KR100525741B1

KR100525741B1 - 자기센서

Info

Publication number: KR100525741B1
Application number: KR10-2000-0028434A
Authority: KR
Inventors: 수코야 다와라스미타; 가스히로 데라마에
Original assignee: 마스시타 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2005-11-03
Also published as: KR20010029744A; JP2000337808A; EP1058094A2; EP1058094A3; US6600311B1

Abstract

센서는 금속제의 피검출 축(2)이 삽입 관통되는 검출용 코일(1)과, 검출용 코일(1)과 동일 사양을 갖는 대조용 코일(5)과, 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)에 고주파자계를 발생시키기 위한 구동발진회로(3, 6)와, 피검출 축(2)의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일(1)로부터 출력된 발진신호와 대조용 코일(5)로부터 출력된 발진신호의 차이에 기초해서 피검출 축(2)의 검출신호를 출력시키는 비교기(10)를 구비한 구성으로 하고 있다.

Description

자기센서{MAGNETIC SENSOR}

본 발명은 자동차의 트랜스미션 등에 사용되는 AT센서 등의 자기센서에 관한것이다.

종래에 이런 종류의 센서로서 도 14, 도 15에 나타내는 것과 같은 것이 존재한다.

이 센서는 자동차의 AT센서로서, 코일(AA) 및 구동발진회로(BB)를 갖고 있다.

코일(AA)에는 금속제의 축(CC)이 삽입 관통된다.

구동발진회로(BB)는 코일(AA)에 고주파자계를 발생시킨다.

센서의 코일(AA)은 도 16에 실선으로 나타내는 바와 같이 축(CC)의 삽입 관통상태에 따라 검출신호를 출력한다.

그리하여 축(CC)의 삽입 관통상태가 검출된다.

즉, 도 14에 있어서의 P∼3에 있어서의 어느 위치까지 축(CC)이 이동해서 삽입 관통되고 있는가를 검출할 수가 있다.

종래의 센서에 있어서는 코일(AA)자체의 특성이 온도에 따라 변화한다.

그러므로 축(CC)의 삽입 관통상태에 따라 출력되는 검출신호가 도 16에 점선으로 나타내는 바와 같이 변화한다.

결과적으로 종래의 센서는 축(CC)의 위치를 정확히 검출할 수가 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 점에 착안하여 이루어진 것이다.

본 발명의 목적은 코일 그 자체의 특성이 온도의 변화와 같은 변화에 따라 변화해도 축의 위치를 정확히 검출할 수 있는 자기센서를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 검출할 목적물로서의 금속제 회전축의 센서코일부분에 자기의 영향력으로부터 자유롭고, 자기센서의 최소화를 달성할 수 있는 자기센서를 제공하는데 있다.

또한, 만일 회전축이 열적으로 팽창하면, 금속제회전축과 센서코일부분간의 위치관계는 변경되지 않고, 자기센서는 센서장착조건하에서 온도보상으로부터 자유롭다.

상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제1의 형태에 따르면, 금속제의 피검출 축이 삽입 관통되는 검출용 코일과, 검출용 코일과 동일 사양을 갖는 대조용 코일과, 검출용 코일 및 대조용 코일에 고주파자계를 발생시키는 구동발진회로와, 피검출 축의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일로부터 출력되는 발진신호와 대조용 코일로부터 출력된 발진신호의 차이에 기초해서 피검출 축의 검출신호를 출력시키는 비교기를 구비한 구성으로 하고 있는 센서가 제공된다.

본 발명의 제2의 형태에 따르면, 제1의 형태에 따른 센서에 있어서, 대조용 코일은 피검출 축과 동일 사양을 갖는 대조용 축이 삽입 관통된 구성으로 하고 있다.

본 발명의 제3의 형태에 따르면, 제1 및 제2의 형태에 따른 센서에 있어서, 구동발진회로는 대조용 코일로부터의 상기한 발진신호에 기초해서 상기한 고주파자계를 발생시키는 구성으로 하고 있다.

본 발명의 제4의 형태에 따르면, 제1 및 제3의 형태에 따른 센서의 구성요소에 추가해서, 검출용 코일과 대조용 코일간을 자기적으로 보호하는 보호부재를 설치한 구성으로 하고 있다.

본 발명의 제5의 형태에 따르면, 검출용 코일과, 검출용 코일과 동일 사양을 갖고 검출용 코일에 직렬 접속된 대조용 코일과, 검출용 코일 및 대조용 코일의 각각의 삽입 관통치수의 합계가 소정치수가 되도록 검출용 코일 및 대조용 코일에 삽입 관통되는 금속제의 공통 축과, 공통 축을 검출용 코일 및 대조용 코일의 삽입 관통방향에 따라 구동가능하게 배치된 피검출 축과, 검출용 코일 및 대조용 코일에 고주파 자계를 발생시키는 구동발진회로와, 공통 축의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일 및 대조용 코일로부터 각각 출력된 양 발진신호의 차이에 기초해서 공통 축의 검출신호를 출력시키는 비교기를 구비한 구성으로 한 센서가 제공된다.

본 발명의 제6의 형태에 의하면, 본 발명의 제5의 형태의 센서에 있어서, 구동발진회로는 대조용 코일로부터의 상기한 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키는 구성으로 하고 있다.

본 발명의 제7의 형태에 의하면, 제5와 제6의 형태의 센서에 있어서, 검출용 코일 및 대조용 코일은 제1의 브리지요소 및 제2의 브리지요소와 함께 브리지회로를 이루는 것으로서, 그들 제1의 브리지요소 및 제2의 브리지요소는 어느것이나 칩부품의 콘덴서인 구성으로 하고 있다.

