JPH03202703A - インダクタンス形変位センサ - Google Patents
インダクタンス形変位センサInfo
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- JPH03202703A JPH03202703A JP34277389A JP34277389A JPH03202703A JP H03202703 A JPH03202703 A JP H03202703A JP 34277389 A JP34277389 A JP 34277389A JP 34277389 A JP34277389 A JP 34277389A JP H03202703 A JPH03202703 A JP H03202703A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 67
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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〕
本発明は磁性体からなる被測定体の変位を検出するため
の変位センサに関し、特に外部磁界に対して雑音が少な
いインダクタンス形変位センサに関するものである。
の変位センサに関し、特に外部磁界に対して雑音が少な
いインダクタンス形変位センサに関するものである。
従来の円筒状コアを有するインダクタンス形変位センサ
は、第５図（ａ）、（ｂ）に示す構成のものがあった。
は、第５図（ａ）、（ｂ）に示す構成のものがあった。
なお、同図（ａ）は変位センサの縦断面図、同図（ｂ）
は平面図である。図示するように、変位センサは円柱状
の磁極１０２と、該磁極１０２の外周部に位置する円筒
状の磁極１０１と、その片側を塞ぐ基礎部分１０３とが
一体的に形成されたセンサコア１００を具備し、中央の
磁極１０２の外周に１個のセンサコイル１０４を配置し
た構造である。前記１個のセンサコイル１０４に第６［
Ｋに示すように外部に設けたダミーコイル１０５を直列
に接続し、搬送波発生回路１０６から搬送波をこのセン
サコイル１０４とダミーコイル１０５の直列回路に印加
している。
は平面図である。図示するように、変位センサは円柱状
の磁極１０２と、該磁極１０２の外周部に位置する円筒
状の磁極１０１と、その片側を塞ぐ基礎部分１０３とが
一体的に形成されたセンサコア１００を具備し、中央の
磁極１０２の外周に１個のセンサコイル１０４を配置し
た構造である。前記１個のセンサコイル１０４に第６［
Ｋに示すように外部に設けたダミーコイル１０５を直列
に接続し、搬送波発生回路１０６から搬送波をこのセン
サコイル１０４とダミーコイル１０５の直列回路に印加
している。
磁性体からなる被測物体１１０が変位センサに接近或い
は離れて変位すると、センサコイル１゜４のインダクタ
ンスが変化し、このインダクタンスの変化による電位の
変化を検波回路１０７で検出することにより、被測物体
１１０の変位を検出する。
は離れて変位すると、センサコイル１゜４のインダクタ
ンスが変化し、このインダクタンスの変化による電位の
変化を検波回路１０７で検出することにより、被測物体
１１０の変位を検出する。
しかしながら、上記従来構成のインダクタンス形変位セ
ンサを、第７図に示すように外部から磁束１２０が入る
ような場所で使用する場合に、該磁束１２０によりセン
サコイル１０４には相互誘導によって起電力が発生する
。例えは、第６図においてセンサコイル１０４に起電力
１０８が発生し、この起電力１０８が被測物体１１０の
変位によりインダクタンス変化に伴う電位の変化に重畳
されることになり、変位信号に対して雑音となってしま
うという問題がある。
ンサを、第７図に示すように外部から磁束１２０が入る
ような場所で使用する場合に、該磁束１２０によりセン
サコイル１０４には相互誘導によって起電力が発生する
。例えは、第６図においてセンサコイル１０４に起電力
１０８が発生し、この起電力１０８が被測物体１１０の
変位によりインダクタンス変化に伴う電位の変化に重畳
されることになり、変位信号に対して雑音となってしま
うという問題がある。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点
を除去し、外部磁束とセンサコイルとの相互誘導によっ
て発生する起電力を相殺することにより、外部磁束によ
る雑音を低減したインダクタンス形変位センサを提供す
ることにある。
を除去し、外部磁束とセンサコイルとの相互誘導によっ
て発生する起電力を相殺することにより、外部磁束によ
る雑音を低減したインダクタンス形変位センサを提供す
ることにある。
上記課題を解決するため本発明は、磁性体で構成される
コアと、該コアに巻線されたコイルを具備し、磁性体か
らなる被測定体の変位を測定するインダクタンス形変位
センサにおいて、コアは同心円筒状の磁極部と該磁極部
の同心円筒状部の片側を塞ぐ基礎部分とを有すると共に
、各々の同心円筒状部と同心円筒状部はコイルで隔てら
れ、更に最外周部と中心部にも磁極を有する形状であり
、コイルは同心円状に少なくとも二つ以上あり、各々の
コイルのインダクタンスが同一であり、該コイルに流れ
