JPS6296863A - 回転運動センサ - 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 、■発明は回転連動センサに関する。

従来の技術 かかるセンサは、使用可能な多くの用途を有する。例え
ば、今日の稼動している多くの宇宙航行では高精度の宇
宙船の安定性および制御を要求している。その明らかな
例は科学用衛星である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら長期間にわたって外部基準信号を受けるこ
とを阻止する任務の衛星は、宇宙船の姿勢を常時妥当な
精度内に収めるよう内部センサおよび外部センサの双方
からの信号の高品質および精度をも必要とする。この場
合の内部センサの特定機能は、安定性およびノイズスペ
クトル密度が重要な役割をすることを意味する。

本発明は、これらの特定問題を解消し、かつ０から３ヘ
ルツの間の周波数の振動で定められる加速度、低速度お
よび振幅が１ミリラジアンより生きい小回転運動を検出
できるシステムを提供することにある０特に低レベルの
加速度がバックグラウンドノイズに抗して検出できるよ
う加速度検出のため低ノイズ出力を求める。

この分野における現在公知のセンサは、電子回路のジョ
ンソンノイズまたは１／ｆノイズに関連したスペクトル
ノイズよりも高いスペクトル密度を有するので、低スペ
クトル密度曲線を有する運動検出器は、感度が低くても
良好な性能金与える。すでに存在しているノイズの質に
起因してほとんど影響しないノイズに寄与する出力に対
して電子増幅器を別に使用すれば感度は高くすることが
できるからである。

問題点全解決するための手段 従って、本発明は、流体ループおよびピストンから成り
、ピストンは流体以外のセンサの部品と直接接触しない
よう磁気的に浮揚する検出素子として作動し、ピストン
はピストンと置換する流体要素の連動に比例して移動し
、かつセンサ本体およびチューブに対して制動された単
純な高調波振動子としてすべて動的な点で高精度で作動
する回転運動センサにある。

本発明の最も重要な特徴は、検出素子（ピストン）とシ
ステムの他の部品間に機械的接触がないよう検出素子を
磁気的に浮揚することにある。このことは、チューブ内
の流体の粘性摩擦以外のノイズを発生するすべての摩擦
を取り除く。

検出素子に中心位置決め力を与えるのに磁気力も使用さ
れる。この中心位置決め力は、調節自在であり、単純な
制動された高調波振動子として高精度で作動する検出素
子の自然周波数を定める。システムが回転運動の変位セ
ンサ、速度センサおよび加速度計として作動する周波数
領域またはバンド幅は、検出素子の自然周波数に依存す
る。他の加速度計と加速度を検出する本方法を区別する
本発明の別の重要な特徴は、検出素子に与えられる運動
の自由度にある。換言すれば、検出素子はセンサ本体の
連動に従うよう強制されず、流体の要素としてセンサ本
体に対し移動でき、相対変位の大きさがセンサ本体の受
けた尺度でるる。

次に添附図面を参照して実施例により本発明に係る回転
センサの一実施態様について説明する。

実　　施　　例 次に添附図面全参照すると、センサは適当な低動的粘性
の流体が充填されたチューブ１から成り、閉ループに配
置されている。実際にセンサの流体運動を検出するには
センサヘッド６内の小さな部分の流体ループしか使用し
ないので、レスポンスを良好にするには、チューブをよ
ジ細くできる。

チューブ軸まわりに対称的な２つの交流磁界がチューブ
内に進入するようセンサヘッド６内のチューブまわりに
は約４０１ｄ（ｚの周波数の交流電流で附勢されるコイ
ル５が配置されている。

これら磁界は、チューブのこの短い部分の長手方向に沿
って分離され、コイル間のチューブ内の流体中に浸漬さ
れた金属ピストン７の連動に対して磁気的境界を発生す
る。

ピストン７は、流体の流れと共に移動することによって
センサの検出素子として機能する。

このピストンは、流体の密度と同じ密度となるよう製造
されているので、ピストンは流体自体の要素としてでき
るだけ近似して作動する。このことは、純粋なリニアな
連動の結果としてセンサからレスポンスがないことを意
味する。この検出素子は、非磁性体にしなければならな
く、端部部分の周辺は導電性にしなければならない。