본 발명의 제8의 형태에 의하면, 검출목적물과 맞물리게 회전하는 회전축과, 회전축의 회전에 맞물리고 중심으로 작용하는 회전축에 원형궤도로 이동하는 아크형 금속부재와, 원형궤도에 고정된 센서코일부분과, 금속부재의 이동에 응답해서 자기회로에 관련해서 점유량을 자유로이 조정할 수 있도록 아크형으로 굴곡시키는 중심축과, 센서코일부분의 중심에어코어내로 금속부재의 이동에 응답해서 발생된 센서코일부분의 자기적인 변화를 검출하므로서 회전축의 회전각도에 대응하는 신호를 발생시키는 센서회로와, 센서코일부분을 구동시키고 여자하므로서 발생된 고주파와 변조된 자계의 조건하에서 센서코일부분으로 구성된 자기센서가 제공된다.

본 발명의 제9의 형태에 의하면, 검출목적물에 맞물리게 회전하는 회전축과, 회전축이 중심으로서 작용하고 원형궤도상에 고정적으로 배치된 아크형 금속부재와, 원형궤도에 따른 중심축과 같이 센서코일부분과, 회전축의 회전에 맞물리므로서 원형궤도상을 이동하고, 센서코일부분의 중심에어코어내로 금속부재의 이동에 응답해서 자기회로에 관련된 점유량을 자유로이 조정하기 위해 아크형내에 형성된 센서코일부분과, 센서코일부분을 구동시키고 여자시키므로서 발생된 고주파와 변조된 자계의 조건하에서 센서코일부분내의 금속부재의 이동에 응답해서 발생된 센서코일부분의 자기적인 변화를 검출하므로서 회전축의 회전각에 대응하는 신호를 발생시키는 센서회로로 구성된 자기센서가 제공된다.

본 발명의 제10의 형태에 의하면, 센서코일부분은 센서가 회전중심으로 작용하는 회전축이 통과하는 선에 관련해서 대칭적으로 배치된 두 개의 센서코일을 포함하고, 회전축이 회전각도 0°로부터 회전할 때 각각 각 센서코일내로 삽입되는 금속부재의 중간점으로부터 뻗는 아암부분과, 대응하는 센서코일내로 하나의 아암부분의 이동에 응답해서 자기회로에 관련된 점유량과 대응하는 센서코일내로 다른 아암부분의 이동에 응답해서 자기회로에 관련된 점유량과의 관계는 보완변화로 유지된다.

센서회로는 양 센서코일에 관련해서 자기적인 변화에 기초해서 회전축의 회전각도에 대응하는 신호를 발생시킨다.

(실시예)

본 발명의 제1의 실시형태를 도 1내지 도 3에 기초해서 다음에 설명한다.

이 센서는 백라이트(30) 및 이그니션램프(40)의 점등제어를 제어회로(50)에 일으키게 하기 위한 것이다.

이 센서는 검출용 코일(1), 피검출 축(2), 검출용 구동발진회로(3), 제1의 정류회로(4), 대조용 코일(5), 대조용 구동발진회로(6), 제2의 정류회로(7), 제1의 레벨시프트용 저항(8), 제2의 레벨시프트용 저항(9) 및 비교기(10)를 구비하고 있다.

검출용 코일(1)은 그 일단이 검출용 구동발진회로(3)에 접속됨과 동시에 타단이 접지되어 있으며, 검출용 구동발진회로(3)에 의해 고주파자계를 발생시키고 발진신호를 출력시킨다.

이 발진신호는 검출용 코일(1)의 일단에 접속된 제1의 정류회로(4)에 의해 정류된다.

또, 이 검출용 코일(1)은 도 2에 나타내는 바와 같이 금속제의 피검출 축(2)이 삽입된 경우에 그 피검출 축(2)의 삽입 관통상태에 따라서, 더욱 상세하게는 피검출 축(2)의 이동치수에 따라서 발진신호가 변화한다.

대조용 코일(5)은 검출용 코일(1)과 동일한 사양을 갖고 있고, 내경 및 축방향치수 및 재질이 동일하게 되어 있다.

이 대조용 코일(5)은 검출용 코일(1)과의 사이에서 자기적인 상호간섭이 발생하지 않도록 검출용 코일(1)은 충분히 이격되게 배치되어 있다.

이 대조용 코일(5)은 그 일단에 대조용 구동발진회로(6)가 접속됨과 동시에 타단이 접지되어 있으며, 대조용 구동발진회로(6)에 의해 고주파자계를 발생시키고, 발진신호를 출력시킨다.

이 발진신호는 대조용 코일(5)의 일단에 접속된 제2의 정류회로(7)에 의해 정류된다.

이 정류가 끝난 발진신호는, 기준전압 Vref에 접속된 제1의 레벨시프트용 저항(8)을 일단에 접속한 제2의 레벨시프트용 저항(9)의 그 타단으로부터 일단으로 흘려지므로서 소망의 전압레벨까지 이동된다.

비교기(10)는 차동증폭회로로서 검출용 코일(1)로부터 출력되어서 후에 정류된 발진신호가 반전입력단자에 입력됨과 동시에 대조용 코일(5)로부터 출력되어 후에 정류 및 전압레벨의 이동이 이루어진 발진신호가 비반전입력단자에 입력된다.

이 비교기(10)는 입력된 양 발진신호의 차이를 증폭해서 피검출 축(2)의 삽입 관통상태를 검출하는 검출신호 Vsig를 출력단자로부터 출력시킨다.

또, 이 비교기(10)는 검출용 구동발진회로(3), 제1의 정류회로(4), 대조용 구동발진회로(6), 제2의 정류회로(7), 제1의 레벨시프트용 저항(8) 및 제2의 레벨시프트용 저항(9)과 함께 센서회로(11)로 구성되어 있다.

다음에 도 3(a) 내지 (c)에 기초해서 비교기(10)의 동작에 대해서 상세히 설명한다.

비교기(10)는 동도 (a)에 실선으로 나타내는 바와 같이 비반전입력단자에 검출용 코일(1)로부터의 발진신호가 입력됨과 동시에 피검출 축(2)의 이동치수에 따라서 동도 (b)에 실선으로 나타내는 바와 같이 반전입력단자에 대조용 코일(5)로부터의 발진신호가 입력되고, 동도 (c)에 실선으로 나타내는 바와 같이 양 발진신호의 차이를 증폭해서 이루어진 검출신호 Vsig를 출력단자로부터 출력시킨다.

