JPS62291502A - 角度測定装置 - Google Patents
角度測定装置Info
- Publication number
- JPS62291502A JPS62291502A JP62130065A JP13006587A JPS62291502A JP S62291502 A JPS62291502 A JP S62291502A JP 62130065 A JP62130065 A JP 62130065A JP 13006587 A JP13006587 A JP 13006587A JP S62291502 A JPS62291502 A JP S62291502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic field
- permanent magnet
- shaft
- measuring device
- 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
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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
- G01D5/14—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 magnitude of a current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (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】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は回転可能な軸の角度位置を決定するための角度
測定装置であって、前記軸に連結される回転子を備えて
おシ、該回転子の角度位置が位置固定されているセンサ
によって検出され、検出された信号が評価回路を介して
角度測定値に変換されて送出される形式のものに関する
。
測定装置であって、前記軸に連結される回転子を備えて
おシ、該回転子の角度位置が位置固定されているセンサ
によって検出され、検出された信号が評価回路を介して
角度測定値に変換されて送出される形式のものに関する
。
従来の技術
回転する軸の角度を測定するために、種々異なる機構が
公知である。角度測定目的のためには、たとえばセルシ
ンモータ、つまシ、位相シフト作動方式の回転変換器が
適している。このセルシンモータでは回転子の回転角度
に比例する、出力電圧の移相のずれが評価される。
公知である。角度測定目的のためには、たとえばセルシ
ンモータ、つまシ、位相シフト作動方式の回転変換器が
適している。このセルシンモータでは回転子の回転角度
に比例する、出力電圧の移相のずれが評価される。
さらに、角度を測定装置としていわゆる角度コードがあ
る。この角度コードには、機械的又は光電子的又は電磁
的又は誘導的に検出されるコード板が結合されている。
る。この角度コードには、機械的又は光電子的又は電磁
的又は誘導的に検出されるコード板が結合されている。
設計が適当であるならば前述の装置はすべて角度位置を
高精度で測定できるが、いずれも製造に極めて多額の費
用がかかり、従って高価になる。このためこれらの装置
は種々異なる使用目的にあまねく適当であるとは言えな
い。前述の装置の他にも、出力電圧がデジタル表示され
簡 るポテンショメータのような財単な装置もある。
高精度で測定できるが、いずれも製造に極めて多額の費
用がかかり、従って高価になる。このためこれらの装置
は種々異なる使用目的にあまねく適当であるとは言えな
い。前述の装置の他にも、出力電圧がデジタル表示され
簡 るポテンショメータのような財単な装置もある。
しかしながら、ポテンショメータやこれに類似する装置
は特定の使用目的に耐えられる程頑丈ではない。
は特定の使用目的に耐えられる程頑丈ではない。
発明の課題
本発明の課題は、簡単な部材で安価に製造可能であシ、
その作業原則に基づいて頑丈な、っまシ外部からの影響
を受けにくい角度測定装置を提供することにある。
その作業原則に基づいて頑丈な、っまシ外部からの影響
を受けにくい角度測定装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
前述の課題を解決するために本発明では、回転軸線に関
して直径方向に向合う２つの極を備えた、回転子と共に
回転する永久磁石装置ヲ回転子が有しており、前記永久
磁石装置の磁力線の方向を測定する磁界検出装置がセン
サとじて永久磁石の両極間の範囲て配置されているよう
圧した。
して直径方向に向合う２つの極を備えた、回転子と共に
回転する永久磁石装置ヲ回転子が有しており、前記永久
磁石装置の磁力線の方向を測定する磁界検出装置がセン
サとじて永久磁石の両極間の範囲て配置されているよう
圧した。
発明の効果
磁界検出装置は方向測定目的の為に電子コンパスとして
の機能においてかなり前から周知である。一般に磁界検