これら導電性端部部分は、附勢されたコイルおよびそれ
らの特別成形されたフェライトコアによって発生された
集中した交流磁界内に進入するので、反発力を発生する
。これら力は、チューブ軸まわ９で対称的に作用するの
で、チューブの側面から検出素子全浮揚させ、このため
運動にクーロン摩擦は関連しない。２つのコイルシステ
ムによって発生される磁界も、検出素子が懸下されてい
るチューブに沿って逆方向に検出素子を押すよう作用す
るので、検出素子は常時最少エネルギーの中心点に復帰
する。検出素子の単純な高調波運動を制動するのはこの
軸方向に向けられた復帰力である。

センサ全体の運動に応答するセンサヘッドの本体に対す
る検出素子の相対的変位は、必要な加速度または他の種
類の運動の尺度である。光学的、電気的または磁気的方
法を含む変位を検出するいくつかの方法を使用できる。

次に第２図を参照すると、センサヘッドはフェライトコ
ア部品４を含み、この部品はコイル巻線５を収容すると
共にコイルクランプ２によってセンサヘッド本体６内に
ロック烙れている。

コイルクランプ２は、クランプ自体とセンサヘッド本体
のショルダ９との間にコアをクランプするまでセンサヘ
ッド本体内に螺合される。コイルクランプとセンサヘッ
ド本体との間には、シール用Ｏリング３も配置され、作
動流体が漏汎ないようになっており、流体チューブ１の
他の部分は、コイルクランプの端部にシールされている
。フェライトコアおよびコイル巻線は、流体に露出され
ているが、これはこれら部品をシールすると、小さなギ
ャップを使用できなくなるし、検出素子７を所望通り深
く進入できなくなるからでるる。各コイルの両端の間で
の電圧低下全決定するのは、磁界８（第３図参照）内へ
の検出素子の端部部分の進入度である。このようなコイ
ルの両端での電圧低下は、各フェライトコア４のギャッ
プを交差する多少の磁束上ブロックし、従って各コイル
５のインダクタンスを変える検出素子の導電性端部部分
によって生じる。各コイル５の両端の間での電圧低下は
、これら変化を表示し、出力信号を発生する。

第２図および第３図に示すような検出素子７の各端部上
のリップまたは盛上がった周辺１０ばこの種の検出の性
能を改善するのに使用できる。

最後にコイル５からの信号は増幅されて、Ｐ波されて、
測定用または他の装置で使用する適当な出力を発生する
。

他の流体ループセンサは、広いバンド幅にわたって加速
度の尺度を得るようサーボモータへの電気的フィードバ
ックを使用しているが、上記実施態様は、作用上の動力
を故意に増幅して、相互作用力が最小で、従って作動バ
ンド幅の狭いセンサを形成している。検出素子７は、サ
ーボ機構によシ常時センサヘッド６内の所定位置に固定
的に保持されているのではなく、自由にかつ拘束てれる
ことなく移動でき、その位置は流体流れおよびコイル５
の軽い浮揚作用にのみ影響される。

センサの機能すなわち所定周波数バンド幅にわたって加
速度計または変位センサとして作動するかどうかに影響
する力は、円形チューブ内の粘性抗力およびコイル５の
間で検出コイル７全中心に位置するよう作用する磁気駆
動力にすぎない。これら力のいずれもチューブに沿って
長手方向に作用するが、磁気駆動力は、ある大きさの有
効な復帰力を発生し、粘性抗力は速度に比例するので、
流体とチューブの間の相対的速度がゼロとなったとき消
滅する。

これら２つの成分は、検出素子に対して小さな振幅の場
合制動された単純な高調波振動運動全与えることは明白
である。運動が小さくまたは大きく制動されるか否かを
決定する基本的要素は、次のとうりである。

（１）　　コイルに供給される電圧Ｖ （１））　　流体ループ内で使用される液体の動的粘性
（０１）　　流体ループ内で使用される液体の質料（１
ｖ）　　流体ループの径Ｄ （ｖ）流体チューブの径ｄ チューブ内の検出素子の連動方程式は ｍ餐＋λ女＋ｋｘ　＝　ｏ　　　　　　（１）となる。

ここでλは抗力係数、ｋは浮揚磁気駆動力の大きさ、ｍ
は流体ループの有効慣性である。

浮上刃は、磁界強度と検出素子内の誘導渦電流の積に比
例する。これら誘導電流自体は磁界強度に比例するので
、大きさｋに比例し、磁界強度の平方に比例する。しか
しながら、磁界強度はコイル内の電流に比例し、最終的
にコイルに供給される電圧に依存するので、 ｋｏｃｖ２（２） と書くことができる。