또한, 동도 (a) 및 (c)의 점선은 레벨의 변화의 범위를 나타낸다.

그러한 센서에 있어서는 검출용 코일(1) 그 자체의 특성이 온도에 의해 변화해도 피검출 축(2)의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일(1)로부터 출력된 발진신호와 대조용 코일(5)로부터 출력된 발진신호의 차이를 구하므로서, 코일 그 자체의 특성의 온도변화가 상쇄되기 때문에 동도 (c)에 나타낸 검출신호 Vsig의 변화 σ는 동도 (b)에 나타낸 발진신호의 변화 σ와 비교해서 작게되어 있고, 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수가 있다.

제2실시예

다음에 본 발명의 제2실시형태를 도 4 내지 도 6에 기초해서 다음에 설명한다.

또한, 제1실시형태와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 제1의 실시형태와 다른 부분만을 기술한다.

본 실시형태는 기본적으로는 제1실시형태와 같지만 대조용 코일(5)은 피검출 축(2)과 동일 사양을 갖는 대조용 축(12)이 삽입 관통된 구성으로 되어 있다.

더욱 상세하게는 대조용 축(12)은 대조용 코일(5)과의 상대적 위치관계가 고정되어 있고, 대조용 코일(5)에 의해 완전히 검출되도록 대조용 코일 보다도 충분히 크게 형성되어 있다.

다음에 도 6 (a) 내지 (c)에 기초해서 비교기(10)의 동작에 대해 상세히 설명한다.

비교기(10)는 동도 (a)에 점선으로 나타내는 바와 같이 비반전입력단자에 검출용 코일(1)로부터의 발진신호가 입력됨과 동시에, 피검출 축(2)의 이동치수에 따라 동도 (b)에 실선으로 나타내는 바와 같이 반전입력단자에 대조용 코일로부터의 발진신호가 입력되고, 동도 (c)에 실선으로 나타내는 바와 같이 양 발진신호의 차이를 증폭해서 된 검출신호 Vsig를 출력시킨다.

또한, 동도 (a) 및 (b)의 점선은 변화의 범위를 나타내고 있다.

그러한 센서에 있어서는 대조용 코일에 피검출 축(2)과 동일한 사양을 갖는 대조용 축(12)이 삽입 관통되어 있기 때문에 피검출 축(2) 그 자체의 물성치, 즉 투자율이나 치수가 온도에 따라 변화하는 일이 있어도, 피검출 축(2)의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일(1)로부터 출력된 발진신호와 대조용 코일(5)로부터 출력된 발진신호의 차이를 구하므로서 피검출 축 그 자체 특성의 온도변화가 상쇄되기 때문에 동도 (c)에 나타내는 검출신호 Vsig의 변화 σ는 동도 (a)에 나타내는 발진신호의 변화 σ에 비해 작게되어 있고, 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 제1실시형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

제3실시예

다음에 본 발명의 제3실시형태를 도 7 및 도 8에 기초해서 다음에 설명한다.

또한, 제2실시형태와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여해서 제2실시형태와 다른 부분만을 기술한다.

본 실시형태는 기본적으로는 제2실시형태와는 동일하지만 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)는 대조용 코일(5)로부터의 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키는 구성으로 되어 있다.

상세하게는 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)와 제2의 정류회로(7)의 사이가 증폭회로(13)를 거쳐서 접속되고, 제2의 정류회로(7)로부터의 정류가 끝난 발진신호가 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)에 귀환되고, 귀환된 발진신호에 기초해서 검출용 구동발진회로(3)가 검출용 코일(1)에 고주파자계를 발생시킴과 동시에 대조용 구동발진회로(6)가 대조용 코일(5)에 고주파자계를 발생시키도록 되어 있다.

다음에 도 8(a) 내지 (c)에 기초해서 비교기(10)의 동작에 대해 상세히 설명한다.

비교기(10)는 동도 (a)에 점선으로 나타내는 바와 같이 비반전입력단자에 검출용 코일(1)로부터의 발진신호가 입력됨과 동시에 피검출 축(2)의 이동치수에 따라 동도 (b)에 실선으로 나타내는 바와 같이 반전입력단자에 대조용 코일(5)로부터의 발진신호가 입력되고, 동도 (c)에 실선으로 나타내는 바와 같이 양 발진신호의 차이를 증폭해서 된 검출신호 Vsig를 출력시킨다.

또한, 동도 (a)의 점선은 변화의 범위를 나타낸다.

그러한 센서에 있어서는 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)가 대조용 구동발진회로(6)에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화에 따라 변화하는 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키도록 하고 있으므로 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화가 작게되고, 동도 (c)에 나타내는 검출신호 Vsig의 변화는 동도 (a)에 나타내는 발진신호의 변화에 비교해서 작게되어 있으므로 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 제1실시형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

제4실시예

다음에 본 발명의 제4실시형태를 도 9에 기초해서 다음에 설명한다.

본 실시예에서는, 제1실시형태와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 기본적으로는 제1실시형태와 같지만 제3실시형태와 같이 검출용 구동발진회로(3) 및 대조용 구동발진회로(6)는 대조용 코일(5)로부터의 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키는 구성으로 되어 있고 또한, 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)과의 사이를 자기적으로 보호하는 보호부재(14)가 설치된 구성으로 되어 있다.

상세하게는 보호부재(14)는 저면이 있는 원통상으로 형성되고, 검출용 코일(1)을 덮는 보호부재(14) 및 대조용 코일을 덮는 보호부재(14)가 상호 저면부를 대향시키는 상태로 배치되므로서 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)의 사이를 자기적으로 보호한다.

그러한 센서에 있어서는 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5) 사이를 자기적으로 보호하는 보호부재(14)에 의해 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5) 사이의 자기적인 상호간섭이 방지되기 때문에 양 발진신호가 정확히 출력되게 되고, 나아가서는 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 제1실시형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

또, 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5) 사이에서 자기적인 상호간섭이 발생하지 않도록 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)을 충분히 떨어지게 배치하지 않아도 되기 때문에 소형화할 수가 있다.