る搬送波周波数の電流によって発生する磁束が、互いに
隣合う同心円状の磁極毎に異なる極性となるようにコイ
ルを配線し、同心円状の各々の磁極内部の平均磁束密度
が同一となるようにコイルの巻数と磁極の断面積を設定
することを特徴とする。
コアと、該コアに巻線されたコイルを具備し、磁性体か
らなる被測定体の変位を測定するインダクタンス形変位
センサにおいて、コアは同心円筒状の磁極部と該磁極部
の同心円筒状部の片側を塞ぐ基礎部分とを有すると共に
、各々の同心円筒状部と同心円筒状部はコイルで隔てら
れ、更に最外周部と中心部にも磁極を有する形状であり
、コイルは同心円状に少なくとも二つ以上あり、各々の
コイルのインダクタンスが同一であり、該コイルに流れ
る搬送波周波数の電流によって発生する磁束が、互いに
隣合う同心円状の磁極毎に異なる極性となるようにコイ
ルを配線し、同心円状の各々の磁極内部の平均磁束密度
が同一となるようにコイルの巻数と磁極の断面積を設定
することを特徴とする。
インダクタンス形変位センサを上記の如く構成すること
により、コイルを隣合う同心円状の磁極毎に異なる極性
となるように配設及び配線するから、センサへ外部から
入る磁束によって発生する起電力は互いに相殺し、外部
磁界による雑音を大幅に低減できる。
により、コイルを隣合う同心円状の磁極毎に異なる極性
となるように配設及び配線するから、センサへ外部から
入る磁束によって発生する起電力は互いに相殺し、外部
磁界による雑音を大幅に低減できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図は本発明に係るインダクタンス形変位
センサの構造を示す図で、第１図はインダクタンス形変
位センサの縦断面図、第２図は平面図である。図におい
て、１０はセンサコアであり、該センサコア１０は強磁
性体の材料からなり、中央に位置する円柱状の磁極１１
と、該磁極１１と同心円状の磁極１２．磁極１３と、該
磁極１１．１２．１３を片側を塞ぐ基礎部１４が一体的
に形成されている。ｌｉｉ極１１と磁極１２との間には
磁極１１の外周にセンサコイル１６を配置し、磁極１２
と磁極１３の間には磁極１２の外周にセンサコイル１５
を配置している。センサコイル１５とセンサコイル１６
は直列に接続し、それぞれに発生する磁束が互いに逆方
向になるようにする。これにより、センサ自体の搬送波
によって発生する磁束はある瞬時をみると、矢印３０，
３１．３２．３３のようになる。
センサの構造を示す図で、第１図はインダクタンス形変
位センサの縦断面図、第２図は平面図である。図におい
て、１０はセンサコアであり、該センサコア１０は強磁
性体の材料からなり、中央に位置する円柱状の磁極１１
と、該磁極１１と同心円状の磁極１２．磁極１３と、該
磁極１１．１２．１３を片側を塞ぐ基礎部１４が一体的
に形成されている。ｌｉｉ極１１と磁極１２との間には
磁極１１の外周にセンサコイル１６を配置し、磁極１２
と磁極１３の間には磁極１２の外周にセンサコイル１５
を配置している。センサコイル１５とセンサコイル１６
は直列に接続し、それぞれに発生する磁束が互いに逆方
向になるようにする。これにより、センサ自体の搬送波
によって発生する磁束はある瞬時をみると、矢印３０，
３１．３２．３３のようになる。
上記構造のインダクタンス形変位センサにおいて、磁性
体材からなる被測物体１７がセンサに接近するか或いは
離れることにより、センサコイル１６及びセンサコイル
１５のインダクタンスが変化する。第３図はセンサ回路
構成を示す図であり、図示するようにセンサコイル１５
とセンサコイル１６とに外部に設けられたダミーコイル
２０を直列に接続した回路に搬送波発生回路１８から、
搬送波を印加し、前記センサコイル１６及びセンサコイ
ル１５のインダクタンスの変化によるダミーコイル２０
の両端の電位変化を、検波回路１９で検出して被測物体
１７の変位を測定する。
体材からなる被測物体１７がセンサに接近するか或いは
離れることにより、センサコイル１６及びセンサコイル
１５のインダクタンスが変化する。第３図はセンサ回路
構成を示す図であり、図示するようにセンサコイル１５
とセンサコイル１６とに外部に設けられたダミーコイル
２０を直列に接続した回路に搬送波発生回路１８から、
搬送波を印加し、前記センサコイル１６及びセンサコイ
ル１５のインダクタンスの変化によるダミーコイル２０
の両端の電位変化を、検波回路１９で検出して被測物体
１７の変位を測定する。
上記インダクタンス形変位センサを外部磁界の存在する
場所で使用する場合、例えば第１図に示すように外部か
らの磁束４０がセンサコア１０に入った場合、この磁束
４０によりセンサコイル１５及びセンサコイル１６に発
生する起電力は第３図に示すように互いに反対方向の起
電力２１及び起電力２２となる。これにより、外部の磁
束４０によりセンサコイル１５及びセンサコイル１６に
発生する起電力は互いに相殺されるから、外部の磁界に
よる雑音が大幅に低減される。
場所で使用する場合、例えば第１図に示すように外部か
らの磁束４０がセンサコア１０に入った場合、この磁束
４０によりセンサコイル１５及びセンサコイル１６に発
生する起電力は第３図に示すように互いに反対方向の起
電力２１及び起電力２２となる。これにより、外部の磁
束４０によりセンサコイル１５及びセンサコイル１６に