創製がいかに流体の粘性および他の装置の寸法に依存し
ているかを明らかにするには、チューブ内の粘性抗力の
式を求めなければならない。

チューブの長さＬに沿う圧力低下は、 ここでＵ＝流速 ｐ＝流流体変 度＝チューブの径 Ｒｅ−レイノルズ数 横断面積で割られた抗力としてすなわちき直し、Ｒｅ＝
−２−！！−！！−全買換すると、＝８πｎＬｕ よって　λ＝８πｎＬ　を得る。

最後にＬ−πＤ（ここでＤは流体ループの径）全挿入す
ると、λＣＸ−ｎＤを得る 従って、検出素子の運動の先の方程式と先の標準式を比
較すると、 ｘ　＋２ζωに−４−ｃｏ　２ｘ＝＝　０　　　　（４
）ｎ　　　　　　　　ｎ 各項の係数金等しくすると、 ωｎｃｃ収扁　　自然周波数 および　ζ″ゲ　　　制動比金得る。

％／Ｔ五 次に上記より得られたｋおよびλ全式内に置換すると、 ■ ｎ　偏− システムの自然周波数は、装置を加速度すなわち位置の
センサとして使用できる周波数スペクトル領域を画定す
る。第４図は典型的なシステムのスペクトルレスポンス
およびシステムを加速度計または変位センサとして使用
できる周波数領域を示す。

流体ループセンサがどのように加速度計として作動する
かを最良に示すには、センサの回転加速度θ全外部ソー
スによって誘導されたものと考え、センサの残部の加速
度によシ内部流体加速度を一致するため内部トルクを流
体ループに作用する浮揚力によって供給されるものと考
える必要がある。

ここで、ｋ＝浮揚力、Ｘ二検出素子の相対変位、センサ
が環状体の対称軸まわりで角加速すると、流体の慣性に
よって検出素子は流体チューブの残りの角度変位よりも
後に遅れる。この相対的変位をゼロに戻すよう作用する
復帰力は流体およびセンサ本体の加速度が等しくなるま
で増加し続ける相対的変位に比例して検出素子および流
体ループを加速する。次に検出素子の最終変位はセンサ
の加速度に比例する。

センサの能力を改善する見地から性能を解析する別の方
法は、このタイプのセンサのレートスペクトル密度曲線
を見ることである。

第５図は、異なる自然周波数で、同−制動比に対するレ
ートノイズレベルを示し、制動された自然周波数に対応
する転回点を示す。センサが加速度計として作動する転
回点の左側までの領域は、周波数が低下するにつれて徐
々に増加するノイズを示す。低周波では、周波数の平方
に比例する生じる加速度は極めて小ざい。従って、レー
トスペクトル密度は増加し続け、加速度検出値は明らか
に所定レベルより低く減少するＯ 制動比を同じに維持したまま検出素子に対して自然周波
数を低く選択すると、加速度計の全領域にわたってレー
トスペクトル密度は低下するが、加速度計の機能的バン
ド＠は狭くなる。

自然周波数はω。＝へ不で示されるので、ｍ／に比に対
する高い値はセンサ信号を改善するが、驚くほどでない
にしても装置の感度全増加する（弐７を参照のこと）。

スペクトル密度曲線を検討すると、検出素子の振動を極
めて低い自然周波数にすると、はとんどノイズのないセ
ンサが得られる。

コイルの両端の間における電圧すなわち出力信号の変化
は、各コイルに関連する磁束回路内へ検出素子が進入す
ることに起因することはすでに指摘した。

検出素子が一つの磁気回路から他方の磁気回路に進入す
ると、対応するコイルの両端の間の電圧は上昇するが、
他方のコイルの両端の電圧は低下する。これによりコイ
ル電圧はほぼ一定に保持され、従ってコイル間のセンタ
タップ電圧は検出素子の位置に従って揺れる。素子が進
入する磁束領域を小さくできれば、このタイプの検出器
の感度は改善されることも明らかである。その理由は、
進入する素子が磁束に対する充分有効なブロック体であ
る限り、集中された磁束の領域の幅に等しい移動により
ほとんど全電圧の振れを生じさせることができるからで
ある。フェライトコアの幾何学的形状を注意深く選択す
れば、はとんどすべての磁束線を含む効率のよいコンパ
クトな領域を形成できる。