또한, 본 실시형태의 구성에 추가해서 제2실시형태와 같이 대조용 코일(5)이 피검출 축(2)과 동일 사양을 갖는 대조용 축(12)에 삽입 관통되는 구성으로 해도, 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5) 사이를 자기적으로 보호하는 것에 의해 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5) 사이의 자기적인 상호간섭이 방지되기 때문에 양 발진신호가 정확히 출력되게 되고, 나아가서는 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 제1실시형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

제5실시예

다음에 본 발명의 제5실시형태를 도 10 내지 도 12에 기초하여 다음에 설명한다.

또한, 제3실시형태와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 제3실시형태와 다른 부분만을 기술한다.

제3실시형태에서는 검출용 코일(1)이 그 일단에 검출용 구동발진회로(3)가 접속되어 있음과 동시에 타단이 접지되고, 대조용 코일(5)이 그 일단에 대조용 구동발진회로(6)가 접속됨과 동시에 타단이 접지되어 있은 것에 대해, 본 실시형태에서는 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)의 상호의 일단이 직렬 접속됨과 동시에 그 접속점에 공통구동발진회로(20)가 접속되고, 또한, 제1의 브리지요소(15) 및 제2의 브리지요소(16)와 함께 브리지회로(17)를 이루고, 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)과의 접속점에 대향하는 한쪽 대향접속점이 접지된 구성으로 되어 있다.

상세하게는 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)에는 금속제의 공통 축(18)이 삽입 관통되어 있다.

이 공통 축(18)은 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)의 삽입 관통치수의 합계가 소정치수로 되어 있다.

또, 이 공통 축(18)은 수지제의 접속부재(19)에 의해 접속된 피검출 축(2)에 의해 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)의 삽입 관통방향에 따라 도 11에 화살표로 나타내는 방향에 따라 구동되도록 되어 있다.

브리지회로(17)는 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)의 접속점에 접속된 공통구동발진회로(20)에 의해 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)이 고주파자계를 발생시키고, 검출용 코일(1)의 타단인 다른쪽 대향접속점으로부터 발진신호를 출력함과 동시에 대조용 코일(5)의 타단인 다른쪽 대향접속점으로부터 발진신호를 출력시킨다.

제1의 브리지요소(15)는 칩부품으로 된 저항 R에 의해 구성된다.

또, 제2브리지요소(16)는 제1의 브리지요소(15)와 같은 칩부품으로 된 저항 R에 의해 구성된다.

또한, 제2정류회로(7)로부터의 정류가 끝난 발진신호가 공통구동발진회로(20)로 귀환되고, 이 귀환된 발진신호에 기초해서 공통구동발진회로(20)가 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)에 고주파자계를 발생시키도록 하고 있다.

또, 제 3실시형태에 있어서의 제1의 레벨시프트용 저항(8) 및 제2의 레벨시프트용 저항(9)은 설치되어 있지 않다.

다음에 도 12 (a) 내지 (c)에 기초해서 비교기(10)의 동작에 대해서 상세히 설명한다.

비교기(10)는 동도 (a)에 나타내는 바와 같이, 피검출 축(2)에 의해 구동되는 공통 축(18)의 이동치수에 따라 검출용 코일(1)의 타단인 다른쪽 대향접속점으로부터 발진신호가 비반전입력단자에 입력됨과 동시에, 동도 (b)에 나타내는 바와 같이 대조용 코일(5)의 타단인 다른쪽 대향접속점으로부터 발진신호가 반전입력단자에 입력되고, 동도 (c)에 나타내는 바와 같이 양발진신호의 차이를 증폭해서 된 검출신호 Vsig를 출력단자로부터 출력시킨다.

그러한 센서에 있어서는 검출용 코일(1) 그 자체의 특성이 온도에 따라 변화하는 일이 있어도 피검출 축(2)에 구동되는 공통 축(18)의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)로부터 각각 출력된 양 발진신호의 차이를 구하므로서 검출용 코일(1) 그 자체의 특성의 온도변화가 상쇄되기 때문에 동도 (c)에 나타낸 검출신호 Vsig의 변화는 동도 (a)에 나타낸 발진신호의 변화에 비교해서 작게되어 있고, 공통 축(18)의 위치를 정확히 검출할 수가 있으며, 나아가서는 공통 축(18)을 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)의 삽입 관통방향으로 구동가능하게 배치된 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수가 있다.

또, 공통 축(18)은 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)의 각각의 삽입 관통치수의 합계가 소정치수가 되도록 검출용 코일(1) 및 대조용 코일(5)에 삽입 관통되는 것이기 때문에 검출용 코일(1) 또는 대조용 코일(5)의 한쪽의 삽입 관통치수 △d가 많아질수록 다른쪽의 삽입 관통치수 △d가 작아져서 양 발진신호가 절대치 동일로서 정부의 부호의 다른 대칭인 신호가 되기 때문에 이와 같은 대조신호의 차이를 구하므로서 동일정도라고 생각되는 잡음성분이 상호 상쇄되고, 공통 축(18)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 효과를 더한층 나타낼 수가 있다.

또한, 대조신호인 양 발진신호의 차이를 구하므로서 도 12(c)에 나타내는 바와 같이 검출용 코일(1)과 대조용 코일(5)의 사이의 중앙을 끼고 양측에는 검출신호 Vsig가 공통 축(18)의 이동치수에 따라서 직선적으로 변화하는 개소가 존재하게되고, 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

또, 공통구동발진회로(20)가 그 공통구동발진회로(20)에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화에 따라 변화하는 발진신호에 기초하여 고주파자계를 발생시키도록 하고 있으므로 공통구동발진회로(20)에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화가 작게되어, 피검출 축(2)의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

또한, 본 실시형태에서는 제1의 브리지요소(15) 및 제2의 브리지요소(16)는 어느것이나 칩부품이지만 칩부품이 아니라도 같은 효과를 나타낼 수가 있다.

제6실시예

다음에 본 발명의 제6실시형태를 도 14에 기초해서 설명한다.

또한, 제5실시형태와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 제5실시형태와 다른 것만 기술한다.