出装置は地磁界の水平成分を測定し、これから地球の磁
気的な北極に対するたとえば自動車のその都度の方向を
規定するように取付けられる。このような磁界検出装置
は、たとえばドイツ連邦共和国特許 第２９４６６４０号明細書に相応する評価回路は、ヨー
ロッパ特許第６５７６２号明細書に記載されている。こ
の磁界検出装置の構造は極めて簡単である。従がって、
この磁界検出装置は製造が極めて簡単であり、可動部材
を有していないので使用に際して頑丈である。本発明の
角度測定装置は磁界検出装置に加えて回転子のだめの永
久磁石装置だけを必要とするにすぎないので、極めて簡
単な構成が得られ、従がって汚れや温度の偏れ、機械の
振動などのような外部からの影響を受けにくい。本発明
では、永久磁石の磁界が地磁界によっても又その他の外
部の磁界によっても妨害されないことだけを保証しさえ
すればよい。角度測定装置が遮断された空間内で駆動さ
れないとしても、外部からの影響は弱磁性の材料から成
るケーシングによって容易に遮断される。
の機能においてかなり前から周知である。一般に磁界検
出装置は地磁界の水平成分を測定し、これから地球の磁
気的な北極に対するたとえば自動車のその都度の方向を
規定するように取付けられる。このような磁界検出装置
は、たとえばドイツ連邦共和国特許 第２９４６６４０号明細書に相応する評価回路は、ヨー
ロッパ特許第６５７６２号明細書に記載されている。こ
の磁界検出装置の構造は極めて簡単である。従がって、
この磁界検出装置は製造が極めて簡単であり、可動部材
を有していないので使用に際して頑丈である。本発明の
角度測定装置は磁界検出装置に加えて回転子のだめの永
久磁石装置だけを必要とするにすぎないので、極めて簡
単な構成が得られ、従がって汚れや温度の偏れ、機械の
振動などのような外部からの影響を受けにくい。本発明
では、永久磁石の磁界が地磁界によっても又その他の外
部の磁界によっても妨害されないことだけを保証しさえ
すればよい。角度測定装置が遮断された空間内で駆動さ
れないとしても、外部からの影響は弱磁性の材料から成
るケーシングによって容易に遮断される。
実施態様
本発明の有利な実施態様によれば、永久磁石装置として
、回転子と同心的に結合されていて２極に磁化されてい
る永久磁石リングが使用される。本発明の別の有利な１
実施態様によれば、回転子は強磁性又は非強磁性の材料
から成るカップ状の回転体から形成されており、回転子
内に同心的に永久磁石リングが固定されている。
、回転子と同心的に結合されていて２極に磁化されてい
る永久磁石リングが使用される。本発明の別の有利な１
実施態様によれば、回転子は強磁性又は非強磁性の材料
から成るカップ状の回転体から形成されており、回転子
内に同心的に永久磁石リングが固定されている。
原則的には強磁性の回転子に適当な手段で固定されてい
る別個の２磁石が使用されてもよい。
る別個の２磁石が使用されてもよい。
回転子自体は使用例に応じてそれ自体の支承軸を介して
ケーシング内で支承されてもよいが、この場合支承軸は
測定しようとする回転軸にケ−シングの外で連結される
。又、それ自体の支承部を備えていない回転子をケーシ
ング内に設けることも可能であるが、この場合使用の際
には測定しようとする回転軸に直接回転子が連結される
。
ケーシング内で支承されてもよいが、この場合支承軸は
測定しようとする回転軸にケ−シングの外で連結される
。又、それ自体の支承部を備えていない回転子をケーシ
ング内に設けることも可能であるが、この場合使用の際
には測定しようとする回転軸に直接回転子が連結される
。
実施例
第１図と第２図とに示す角度測定装置は強磁性の材料か
ら成るケーシング１を有している。
ら成るケーシング１を有している。
このケーシング１は両端面の閉じた中空円筒形の形状を
有している。端面１ａには回転子４の支承軸３のための
支承ブシュ２が一体成形されている。回転子４はカップ
形に成形されていてケーシング１内で支承軸３の軸線を
中心に回転する。回転子４は非強磁性材料から製造され
ているが、強磁性材料を使用することも考えられる。回
転子４の内側には永久磁石リング５が設けられており、
この永久磁石リング５は回転子の周壁４ａと固定的に結
合されている。相反する２つの極が軸３の支承軸線に関
して互いに向合って位置しているので回転子内部に磁界
が生じ、磁界は回転子と共に回転する。
有している。端面１ａには回転子４の支承軸３のための
支承ブシュ２が一体成形されている。回転子４はカップ
形に成形されていてケーシング１内で支承軸３の軸線を
中心に回転する。回転子４は非強磁性材料から製造され
ているが、強磁性材料を使用することも考えられる。回
転子４の内側には永久磁石リング５が設けられており、
この永久磁石リング５は回転子の周壁４ａと固定的に結
合されている。相反する２つの極が軸３の支承軸線に関
して互いに向合って位置しているので回転子内部に磁界
が生じ、磁界は回転子と共に回転する。
さらに、永久磁石リング５の内側範囲に磁界検出装置６
が配置されており、これはケーシング１と固定的に結合
されている。この磁界検出装置６を使用して互いに鉛直
に位置する２つの成分、すなわち磁界と電界とを測定す
