JPH02248868A - センサ装置 - Google Patents
センサ装置Info
- Publication number
- JPH02248868A JPH02248868A JP6767689A JP6767689A JPH02248868A JP H02248868 A JPH02248868 A JP H02248868A JP 6767689 A JP6767689 A JP 6767689A JP 6767689 A JP6767689 A JP 6767689A JP H02248868 A JPH02248868 A JP H02248868A
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- Japan
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- magnetic core
- coil
- detection coil
- magnetic
- excitation coil
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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、所定の被検知量を検出し、該被検知量に応じ
た信号を出力するセンサ装置に関するものである。
た信号を出力するセンサ装置に関するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
燃料レベルセンサやスロットルセンサなどのセンサ装置
は、燃料残量やスロットル角度に応じて摺動子が摺動す
る可変抵抗を用い、該可変抵抗が発生するその抵抗値に
応じた大きさの電圧信号により燃料レベルやスロットル
角度を検出している。
燃料レベルセンサやスロットルセンサなどのセンサ装置
は、燃料残量やスロットル角度に応じて摺動子が摺動す
る可変抵抗を用い、該可変抵抗が発生するその抵抗値に
応じた大きさの電圧信号により燃料レベルやスロットル
角度を検出している。
上述の可変抵抗による従来の装置では、構成が単純で安
価であるものの、信頼性や精度を充分に得ることができ
ない。
価であるものの、信頼性や精度を充分に得ることができ
ない。
そこで、可変抵抗を使用せずに検出精度と信顧性を高め
た磁気エンコーダや光エンコーダを用いたものもあるが
、構成が複雑で高価であるという問題がある。
た磁気エンコーダや光エンコーダを用いたものもあるが
、構成が複雑で高価であるという問題がある。
よって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、構成がそれ
程複雑にならず、安価でしかも信頼性や精度の高いセン
サ装置を提供することを課題としている。
程複雑にならず、安価でしかも信頼性や精度の高いセン
サ装置を提供することを課題としている。
上記課題を解決するため本発明により成されたセンサ装
置は、交流電圧が供給される励磁コイルと、該励磁コイ
ルと交差して配置される検出コイルと、前記励磁コイル
が発生する磁界中に配置され、所定の被検知量に応じた
回転角度で回転する磁芯とを備え、前記検出コイルより
前記磁芯の回転角度に応じた誘起電圧を得るようにした
ことを特徴としている。
置は、交流電圧が供給される励磁コイルと、該励磁コイ
ルと交差して配置される検出コイルと、前記励磁コイル
が発生する磁界中に配置され、所定の被検知量に応じた
回転角度で回転する磁芯とを備え、前記検出コイルより
前記磁芯の回転角度に応じた誘起電圧を得るようにした
ことを特徴としている。
上記構成において、励磁コイルが発生する磁界による磁
束は、この磁界内に配置された磁芯内にその一端から入
り込み他端から外部に出ていくことによって、磁芯を通
じて導かれる。この磁芯により導かれた磁束は検出コイ
ルに鎖交され、この鎖交される磁束の密度に応じた大き
さの誘起電圧を検出コイルが発生する。一方、磁芯は所
定の被検知量に応じた角度で回転するので、前記励磁コ
イル及び検出コイルと磁芯との角度位置が変わり、励磁
コイルにより発生され、磁芯により導かれて検出コイル
に鎖交される磁束の量が変化して検出コイルに誘起され
る誘起電圧が変化する。すなわち、励磁コイル及び検出
コイルに対する磁芯の電気的角度（位相差）に応じて変
化する誘起電圧が検出コイルに発生される。
束は、この磁界内に配置された磁芯内にその一端から入
り込み他端から外部に出ていくことによって、磁芯を通
じて導かれる。この磁芯により導かれた磁束は検出コイ
ルに鎖交され、この鎖交される磁束の密度に応じた大き
さの誘起電圧を検出コイルが発生する。一方、磁芯は所
定の被検知量に応じた角度で回転するので、前記励磁コ
イル及び検出コイルと磁芯との角度位置が変わり、励磁
コイルにより発生され、磁芯により導かれて検出コイル
に鎖交される磁束の量が変化して検出コイルに誘起され
る誘起電圧が変化する。すなわち、励磁コイル及び検出
コイルに対する磁芯の電気的角度（位相差）に応じて変
化する誘起電圧が検出コイルに発生される。
上記誘起電圧は被検知量に対応して変化するので、誘起
電圧から被検知量を検出することができる。