検出素子の磁気的浮揚は、維持すべき流体慣性と直接接
触できるようにする上で重要であるが、この間意図しな
い摩擦力を生じない他の接触点は存在しない。従って、
摩擦力、例えば検出素子を機械的に取付けるのに使用さ
れ得るベアリング中に存在するような摩擦力に対する反
応によって生じる不確定な信号は本発明では生じない。

本センサの出力信号内の固有ノイズは従って最小であり
、極めて低レベルの角加速度を観察できる。

検出素子の自然周波数および制動比は、検出素子に加え
られる浮揚力が変わるようにコイルに供給される電圧を
変えることにより調節できる（式５および６）。しかし
ながら回転刺激に対するレスポンスを高速にするには、
制動比は約０．７に選択すると最良であり、所定センサ
流体およびチューブ寸法に対してはコイルに印加される
交流電圧は所定限度内になければならない。このことは
検出素子の自然周波数も定める。

適当な流体粘性およびチューブの寸法を選択し、これら
を考慮した特定用途の設計を最適化する際に自然周波数
の選択はいくらか残される。例えば、不適当な程度に大
きいまたはかなり大きな流体出量に関連した間Ｎを起こ
すことなく検出素子の実用自然周波数を最小にするには
、流体ループ径を小さくし、センサの流体自体の動的粘
性を低くしなければならない。このようにすると、コイ
ルに印加される電圧を低レベルにセットでき、同じ流体
出量に対して制動比を同一にでき、かつ自然周波数を低
くできる。

磁気浮揚力を発生するためコイルに供給される励磁電圧
の周波数は検出素子の導電性端部分の寸法にとって重要
である。コイルの磁気回路内の適当に定められた可変リ
ラクタンスを得るには、進入する導電端部は変化する磁
界が透過できる表皮深さ以上の厚みとしなければならな
い。例えば上記センサでは、検出素子の盛り上がった端
部は約０，５■の厚さであるので、印加される励磁電圧
は約ａ　ｏ　ｋＨｚである。

流体ループ内に透過する磁界の幾何学的形状全最適化す
るため、コイルおよびそれらのフェライトコアの組合わ
せ装置を使用できる。本例は一対のコイルでセンサに対
する浮揚中心位置決め力を生じさせ、検出を行ない、磁
界をチューブの軸に対して約４５°にセットした組合わ
せ装置を示すため選択されている。フェライトコアの形
状、特にコア内に生じるギャップの幾何学的形状は、こ
のタイプの検出器の有効性を決定する。例えばギャップ
がより狭くなれば磁束濃度も高くなり、進入する導体の
運動に対する感度も高くなる。

検出素子と流体のチューブ壁の間の流体流れを減少させ
るよう、低ｊ！！擦シールとして作動させることによっ
てセンサの性能を向上させるためフェロ流体（ｆｅｒｒ
ｏ　ｆｌｕｉｄ　）ｉ使用できる。

この新しい運動のセンサのスペクトル密度曲線内の有力
な要因がジョンソンノイズおよび１／ｆノイズであるこ
とがわかれば、センサヘッド内における検出素子の相対
的変位を検出する別の方法を検討できる。上記方法より
も本来的に感度が高い別の検出方法は後の電子回路によ
る信号増幅度が小さくて良いので、これら回路に関連す
るノイズは小さくなる。

次に添付図面のうちの第６〜９図に関連して４つの別の
運動検出方法について説明する。

次に第６図を参照すると、このセンサの構造は第１，２
および３図に示したセンサに極めて類似する。コア４は
高透磁率を有する材料から形成され、コイル巻線５は上
記のように交流磁界全発生し、６はセンサの外側本体で
ある。検出素子７の両端には、良導電性、非磁性材料か
ら成るリング９が取付けられており、７工ロ流体１０は
流体ループを満たす流体の残りと混和しないよう選択さ
れ、このフェロ流体は、高透磁性材料の回路を完成し、
検出器の一側面の流体と他側面の流体を分離するよう、
チューブ６内の巻線５の下方に存在する。検出素子が移
動すると、導電性リング９はフェロ流体１ｏと接触し続
けるが、フェロ流体を歪ませ、従って反発力を発生させ
、この反発力は先に述べたように検出素子を中心位置に
浮揚させ復帰させる。