ることによって永久磁石の磁力線の方向が検出され、検
出された磁力線の方向から回転子４に固定された永久磁
石リング５０角度位置が導びがれる。
が配置されており、これはケーシング１と固定的に結合
されている。この磁界検出装置６を使用して互いに鉛直
に位置する２つの成分、すなわち磁界と電界とを測定す
ることによって永久磁石の磁力線の方向が検出され、検
出された磁力線の方向から回転子４に固定された永久磁
石リング５０角度位置が導びがれる。
磁界検出装置６の測定信号は導線７を介してケーシング
１内から評価装置へと導ひかれ、評価装置１は検出され
た角度位置の値をデジタル形式で送出する。
１内から評価装置へと導ひかれ、評価装置１は検出され
た角度位置の値をデジタル形式で送出する。
弱磁性のケーシング１によって地磁界及びその他の妨害
磁界の影響が遮断される。図示の永久磁石リングの代わ
りに異なる永久磁石装置、たとえば磁界検出装置にロー
タと共に回転する永久磁石の磁界を発生させる２つの別
個の磁石の形式の永久磁石装置がロータと結合されても
よいのは勿論である。
磁界の影響が遮断される。図示の永久磁石リングの代わ
りに異なる永久磁石装置、たとえば磁界検出装置にロー
タと共に回転する永久磁石の磁界を発生させる２つの別
個の磁石の形式の永久磁石装置がロータと結合されても
よいのは勿論である。
第３図は本発明の角度測定装置の変化実施例を示してい
る。この実施例では一端面が開いたケーシング１１が使
用され、このケーシング１１は回転可能に支承された軸
１３を備えた装置の支承フランジ１２に装着され、支承
フランジ１２と結合される。この実施例では回転子１４
ばそれ自体の支承軸を有しておらず、むしろ回転子１４
ばその角度位置を測定しようとする軸１３と直接結合さ
れる。永久磁石リング１５と磁界検出装＃１６とはこの
実施例においても第１図の実施例と等しい手段で構成さ
れて配置される。
る。この実施例では一端面が開いたケーシング１１が使
用され、このケーシング１１は回転可能に支承された軸
１３を備えた装置の支承フランジ１２に装着され、支承
フランジ１２と結合される。この実施例では回転子１４
ばそれ自体の支承軸を有しておらず、むしろ回転子１４
ばその角度位置を測定しようとする軸１３と直接結合さ
れる。永久磁石リング１５と磁界検出装＃１６とはこの
実施例においても第１図の実施例と等しい手段で構成さ
れて配置される。
つまり、第１図の実施例では回転子の、測定挿入部材と
しての支承軸３が測定しようとする軸とカップリングを
介した外部で連結されるのに対して、第６図の実施例で
は回転子１４が測定しようとする軸１３と直接連結され
る。しかしながらこの差異によっては機能的には何ら変
化が生じない。
しての支承軸３が測定しようとする軸とカップリングを
介した外部で連結されるのに対して、第６図の実施例で
は回転子１４が測定しようとする軸１３と直接連結され
る。しかしながらこの差異によっては機能的には何ら変
化が生じない。
どちらの実施例においても、回転子４の永久磁石装置５
と回転子１４の永久磁石装置１５の磁界を次のような強
さに設計すると合目的的である、すなわち、たとえば地
磁界のような外部の磁界の影響が、強磁性の遮断ケーシ
ングによって遮断されないとしても外部からの影響が測
定値を狂わせない程度に、強く設計されると合目的的で
ある。
と回転子１４の永久磁石装置１５の磁界を次のような強
さに設計すると合目的的である、すなわち、たとえば地
磁界のような外部の磁界の影響が、強磁性の遮断ケーシ
ングによって遮断されないとしても外部からの影響が測
定値を狂わせない程度に、強く設計されると合目的的で
ある。
の角度測定装置の１実施例−縦断面図、第２図は第１図
の角度測定装置の、ケーシングが開いている場合の前面
図、第６図は回転子が外部と支承されている、本発明の
角度測定装置の変化例の縦断面図である。
の角度測定装置の、ケーシングが開いている場合の前面
図、第６図は回転子が外部と支承されている、本発明の
角度測定装置の変化例の縦断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回動する軸の角度位置を測定するための角度測定装
置であって、前記軸と連結される回転子（４；１４）を
備えていて、該回転子の角度位置が位置固定されたセン
サ（６；１６）によって検出され、検出された信号が評
価回路を介して角度測定値に変換され、送出される形式
のものにおいて、回転軸線に関して直径方向に向合う２
つの極を備えた、回転子と共に回転する永久磁石装置（
５；１５）を回転子（４；１４）が有しており、前記永
久磁石装置の磁力線の方向を測定する磁界検出装置（６
；１６）がセンサとして永久磁石の両極間範囲に配置さ
れていることを特徴とする、角度測定装置。 ２、永久磁石装置として永久磁石リング（５；１５）が
使用され、該永久磁石リングが前記回転子と同心的に結
合されており、２極に磁化されている特許請求の範囲第
１項記載の角度測定装置。 ６、前記回転子（４；１４）が非強磁性の材料から成る
