JPH0572305A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
- Publication number
- JPH0572305A JPH0572305A JP23275091A JP23275091A JPH0572305A JP H0572305 A JPH0572305 A JP H0572305A JP 23275091 A JP23275091 A JP 23275091A JP 23275091 A JP23275091 A JP 23275091A JP H0572305 A JPH0572305 A JP H0572305A
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- Japan
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- magnetic
- magnetic sensor
- magnetic field
- coil
- sensor
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】対向する微弱な磁界若しくは磁極間隔が狭い対
向磁界の変位や移動速度を精度よく検知する磁気センサ
を提供する。 【構成】高透磁率磁性体の支持体１６によって支持され
た、保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす非晶質繊維
を磁心１２としその周囲にコイル１３を巻回してなる磁
気センサ１１。
向磁界の変位や移動速度を精度よく検知する磁気センサ
を提供する。 【構成】高透磁率磁性体の支持体１６によって支持され
た、保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす非晶質繊維
を磁心１２としその周囲にコイル１３を巻回してなる磁
気センサ１１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は外部磁界により磁化され
た磁心の磁化変化を前記磁心に巻回したコイルの端子電
圧としてとり出し、前記外部磁界の変化を検出すること
により変位や回転数の検出を行う磁気センサに関するも
のである。
た磁心の磁化変化を前記磁心に巻回したコイルの端子電
圧としてとり出し、前記外部磁界の変化を検出すること
により変位や回転数の検出を行う磁気センサに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気センサは特開昭６０−９７７
１７号公報に開示されており、図１１に示すように保磁
力Ｈcの位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維とその
上に巻回したコイルからなるものであって、図１０に示
すように磁気センサ１の矢印Ａ方向への移動に伴う外部
磁界４との相対的な位置変化により、コイル３にはパル
ス状の出力５が発生する。このパルス数をカウントして
例えば回転数検出などに用いられている。
１７号公報に開示されており、図１１に示すように保磁
力Ｈcの位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維とその
上に巻回したコイルからなるものであって、図１０に示
すように磁気センサ１の矢印Ａ方向への移動に伴う外部
磁界４との相対的な位置変化により、コイル３にはパル
ス状の出力５が発生する。このパルス数をカウントして
例えば回転数検出などに用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記保磁力Ｈ
cの位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維を磁心とす
る、いわゆるパルス発生型磁気センサは、図１２に示す
ように磁石表面からの距離が増加すると磁束密度が低下
する。磁気センサに磁界が届かない状態においては、磁
気センサの全長にわたって磁化反転に必要な磁界が得ら
れないため、磁化反転がスムーズに起こらず、前記コイ
ルにはシャープなパルス電圧が発生せず磁気センサの出
力が低下してしまうという問題点があった。
cの位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維を磁心とす
る、いわゆるパルス発生型磁気センサは、図１２に示す
ように磁石表面からの距離が増加すると磁束密度が低下
する。磁気センサに磁界が届かない状態においては、磁
気センサの全長にわたって磁化反転に必要な磁界が得ら
れないため、磁化反転がスムーズに起こらず、前記コイ
ルにはシャープなパルス電圧が発生せず磁気センサの出
力が低下してしまうという問題点があった。
