導入ロアａを有す
る容器、８はコイル６に接続された検出回路である。第
８図は第７図従来例の一部を１７４切りとって断面で示
した分解斜視図である。

圧力が圧力導入ロアａに加わると透孔４Ｃを通してが非
晶質磁性合金円板２に圧力が加わり、これを軟磁性体溝
部１ａにおいて押し下げ非晶質磁性合金円板２内に応力
が発生する。この内部応力の発生で磁歪効果により非晶
質磁性合金の透磁率が減少する。この変化をコイル６を
用いてインダクタンスの形で検出し圧力を測定する様に
なっている。

発明が解決しようとする問題点 上記の様な構成のセンサにおいては、非晶質磁性合金円
板２はバネ５によりスペーサ３に押し付けられる。この
押圧は等価的に非晶質磁性合金円板２に圧力が加わって
いるのと同じであり、バネ５の発生する力のばらつきが
センサの特性を悪化させる。また非晶質磁性合金円板２
は組立時バネ５の力で軟磁性体溝部１ａ下方に変形され
るが、圧力のように均一な力ではないため圧力無印加時
の応力が圧力の印加でかえって減少されることがある。

第９図はこのような例で、圧力が加えられ初めだ時にイ
ンダクタンスが一度増加したのち減少しており、センサ
の特性としては致命的な欠点となる。

問題点を解決するための手段 円筒体の非晶質磁性合金円板に接する側における少なく
とも軟磁性体溝部に対応する部分に凹部を設ける。

作用 バネの力が非晶質磁性合金円板に加わる面積が減少し、
センサのばらつきが大幅に減少する。

また軟磁性体溝部においても複雑な初期応力の発生がな
くなる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の断面図である。従来例と同
一の部分には同一番号を付して説明する。１は円環状の
溝部１ａが設けられた円柱状の軟磁性体で、２は磁歪を
有する非晶質磁性合金円板、３は軟磁性体と非晶質磁性
合金円板の間に置かれた非磁性円板よりなるスペーサで
ある。これら三つの部材は一つの閉磁路を構成している
。９は０リング９ａ・９ｂと透孔９ｃを有し、非晶質磁
性合金円板に接する面に円形の凹部９ｄが設けられてい
る円筒体である。５は皿バネ、６は軟磁性体の溝部１ａ
に巻装されたコイルである。７はこれらを収納し、導入
ロアａを有する容器、８は検出回路である。第２図は第
１図実施例の一部を１７４切りとって示した分解斜視図
である。

動作原理は従来例と同様で、圧力による非晶質磁性合金
円板２のインダクタンス変化を検出すようになっている
。第１図実施例では非晶質磁性合金円板１に接する面に
円形の凹部９ｄが設けられた円筒体９を採用することに
より、非晶質磁性合金円板１に皿バネ５の力が加わる面
積を縮小し、皿バネ５による等価的な圧力の影響を低減
してセンサのばらつきを大幅に減少できる。さらに第３
図に拡大したようにセンサの感度を左右し非晶質磁性合
金円板２に一番応力がかかる軟磁性体溝部１ａにおいて
、非晶質磁性合金円板２に複雑な初期応力が加わらなく
なリセンサの出力が極めて安定となる。

第４図は第１図実施例の圧力−インダクタンス特性の測
定例である。低圧部においてもインダクタンスは圧力の
一価関数となる良好な特性となることがわかる。

第５図は本発明の他の実施例である。第６図はこの第５
図実施例の容器内部品の一部を１７４を切りとって示し
た分解斜視図である。構成は第１図実施例とほぼ同じで
、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。円筒
体１０は、０リング１０ａ・１０ｂと透孔１０ｃを有し
非晶質磁性合金円板に接する側に円環状の凹部が１０ｄ
設けられている。このような構成を取ることにより第１
図実施例同様センサのばらつきの低減および出力の安定
化が計られる。

以上の説明ではスペーサには軟磁性体の溝部に対応する
部分に細長い溝が設けられているが、圧力による非晶質
磁性合金の変形は軟磁性体の溝部で発生するのでこの溝
が無くてもよい。たとえば第１図実施例で、非磁性円板
を溝なし非磁性円板としても第１図実施例と同様の効果
が得られる。

発明の効果 非晶質磁性合金円板に接する面に円形の凹部が設けられ
た円筒体を採用することにより、センサのばらつきが大
幅に減少する。さらに組立時に非晶質磁性合金円板に複
雑な初期応力が加わらなくなりセンサの出力が極めて安
定となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における圧力センサの断面図
、第２図は同分解斜視図、第３図は同軟磁性体溝部付近
の拡大図、第４図は同センサ出力を示すグラフ、第５図
は本発明の他の実施例の断面図、第６図は同分解斜視図
、第７図は従来の圧力センサの断面図、第８図は同分解
斜視図、第９図は同センサ出力を示すグラフである。 ｌ・・・軟磁性体、２・・・磁歪を有する非晶質磁性合
金円板、３・・・スペーサ、９・・・円筒体、９ｄ・・
・凹部、５・・・皿バネ、６・・・コイル、７・・・容
器、８・・・検出回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男ほか１名第１図 第　２　図 第３図 ／の 溝部 第４図 ２玉力ｆ璧／Ｃ九２） 第５図 第６図 第　７　区 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円環状の溝部が設けられた円柱状の軟磁性体と、
   前記軟磁性体の溝部を有する面に接する非磁性円板から
   なるスペーサと、前記軟磁性体と反対の側で前記スペー
   サに接する少なくとも１枚の磁歪を有する非晶質磁性合
   金円板と、前記非晶質磁性合金円板に接しその非晶質磁
   性合金円板に圧力を伝達する透孔を有するとともに非晶
   質磁性合金円板に対抗して少なくとも前記軟磁性体溝部
   に対応する部分に凹部を有する円筒体と、前記円筒体に
   対して前記非晶質磁性合金円板の反対の側圧着されたバ
   ネと、前記磁性体溝部に巻装されたコイルと、これらを
   保持し圧力伝達媒質を前記非晶質磁性合金円板に導く導
   入口を有する容器とを備えた圧力センサ。
2. （２）スペーサが軟磁性体溝部に対応する部分に細長い
   溝を有する事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   圧力センサ。