カップ形の回転体として形成されている、特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の角度測定装置。 ４、前記回転子（４；１４）と前記磁界検出装置（６；
１６）が軟磁性材料から成る環状に閉じたケーシング（
１；１１）に配置されている、特許請求の範囲第１項か
ら第３項までのいずれか１項記載の角度測定装置。 ５、前記回転子（４）が支承軸（３）を介してケーシン
グ（１）内に支承されている、特許請求の範囲第４項記
載の角度測定装置。 ６、前記回転子（１４）がそれ自体の支承部を介するこ
となくケーシング（１１）内に配置されており、測定し
ようとする軸（１３）に直接連結される特許請求の範囲
第４項記載の角度測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3617885.3 | 1986-05-28 | ||
| DE3617885 | 1986-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291502A true JPS62291502A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=6301769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130065A Pending JPS62291502A (ja) | 1986-05-28 | 1987-05-28 | 角度測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0247567B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62291502A (ja) |
| AT (1) | ATE56820T1 (ja) |
| DE (1) | DE3765010D1 (ja) |
| ES (1) | ES2017480B3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10217601B4 (de) * | 2001-04-19 | 2007-05-16 | Aisin Seiki | Winkelsensor |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492807B2 (en) * | 2001-02-06 | 2002-12-10 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Absolute angle sensor for multi-turn shaft |
| JP4413592B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2010-02-10 | パナソニック株式会社 | 回転角度検出装置 |
| DE102005011090A1 (de) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Bourns, Inc., Riverside | Drehwinkelsensor |
| FR3090095B1 (fr) * | 2018-12-17 | 2021-05-21 | Sc2N Sa | Capteur d’angle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1276346B (de) * | 1961-09-15 | 1968-08-29 | Gen Precision Inc | Elektrischer Messumformer unter Verwendung von Hallgeneratoren |
| GB1175606A (en) * | 1967-06-12 | 1969-12-23 | Mobell Marine Dev Company Ltd | Improvements relating to Magnetic Compasses |
| NL7211279A (ja) * | 1971-08-20 | 1973-02-22 | ||
| US3824455A (en) * | 1971-12-06 | 1974-07-16 | Raytheon Co | Apparatus for generating mutually orthogonal sinusoidal signals utilizing orthogonal hall plates which are relatively adjustable |
| DK139006B (da) * | 1976-02-19 | 1978-11-27 | Ib Thomsen | Detektor til afføling af vinkelstillingen for en til et magnetkompas hørende kompasmagnets stilling. |
-
1987
