JPH0310047B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0310047B2 JPH0310047B2 JP18634383A JP18634383A JPH0310047B2 JP H0310047 B2 JPH0310047 B2 JP H0310047B2 JP 18634383 A JP18634383 A JP 18634383A JP 18634383 A JP18634383 A JP 18634383A JP H0310047 B2 JPH0310047 B2 JP H0310047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostrictive
- magnetostrictive wire
- wire
- potentiometer
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/02—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by magnetic means, e.g. reluctance
- G01H11/04—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by magnetic means, e.g. reluctance using magnetostrictive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は超音波を利用した磁歪ポテンシヨメー
タに関するものである。
タに関するものである。
超音波を利用した磁歪ポテンシヨメータは本願
出願人によつて開発され、その開発された技術は
特願昭53−22281号（特開昭54−115172号）、特願
昭53−22282号（特開昭54−115173号）等として
多数出願され、かつ横河新技術リポート′79P3
（1979）等によつて発表され、既に公知の状態に
あるものである。このような公知の磁歪ポテンシ
ヨメータを第１図に示す。
出願人によつて開発され、その開発された技術は
特願昭53−22281号（特開昭54−115172号）、特願
昭53−22282号（特開昭54−115173号）等として
多数出願され、かつ横河新技術リポート′79P3
（1979）等によつて発表され、既に公知の状態に
あるものである。このような公知の磁歪ポテンシ
ヨメータを第１図に示す。
第１図において、１０は磁歪線、２０は超音波
発生用のコイル２１と永久磁石２２とで構成され
た可動の駆動部、３０，４０は夫々は検出コイル
３１，４１及び永久磁石３２，４２で構成された
検出部である。検出部３０と４０は磁歪線１０の
両端に固定されており、駆動部２０より発生し磁
歪線１０を伝播する超音波信号を受信する。駆動
部２０の変位位置は超音波信号が検出部３０と４
０に到達するまで時間の差を検出することにより
求められる。このような構成に係る第１図の装置
は非接触のポテンシヨメータとして、例えば記録
計の位置帰還要素等に適用して好敵なものであ
る。
発生用のコイル２１と永久磁石２２とで構成され
た可動の駆動部、３０，４０は夫々は検出コイル
３１，４１及び永久磁石３２，４２で構成された
検出部である。検出部３０と４０は磁歪線１０の
両端に固定されており、駆動部２０より発生し磁
歪線１０を伝播する超音波信号を受信する。駆動
部２０の変位位置は超音波信号が検出部３０と４
０に到達するまで時間の差を検出することにより
求められる。このような構成に係る第１図の装置
は非接触のポテンシヨメータとして、例えば記録
計の位置帰還要素等に適用して好敵なものであ
る。
このような構成に係る磁歪ポテンシヨメータに
用いられる磁歪線１０を固定部材に取付ける場合
には、磁歪線１０の両端以外を支持すると出力が
減衰して誤差を生じるようになる。その為、第１
図のポテンシヨメータにおいては磁歪線１０の両
端に固定した検出部３０と４０とでこの磁歪線を
支持するようにしている。一方、磁歪線１０とし
ては薄肉パイプ或いは薄いリボン等、薄肉の材料
の方が肉厚のものより渦電流損或いは伝播減衰等
の影響が小さくて適する。しかし、上記の両端支
持方法では薄肉で強度の極く弱い磁歪線を支持す