電圧から被検知量を検出することができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は被検知量に応じて回転して磁芯
が各種位置にある状態をそれぞれ示す本発明によるセン
サ装置の簡略断面構成を示す図である。同図において、
Ｌ、は交流電圧が供給される励磁コイル、Ｌ、は該励磁
コイルＬ、と略直交して交差するように巻回された検出
コイル、１は励磁コイルＬ１が発生する磁界中に回転軸
１ａについて回動可能に配置された磁芯、２はコイルＬ
Ｉ 、Ｌ２及び磁芯１を収納する磁性材料からなるケー
スであり、上記磁芯１の回転軸１ａに対して同心円的に
配置され、磁路を形成している。また前記磁芯１は動力
伝達手段（図示せず）を介して所定の被検知部に連結さ
れ、その被検知量に応じた角度に回転される。
が各種位置にある状態をそれぞれ示す本発明によるセン
サ装置の簡略断面構成を示す図である。同図において、
Ｌ、は交流電圧が供給される励磁コイル、Ｌ、は該励磁
コイルＬ、と略直交して交差するように巻回された検出
コイル、１は励磁コイルＬ１が発生する磁界中に回転軸
１ａについて回動可能に配置された磁芯、２はコイルＬ
Ｉ 、Ｌ２及び磁芯１を収納する磁性材料からなるケー
スであり、上記磁芯１の回転軸１ａに対して同心円的に
配置され、磁路を形成している。また前記磁芯１は動力
伝達手段（図示せず）を介して所定の被検知部に連結さ
れ、その被検知量に応じた角度に回転される。
以上の構成において、検出コイルし、の巻線方向と磁芯
１よりの磁束との電気的角度が一致しているときをθ＝
０とすると、第１図（ａ）〜（Ｃ）において、励磁コイ
ルＬ、が発生する磁界による磁束の内の磁芯１により導
かれ検出コイルＬ２に鎖交される磁束φ。は−船釣に下
式により表される。
１よりの磁束との電気的角度が一致しているときをθ＝
０とすると、第１図（ａ）〜（Ｃ）において、励磁コイ
ルＬ、が発生する磁界による磁束の内の磁芯１により導
かれ検出コイルＬ２に鎖交される磁束φ。は−船釣に下
式により表される。
φ、＝ｎμｏＨｓｉｎ ２θ ・−・（１）式（１）中
θは磁芯１の回転角度、ｎは励磁コイルＬ＋の巻き数、
μ。は磁芯ｌの透磁率、Ｈは係数であり、式（１）中ｎ
μ。Ｈは定数となり、磁束φ。は５ｉｎ２θに比例して
変化する。
θは磁芯１の回転角度、ｎは励磁コイルＬ＋の巻き数、
μ。は磁芯ｌの透磁率、Ｈは係数であり、式（１）中ｎ
μ。Ｈは定数となり、磁束φ。は５ｉｎ２θに比例して
変化する。
そこで、第１図（ａ）の如、くθ＝０のときには、磁芯
１により導かれる磁束φ。と検出コイルＬ、との電気的
角度（位相差）はゼロであるから、検出コイルし！から
出力される誘起電圧ｅ０は上記式となる。ここでＮは検
出コイルの巻線数である。
１により導かれる磁束φ。と検出コイルＬ、との電気的
角度（位相差）はゼロであるから、検出コイルし！から
出力される誘起電圧ｅ０は上記式となる。ここでＮは検
出コイルの巻線数である。
次に第１図（ｂ）の如く磁芯１がθ＝−４５°の位置（
反時計方向に４５°回転した位置）にあるときには、磁
束θ−４，は上記式（１）からφ−、、＝＝ ｎ μ、
Ｈｓｉｎ （２Ｘ（４５’ ））＝−ｎ μ、Ｈｓｉ
ｎ ９０゜ となり、誘起電圧ｅ−４，は となって、その値は正の最大値をとる。
反時計方向に４５°回転した位置）にあるときには、磁
束θ−４，は上記式（１）からφ−、、＝＝ ｎ μ、
Ｈｓｉｎ （２Ｘ（４５’ ））＝−ｎ μ、Ｈｓｉ
ｎ ９０゜ となり、誘起電圧ｅ−４，は となって、その値は正の最大値をとる。
更に第１図（Ｃ）の如く磁芯１がθ＝４５°の位置にあ
るときには、磁束φ４．は上記（１）からφａｓ＝ ｎ
ｐ ｏＨｓｉｎ ２ Ｘ ４５ ” ）＝ ｎ μａ
Ｈｓｉｎ ９０ ’ となり、誘起電圧ｅ４ｓは となって、その値は負の最大値をとる。
るときには、磁束φ４．は上記（１）からφａｓ＝ ｎ
ｐ ｏＨｓｉｎ ２ Ｘ ４５ ” ）＝ ｎ μａ
Ｈｓｉｎ ９０ ’ となり、誘起電圧ｅ４ｓは となって、その値は負の最大値をとる。
従って、磁芯ｌにより導かれる磁束φと検出コイルＬ２
との電気的角度θが−９０“、〜９０゛の範囲において
、該θに対する検出コイルＬ２より出力される誘起電圧
ｅの特性は第２図に示すようになる。
との電気的角度θが−９０“、〜９０゛の範囲において
、該θに対する検出コイルＬ２より出力される誘起電圧
ｅの特性は第２図に示すようになる。
この角度θは被検知量に対応しているので、結局第２図
の誘起電圧特性より被検知量を求めることができる。
の誘起電圧特性より被検知量を求めることができる。
第３図は本発明の第２の実施例を示し、励磁コイルＬ
Ｉｓ ｇ Ｌ １４と検出コイルＬ Ｚａ ＊ Ｌ ｔ
ｂとを各々１対ずつ設けると共に、励磁コイルＬｌａｓ
Ｌｌｂを互いに逆方向に巻回するか、同方向に巻回し、
交流電圧を逆相で供給するようにしたものである。
Ｉｓ ｇ Ｌ １４と検出コイルＬ Ｚａ ＊ Ｌ ｔ
ｂとを各々１対ずつ設けると共に、励磁コイルＬｌａｓ
Ｌｌｂを互いに逆方向に巻回するか、同方向に巻回し、
交流電圧を逆相で供給するようにしたものである。
以上の構成において、励磁コイルＬＩｍｔＬＩｋは互い
に逆方向に巻回されるか、或いは交流電圧が逆相で供給
されるので、各々のコイルＬ１ｍ、Ｌｌｂが発注する磁