【０００４】また、磁束の分解能が悪く、対向する磁場
発生体の磁極間隔が５ｍｍ以下になると、図１３（ａ）
のように磁束Ｍが隣接磁極に直接入り込んでしまうた
め、磁気センサ１の磁心２と鎖交せず図１３（ｃ）に示
すように、出力が出ないという問題があった。そのた
め、例えば外部磁界４を磁石ロータとし回転数の検出を
行うように構成すると、磁石ロータ４の磁極間隔寸法を
図１３（ｂ）のように大きくしなければならず、磁極数
を増やそうとすると磁石ロータ４の径が大きくなってし
まい小型化の障害となっていた。
発生体の磁極間隔が５ｍｍ以下になると、図１３（ａ）
のように磁束Ｍが隣接磁極に直接入り込んでしまうた
め、磁気センサ１の磁心２と鎖交せず図１３（ｃ）に示
すように、出力が出ないという問題があった。そのた
め、例えば外部磁界４を磁石ロータとし回転数の検出を
行うように構成すると、磁石ロータ４の磁極間隔寸法を
図１３（ｂ）のように大きくしなければならず、磁極数
を増やそうとすると磁石ロータ４の径が大きくなってし
まい小型化の障害となっていた。
【０００５】本発明は、急激な磁化反転を起こす磁性繊
維を磁心とするパルス発生型の磁気センサであって、対
向する磁場発生体からの磁界が遠くまで及ばない状態に
おいても保磁力の位置で急激な磁化反転を起こさせ、コ
イルに十分なパルス電圧を発生させることができ、ま
た、対向磁界の磁極間隔が狭くても、十分な磁束が磁心
を通るようにし、特に磁石ロータの径が小さく小型化に
好適な磁気センサを提供することを目的とするものであ
る。
維を磁心とするパルス発生型の磁気センサであって、対
向する磁場発生体からの磁界が遠くまで及ばない状態に
おいても保磁力の位置で急激な磁化反転を起こさせ、コ
イルに十分なパルス電圧を発生させることができ、ま
た、対向磁界の磁極間隔が狭くても、十分な磁束が磁心
を通るようにし、特に磁石ロータの径が小さく小型化に
好適な磁気センサを提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明の目的は、磁性体磁心にコイルを巻回し、外
部磁界の変化を前記コイルの端子電圧の変化として検出
する磁気センサにおいて、前記外部磁界の磁場発生体と
対向する前記磁心は、少なくともその一部が保磁力の位
置で急激な磁化反転を起こす磁性材からなる支持体によ
って支持されていることを特徴とする磁気センサによっ
て達成される。
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわ
ち、本発明の目的は、磁性体磁心にコイルを巻回し、外
部磁界の変化を前記コイルの端子電圧の変化として検出
する磁気センサにおいて、前記外部磁界の磁場発生体と
対向する前記磁心は、少なくともその一部が保磁力の位
置で急激な磁化反転を起こす磁性材からなる支持体によ
って支持されていることを特徴とする磁気センサによっ
て達成される。
【０００７】
【作用】上記の構成により、前記高透磁率材料の支持体
により磁束吸い上げ効果が図られ、かつ保磁力の位置で
急激な磁化反転を起こす磁性繊維の全長にわたり所定以
上の磁界を得てスムーズに磁化反転を起こさせると共に
磁気センサの分解能を高めることができる。
により磁束吸い上げ効果が図られ、かつ保磁力の位置で
急激な磁化反転を起こす磁性繊維の全長にわたり所定以
上の磁界を得てスムーズに磁化反転を起こさせると共に
磁気センサの分解能を高めることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 〈実施例１〉磁気センサ１１は、図１に示すようにＦe
−Ｓi−Ｂ系の直径１００μｍ、長さ３０ｍｍの保磁力
の位置で急激な磁化反転を起こす非晶質繊維を磁心１２
としてその周囲に線径５０μｍのコイル１３を１５００
回巻回したものを用意する。
−Ｓi−Ｂ系の直径１００μｍ、長さ３０ｍｍの保磁力
の位置で急激な磁化反転を起こす非晶質繊維を磁心１２
としてその周囲に線径５０μｍのコイル１３を１５００
回巻回したものを用意する。
【０００９】一方、Ｆe−Ｎi系の合金をＬ型に加工した
支持体１６にスリット部１７を形成し、コイル１３を巻
回した磁心１２をさし込んで固定する。
支持体１６にスリット部１７を形成し、コイル１３を巻
回した磁心１２をさし込んで固定する。
【００１０】この磁気センサ１１に対向して厚さ５ｍ
ｍ、直径４８ｍｍの円板外周に６０極着磁した磁石ロー
タ４を配置し１０ｍｍの間隙Ｓをおいて磁石ロータ４を
回転させたときの磁気センサ１１の出力を測定した。
ｍ、直径４８ｍｍの円板外周に６０極着磁した磁石ロー
タ４を配置し１０ｍｍの間隙Ｓをおいて磁石ロータ４を
回転させたときの磁気センサ１１の出力を測定した。
【００１１】その結果、図２に示すような３３０ｍＶの
パルス出力５が発生し、磁石ロータ４の１回転につき６