ることはできず、更に丸型等直線以外の形状の磁
歪線の支持ができない等の問題点がある。
用いられる磁歪線１０を固定部材に取付ける場合
には、磁歪線１０の両端以外を支持すると出力が
減衰して誤差を生じるようになる。その為、第１
図のポテンシヨメータにおいては磁歪線１０の両
端に固定した検出部３０と４０とでこの磁歪線を
支持するようにしている。一方、磁歪線１０とし
ては薄肉パイプ或いは薄いリボン等、薄肉の材料
の方が肉厚のものより渦電流損或いは伝播減衰等
の影響が小さくて適する。しかし、上記の両端支
持方法では薄肉で強度の極く弱い磁歪線を支持す
ることはできず、更に丸型等直線以外の形状の磁
歪線の支持ができない等の問題点がある。
本発明はこのような問題点を改善する為になさ
れたもので、薄肉で、しかも直線以外の形状の磁
歪線、例えば丸型の磁歪線でも信号に影響を与え
ることなくその磁歪線を支持することのできる全
体構成の簡単な磁歪ポテンシヨメータを得ること
を目的としたものである。以下本発明の実施例を
詳細に説明する。
れたもので、薄肉で、しかも直線以外の形状の磁
歪線、例えば丸型の磁歪線でも信号に影響を与え
ることなくその磁歪線を支持することのできる全
体構成の簡単な磁歪ポテンシヨメータを得ること
を目的としたものである。以下本発明の実施例を
詳細に説明する。
第２図は本発明に係る磁歪ポテンシヨメータの
一実施例の構成図である。第２図において、１０
は磁歪線で、この磁歪線は丸型になつている。２
０は磁歪線１０を支持する支持部で、この支持部
は磁歪線１０の外周において一定の間隙を隔て
て、その外周に沿うように丸型に形成されてい
る。３１乃至３４は夫々磁歪線１０と支持部２０
とを繋ぐ繋部である。磁歪線１０と支持部２０及
び繋部３１乃至３４は、これら全体を例えばNi
のような磁歪特性の大きい金属の板をエツチング
により抜くことにより成形したものである。この
ように繋部３１乃至３４をエツチングにより成形
したので、本発明によればこれらの繋部を極く細
く（実施例では0.1mm…0.2mm）形成することがで
きる。支持部２０は固定部材（図示せず）にその
周面が取付けられる。４０は超音波発生用のコイ
ル４１（及び第１図に示す永久磁石４２）を有す
る駆動部である。この駆動部は磁歪線１０の一端
１１に固定的に取付けられている。５０は回転
軸、６０は取付け部材、７０は検出部である。検
出部７０は取付け部材６０を介して回転軸５０に
取付けられている。
一実施例の構成図である。第２図において、１０
は磁歪線で、この磁歪線は丸型になつている。２
０は磁歪線１０を支持する支持部で、この支持部
は磁歪線１０の外周において一定の間隙を隔て
て、その外周に沿うように丸型に形成されてい
る。３１乃至３４は夫々磁歪線１０と支持部２０
とを繋ぐ繋部である。磁歪線１０と支持部２０及
び繋部３１乃至３４は、これら全体を例えばNi
のような磁歪特性の大きい金属の板をエツチング
により抜くことにより成形したものである。この
ように繋部３１乃至３４をエツチングにより成形
したので、本発明によればこれらの繋部を極く細
く（実施例では0.1mm…0.2mm）形成することがで
きる。支持部２０は固定部材（図示せず）にその
周面が取付けられる。４０は超音波発生用のコイ
ル４１（及び第１図に示す永久磁石４２）を有す
る駆動部である。この駆動部は磁歪線１０の一端
１１に固定的に取付けられている。５０は回転
軸、６０は取付け部材、７０は検出部である。検
出部７０は取付け部材６０を介して回転軸５０に
取付けられている。
検出部７０において、７１，７２は夫々コア、
７３は永久磁石である。コア７１には超音波を検
出する検出コイル７４が捲装されている。コア７
１と７２永久磁石７３を挟んでコ字状に組立てら
れ、これにより検出ヘツドが構成されている。
７３は永久磁石である。コア７１には超音波を検
出する検出コイル７４が捲装されている。コア７
１と７２永久磁石７３を挟んでコ字状に組立てら
れ、これにより検出ヘツドが構成されている。
このような構成の検出部７０は、一側が開放さ
れた検出ヘツド内に磁歪線１０が挿入されるよう
に取付け部材６０を介して回転軸５０に取付けら
れている。然して回転軸５０を回転させると、検
出部７０はこの回転軸を軸として磁歪線１０に沿
つて円弧状に回転する。
れた検出ヘツド内に磁歪線１０が挿入されるよう
