JPS63128221A - 傾斜角検出器 - Google Patents
傾斜角検出器Info
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- JPS63128221A JPS63128221A JP27287986A JP27287986A JPS63128221A JP S63128221 A JPS63128221 A JP S63128221A JP 27287986 A JP27287986 A JP 27287986A JP 27287986 A JP27287986 A JP 27287986A JP S63128221 A JPS63128221 A JP S63128221A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
- G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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、水子または重力の方向に対する被測定物、特
に揺動体の変化する傾斜角を電気的に検出する傾斜角検
出器に関する。
に揺動体の変化する傾斜角を電気的に検出する傾斜角検
出器に関する。
(従来技術)
従来、振子が重力の作用によって常に鉛直方向を指向す
ることを利用して、振子の支持部の傾きを検出する傾斜
角検出器が実用化されている。これは、振子の位置が支
持部の傾きに応じて相対的に変化するので、基準時の振
子の位置に対する傾斜時の位置の変化を直接的又は間接
的に電気的に検出することによって傾斜角を求めようと
するものである(実開昭57−94813号、実開昭5
8−177811号)。このような従来の振子構造の検
出器では、振子の吊り線部の加工、組立等には非常に微
妙な熟練を要し高度な精密技術を必要とする。その結果
高価なものとなっている。また、温度変化や衝撃等に起
因する吊り線部の変形による基準時の位置の変動等も大
きく、傾斜角検出において誤差を持つことが免れ得なが
った〇 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記のような従来の傾斜角検出器にみられる
高度な加工、組立技術を必要とせず、温度変化や衝撃等
に対する傾斜角検出誤差をなくすためになされたもので
、従来の吊り線構造の傾斜角検出器とは全く構造を異に
した安価で精度の高い傾斜角検出器を提供することを目
的としている。
ることを利用して、振子の支持部の傾きを検出する傾斜
角検出器が実用化されている。これは、振子の位置が支
持部の傾きに応じて相対的に変化するので、基準時の振
子の位置に対する傾斜時の位置の変化を直接的又は間接
的に電気的に検出することによって傾斜角を求めようと
するものである(実開昭57−94813号、実開昭5
8−177811号)。このような従来の振子構造の検
出器では、振子の吊り線部の加工、組立等には非常に微
妙な熟練を要し高度な精密技術を必要とする。その結果
高価なものとなっている。また、温度変化や衝撃等に起
因する吊り線部の変形による基準時の位置の変動等も大
きく、傾斜角検出において誤差を持つことが免れ得なが
った〇 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記のような従来の傾斜角検出器にみられる
高度な加工、組立技術を必要とせず、温度変化や衝撃等
に対する傾斜角検出誤差をなくすためになされたもので
、従来の吊り線構造の傾斜角検出器とは全く構造を異に
した安価で精度の高い傾斜角検出器を提供することを目
的としている。
(問題点を解決するための手段)
本発明の傾斜角検出器は、1実施例を示す第1図におい
て、筐体1内に磁性流体3を介して磁石よフなるコア2
を支持する。筐体1のコア支持面にコア2をガイドする
凹状に湾曲した案内溝面6を形成し、筐体1のまわりに
コイル4を巷回する。そして、コイル4にコイルのイン
ダクタンスの変化を検出する検出回路5Aを接続する。
て、筐体1内に磁性流体3を介して磁石よフなるコア2
を支持する。筐体1のコア支持面にコア2をガイドする
凹状に湾曲した案内溝面6を形成し、筐体1のまわりに
コイル4を巷回する。そして、コイル4にコイルのイン
ダクタンスの変化を検出する検出回路5Aを接続する。
(作用)
磁性流体3はコア2の磁(至)の周囲に集合するため、
コア2は筐体1の案内溝面6より浮上し、筐体1が傾斜
すると重力により湾曲した溝面6の最も低い位置へ自由
に移動する。第3図に示すように、筐体1が水平からθ
傾くと、コア2と磁性流体3は最も低い位置へ移動して
基準位置10から変位し、この変位11に相当する出力
がコイル4よp得られる。この変位11をd七し、湾曲
した案内溝面6の曲率半径をRとすると、d=θRが成
り立ち、一方コイル4のインダクタンスLは変位dに対
して直線的に変化するので、コイル4のインダクタンス
Lの変化量を検出回路5Aによって検出することにより
、筐体1の傾斜角θを検出することができる。
コア2は筐体1の案内溝面6より浮上し、筐体1が傾斜
すると重力により湾曲した溝面6の最も低い位置へ自由
に移動する。第3図に示すように、筐体1が水平からθ
傾くと、コア2と磁性流体3は最も低い位置へ移動して
基準位置10から変位し、この変位11に相当する出力
がコイル4よp得られる。この変位11をd七し、湾曲
した案内溝面6の曲率半径をRとすると、d=θRが成
り立ち、一方コイル4のインダクタンスLは変位dに対
