JPH0390878A - 小型磁気センサー - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、測定対象物に例えば永久磁石のような磁界発
生素子を固定し、測定対象物体の位置変動や回転数を検
出する耐熱性の優れた小形状の磁気センサーに関するも
のである。

（従来の技術） 近年、下作機械や自動＋１（、などのいわゆるメカトロ
ニクス分野も電子電気ｆ学分野など多岐の分野にわたっ
て信頼ＰＬの高い小形状の拉置決めや同転数を検出する
センサーが求められている。

従来、非接触式センサーとして、磁気を応用して位置を
決めたり回転数を検出する磁気センサーはいくつか提案
されている。

例えば、■フェライトを磁心としてそれに巻線を施した
構造としたもの、■同じくカバーマロイ系を磁心として
巻線を施した構造の素子、さらに■アモルファスワイヤ
ーを磁心とした素子等がある。

（発明が解決しようとする課ｇ） 前述のアモルファスワイヤーを磁心に用いた変位センサ
ーは、磁心材料が高磁徽材料であるため、素子を構成す
るうえで、磁心の固定が非常に困難である。このため素
子の構造が複雑になり、小型化するには限界がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、構造かつ単純で小型化が可能で、さらに、耐
環境性にもすぐれた磁気センサーである。

すなわち本発明は、軟磁性特性を有する円形断面でかつ
鉄を主体とする合金からなる結晶質の金属繊維の磁芯に
巻線を施した素子を少なくとも打する磁気センサーであ
って、直接磁芯に巻線を施したことを特徴とする小型磁
気センサーである。

本発明は、極めて磁歪の材料である鉄を上体とする合金
からなる結晶質の金属繊維の磁心を用いるため応力を受
けて出力が低ドするようなことはない。このため磁心に
直接巻線を施すことがＩｉｆ能となるので、素ｒを小型
にできる。

すなわち、本発明は磁心材料として従来材料にない件部
を有する結晶質の金属繊維を使用し、その金属繊維に直
接巻線を施した点に特徴を介するものである。

本発明の磁気センサーの磁心は結晶質材料であるため、
アモルファス材料とは根本的に異なる。

結晶質の磁心材料としては、直径１５０ＩＩ１１以下、
好ましくは１００／！ＩＩ以下の固形断面の鉄を主体と
する合金からなる軟磁気特性を有する金属繊維があげら
れる。

鉄を主体とする軟磁性合金としては、Ｆｅ−８ｔ糸合金
、Ｆｅ−ＡＱ系合金、Ｆｅ−８ｉ−Ａ　Ｑ、系合金など
があげられ、液体急冷法により円形断面の金属繊維に作
製することが好ましい。更に金属繊維は熱処理したもの
を用いるのが好ましい。

これらの合金には磁心としての件部を発揮できる範囲で
第３又は第４元素および微殴の不純物が含まれていても
よい。

また、円形断面繊維の円形とは円断面の最長軸直径Ｄ　
ｗａｘと最短軸直径Ｄｍｌｎの比Ｄｍ１ｎ／Ｄｍａｘが
０．７以上であることを意味する。この［）　ａｋｉｎ
／ｐ　ｗａｘ比は０．８０以上のものが好ましい。

更に、磁心に用いる円形断面繊維の磁気特性としては、
特に磁歪が小さい、すなわちできるだけ磁歪が零に近い
ものを使用するのが好ましい。なぜなら本発明の磁気セ
ンサーは磁心に直接、巻線を施すため、巻線時の応力が
磁心に加わるため、磁歪が大きい材料であるとその応力
により磁気特性が劣化するからである。

本発明は、このような構成とすることができるため、従
来のように磁心を挿入するためのボビン（管）が不必要
となり、より一層センサー素子の小形状化が可能となる
のである。

なお、本発明の磁気センサーを構成するうえ・で磁心を
封１１−１する必要があり、封ｌＬ剤としては耐熱外の
樹脂を使用することが奸ましい。

また使用する巻線も限定されるものではないが、高温耐
久性の点からテフロン又はポリイミドでコートされた電
線を用いるのが好ましい。

（実施例） 磁心としてＦｅ−８，３ｗｔ％Ｓｉ合金からなる直径７
０Ｐ　（Ｄｓｉｎ／Ｄｍａｘ　＝　０　、９５　）　、
長さ２０−ｗ＝の１本の直線状の金属繊維を用い、この
金属繊維に直径１５戸のウレタンコート電線を直接１０
００回巻いた構成とした後、全体をシリコン樹脂でコー
トし、内径１１■外径２關長さ２５醜−の非磁性のステ
ンレスパイプ中に挿入しシリコン樹脂で封止固定した。

こめようにして作製したセンサーは外径２．―φ、長さ
２５關の非常に小型な形状にすることができた。その概
略を図１に示す。磁心に直接コイルを巻回せず、ガラス
管などのボビンに磁心を押入し、そのボビン上にコイル
を巻回した場合、センサー素子の外径は４　ｍｗφであ
ったので、本発明の場合直径で尾、断面積ｌ／４の小形
状化を達成することができた。第２図に第１図のセンサ
ーを用いて測定した外部磁場１．０工ルステツド周波数
５０Ｈｚの時のセンサーの出力波形（室温）を示す。

なお、本発明の磁気センサーを２５０℃の高温大気雰囲
気中に１０００時間放置した後、室温で外部磁場ｌエル
ステッド、周波数５０Ｈｚで測定した結果、出力８０ｍ
Ｖと、高温処理前後で差がなく耐熱性に優れているもの
であった。

また、振幅２０　ａｒｍで１２０回／分の振動を与えな
がら、前記と同一条件（ｌエルステッド、５０Ｈｚ）で
測定したところ、静ＩＬ状態で測定した第２図の出力波
形と同一で耐振動性にも優れていることが確認できた。

（発明の効果） 本発明の磁気センサーは従来のセンサーに較べて尾の直
径（１／４の断面積）とすることができ非常に小形状に
することができる。

史に耐熱ｒｌおよび耐振動ｖ１ミにも優れたセンサー素
子とすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例である磁気センサーの構成概略
図である。 第２図は、実施例で作製したセンサーの出力波形である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟磁気特性を有する円形断面でかつ鉄を主体とす
   る合金からなる結晶質の金属繊維の磁心に巻線を施した
   素子を少なくとも有する磁気センサーであって、直接磁
   心に巻線を施す構造とすることを特徴とする小型磁気セ
   ンサー。