に取付け部材６０を介して回転軸５０に取付けら
れている。然して回転軸５０を回転させると、検
出部７０はこの回転軸を軸として磁歪線１０に沿
つて円弧状に回転する。
このような構成の磁歪ポテンシヨメータにおい
て駆動部４０を構成する超音波発生用コイル４１
にパルス電流を供給すると、コイル４１の中の磁
歪線１０に局所的な磁場の変化が起り、その変化
は磁歪効果により縦弾性波（超音波）に変換され
て磁歪線１０内を検出部７０に向つて伝播する。
一方、検出部７０を構成する検出ヘツドにおて
は、永久磁石７３で発生した磁束がコア７１→磁
歪線１０→コア７２を通つて再び永久磁石７３に
戻る磁路が形成されている。このような磁路に磁
歪信号が入つて来ると、逆磁歪効果により磁路の
パーミアンスが変化して磁束の変化を生じ、その
結果検出コイル７４に検出部７０の変位位置に応
じた時間後にパルス電圧が発生する。
て駆動部４０を構成する超音波発生用コイル４１
にパルス電流を供給すると、コイル４１の中の磁
歪線１０に局所的な磁場の変化が起り、その変化
は磁歪効果により縦弾性波（超音波）に変換され
て磁歪線１０内を検出部７０に向つて伝播する。
一方、検出部７０を構成する検出ヘツドにおて
は、永久磁石７３で発生した磁束がコア７１→磁
歪線１０→コア７２を通つて再び永久磁石７３に
戻る磁路が形成されている。このような磁路に磁
歪信号が入つて来ると、逆磁歪効果により磁路の
パーミアンスが変化して磁束の変化を生じ、その
結果検出コイル７４に検出部７０の変位位置に応
じた時間後にパルス電圧が発生する。
ここで、駆動部４０を構成する超音波発生用コ
イル４１にパルス電流を印加してから検出部７０
に検出パルス信号が発生するまでの時間は、コイ
ル４１からの直接波と、磁歪線１０の端面１２で
反射して戻つてくる反射波とを検出部７０が検出
するに要する時間t1、t2を測定することにより、
可動部である検出部７０の変位位置を検出するこ
とができる。下式(1)はt1、t2の演算内容を示した
もので、このような演算をすることにより、音速
の温度変化等の影響が除去された変位位置信号を
得ることができる。
イル４１にパルス電流を印加してから検出部７０
に検出パルス信号が発生するまでの時間は、コイ
ル４１からの直接波と、磁歪線１０の端面１２で
反射して戻つてくる反射波とを検出部７０が検出
するに要する時間t1、t2を測定することにより、
可動部である検出部７０の変位位置を検出するこ
とができる。下式(1)はt1、t2の演算内容を示した
もので、このような演算をすることにより、音速
の温度変化等の影響が除去された変位位置信号を
得ることができる。
（t2−t1）／（t2＋t1）
＝d2／（d1＋d2） ……(1)
ここに、
t1＝d1／ｃ
t2＝d2／ｃ
d1＝駆動部４０と検出部７０までの距離
d2＝検出部７０と磁歪線１０の端面１２までの
距離 Ｃ＝音速 すなわち、遅延時間t1，t2の和と差の比が可動
部である検出部７０の変位位置を表わす信号とな
る。
距離 Ｃ＝音速 すなわち、遅延時間t1，t2の和と差の比が可動
部である検出部７０の変位位置を表わす信号とな
る。
このような構成の本発明に係る磁歪ポテンシヨ
メータにおいては、磁歪線１０と支持部２０と共
に繋部３１乃至３４をエツチングによつて一体成
形することにより構成したので、繋部３１乃至３
４を実施例の如く極めて細く構成することができ
る。その結果、本発明によれば伝播する縦弾性波
に殆んど影響を与えることなく薄肉で強度の弱い
磁歪線１０を支持する支持部２０を有する磁歪ポ
テンシヨメータを得ることができる。又、本発明
によれば丸形の磁歪線１０でもこれを支持するこ
とができ、かつ磁歪線１０と支持部２０とを一体
成形により形成する為に構成が簡単で、しかも支
持部２０を用いることにより装置への取付けも容
易で、かつ安価な構成の磁歪ポテンシヨメータを
得ることができる。
メータにおいては、磁歪線１０と支持部２０と共
に繋部３１乃至３４をエツチングによつて一体成
形することにより構成したので、繋部３１乃至３
４を実施例の如く極めて細く構成することができ
る。その結果、本発明によれば伝播する縦弾性波
に殆んど影響を与えることなく薄肉で強度の弱い
磁歪線１０を支持する支持部２０を有する磁歪ポ
テンシヨメータを得ることができる。又、本発明
によれば丸形の磁歪線１０でもこれを支持するこ