して直線的に変化するので、コイル4のインダクタンス
Lの変化量を検出回路5Aによって検出することにより
、筐体1の傾斜角θを検出することができる。
(実施例)
第1図は本発明の1実施例による傾斜角検出器の構成を
示すもので、この傾斜角検出器は、例えば棒状の磁石よ
りなるコア2と、コア2の磁欣周囲に吸引保持されコア
2を浮上させてこれが自由に移動できるようにするため
の磁性流体3と、コア2と磁性流体3を収容する高抵抗
体又は絶縁体でかつ非磁性の材質からなる容器(筐体)
1と、容器1のまわりに配置されコア2の基準位置1
0 (第3図)からの変位11 (第3図)を検出する
ための同一の巻数、大きさの相互に間隔を置いて配置さ
れた2個のコイル4と、コイル4に接続され各コイル4
の端子電圧を測定して容器1の傾斜角に相当する電気信
号を出力する検出回路5Aとを備えている。そして、第
1図の実施例においては、2個のコイル4は交流の定電
流源Sに直列に接続されている。
示すもので、この傾斜角検出器は、例えば棒状の磁石よ
りなるコア2と、コア2の磁欣周囲に吸引保持されコア
2を浮上させてこれが自由に移動できるようにするため
の磁性流体3と、コア2と磁性流体3を収容する高抵抗
体又は絶縁体でかつ非磁性の材質からなる容器(筐体)
1と、容器1のまわりに配置されコア2の基準位置1
0 (第3図)からの変位11 (第3図)を検出する
ための同一の巻数、大きさの相互に間隔を置いて配置さ
れた2個のコイル4と、コイル4に接続され各コイル4
の端子電圧を測定して容器1の傾斜角に相当する電気信
号を出力する検出回路5Aとを備えている。そして、第
1図の実施例においては、2個のコイル4は交流の定電
流源Sに直列に接続されている。
ところで、容器(筐体) 1の外形は例えば円筒形状で
、その内部のコア2の載置面には半円形状断面(第2図
(a))の案内溝6が筐体長手方向に形成されておシ、
この案内溝6は槙1図に示すように鉛直方向上方に凹と
なるように湾曲形状(曲率中IR)となっている。容器
1に形成する溝6は第2図(b)に示すようにV字型断
面としてもよく、その他磁性流体3の摺動ガイドとして
機能できる形状のものであれば、円、V字型以外に、例
えば台形型、楕円型等のいかなる断面形状のものでもよ
い。
、その内部のコア2の載置面には半円形状断面(第2図
(a))の案内溝6が筐体長手方向に形成されておシ、
この案内溝6は槙1図に示すように鉛直方向上方に凹と
なるように湾曲形状(曲率中IR)となっている。容器
1に形成する溝6は第2図(b)に示すようにV字型断
面としてもよく、その他磁性流体3の摺動ガイドとして
機能できる形状のものであれば、円、V字型以外に、例
えば台形型、楕円型等のいかなる断面形状のものでもよ
い。
このように配置すると、磁性流体3はコア2の磁甑の周
囲に集合するため、コア2は容器1の溝面より浮上し、
容器1が傾斜すると重力により最も低い位置へ自由に移
動することができる。そして、コア2が2つのコイル4
の中央に位置する場合を基準位置10(第3囚)とし、
容器1が第3図に示すように水子方向から角度θ傾くと
、コア2と磁性流体3は最も低い位置へ滑って基準位置
10から変位11だけ移動する。この変位11をdとし
、湾曲溝面6の曲率半径をRとすると、d=θRの関係
が成り立つので、変位11は傾斜角θに比例する。とこ
ろで、コア2の変位11t−dで表わした時、各コイル
4のインダクタンスLは第8図に示したように直線的に
変化する(LoCd)。第8図の実線u一方のコイル4
のインダクタンスの変化を示し、点線は他方のコイルの
インダクタンスの変化を示す。インダクタンスはコアが
コイルの中に入る時に上昇し、逆にコイルから出る時に
減少する関係にある。したがって、各コイル4の端子間
電圧には変位11に相当する電圧変化が生じるので、こ
の2つの端子間電圧の差を求めると第4図のような特性
となり、その値よシ傾斜角θを求めることができる。
囲に集合するため、コア2は容器1の溝面より浮上し、
容器1が傾斜すると重力により最も低い位置へ自由に移
動することができる。そして、コア2が2つのコイル4
の中央に位置する場合を基準位置10(第3囚)とし、
容器1が第3図に示すように水子方向から角度θ傾くと
、コア2と磁性流体3は最も低い位置へ滑って基準位置
10から変位11だけ移動する。この変位11をdとし
、湾曲溝面6の曲率半径をRとすると、d=θRの関係
が成り立つので、変位11は傾斜角θに比例する。とこ
ろで、コア2の変位11t−dで表わした時、各コイル
4のインダクタンスLは第8図に示したように直線的に
変化する(LoCd)。第8図の実線u一方のコイル4
のインダクタンスの変化を示し、点線は他方のコイルの
インダクタンスの変化を示す。インダクタンスはコアが
コイルの中に入る時に上昇し、逆にコイルから出る時に
減少する関係にある。したがって、各コイル4の端子間
電圧には変位11に相当する電圧変化が生じるので、こ
の2つの端子間電圧の差を求めると第4図のような特性
となり、その値よシ傾斜角θを求めることができる。
第5図は本発明の他の実施例の構成を示すも″ ので、
各コイル4は交流定電圧源Sに並列に接続されておシ、
各コイル4に流れる電流が電流電圧変換回路5Bを介し
て検出回路5Aで検出されるようになっている。容器1
の傾斜に伴ない各コイル4に変位11に相当する電流変
化が起とシ、この2つの電流の差も第4図のような傾斜
角に対して比例する特性となるので、その直よシ傾斜角
θを求めることができる。
各コイル4は交流定電圧源Sに並列に接続されておシ、
各コイル4に流れる電流が電流電圧変換回路5Bを介し