- 1987-05-25 AT AT87107605T patent/ATE56820T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-05-25 EP EP87107605A patent/EP0247567B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-25 ES ES87107605T patent/ES2017480B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-25 DE DE8787107605T patent/DE3765010D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-28 JP JP62130065A patent/JPS62291502A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10217601B4 (de) * | 2001-04-19 | 2007-05-16 | Aisin Seiki | Winkelsensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0247567A1 (de) | 1987-12-02 |
| ES2017480B3 (es) | 1991-02-16 |
| EP0247567B1 (de) | 1990-09-19 |
| ATE56820T1 (de) | 1990-10-15 |
| DE3765010D1 (de) | 1990-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8519700B2 (en) | Magnetic angular position sensor including an isotropic magnet | |
| KR101626001B1 (ko) | 외부장에 감응하지 않는 각도 또는 선형 자기 위치 센서 | |
| US6576890B2 (en) | Linear output non-contacting angular position sensor | |
| US6288533B1 (en) | Method and apparatus for detecting rotor position by use of magnetic field sensor pairs | |
| US7088096B2 (en) | Combination hall effect position sensor and switch | |
| US6130535A (en) | Measuring device for determination of rotary angle between stator and rotor | |
| JP4907770B2 (ja) | フラックスゲート・センサを使用する位置エンコーダ | |
| US20120262162A1 (en) | Bidirectional Magnetic Position Sensor Having Field Rotation | |
| EP1152222A1 (en) | Noncontact position sensor | |
| RU93004808A (ru) | Датчик перемещений | |
| GB2229006A (en) | Rotary position transducer | |
| JPH03233317A (ja) | 回転角度センサ | |
| JPS62291502A (ja) | 角度測定装置 | |
| US7199578B2 (en) | Measurement device including a hall sensor disposed in a magnetic tube | |
| CN111198340B (zh) | 电动机 | |
| JP2006242915A (ja) | ポテンショメータ | |
| JPH11211410A (ja) | 非接触型位置センサ | |
| JP5331505B2 (ja) | 回転角度検出装置及びステアリング装置 | |
| RU2317522C2 (ru) | Программируемый бесконтактный датчик углового положения с линейным угловым диапазоном в пределах 360° | |
| KR100733162B1 (ko) | 와전류 측정 기구 | |
| JPH11118517A (ja) | 回転体用センサ | |
| JP2863432B2 (ja) | 無接触ポテンショメータ | |
| CN220063003U (zh) | 一种抗磁干扰及对外无磁干扰的磁电编码器 | |
| JPH0618213A (ja) | 位置センサ | |
| RU2312363C1 (ru) | Бесконтактный программируемый датчик абсолютного углового положения в 360° |