제5실시형태에서는 제1의 브리지요소(15) 및 제2의 브리지요소(16)는 어느것이나 칩부품인 저항 R이었으나, 본 실시형태에서는 어느것이나 칩부품의 콘덴서 C로된 구성으로 되어 있다.

그러한 센서에 있어서는 제5실시형태의 효과에 추가해서 칩부품의 콘덴서 C는 칩부품인 저항 R과 달라서 납을 함유하고 있지 않기 때문에 칩부품의 땜납접속시의 가열에 의해 납이 용출되는 일이 없고, 용출된 납에 의해 땜납접속의 신뢰성이 손상되는 일이 없다.

또한, 제5실시형태 및 제6실시형태에서는 피검출 축(2)은 금속제이지만 금속제에 한정되는 것이 아니고, 예를들면 수지제라도 된다.

제7실시예

다음 실시예에서는 본 발명은 회전형 자기센서에 적용된 것이다.

도 17은 본 발명의 제7실시형태의 개략도이다.

자동트랜스미션에 맞물리게 회전하는 회전축(111)과, 회전축(111)의 주위를 회전하는 가동금속부재(112)와, 자성재료로 제조되고 아크형인 가동금속부재(112)는 가동금속부재(112)의 중간점으로부터 뻗는 아암부(112a), 및 (112b)를 갖고 있으며, 센서코일부는 각각 아암부(112a, 112b)가 삽입 관통되는 센서코일(113a, 113b)을 갖고, 센서회로(114)와 저항(115a)은 각 센서코일(113a, 113b)에 흐르는 코일전류를 검출한다.

도 17에 나타내는 바와 같이 아크형의 가동금속부재(112)는 아크형에 대응하는 원의 원주의 절반이 되는 길이를 갖고, 접속리브(112c)는 직경방향에 따라 회전축(111)쪽으로 가동금속부재(112)의 중간부분으로부터 뻗어 있다.

접속리브(112c)는 원의 중심에 배치된 회전축(111)에 접속되고, 회전축(111)의 회전에 맞물리게 회전한다.

물론 동일한 금속에 의해 가동금속부재(112)와 접속리브(112c)를 균일하게 형성하는 것이 가능하다.

한편, 접속리브(112c)는 수지제의 회전축(111)과 가동금속부재(112)에 접속하고, 아암부(112a, 112b)는 자성재료로만 제조된 센서코일(113a, 113b)내로 각각 삽입 관통된다.

센서코일(113a, 113b)은 가동금속부재(112)의 회전동작의 궤도상을 센서코일(113a, 113b)의 중심축을 따르도록 아크형으로 굴곡되어 있다.

각 코일에는 와이어가 균일하게 감겨있다.

각 센서코일(113a, 113b)은 중심축에 의해 그려진 원의 원주의 1/4에 대응하는 코일의 길이를 갖고, 센서코일(113a, 113b)은 회전축(111)이 통과하는 직경에 관련해서 대칭적으로 배치되어 있다.

이상의 구조로 이 구성은 회전축이 회전각도 ±45°범위에서 회전하는 조건에 적용된다.

센서코일(113a, 113b)에 의해 달성되는 차동효과를 얻기 위해 다음의 조건이 제시된다.

도 17에 나타내는 조건은 회전각도가 중심 0°에 대응하는 중간조건이 고려되었다.

이런 환경하에서 각 아암부(112a, 112b)의 팁단말은 각각 센서코일(113a, 113b)의 중심부분까지 삽입된다.

도 17에 있어서, 회전축(111)이 좌측으로 또는 우측으로 45°회전하면 다른 아암부(112a, 112b)의 팁단말부가 센서코일(113a, 113b)의 입구로서의 위치에 이동하도록 가동금속부재(112)의 한 아암부(112a, 112b)는 센서코일(113a, 113b)내로 완전히 삽입된다.

동작원리를 다음에 기술한다.

우선, 각각 센서코일(113a, 113b)내로 아암부(112a, 112b)를 삽입하므로서 자기회로의 점유량에 응답해서 각 자기저항이 변화되도록 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)는 각각 센서코일(113a, 113b)내로 삽입된다.

센서회로(114)에 의해 여자되어 센서코일(113a, 113b)에 의해 발생된 고주파자속은 센서코일(113a, 113b)의 축방향쪽으로 집중된다.

다음의 등식은 센서코일(113a, 113b)의 중심축으로부터 뻗는 선상의 자계강도 H_X를 나타낸다.

H_X＝NI/2I×{X/(a²＋x²)^1/2＋(1－x)/[a²＋(1－x) ²]^1/2} (1)

여기서, X: 중심축상의 중간점으로부터 한정된 거리, a: 센서코일(113a, 113b)의 직경, 1: 센서코일 길이, N:권수, I: 전류

센서코일(113a, 113b)의 길이(1)가 코일(a)보다 큰 경우 (1??a), 센서코일(113a, 113b)의 중앙부(x＝0)에서의 자계강도 H_o 는 다음과 같이 표시된다.

H_O＝NI/1 (2)

그러므로 센서단말부(x＝1/2)에서의 자계강도 H_1/2은 다음과 같이 표시된다.

H_1/2＝1/2·NI/1 (3)

이때, 실제적으로 코일직경(a) 보다 긴 코일길이(1)를 갖는 센서코일(113a, 113b)에 있어서의 H_x 는 H_o와 비슷하다.

그러므로 가동금속부재(112)는 상술한 바와 같이 구성되고, 즉, 센서코일(113a, 113b)의 축상에서 점유량은 증가되고 및/또는 감소된다.

이 구성에 의해서 비교적 적은 비직선방법의 자기강도에서 자기저항변동을 얻는 것이 가능하다(H_O와 비슷할 수 있는 값을 갖는 범위내).