て検出回路5Aで検出されるようになっている。容器1
の傾斜に伴ない各コイル4に変位11に相当する電流変
化が起とシ、この2つの電流の差も第4図のような傾斜
角に対して比例する特性となるので、その直よシ傾斜角
θを求めることができる。
第6図は本発明の別の実施例の構成を示すもので、この
場合コイル4は差動トランスを構成するように容器1の
まわりに巻きつけられている。コイル4aは一次コイル
で、交流定電流源Sにより励磁され、コイル4bは二次
コイルで、コア2の変位11に相当する電圧を出力する
。
場合コイル4は差動トランスを構成するように容器1の
まわりに巻きつけられている。コイル4aは一次コイル
で、交流定電流源Sにより励磁され、コイル4bは二次
コイルで、コア2の変位11に相当する電圧を出力する
。
二次コイル4bの各出力電圧の差は第4図のような特性
となるので、同様にして傾斜角θを求めることができる
。
となるので、同様にして傾斜角θを求めることができる
。
第7図は本発明のもう1つの実施例における容器(筐体
) 1の断面図であシ、検出回路系としては上記実施例
のいずれのものでも用いることができる。この場合、容
器1の内面は、半径Rの円弧を容器1の円筒軸を中心に
回転させてできるたる型の曲面又はその一部となってお
り、この内面が案内溝面6として作用する。この実施例
の特徴は、容器1がその円筒軸を中心に回転しても、こ
の軸の水平面に対する傾斜角θの検出精度に何らの影響
も与えないということである。
) 1の断面図であシ、検出回路系としては上記実施例
のいずれのものでも用いることができる。この場合、容
器1の内面は、半径Rの円弧を容器1の円筒軸を中心に
回転させてできるたる型の曲面又はその一部となってお
り、この内面が案内溝面6として作用する。この実施例
の特徴は、容器1がその円筒軸を中心に回転しても、こ
の軸の水平面に対する傾斜角θの検出精度に何らの影響
も与えないということである。
以上、いくつかの実施例を示したが、その池多くの変形
が可能であることは明らかであろう。
が可能であることは明らかであろう。
(発明の効果)
以上の様に、この発明による傾斜角検出器は、磁石よフ
なるコアと磁性流体とを湾曲内面を有する筐体に収容す
るという簡畦な構造によって傾斜によるコアの変位を生
じさせ、筐体のまわ9のコイルでこの変位を電気量に変
換するため、高度の加工、組立技術を必要とせずに安価
で精度の高い傾斜角検出器を提供することができる。
なるコアと磁性流体とを湾曲内面を有する筐体に収容す
るという簡畦な構造によって傾斜によるコアの変位を生
じさせ、筐体のまわ9のコイルでこの変位を電気量に変
換するため、高度の加工、組立技術を必要とせずに安価
で精度の高い傾斜角検出器を提供することができる。
また、傾斜に対する感度は曲率半径Rを変えることで自
由に設定することができる利点もある。
由に設定することができる利点もある。
この傾斜角検出器によって被測定物の傾斜を高精度で検
出でき、検出した電気信号によってその物体又はそれが
関与する池の物体の傾斜角調整駆動部にフィードバック
制御をかけることができるので、この検出器は自動制御
や遠隔制御などに安価な累子として利用できる。そして
、この傾斜角検出器は、従来のものに比して、温度変化
や衝撃等に対する傾斜角検出誤差が極めて小さいもので
ある。
出でき、検出した電気信号によってその物体又はそれが
関与する池の物体の傾斜角調整駆動部にフィードバック
制御をかけることができるので、この検出器は自動制御
や遠隔制御などに安価な累子として利用できる。そして
、この傾斜角検出器は、従来のものに比して、温度変化
や衝撃等に対する傾斜角検出誤差が極めて小さいもので
ある。
第1図は本発明の1実施例による傾斜角検出の状態を示
す説明図、第4図は検出回路の傾斜角対出力特性図、第
5図は池の実施例の構成図、第6図は別の実施例の構成
図、第7図はもう1つの実施例の筐体の断面図、第8図
はコイルのコア変位対インダクタンス変化特性図である
。 1:容器(筐体)、2:磁石よりなるコア、3:磁性流
体、4:コイル、4a:差動トランスの一次コイル、4
b:差動トランスの二次コイル、5A:検出回路、5B
:電流電圧変換回路、6:案内溝 10:基準位置 1
1:変位S:電源 特許出願人 株式会社 測 機 舎出願人代理
人 弁理士 佐 藤 文 男(ほか2名) (]1) 第6図 第8図 各コイル4のインダクタンスし
す説明図、第4図は検出回路の傾斜角対出力特性図、第
5図は池の実施例の構成図、第6図は別の実施例の構成
図、第7図はもう1つの実施例の筐体の断面図、第8図
はコイルのコア変位対インダクタンス変化特性図である
。 1:容器(筐体)、2:磁石よりなるコア、3:磁性流
体、4:コイル、4a:差動トランスの一次コイル、4
b:差動トランスの二次コイル、5A:検出回路、5B
:電流電圧変換回路、6:案内溝 10:基準位置 1
1:変位S:電源 特許出願人 株式会社 測 機 舎出願人代理
人 弁理士 佐 藤 文 男(ほか2名) (]1) 第6図 第8図 各コイル4のインダクタンスし
Claims (8)
- (1)筐体内に収容されこの筐体の傾きに応じて変位す
る磁石よりなるコアと、このコアを取り巻くように前記
筐体に巻回されたコイルと、このコイルに接続されコア
の変位に応じたコイルのインダクタンスの変化量を検出
して前記筐体の傾斜角を検出する検出回路とを備えた傾
斜角検出器であって、前記コアと前記筐体のコア支持面
との間に磁性流体を介在させるとともに、このコア支持
面にコア摺動用ガイドとして凹状に湾曲した案内溝面を