０パルスの出力が得られることを確認した。
パルス出力５が発生し、磁石ロータ４の１回転につき６
０パルスの出力が得られることを確認した。
【００１２】〈実施例２〉本実施例の磁気センサは、図
３に示すようにＦe−Ｓi−Ｂ系の直径１００μｍ、長さ
３０ｍｍの保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす非晶
質繊維を磁心２２としその周囲に線径５０μｍのコイル
２３を１５００回巻回したものを用意する。
３に示すようにＦe−Ｓi−Ｂ系の直径１００μｍ、長さ
３０ｍｍの保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす非晶
質繊維を磁心２２としその周囲に線径５０μｍのコイル
２３を１５００回巻回したものを用意する。
【００１３】一方、純鉄をコの字型に加工した支持体２
６にスリット部２７を形成し、コイル２３を巻回した磁
心２２をさし込んで固定する。
６にスリット部２７を形成し、コイル２３を巻回した磁
心２２をさし込んで固定する。
【００１４】この磁気センサ２１に対向して外径２６ｍ
ｍ、内径２３ｍｍ、厚さ８ｍｍの円筒磁石外周に２４極
着磁した磁石ロータ４を配置して８ｍｍの間隙Ｓをおい
て磁石ロータ４を回転させたときの磁気センサの出力を
測定した。その結果、図４に示すような３７０ｍＶのパ
ルス出力５が発生し、磁石ロータ４の１回転につき２４
パルスの出力が得られることを確認した。
ｍ、内径２３ｍｍ、厚さ８ｍｍの円筒磁石外周に２４極
着磁した磁石ロータ４を配置して８ｍｍの間隙Ｓをおい
て磁石ロータ４を回転させたときの磁気センサの出力を
測定した。その結果、図４に示すような３７０ｍＶのパ
ルス出力５が発生し、磁石ロータ４の１回転につき２４
パルスの出力が得られることを確認した。
【００１５】以上説明したように第１、第２実施例は、
略Ｌ字型またはコの字型の磁性体を支持体として、保磁
力の位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維を支持し、
当該磁性繊維にコイルを巻回した構成としたため、磁場
発生体の磁束密度が低く磁界が届かない状態において
も、支持体を構成する磁性体が磁束吸い上げ効果をもつ
ことにより十分なパルス出力を得ることができるという
優れた効果をもたらす。
略Ｌ字型またはコの字型の磁性体を支持体として、保磁
力の位置で急激な磁化反転を起こす磁性繊維を支持し、
当該磁性繊維にコイルを巻回した構成としたため、磁場
発生体の磁束密度が低く磁界が届かない状態において
も、支持体を構成する磁性体が磁束吸い上げ効果をもつ
ことにより十分なパルス出力を得ることができるという
優れた効果をもたらす。
【００１６】なお、本実施例の磁気センサの磁心は、外
部磁界の変化に対しパルス的な磁化反転の起こる材料で
あれば全て適用可能であるが、略Ｌ字型またはコの字型
の支持体のコーナは鋭角部でなくＲ部となるように成形
することにより、磁気歪の発生がもたらす特性の変化を
防止し、正常なパルス状の出力波形が得られように配慮
することが好ましい。
部磁界の変化に対しパルス的な磁化反転の起こる材料で
あれば全て適用可能であるが、略Ｌ字型またはコの字型
の支持体のコーナは鋭角部でなくＲ部となるように成形
することにより、磁気歪の発生がもたらす特性の変化を
防止し、正常なパルス状の出力波形が得られように配慮
することが好ましい。
【００１７】〈実施例３〉磁気センサは、Ｆe−Ｓi−Ｂ
系の直径１００μｍ、長さ２０ｍｍの保磁力の位置で急
激な磁化反転を起こす非晶質磁性繊維を磁心３２とし、
その周囲に線径５０μｍのコイル３３を１５００回巻回
した。そして、これを図５に示すように略Ｕ字型に加工
したものを用意した。
系の直径１００μｍ、長さ２０ｍｍの保磁力の位置で急
激な磁化反転を起こす非晶質磁性繊維を磁心３２とし、
その周囲に線径５０μｍのコイル３３を１５００回巻回
した。そして、これを図５に示すように略Ｕ字型に加工
したものを用意した。
【００１８】この磁気センサ３１に、厚さ５ｍｍ、直径
４８ｍｍの円板外周に６０極着磁した磁石ロータ４を５
ｍｍの間隙Ｓをおいて対向させ、磁石ロータ４を回転さ
せたときの磁気センサの出力を測定した。その結果、図
６に示すような４００ｍＶのパルス出力５が発生し、ロ
ータ１回転につき６０パルスの出力が得られることを確
認した。
４８ｍｍの円板外周に６０極着磁した磁石ロータ４を５
ｍｍの間隙Ｓをおいて対向させ、磁石ロータ４を回転さ
せたときの磁気センサの出力を測定した。その結果、図
６に示すような４００ｍＶのパルス出力５が発生し、ロ
ータ１回転につき６０パルスの出力が得られることを確
認した。
【００１９】本実施例は、磁心とコイルとからなり、外
部磁界の変化をコイル端子電圧として検出する磁気セン