発生する起電力は互いに相殺されるから、外部の磁界に
よる雑音が大幅に低減される。
なお、ここでセンサコイル１５及びセンサコイル１６の
インダクタンスは同一にすると共に、磁極１１．磁極１
２及び磁極１３内部の平均磁束密度が同一となるように
センサコイル１５とセンサコイル１６の巻数と各磁極の
断面積を設定する第４図は本発明に係る他のインダクタ
ンス形変位センサの構造を示す図で、同図（ａ）は縦断
面図、同図（ｂ）はその一部平面図である。図示するよ
うに、本実施例ではセンサコア１０の中央部に磁極１１
を貫通する中空部１０ａを形成した構造であり、他は第
１図及び第２図のインダクタンス形変位センサと同一で
ある。
インダクタンスは同一にすると共に、磁極１１．磁極１
２及び磁極１３内部の平均磁束密度が同一となるように
センサコイル１５とセンサコイル１６の巻数と各磁極の
断面積を設定する第４図は本発明に係る他のインダクタ
ンス形変位センサの構造を示す図で、同図（ａ）は縦断
面図、同図（ｂ）はその一部平面図である。図示するよ
うに、本実施例ではセンサコア１０の中央部に磁極１１
を貫通する中空部１０ａを形成した構造であり、他は第
１図及び第２図のインダクタンス形変位センサと同一で
ある。
以上説明したように本発明によれば、コイルを隣合う同
心円状の磁極毎に異なる極性となるように配設及び配線
するから、センサの外部から入る磁束によって発生する
起電力は互いに相殺され、外部磁界による雑音を大幅に
低減でき、より正確な被測体の変位を測定することがで
きるという優れた効果が得られる。
心円状の磁極毎に異なる極性となるように配設及び配線
するから、センサの外部から入る磁束によって発生する
起電力は互いに相殺され、外部磁界による雑音を大幅に
低減でき、より正確な被測体の変位を測定することがで
きるという優れた効果が得られる。
第１図は本発明に係るインダクタンス形変位センサの構
造を示す縦断面図、第２図はその平面図、第３図は本発
明に係るインダクタンス形変位センサの回路図、第４図
は本発明に係る他のインダクタンス形変位センサの構造
を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はその
一部平面図、第５図は従来のインダクタンス形変位セン
サンサ回路図、第７図は外部磁界がある場所で従来のイ
ンダクタンス形変位センサを使用する状態を示す図であ
る。 図中、１０・・・・センサコア、１１，１２．１３・・
・・磁極、１４・・・・基礎部、１５，１６・・・・セ
ンサコイル、１７・・・・被測物体、１８・・・・搬送
波発生回路、１９・・・・検波回路、２０・・・・ダミ
ーコイル。
造を示す縦断面図、第２図はその平面図、第３図は本発
明に係るインダクタンス形変位センサの回路図、第４図
は本発明に係る他のインダクタンス形変位センサの構造
を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はその
一部平面図、第５図は従来のインダクタンス形変位セン
サンサ回路図、第７図は外部磁界がある場所で従来のイ
ンダクタンス形変位センサを使用する状態を示す図であ
る。 図中、１０・・・・センサコア、１１，１２．１３・・
・・磁極、１４・・・・基礎部、１５，１６・・・・セ
ンサコイル、１７・・・・被測物体、１８・・・・搬送
波発生回路、１９・・・・検波回路、２０・・・・ダミ
ーコイル。
Claims (1)
- （１）磁性体で構成されるコアと、該コアに巻線された
コイルを具備し、磁性体からなる被測定体の変位を測定
するインダクタンス形変位センサにおいて、前記コアは
同心円筒状の磁極部と該磁極部の同心円筒状部の片側を
塞ぐ基礎部分とを有すると共に、各々の同心円筒状部と
同心円筒状部はコイルで隔てられ、更に最外周部と中心
部にも磁極を有する形状であり、前記コイルは同心円状
に少なくとも二つ以上あり、各々のコイルのインダクタ
ンスが同一であり、該コイルに流れる搬送波周波数の電
流によって発生する磁束が、互いに隣合う同心円状の磁
極毎に異なる極性となるようにコイルを配線し、前記同
心円状の各々の磁極内部の平均磁束密度が同一となるよ
うに前記コイルの巻数と前記磁極の断面積を設定するこ
とを特徴とするインダクタンス形変位センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34277389A JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
| DE69019491T DE69019491T2 (de) | 1989-12-29 | 1990-12-21 | Verschiebungssensor vom Induktionstyp mit Unempfindlichkeit gegenüber externen magnetischen Feldern. |
| EP90125305A EP0435232B1 (en) | 1989-12-29 | 1990-12-21 | Inductance-type displacement sensor having resistance to external magnetic fields |