検出器の動力学およびコイルの可変インダクタンスを利
用することにより、その運動を検出する方法は上記のも
のと同じである０ 次に第７図を参照すると、本実施態様における運動検出
方法は、容量変化に基づく。浮上および中心位置決めを
行なう動力学および方法は、上記のものと同じであるが
、２つの付加ワイヤゲージが設けられ、これらゲージは
検出素子７の２つの端部を超えた位置にてセンサ本体に
固定され１検出素子７の中心に予備リング１）が支持さ
れている。

センサ本体６全通してワイヤゲージ１２に更に絶縁され
たワイヤ１４を介して絶縁リング１３に電気交流信号が
印加される。センサ本体６は導電性材料から形成され、
アースされ、ワイヤゲージ１２に印加される交流信号か
ら絶縁されている。検出素子７の２つの端部部分および
リング１）は導電性であり、電気的に接続されている。

センサの一端にてワイヤゲージ１２に印加される交流信
号は、アースされたセンサ本体に対してでなく他方の端
部に設けられたワイヤゲージに参照される。このことは
検出素子７はリング１）によって形成される低インピー
ダンス・キャパシタンスを介してセンサ本体に有効にア
ースされるので、駆動信号のセンタータップはワイヤー
ゲージと検出素子の端部部分との間に発生するキャパシ
タンス値の差によって大きさが決まるＡＣ信号を搬送す
ることを意味する。

次に第８図を参照すると、本図は２０　ｋＨｚの周波数
の交流電流が供給された磁気浮揚コイル５によりチュー
ブ６内の流体内に中立浮力導電性フロート７が閉じ込め
られた実施態様を示す。

７０−トは、一方の端に吸収器１５全担持するが、この
吸収器は光学的に減衰するが光学的に作用する物質、例
えばブラックスティンガラスから形成される。

吸収器の光学的にフラットな外側表面は、流体よりも反
射率の大きな光学的に作用する媒体から成る透明ブロッ
ク１６からギャップ２８（明瞭化のため図では幅が誇張
されている）によって離間されている。ギャップ２８に
隣接するブロック１６の内面からの内部全反射を使用す
ることにより対応する輻射線検出器１８を照明するよう
赤外線または光学的輻射線源１７が配置されている。ブ
ロック１６内へ設けられた不透明材料のバッフル１９の
介在により直接透過は防止される。

本装置の作動は次のとうりである。吸収器１５を担持す
るフロート７が流体ループ（そのチューブ６は一部品を
形成）を担持する媒体の微細な変位に応答して移動する
と、キャップ２８０幅が変化する。ギャップの乱されな
い大きさが線源１７によって放射される輻射線の０２波
長となるように装置の大きさを選択すれば、このような
ギャップ幅の変化は、ギャップ変化の大きさに応じて内
部全反射から透過し、吸収器１５による吸収まで、およ
びこの逆となるよう輻射線の漸次分数を生じさせる。

まず第１にブロック１６間のチューブ６に密に関連する
よう取付けられたヒータ２０への電力の変調を利用する
検出器１８によって測定される平均的ギャップ幅に閉ル
ープ制御を適用する場合、第２に浮揚用コイル５への電
力の変調を利用する検出器１８にニジ測定されるギャッ
プ幅の差に適用される低バンド幅で作用する閉ループ制
御を適用する場合、ギャップ２８の公称条件を維持する
ことが補助される。

消散モードの読取シを使用すると、装置に固有の既知の
最大の感度および既知の最小のノイズが得られる。この
理由は、このモードの振幅は内部全反射が生じる高度に
反射性の境界でこのモードの振幅が急に低下し、光学的
に密な材料の間に挾持された材料の厚さがわずかに変化
しても生じる伝播波の振幅は、大きく変化する。

最後に第９図を参照すると、本実施態様の運動検出方法
は、モアレ縞パターンの発生に基づく。浮揚および中心
位置決めを行う動力学および方法は、上記のとうりであ
るが、検出素子７は、反射ライン２１の多数のリングを
支持している。透明センサ本体６の上には光学的に不透
明の材料から成る同じように隔置されたライン２２が設
けられ、各反射リング２１の幅は、その間の非反射ス）
　ＩＪツブの幅に等しく、同様に光学的に不透明なライ
ン２２の幅はその間の透明スペースの幅に等しい。