形成してなることを特徴とする傾斜角検出器。 - (2)案内溝面の断面形状が円又はその一部となるよう
に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の傾斜角検出器。 - (3)案内溝面の断面状がV字型、台形型、楕円型のい
ずれかとなるように構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の傾斜角検出器。 - (4)円弧を筐体の軸を中心に回転してできるたる型の
曲面又はその一部から凹状に湾曲した案内溝面を形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の傾斜角
検出器。 - (5)コイルは同一巻数、大きさの相互に間隔を置いて
配置された2個のコイルで構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項から第4項いずれかに記載の傾斜角
検出器。 - (6)2個のコイルを定電流源に直列に接続して各コイ
ルの端子間電圧の差からインダクタンスの変化量を検出
することを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の傾斜
角検出器。 - (7)2個のコイルを定電圧源に並列に接続して各コイ
ルに流れる電流の差からインダクタンスの変化量を検出
することを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の傾斜
角検出器。 - (8)コイルは差動トランスで構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第4項 ずれかに記載の傾斜角検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61272879A JPH083421B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 傾斜角検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61272879A JPH083421B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 傾斜角検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63128221A true JPS63128221A (ja) | 1988-05-31 |
JPH083421B2 JPH083421B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17520034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61272879A Expired - Fee Related JPH083421B2 (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 傾斜角検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083421B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5279114A (en) * | 1991-12-27 | 1994-01-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for detecting deterioration of catalyst of internal combustion engine |
US5452520A (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-26 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid inclinometer |
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US5622048A (en) * | 1994-03-14 | 1997-04-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst deterioration recovery device |
WO2006006031A1 (en) | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control method and control device for exhaust gas control apparatus |
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JPS5756006A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-03 | Nippon Dyeing Mach Mfg Co Ltd | Filter device |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP61272879A patent/JPH083421B2/ja not_active Expired - Fee Related
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