| US07/633,849 US5194805A (en) | 1989-12-29 | 1990-12-26 | Inductance-type displacement sensor for eliminating inaccuracies due to external magnetic fields |
| KR1019900022249A KR0165893B1 (ko) | 1989-12-29 | 1990-12-28 | 외부자장에 대한 저항을 가진 인덕턴스형 변위센서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34277389A JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202703A true JPH03202703A (ja) | 1991-09-04 |
| JP2588034B2 JP2588034B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18356387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34277389A Expired - Lifetime JP2588034B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | インダクタンス形変位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588034B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264005A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | 車輪検知装置 |
| JP2011089923A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Asahi Kasei Fibers Corp | センシング部材、及び当該センシング部材を具備するセンサ |
| WO2017149975A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 位置検出装置 |
| KR20190078519A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
| JP2019117185A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
| CN114777630A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 徐薇 | 一种非金属铁氧体精密位移识别检测方法 |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34277389A patent/JP2588034B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264005A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | 車輪検知装置 |
| JP2011089923A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Asahi Kasei Fibers Corp | センシング部材、及び当該センシング部材を具備するセンサ |
| WO2017149975A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 位置検出装置 |
| JPWO2017149975A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2018-10-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 位置検出装置 |
| KR20190078519A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
| JP2019117185A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
| US11759912B2 (en) | 2017-12-26 | 2023-09-19 | Ebara Corporation | Magnetic element and eddy current sensor using the same |
| CN114777630A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 徐薇 | 一种非金属铁氧体精密位移识别检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588034B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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