JPS6356713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無接触型ポテンシヨメータの温度補
償方法に関するもので、さらに詳言すれば、無接
触型ポテンシヨメータの最も高い精度で動作して
欲しい傾斜角度領域での温度誤差をなくすること
を目的としたものである。

磁気抵抗素子を利用した無接触型ポテンシヨメ
ータが、摺動ノイルが皆無であり、しかもこの性
質は、速度に無関係にノイズレスであり、軸受部
を除けば摩擦部がないので、動作寿命が無限大で
あり、出力の分解度は無限小であり、回転トルク
やフリクシヨンが非常に小さく、高速応答性に優
れており、そして摺動アークの発生がないから、
防爆性がある等多くの長所を発揮することから各
分野で多数使用されるようになつて来ている。

このように、磁気抵抗素子を利用した無接触型
ポテンシヨメータは、その優れた数多くの長所を
有するものであるが、この無接触型ポテンシヨメ
ータにも全く短所がないわけではなく、重大な短
所を持つている。

この無接触型ポテンシヨメータにおける短所の
内、最も重大と思われるものは、温度ドリフトが
大きいと云うことである。

従来、この無接触型ポテンシヨメータにおける
温度補償の方法としては、磁気抵抗素子に直並列
抵抗を接続することによつて、合成抵抗のバラン
スをとつたり、サーミスタを使用して温度補償す
る方法等が実用化されている。

この従来の温度補償方法は、回路構成が複雑化
すると共に、使用する電気部品の数が増えること
によつて、製品の価格が高くなり、さらに必ずし
も充分な温度補償を達成することが出来るとは限
らなかつた。

特に、この種の無接触型ポテンシヨメータのう
ち、傾斜角センサー等に使用されるものにあつて
は、広い傾斜角度範囲で精度の高い測定を達成す
ることを要求されることはなく、殆どの場合、ク
レーンのブーム角検出等のように或る特定された
狭い傾斜角度範囲で、精度の高い測定を達成出来
ることが要求されている。

このような場合、前記した従来からの温度補償
方法では、全体的な測定精度を或る程度高めるこ
とは出来ても、特定された狭い角度範囲での測定
精度を、実際の要求を満足する程度に高めること
は出来ずにいた。

本発明は、上記した従来例における欠点および
不都合を解消すべく創案さたもので、同一温度特
性の二つの磁気抵抗素子をブリツヂ回路にして
個々の出力の差をポテンシヨメータの出力とする
ことによつて、ポテンシヨメータの出力に温度誤
差が含まれないようにしたものである。

以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

本発明による無接触型ポテンシヨメータの温度
補償方法は、温度特性が等しい二つの磁気抵抗素
子対Ｒ１およびＲ２を並列接続すると共に、両磁
気抵抗素子対Ｒ１およびＲ２の出力端子３と４と
の間に出力Ｖ２を取出すようにし、前記両磁気抵
抗素子対Ｒ１およびＲ２に対して、個々に対向位
置させて組付けた永久磁石Ｍ１およびＭ２のう
ち、一方の永久磁石Ｍ１の磁気抵抗素子対Ｒ１に
対する位置を設定した一定位置に固定した状態
で、他方の永久磁石Ｍ２だけを移動させて出力Ｖ
２を得るようにするものである。

すなわち、第１図および第２図に示す如く、磁
気抵抗素子対Ｒ１と磁気抵抗素子対Ｒ２とを電源
端子１と２との間に、並列接続した形態で、挿入
接続し、この両磁気抵抗素子対Ｒ１およびＲ２の
出力端子３と４との間に出力Ｖ２を取出す回路構
成としておく。

第１の磁気抵抗素子対Ｒ１と第２の磁気抵抗素
子対Ｒ２とは、第３図および第４図に示す如く、
その温度特性が全く同じとなつている。

第１の磁気抵抗素子対Ｒ１の温度特性を示す第
３図および第２の磁気抵抗素子対Ｒ２の温度特性
を示す第４図において、縦軸は角度に換算した出
力であり、横軸は温度である。

この第３図および第４図に示した磁気抵抗素子
対の温度特性曲線は、一般的な磁気抵抗素子対の
温度特性曲線であるが、この温度特性曲線から明
らかなように、温度変化に対する出力の変化は極
めて大きく、雰囲気温度が25℃である時と、雰囲
気温度が75℃の時とでは、出力Ｖ２が、ほぼ90％
以下となつてしまつており、また比較的安定した
変化を描く、Θ＝０℃の場合でも、その温度特性
は、温度の変化に対して一定値を保持するものと
はなつていない。

このような温度特性を持つ両磁気抵抗素子対Ｒ
１およびＲ２を、第１図および第２図に示す如く
接続して、両磁気抵抗素子対Ｒ１，Ｒ２の出力端
子３および４の間に出力Ｖ２を取出すようにする
と、この出力Ｖ２は、両磁気抵抗素子対Ｒ１，Ｒ
２の出力の差電圧と云うことになる。