とができ、かつ磁歪線１０と支持部２０とを一体
成形により形成する為に構成が簡単で、しかも支
持部２０を用いることにより装置への取付けも容
易で、かつ安価な構成の磁歪ポテンシヨメータを
得ることができる。
なお、第２図は磁歪線を丸型にした磁歪ポテン
シヨメータの実施例であるが、第３図はこれを直
線形にした直線形の磁歪ポテンシヨメータの実施
例の構成図である。第３図において、１０は直線
状の磁歪線、２０は支持部、３１…３４は繋部で
あり、又４０は磁歪線１０の一端１１に取付けら
た駆動部、７０は変位可能な検出部である。この
ような構成の第３図のポテンシヨメータにおいて
は、第２図と同様な作用効果を有する直線型の磁
歪ポテンシヨメータを得ることができる。
シヨメータの実施例であるが、第３図はこれを直
線形にした直線形の磁歪ポテンシヨメータの実施
例の構成図である。第３図において、１０は直線
状の磁歪線、２０は支持部、３１…３４は繋部で
あり、又４０は磁歪線１０の一端１１に取付けら
た駆動部、７０は変位可能な検出部である。この
ような構成の第３図のポテンシヨメータにおいて
は、第２図と同様な作用効果を有する直線型の磁
歪ポテンシヨメータを得ることができる。
第１図は従来の磁歪ポテンシヨメータの構成
図、第２図及び第３図は夫々本発明に係る磁歪ポ
テンシヨメータの実施例を示す構成図である。 １０……磁歪線、２０……支持部、３１−３４
……繋部、４０……駆動部、７０……検出部。
図、第２図及び第３図は夫々本発明に係る磁歪ポ
テンシヨメータの実施例を示す構成図である。 １０……磁歪線、２０……支持部、３１−３４
……繋部、４０……駆動部、７０……検出部。
Claims (1)
- １ 固定部材に取付けられた支持部に複数個の繋
部を介して繋がれ前記支持部と共に磁歪材をエツ
チングによつて一体成形することにより形成され
た磁歪線、この磁歪線の一端に取付けられると共
にこの磁歪線に信号を発生させる駆動部、及び前
記磁歪線に沿つて移動しこの磁歪線を電播する前
記信号を検出する検出部よりなる磁歪ポテンシヨ
メータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18634383A JPS6078318A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 磁歪ポテンシヨメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18634383A JPS6078318A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 磁歪ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6078318A JPS6078318A (ja) | 1985-05-04 |
| JPH0310047B2 true JPH0310047B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=16186692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18634383A Granted JPS6078318A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 磁歪ポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6078318A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164216A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 回転型磁歪ポテンシヨメ−タ |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18634383A patent/JPS6078318A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6078318A (ja) | 1985-05-04 |
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