도 2에 나타내는 바와 같이 센서(114)는 고주파전류를 흘리는 것에 의해 두 개의 센서코일(113a, 113b)을 여자시키고 구동시키는 발진회로(116)를 갖고, 센서코일(113a, 113b)에 직렬로 연결된 저항(115a, 115b)내로 흐르는 전류에 응답해서 발생된 전압신호를 검출하고 증폭하기 위한 증폭회로(117a, 117b)를 검출하며, 하나의 출력이 대조치로 작용하고, 검출증폭회로(117a, 117b)간의 차이를 출력시키기 위한 오차증폭회로(118)와, 오차증폭회로(118)의 출력에 포함된 리플요소를 제거하기 위한 여파회로(119)와, 변화율 보정, 온도 보정 및 드리프트 보정과 같은 것을 제공하기 위한 디지털트리밍회로를 포함하는 보정회로(120)와, 신호를 출력시키기 위한 출력완충회로(121)와, 출력임피던스를 감소시키고, 보정회로(120)로부터 출력된 신호를 검출신호로서 출력단자로부터 전기적으로 제어하는 유닛을 포함한다.

전원공급으로서 전력공급단자 Vin으로부터 전력공급전압이 각 회로에 공급된다.

다음에 센서회로(114)의 동작을 설명한다.

첫째로, 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)가 센서코일(113a, 113b)내에 존재하지 않을 때에는 센서코일(113a, 113b)의 임피던스 Z는 와이어 권취저항 rL_o 의 결합된 값에 대응한다.

Z＝jωL_o ＋ rL_o (4)

이때 센서코일(113a, 113b)은 구동조건을 일정한 코일전류로 유지하기 위해 일정한 진폭으로 발진회로(116)에 의해 구동된다.

이런 환경에서 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)는 아암부(112a, 112b)를 통해서 자기굴곡이 통과하도록 센서코일(113a, 113b)내로 삽입된다.

이 결과로 센서코일(112a, 112b)의 자기저항은 센서코일(112a, 112b)의 임피던스 Z가 와이어 권취저항 rL과 인덕턴스 L의 결합치에 대응하도록 증가된다.

Z＝jωL＋rL (5)

계속적인 가동금속부재(112)의 이동에 따라 그러한 종류의 변화는 한 개의 점 또는 극치를 제외하고는 계속적으로 발생한다.

센서회로(114)는 그러한 종류의 조건변화를 DC전압신호로 변화시킨다.

센서회로(114)의 동작을 다음에 설명한다.

첫째로 센서코일(113a, 113b)은 고주파 변조자계를 생성하기 위해 발진회로(116)에 의해 구동된다.

가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)가 센서코일(113a, 113b)에 삽입되면 코일인덕턴스 L를 증가시키기 위해 자기투자율이 변화한다.

센서코일(112a, 112b)이 일정한 진폭으로 구동되면 센서코일(112a, 112b)에 흐르는 코일전류(I)는 감소된다.

이 실시예에서는 센서코일(113a, 113b)내로 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)의 삽입에 의해 결정된 자기회로에 관련한 점유량은 상호 보완적으로 변화한다.

그러므로 센서코일(113a)에서 인덕턴스가 약 △L이 증가하면 센서코일 (11b)에서의 인덕턴스는 약 △L이 감소한다.

같은식으로 센서코일(113a)로 흐르는 코일전류 I는 약 △I만큼 감소하고, 센서코일(113b)로 흐르는 코일전류 I는 약 △I만큼 증가한다.

상기한 코일전류I는 센서코일(113a, 113b)에 직렬로 접속된 저항(115a, 115b)으로부터 전압신호로 변환하므로서 산출된다.

센서코일(113a, 113b)에 흐르는 코일전류 I는 다음 등식으로 표시된다.

I＝V/Z＝V/(ω²L²＋rL²)^1/2 (6)

여기서 V: 발진회로(116)의 발진진폭, Z: 코일임피던스, rL: 코일권취저항, L: 코일인덕턴스

Z＝jωL＋rL (7)

일반적으로 공기코어 코일인덕턴스는 자기투자율 μ0에 비례한다.

자기투자율 μ를 갖는 자기재료가 중심축에 위치한다면 자기회로상에 위치한 자기재료의 점유량에 응답해서 인덕턴스는 증가한다.

각 저항(115a, 115b)의 전압신호로 변환된 신호는 검출증폭기회로(117a, 117b)에 의해 본래 발진주파수로 절단되고, 오차증폭기회로(118)에 의해 회전축(111)의 회전각도의 변화에 응답해서 DC전압으로 변환된다.

그러나, 이 DC 전압은 아직도 발진회로(116)의 발진주파수요소에 대응하는 리플을 포함한다.

이 리플은 여파회로(19)에 의해 제거되고, 보정회로(120)에 의해 보정이 행해지며, 디지털트리밍회로에 의해 구성되고, 즉 보정회로(120)는 드리프트보정, 변화율보정, 온도 보정과 같은 것을 행한다.

상술한 바와 같이 출력완충회로(121)는 보정을 행하고, 리플을 제거한 후 DC전압신호로부터 임피던스를 감소시키고, 검출신호로서 출력단자 OUT로부터 DC전압신호가 출력된다.

검출신호가 입력된 전기적인 제어유닛은 검출신호전압의 관점에서 회전축(111)의 회전각도를 판정하고, 그것은 자동 트랜스미션의 위치에 대응한다.

제어동작은 이 판정에 기초해서 수행된다.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 가동금속부재(112)의 아크궤도를 추적해서 그린 중앙위치에 회전축(111)이 배치되어 있기 때문에 자기적인 영향으로부터 자유로운 센서코일부(113)가 되도록 센서코일부(113)와 회전축(111)간의 위치관계는 변화하지 않는다.

더구나 회전축(111)의 열적팽창은 그 영향을 일으키지 않는다.

또한, 만일 열적팽창이 일어나면 전체구조는 유사한 구성이기 때문에 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)와 센서코일(113a, 113b)간의 관계는 약간의 영향만이 미친다.

또한, 만일 가동금속부재(112)가 큰 열적팽창을 일으키면 가동금속부재(112)와 두 센서코일(113a, 113b)간의 위치관계는 대조로서 회전각도 0°에 관련해서 대칭적이고, 가동금속부재(112)의 아암부(112a, 112b)는 검출신호처리에 의해 그것을 상쇄하려고 동등하게 변화한다.