サで、磁石ロータに対し、略Ｕ字型に磁心を構成、配置
したため、磁場発生体の磁極間隔を狭くでき、そのた
め、特に回転センサを構成する場合、磁石ロータ４の直
径を小さくできるという大きな効果をもたらすものであ
る。本実施例の磁気センサ１１の磁心１２は、外部磁界
の変化に対しパルス的に磁化反転の起こる材料であれば
全て適用できる。なお、請求項記載の「少なくともその
一部が保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす磁性材か
らなる支持体によって支持されている」とは、第３実施
例のように「保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす磁
性材からなる略Ｕ字型に成形された支持体を兼ねる磁
心」が含まれることを意味する記述である。
部磁界の変化をコイル端子電圧として検出する磁気セン
サで、磁石ロータに対し、略Ｕ字型に磁心を構成、配置
したため、磁場発生体の磁極間隔を狭くでき、そのた
め、特に回転センサを構成する場合、磁石ロータ４の直
径を小さくできるという大きな効果をもたらすものであ
る。本実施例の磁気センサ１１の磁心１２は、外部磁界
の変化に対しパルス的に磁化反転の起こる材料であれば
全て適用できる。なお、請求項記載の「少なくともその
一部が保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす磁性材か
らなる支持体によって支持されている」とは、第３実施
例のように「保磁力の位置で急激な磁化反転を起こす磁
性材からなる略Ｕ字型に成形された支持体を兼ねる磁
心」が含まれることを意味する記述である。
【００２０】〈実施例１と従来技術の比較〉実施例１と
同一材料、同一長さ、同一コイル巻の従来の磁気センサ
と１０ｍｍの間隙６を隔てた同一の磁石ロータ４とを、
図７のように配置して測定したところ、図９のようにほ
とんど５ｍＶ以下の微弱な出力で、パルスといえる出力
は現われず回転検出は不可能であった。これは、磁性繊
維全体にわたって磁化反転に必要な磁界が得られていな
いためである。
同一材料、同一長さ、同一コイル巻の従来の磁気センサ
と１０ｍｍの間隙６を隔てた同一の磁石ロータ４とを、
図７のように配置して測定したところ、図９のようにほ
とんど５ｍＶ以下の微弱な出力で、パルスといえる出力
は現われず回転検出は不可能であった。これは、磁性繊
維全体にわたって磁化反転に必要な磁界が得られていな
いためである。
【００２１】〈実施例３と従来技術の比較〉実施例３と
同一材料、同一長さ、同一コイル巻の従来の磁気センサ
と５ｍｍの間隙を隔てた同一の磁石ロータ４を、図８の
ように配置して測定したところ、図９のようにほとんど
５ｍＶ以下の微弱な出力でパルスといえる出力は現われ
ず回転検出は不可能であった。これは、狭い磁極間隔で
は磁界変化が検出できないことを示している。
同一材料、同一長さ、同一コイル巻の従来の磁気センサ
と５ｍｍの間隙を隔てた同一の磁石ロータ４を、図８の
ように配置して測定したところ、図９のようにほとんど
５ｍＶ以下の微弱な出力でパルスといえる出力は現われ
ず回転検出は不可能であった。これは、狭い磁極間隔で
は磁界変化が検出できないことを示している。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上記実施例で明らかな通り、高
透磁率磁性材料の磁束吸い上げ効果により磁性繊維全体
にわたりスムーズに磁化反転を起こさせて対向する微弱
な磁界の移動速度を検出し、かつ磁束の分解能を上げる
ことにより小型化に極めて好適な磁気センサを提供する
ことができるなどの顕著な効果を奏する。
透磁率磁性材料の磁束吸い上げ効果により磁性繊維全体
にわたりスムーズに磁化反転を起こさせて対向する微弱
な磁界の移動速度を検出し、かつ磁束の分解能を上げる
ことにより小型化に極めて好適な磁気センサを提供する
ことができるなどの顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例の磁気センサの配置を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】第１実施例の磁気センサの磁界変化検出特性図
である。
である。
【図３】本発明の第２実施例の磁気センサの配置を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】第２実施例の磁気センサの磁界変化検出特性図
である。
である。
【図５】本発明の第３実施例の磁気センサの配置を示す
模式図である。
模式図である。
【図６】第３実施例の磁気センサの磁界変化検出特性図
である。
である。
【図７】従来技術の磁気センサの配置を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】従来技術の磁気センサの配置を示す模式図であ