コリメート化された光源２３は最適な照明をするよう円
筒形レンズ２４全通してライン列へ向けられる。反射ラ
イン２１が不透明ライン２２の間の透明ギャップの直下
に位置すると、光は透過され、センサ本体を介して反射
して戻される。合焦レンズ２５は反射光を一対の感光セ
ル２６へ集中する。光バッフル２７は、光が検出素子か
ら反射されない限り光源２３からの光が感光性セル２６
を照明しないようにする。反射ライン２１が不透明ライ
ン２２の下方にあると、感光セル２６に反射されて戻る
光はない。従って、検出素子および反射ライン２１０列
が移動すると、感光セルからの電気出力が変化する。こ
の検出方法の感度はライン２１および２２に使用する幅
および間隔に応じて変化し、ラインが狭くなれば感度も
高くなるが、スペースを通るときの回折および２列のラ
インの分離により感度は制限される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、全センサの斜視図、第２図はセンサヘッドの
断面図、第５図はセンサヘッドのコアギャップを横断す
る磁束に対するコイル、コアおよび検出素子の幾何学的
形状を示し、第４図は制動された単純高調波振動子の一
般的スベクトルレスポンスを示し、第５図は流体ループ
センサの異なる周波数セツティング用のレートノイズレ
ベルを示し、第６図はセンサ内でフェロ流体を使用する
センサヘッドの断面図、第７図は運動を検出するキャパ
シタンス法を示す第６図と同様な図、第８図は電磁輻射
線の伝播の消滅モードによシ運動検出をする実施態様の
センサヘッドの軸方向断面図、第９図はモアレ縞パター
ンを使用して運動を検出する第６図および第７図のセン
サヘッドに類似するセンサヘッドの断面図である。 １・・・流体ループ ４．５・・・検出器 ６・・・センサヘッド ７・・・検出素子 特許出願人　　ザ　マーコウニ　カンパニーリミテッド
図面の浄書（内存に変更なし〕 Ｆｔ’ｇ、２゜ 手続補正書（方式） １　事件の表示 特願昭６１．−９９３１８号 ２　発明の名称 回転運動センサ ３　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 名称　　　ザ　マーコウニ　カンパニー　リミテッド４
代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング　７５２区 ５　拒絶理由通知の日付発送日昭和６１年６月２４日６
　補正の対象 明細書浄書及び図面（内容に変更なし）７　補正の内容 別紙のとおり

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体ループ（１）およびピストン（７）から成り
   、ピストンは流体以外のセンサの部品と直接接触しない
   よう磁気的に浮揚する検出素子として作動し、ピストン
   はピストンと置換する流体要素の運動に比例して移動し
   かつセンサ本体およびチューブに対して制動された単純
   な高調波振動子としてすべて動的な点で高精度で作動す
   ることを特徴とする回転連動センサ。
2. （２）可動部品は、粘性抗力を除く種類の摩擦力を発生
   せず、その検出素子（７）は純粋に電磁気的に発生され
   た復帰力を受け、力を機械的に変換しないことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のセンサ。
3. （３）検出素子（７）の運動は、可変磁気リラクタンス
   検出器（４、５）を使用して測定されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１または２項記載のセンサ。
4. （４）所定周波数成分が調節自在なバンド幅によつて定
   められる所定運動の当該成分の角加速度、角速度および
   角変位を直接検出できることを特徴とする特許請求の範
   囲第１〜３項のいずれかに記載のセンサ。
5. （５）センサの特性は調節自在であり、検出素子の自然
   周波数より低い周波数のノイズスペクトル密度はセンサ
   ヘッド（６）への供給電圧を変えることによつても調節
   できることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のい
   ずれかに記載のセンサ。
6. （６）磁気浮揚システムまたは磁気的リラクタンス検出
   システムのいずれかの磁束回路内のフェロ流体を使用し
   、低摩擦の可撓性シールとして作動させることによりセ
   ンサの性能を向上することを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜５項のいずれかに記載のセンサ。
7. （７）センサ本体（６）に対する検出素子（７）の相対
   的変位は、内部全反射が生じる光学的境界を横断する消
   散モードの伝播度を検出することにより光学的に測定さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１、２、４、５
   および６項のいずれかに記載のセンサ。
8. （８）センサ本体に対する検出素子（７）の相対的変位
   は、モアレ縞方法（２０、２１）によつて光学的に測定
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１、２、４、
   ５および６項のいずれかに記載のセンサ。
9. （９）センサ本体に対する検出素子の相対的変位は、容
   量法（１４、１２、１３、１４）を使用して測定される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１、２、４、５およ
   び６項記載のセンサ。