물론, 본 발명은 이 실시예에 의해 한정되지 않는다.

오차증폭기대신에 차동증폭기를 사용하는 것도 가능하다.

제8실시예

제7실시예에서는 가동금속부재(112)는 회전축(111)의 회전에 따라 회전한다.

제8실시예에서는 아크형센서코일(113a, 113b)은 회전축(111)에 고정된 회전판(122)의 외부원주표면에 장착되어 있다.

한편, 센서코일(113a, 113b)내로 회전적으로 이동하면서 고정금속부재(112')의 아암부(112a', 112b')가 자유로이 이동할 수 있도록 가동금속부재(112)의 아암부(112a', 112b')와 기질(123)간을 한정하는 간극과 같은 방법으로 아크형 고정금속부재(112')의 중간부분은 기질(123)상에 고정되어 있다.

제7실시예와 같은 본 실시예에서는 회전축(111)의 회전각도는 90°에 이르고 270°의 회전영역이 얻어진다.

본 실시예에서는 기어비는 회전축(111)의 회전각도보다 작다.

본 발명의 제1의 형태에 따른 센서는, 피검출 축의 위치를 정확히 검출하는 효과를 갖고 있다.

즉, 검출용 코일 그 자체의 특성이 온도에 따라 변화해도 피검출 축의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일로부터 출력된 발진신호와 대조용 코일로부터 출력된 발진신호의 차이를 구하므로서 코일 그 자체의 특성의 온도 변화가 상쇄되므로 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있다.

본 발명의 제2형태에 따른 센서는, 대조용 코일에 피검출 축과 동일 사양을 갖는 대조용 축이 삽입 관통되므로서 피검출 축 그 자체의 물성치, 즉 투자율이나 치수가 온도에 따라 변화하는 일이 있어도 피검출 축의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일로부터 출력된 발진신호와 대조용 코일로부터 출력된 발진신호의 차이를 구하므로서 피검출 축 그 자체의 특성의 온도변화가 상쇄되므로 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있다고 하는 청구항 1에 기재된 발명의 효과를 더한층 나타낼 수가 있다.

본 발명의 제3형태에 따른 센서는, 구동발진회로가 그 구동발진회로에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화에 따라 변화하는 발진신호중 대조용 검출회로로부터의 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키도록 하고 있으므로 구동발진회로에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화가 작게되어 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 본 발명의 제1의 형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

본 발명의 제4의 형태에 따른 센서는, 검출용 코일과 대조용 코일 사이를 자기적으로 보호하는 보호부재에 의해, 검출용 코일과 대조용 코일 사이의 자기적인 상호간섭이 방지되기 때문에 양 발진신호가 정확히 출력되게되고, 나아가서는 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있다고 하는 본 발명의 제1의 형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

본 발명의 제5의 형태에 따른 센서는, 검출용 코일 그 자체의 특성이 온도에 따라 변화하는 일이 있어도 피검출 축에 구동되는 공통 축의 삽입 관통상태에 따라 검출용 코일 및 대조용 코일로부터 각각 출력된 양 발진신호의 차이를 구하므로서 검출용 코일 그 자체의 특성의 온도변화가 상쇄되기 때문에 공통 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있고, 나아가서는 공통 축을 검출용 코일 및 대조용 코일의 삽입 관통방향으로 구동가능하게 배치된 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있다.

또, 공통 축은 검출용 코일 및 대조용 코일의 각각의 삽입 관통치수의 합계가 소정치수가 되도록 검출용 코일 및 대조용 코일에 삽입 관통되기 때문에 검출용 코일 또는 대조용 코일의 한쪽의 삽입 관통치수가 크게될 수록 다른 쪽의 삽입 관통치수가 작게 되어 양 발진신호가 절대치 동일로 정부의 부호의 다른 대칭적인 신호가 되므로 이와 같은 대조신호의 차이를 구하므로서 동일정도라고 생각되는 잡음성분이 상호 상쇄되어 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

본 발명의 제6의 형태에 따른 센서는, 구동발진회로가 그 구동발진회로에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화에 따라 변화하는 발진신호에 기초해서 고주파자계를 발생시키도록 하고 있으므로 구동발진회로에 의한 고주파자계의 발생상태의 변화가 작게되어, 공통 축의 위치를 정확히 검출할 수가 있고, 나아가서는 피검출 축의 위치를 정확히 검출할 수 있다고 하는 본 발명의 제5의 형태의 효과를 일층 나타낼 수가 있다.

본 발명의 제7의 형태의 센서는, 제5 또는 제6형태의 효과에 추가해서 제1의 브리지요소 및 제2의 브리지요소가 어느 것이나 칩부품의 경우 칩부품의 콘덴서는 칩부품의 저항과는 달리 납을 함유하지 않기 때문에 칩부품의 납땜접속시의 가열에 의한 납이 용출되는 일은 없고, 용출된 납에 의해 납땜접속의 신뢰성이 손상되는 일이 없다.

본 발명의 제8의 형태는, 검출목적물과 맞물리게 회전하는 회전축과, 회전축의 회전에 맞물리고, 중심으로 작용하는 회전축에 원형궤도로 이동하는 아크형 금속부재와, 원형궤도에 고정된 센서코일부분과, 금속부재의 이동에 응답해서 자기회로에 관련해서 점유량을 자유로이 조정할 수 있도록 아크형으로 굴곡시키는 중심축과, 센서코일부분의 중심에어 코어내로 금속부재의 이동에 응답해서 발생된 센서코일부분의 자기적인 변화를 검출하므로서 회전축의 회전각도에 대응하는 신호를 발생시키는 센서회로와, 센서코일부분을 구동시키고 여자하므로서 발생된 고주파와 변조된 자계의 조건하에서 센서코일부분으로 구성된 자기센서가 제공된다.