る。
る。
【図９】従来技術の磁気センサの出力特性図である。
【図１０】従来技術の磁気センサの配置模式図（ａ）と
出力特性図（ｂ）である。
出力特性図（ｂ）である。
【図１１】磁化反転型磁性材料の磁化特性図である。
【図１２】磁石表面からの距離と磁束密度の変化を示す
特性図である。
特性図である。
【図１３】磁極間隔と磁気センサを通る磁束の関係図
（ａ）、（ｂ）と出力波形図（ｃ）、（ｄ）である。
（ａ）、（ｂ）と出力波形図（ｃ）、（ｄ）である。
１、１１、２１、３１ 磁気センサ ２、１２、２２、３２ 磁心 ３、１３、２３、３３ コイル ４ 外部磁界（磁石ロータ） ５ パルス １６、２６ 支持体 １７、２７、 スリット部
Claims (1)
- 【請求項１】磁性体磁心にコイルを巻回し、外部磁界の
変化を前記コイルの端子電圧の変化として検出する磁気
センサにおいて、 前記外部磁界の磁場発生体と対向する前記磁心は、少な
くともその一部が保磁力の位置で急激な磁化反転を起こ
す磁性材からなる支持体によって支持されていることを
特徴とする磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23275091A JPH0572305A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23275091A JPH0572305A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572305A true JPH0572305A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16944173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23275091A Pending JPH0572305A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225536A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Nikkoshi Co Ltd | 回転運動検出装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109479A (en) * | 1978-02-16 | 1979-08-28 | Kyosan Electric Mfg | Magnetic detector |
| JPS58148978A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 磁気検出素子 |
| JPS62200280A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Fuji Electric Co Ltd | 磁性体検出装置 |
| JPH0390878A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-16 | Toyobo Co Ltd | 小型磁気センサー |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP23275091A patent/JPH0572305A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109479A (en) * | 1978-02-16 | 1979-08-28 | Kyosan Electric Mfg | Magnetic detector |
| JPS58148978A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 磁気検出素子 |
| JPS62200280A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Fuji Electric Co Ltd | 磁性体検出装置 |
| JPH0390878A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-16 | Toyobo Co Ltd | 小型磁気センサー |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225536A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Nikkoshi Co Ltd | 回転運動検出装置 |
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