界の方向は１８０”位相のずれたものとなる。そこでθ
が一９０二〜９０゛の範囲では励磁コイルＬ１ｍにのみ
交流電圧を供給して磁芯１を励磁させ、検出コイルし。
に逆方向に巻回されるか、或いは交流電圧が逆相で供給
されるので、各々のコイルＬ１ｍ、Ｌｌｂが発注する磁
界の方向は１８０”位相のずれたものとなる。そこでθ
が一９０二〜９０゛の範囲では励磁コイルＬ１ｍにのみ
交流電圧を供給して磁芯１を励磁させ、検出コイルし。
よりその誘起電圧を出力すると共に、θが一１８０°〜
−９０°及び９０’〜１８０°の範囲では励磁コイルＬ
Ｉ＆にのみ交流電圧を供給して磁芯１を励磁させ、検出
コイルＬｚｂより誘起電圧を出力するようにすれば、角
度θが一１８０°〜１８０°の範囲で該角度θに対応し
た誘起電圧を出力することができ、検出範囲が第１図（
ａ）〜（Ｃ）に比して２倍となる。
−９０°及び９０’〜１８０°の範囲では励磁コイルＬ
Ｉ＆にのみ交流電圧を供給して磁芯１を励磁させ、検出
コイルＬｚｂより誘起電圧を出力するようにすれば、角
度θが一１８０°〜１８０°の範囲で該角度θに対応し
た誘起電圧を出力することができ、検出範囲が第１図（
ａ）〜（Ｃ）に比して２倍となる。
以上説明したように本発明によれば、励磁コイルと検出
コイルとを交差して巻回し、励磁コイルが発生する磁界
中に被検知量に応じて回動する磁芯を設けた簡単な構成
により、検出コイルに被検知量に応じた大きさの誘起電
圧が発生されので、検出精度及び信頼性が向上し、また
コスト低減を図ることができる。
コイルとを交差して巻回し、励磁コイルが発生する磁界
中に被検知量に応じて回動する磁芯を設けた簡単な構成
により、検出コイルに被検知量に応じた大きさの誘起電
圧が発生されので、検出精度及び信頼性が向上し、また
コスト低減を図ることができる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は異なる動作状態にある本発明に
よるセンサ装置の一実施例を示す図、 第２図は第１図のセンサ装置における誘起電圧特性を示
す図、 第３図は本発明によるセンサ装置の他の実施例を示す図
である。 Ｌ １ １ Ｌ ｔ＊ ｇ Ｌ’ｌｂ・・・励磁コイル
、Ｌ＠ 、Ｌｔｍ９Ｌｚｂ・・・検出コイル、１・・
・磁芯、２・・・ケース。
よるセンサ装置の一実施例を示す図、 第２図は第１図のセンサ装置における誘起電圧特性を示
す図、 第３図は本発明によるセンサ装置の他の実施例を示す図
である。 Ｌ １ １ Ｌ ｔ＊ ｇ Ｌ’ｌｂ・・・励磁コイル
、Ｌ＠ 、Ｌｔｍ９Ｌｚｂ・・・検出コイル、１・・
・磁芯、２・・・ケース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 交流電圧が供給される励磁コイルと、 該励磁コイルと交差して配置される検出コイルと、 前記励磁コイルが発生する磁界中に配置され、所定の被
検知量に応じた回転角度で回転する磁芯とを備え、 前記検出コイルより前記磁芯の回転角度に応じた誘起電
圧を得るようにした、 ことを特徴とするセンサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6767689A JPH02248868A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6767689A JPH02248868A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | センサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248868A true JPH02248868A (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=13351838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6767689A Pending JPH02248868A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | センサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02248868A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122504A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | S G:Kk | 回転位置検出装置 |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP6767689A patent/JPH02248868A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122504A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | S G:Kk | 回転位置検出装置 |
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