본 발명의 제9의 형태에 의하면, 검출목적물에 맞물리게 회전하는 회전축과, 회전축이 중심으로서 작용하고 원형궤도상에 고정적으로 배치된 아크형 금속부재와, 원형궤도에 따른 중심축과 같이 센서코일부분과, 회전축의 회전에 맞물리므로서 원형궤도상을 이동하고 센서코일부분의 중심에어코어내로 금속부재의 이동에 응답해서 자기회로에 관련된 점유량을 자유로이 조정하기 위해 아크형내에 형성된 센서코일부분과, 센서코일부분을 구동시키고 여자시키므로서 발생된 고주파와 변조된 자계의 조건하에서 센서코일부분내의 금속부재의 이동에 응답해서 발생된 센서코일부분의 자기적인 변화를 검출하므로서 회전축의 회전각에 대응하는 신호를 발생시키는 센서회로로 구성된 자기센서가 제공된다.

그러므로 외부회전축은 자기적으로 센서코일부분에 영향하지 않는다.

별도로 비자성부재의 추가와 같은 대책을 채용할 필요는 없고, 최소한도를 얻는 것이 가능하다.

센서코일부분이 자기의 영향과 회전축의 열적팽창으로부터 자유롭고, 회전축의 회전에 의해 센서코일부분과 아크형부재간의 위치관계가 변화하지 않도록 회전축은 아크형 금속부재와 관련해서 원의 중심점에 위치하고 있다.

그러므로 센서가 부착된 조건하에서는 온도 보정이 필요하지 않은 이점이 달성된다.

그리하여 회전축이 열적으로 팽창하면 금속부재와 센서코일부분의 각 센서코일간의 위치관계는 전체로서 유사하게 단단히 죄어 있기 때문에 그러한 현상은 센서에 심각하게 영향하지는 않는다.

또한, 만일 금속부재가 팽창하면, 센서코일부분이 배치되고, 아암부분이 회전축의 회전 0°에 관련해서 대칭적으로 배치되어 있기 때문에, 안정된 검출을 유지하기 위해 신호처리를 행하므로서 그 영향은 상쇄된다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태의 회로도.

도 2는 본 발명의 제1실시형태의 검출용 코일에 피검출 축이 삽입 관통된 상태를 나타내는 설명도.

도 3은 본 발명의 제1실시형태의 검출코일로부터 출력되는 검출신호를 나타내는 설명도.

도 4는 본 발명의 제2실시형태를 나타내는 회로도.

도 5는 본 발명의 제2실시형태의 검출용 코일에 피검출 축이 삽입 관통된 상태를 나타내는 설명도.

도 6은 본 발명의 제2실시형태의 검출코일로부터 출력되는 검출신호를 나타내는 설명도.

도 7은 본 발명의 제3실시형태를 나타내는 회로도.

도 8은 본 발명의 제3실시형태의 검출코일로부터 출력되는 검출신호를 나타내는 설명도.

도 9는 본 발명의 제4실시형태의 검출용 코일에 피검출 축이 삽입 관통된 상태를 나타내는 설명도.

도 10은 본 발명의 제5실시형태를 나타내는 회로도.

도 11은 본 발명의 제5실시형태의 검출용 코일에 공통 축이 삽입 관통된 상태를 나타내는 설명도.

도 12는 본 발명의 제5실시형태의 검출코일로부터 출력되는 검출신호를 나타내는 설명도.

도 13은 본 발명의 제6실시형태를 나타내는 회로도.

도 14는 종래의 센서의 코일에 축이 삽입된 상태를 나타내는 설명도.

도 15는 종래의 센서를 나타내는 회로도.

도 16은 종래의 센서의 코일로부터 출력된 검출신호를 나타내는 설명도.

도 17은 본 발명의 제7실시형태를 나타내는 개략도.

도 18은 본 발명의 제7실시형태를 나타내는 회로도.

도 19는 본 발명의 제8실시형태를 나타내는 개략도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1. 검출용 코일, 2. 피검출 축

3. 검출용 구동발진회로, 5. 대조용 코일

6. 대조용 구동발진회로, 10. 비교기

12. 대조용 축, 14. 보호부재

15. 제1의 브리지요소, 16. 제2의 브리지요소

17. 브리지회로, 18. 공통 축

C. 콘덴서, Vsig. 검출신호

Claims

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검출목적물과 맞물려서 회전하는 회전축;

상기 회전축과 맞물려서 상기 회전축을 중심으로 하는 원형궤도상에서 회전할 수 있도록 상기 회전축과 연결하는 연결부를 구비한 아크형 금속부재;

상기 아크형 금속부재의 양단이 중심에어코어 내부로 통과하여 이동한 정도를 측정하기 위하여 상기 원형궤도를 따라 중심축이 배치되어 있으며, 상기 원형궤도에 고정된 제1 및 제2 센서코일부;

상기 제1 및 제2 센서코일에 고주파 자계를 발생시키는 발진회로; 및

상기 제1 및 제2 센서코일의 각 출력을 증폭하여 그 차이를 구하고, 그 차이 신호를 직류화한 후, 저주파 필터링을 수행하여 리플을 제거하고, 필터링된 신호를 보정한 후, 출력 임피던스를 낮추어 외부로 상기 회전축의 회전각도에 대응하는 신호를 출력하는 센서회로

로 구성된 것을 특징으로 하는 자기센서.
검출목적물과 맞물려서 회전하는 회전축;

상기 회전축을 중심으로 하는 원형궤도상에 고정적으로 배치된 아크형 금속부재와,

상기 아크형 금속부재의 양단이 각각 중심에어코어 내부로 통과하여 이동한 정도를 측정하기 위하여 상기 회전축을 중심으로 대칭적으로 상기 원형궤도 상에 배치되어, 상기 회전축과 맞물려서 회전하는 제1 및 제2 센서코일;

상기 제1 및 제2 센서코일에 고주파 자계를 발생시키는 발진회로; 및

상기 제1 및 제2 센서코일의 각 출력을 증폭하여 그 차이를 구하고, 그 차이 신호를 직류화한 후, 저주파 필터링을 수행하여 리플을 제거하고, 필터링된 신호를 보정한 후, 최종적으로 출력 임피던스를 낮추어 외부로 상기 회전축의 회전각도에 대응하는 신호를 출력하는 센서회로

로 구성된 것을 특징으로 하는 자기센서.
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