それゆえ、第１の磁気抵抗素子対Ｒ１に対する
永久磁石Ｍ１の対向位置を、設定した一定位置に
固定すると共に、第２の磁気抵抗素子対Ｒ２に対
する永久磁石Ｍ２の対向位置も、前記した第１の
磁気抵抗素子対Ｒ１に対する永久磁石Ｍ１の対向
位置と同じにすることによつて、両磁気抵抗素子
Ｒ１およびＲ２の温度特性は全く同じとなり、こ
れによつて得られる出力Ｖ２には、磁気抵抗素子
対の持つ温度特性による温度誤差が含まれないこ
とになる。

すなわち、例えば第１図に示す如く、第１の磁
気抵抗素子対Ｒ１に対する第１の永久磁石Ｍ１の
対向位置を、傾斜角度Θ＝0゜の位置に不動に固定
しておくと、出力Ｖ２は、第５図に示す如き温度
特性を描くことになり、第２の磁気抵抗素子対Ｒ
２に対向位置する第２の永久磁石Ｍ２が、第１の
永久磁石Ｍ１と同じ傾斜角度Θ＝0゜の位置にある
時、雰囲気温度の変化にもかかわらず、一定値を
保持することになり、安定した温度の中点を得る
ことが出来ることになる。

同様に、第２図に示す如く、第１の磁気抵抗素
子対Ｒ１に対する第１の永久磁石Ｍ１の対向位置
を傾斜角度Θ＝45゜に固定すると、出力Ｖ２の温
度の中点を、第６図に示す如く、傾斜角度Θ＝
45゜に移動設定することが出来ることになる。

それゆえ、無接触型ポテンシヨメータを利用し
て構成された傾斜計において、或る特定した傾斜
角度付近の角度範囲での温度誤差の極めて少ない
出力Ｖ２を得たい場合は、第１の磁気抵抗素子対
Ｒ１に対する第１の永久磁石Ｍ１の対向位置を、
前記した或る特定した傾斜角度の位置に設定する
ことによつて、この傾斜角度付近における出力Ｖ
２には、温度誤差が含まれないことになり、極め
て精度の高い測定を達成することが出来る。

このように、本発明は、精度の高い測定結果の
要求される変位位置に対応した位置関係で、第１
の磁気抵抗素子対Ｒ１と第１の永久磁石Ｍ１との
対向位置関係を不動に固定することによつて、精
度の高い測定結果の要求される変位位置での測定
結果には、温度誤差が全く含まれず、極めて高い
精度の測定を達成することが出来る。

また、この温度誤差を含まない測定を達成する
ことの出来る変位位置は、第１の磁気抵抗素子対
Ｒ１に対する第１の永久磁石Ｍ１の取付け位置を
変更設定することによつて、自由に設定変更する
ことが出来る。

さらに、ポテンシヨメータとしての操作および
取扱いは、従来と全く同じであるので、その操作
および取扱いが容易である。

なお、図示実施例は、振子型傾斜計に使用した
無接触型ポテンシヨメータに関して説明したが、
本発明は傾斜計だけにその利用範囲が限定される
ものではなく、回動型ポテンシヨメータおよび直
線変位型ポテンシヨメータに対してしも適用する
ことが出来るものである。

以上の説明から明らかなように、本発明による
無接触型ポテンシヨメータの温度補償方法は、出
力中に温度誤差を全く含まない極めて高い精度の
測定を達成することが出来、またこのような高精
度の測定結果を得たい変位位置の設定は、単に第
１の磁気抵抗素子対と第１の永久磁石との対向位
置を変更するだけで良いので、その設定変更操作
が極めて簡単であり、さらにポテンシヨメータと
しての取扱いおよび操作は従来と全く同じである
ので、その操作も簡単である等多くの優れた効果
を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明方法を実施すべ
く構成されたポテンシヨメータの構成例図で、第
１図は温度の中点を０度に設定した場合を、第２
図は温度の中点を45度に設計した場合をそれぞれ
示している。第３図および第４図は、第１および
第２の磁気抵抗素子対の温度特性を示す特性線図
である。第５図は、温度の中点を０度に設定した
場合の出力の温度特性曲線である。第６図は、温
度の中点を45度に設定した場合の出力の温度特性
曲線である。 符号の説明、１，２，３，４；端子、Ｒ１，Ｒ
２；磁気抵抗素子対、Ｍ１，Ｍ２；永久磁石、Ｖ
１；入力、Ｖ２；出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温度特性が等しい二つの磁気抵抗素子対を並
   列接続すると共に、両磁気抵抗素子対の出力端子
   間に出力を取出すようにし、前記両磁気抵抗素子
   対に対して、個々に対向位置させて組付けた永久
   磁石のうち、一方の永久磁石の磁気抵抗素子対に
   対する位置を設定した一定位置に固定した状態
   で、他方の永久磁石だけを移動させて出力を得る
   無接触型ポテンシヨメータの温度補償方法。