JPH0634692Y2 - クロスコイル形指示計器 - Google Patents

クロスコイル形指示計器

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JPH0634692Y2
JPH0634692Y2 JP14535888U JP14535888U JPH0634692Y2 JP H0634692 Y2 JPH0634692 Y2 JP H0634692Y2 JP 14535888 U JP14535888 U JP 14535888U JP 14535888 U JP14535888 U JP 14535888U JP H0634692 Y2 JPH0634692 Y2 JP H0634692Y2
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、クロスコイルが発生する合成磁界によってマ
グネットロータを回転させ、これと協動して回転する指
針により所定計測量を指示するようになしたクロスコイ
ル形指示計器に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、クロスコイル形計器の駆動部は第7図に示すよ
うに、互いに交差して巻回した一対のクロスコイルL1
L2と、該クロスコイルが発生する合成磁界中に回転自在
に配置したマグネットロータMgと、該マグネットロータ
Mgの中心部の回転軸端に設けた指針Aと、指針Aの回転
位置より計測量を指示するための目盛板Bと、目盛板B
の零点位置に設けられ、指針Aの回転を規制する零点ス
トッパピンPと、指針A及びマグネットロータMgをスト
ッパピンPの方向に付勢する全舞バネCより構成されて
いる。
以上の構成において、第8図のようにクロスコイルL1
L2に電流i1,i2を流したとき各々が発生する磁界Φ
Φは、 Φ=μ1i1n1S1・・・(1) Φ=μ2i2n2S2 (μ1,2:コイルL1,L2の透磁率、n1,2:巻数、S1,2
断面積) となる。一方、マグネットロータMgは磁界Φ,Φ
合成磁界方向に回転するから、その回転角をαとする
と、 となり、コイルL1,L2が同じものであれば、(2)式
は、 となり、回転角度αは駆動電流i1,i2により設定され
る。ここでi1,i2を、 i1=I0cosθ i2=I0cosθ・・・(4) とし、角度θを所定計測量に対応する値にすると、 (3),(4)式より、 となり、α=θとなるから、クロスコイルL1,L2によっ
て発生する合成磁界の方向は第9図に示すように角度θ
の方向となり、マグネットロータMgは全舞バネCに抗し
て所定計測量に対応する回転角θの位置に回転する。従
って、該マグネットロータMgと共に回転する指針Aの位
置を目盛板Bにより読み取ることにより、計測量を認識
することができる。なお、このとき指示値が全舞バネC
の付勢力に負けて所定値から大きくずれることがないよ
うに、合成磁界の大きさを決める駆動電流値i1,i2は、
全舞バネCの付勢力に十分に打ち勝つよう付勢力を考慮
して予め設定される。
ところで、上記クロスコイルに与える駆動電流として所
定計算量に応じたデューティを有するパルス電流を用い
た指示計器が提案されている。第5図はこのようなパル
ス電流によるクロスコイル形指示計器の従来の構成を有
し、同図において、検出センサ1は車速やエンジン回転
数等の計測量に応じた周波数のパルス信号を出力し、該
パルス信号をF/V変換器2にて直流電圧に変換する。直
流電圧はデューティ演算回路3に入力され該直流電圧に
応じた指針Aの回転角度θの正弦及び余弦(sin θ及び
cos θ)を求め、更に第6図に示す各sin θ,cos θに
応じて変化するデューティの特性より、対応する所定の
デューティを求める。デューティパルス発生回路4はこ
のデューティによるパルス信号を発生し、出力回路5を
通して該パルス信号によるパルス電流をクロスコイル
L1,L2に供給する。・クロスコイルL1,L2にはデューテ
ィパルス発生回路4よりのデューティを有するパルス電
圧が供給され、クロスコイルL1,L2にパルス電流が流さ
れるように構成されている。
上記構成において、車速センサ1よりのパルス信号はF/
V変換器2に入力され、直流電圧に変換されてデューテ
ィ演算回路3に入力される。該回路3では直流電圧に応
じたθを演算すると共に、そのθの正弦及び余弦(sin
θ及びcos θ)を算出し、更に第6図より該sin θ,cos
θに応じたデューティを演算する。デューティパルス
発生回路4及び出力回路5により前記デューティを有す
るパルス電圧を生成し、クロスコイルL1,L2に印加する
ことにより、各クロスコイルL1,L2に流れる電流i1,i2
は(4)式に示す値と同様にsin θ及びcos θに比例し
た値となる。従って、上記説明のように合成磁界方向の
角度θは所定計測量に対応して変化し、指針Aは全舞バ
ネCに抗して回転し、該指針Aの回転角度を目盛板Bか
ら読み取ることにより該計測量を認識することができ
る。
なお、目盛板Bの表示範囲より指針Aの回転角度範囲は
予め設定されるので、この回転角度範囲内に所定計測量
に応じて指針Aが回転するようにデューティ演算回路3
より出力される回転角度θのsin θ,cos θに応じたデ
ューティが設定される。また、指針Aは全舞バネCによ
りストッパピンPの方向に付勢されており、計測量が零
のときには指針AはストッパピンPに当接し、該ピンP
に対応する目盛板Bの指示値(例えばスピードメータ等
では「O」、燃料量では「E」)を指示している。
〔考案が解決しようとする課題〕 上述した従来の構成において、クロスコイルL1,L2はパ
ルス電流が供給され、そのデューティが所定計測量に応
じて変化して指針Aを駆動するため、指針Aには常時振
動が加えられる。ストッパピンPに当たる際に異音を発
生する。特にスピードメータに適用したとき、通常電源
を投入し低速状態では、指針AはストッパピンPから離
間しないように構成されているので、前記指針Aの振動
により指針AとストッパピンPとが接触・離間が繰り返
され異音が生じる。
よって本考案は、所定計測量に応じた指針の任意の回転
角度において、ストッパピンとの接触による異音を抑制
したクロスコイル形指示計器を提供することを課題とし
ている。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため本考案により成されたクロスコ
イル形指示計器は、互いに交差する一対のクロスコイル
と、該クロスコイルに所定計測量に応じたデューティの
パルス電流を供給するパルス電流供給手段と、前記パル
ス電流によってクロスコイルが発生する合成磁界の方向
に回転するマグネットロータと、該マグネットロータに
支持され、これと協動して回転する指針と、該指針の回
転を規制するストッパピンとを備え、前記指針の回転に
よる振れ角から所定計測量を指示するものにおいて、前
記パルス電流供給手段が、所定計測量に応じた指針回転
角度がパルス電流供給時において指針とストッパピンと
が接触する可能性のある回転角度範囲であることを検出
する検出手段と該検出手段よりの出力にて前記一対のク
ロスコイルに供給する2つのパルス電流のデューティを
同じ比率で低下させるデューティ制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。
〔作用〕
上記構成において、検出手段により所定計測量に応じた
指針の回転角度が、指針とストッパピンとが接触する可
能性のある回転角度にあることを検出すると、デューテ
ィ制御手段を駆動させ一対のクロスコイルに供給する2
つのパルス電流の所定計測量に応じたデューティを同じ
比率で低下させ、この低下したデューティのパルス電流
をクロスコイルに供給する。これによって、指針の回転
トルクが低下しストッパピンとの接触力が弱められて異
音の発生を抑制できる。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本考案によるクロスコイル形指示計器の一実施
例を示す図であり、同図において、第5図と同一部分に
は同一の符号を付してある。
第1図では、F/V変換器2よりの直流電圧の大きさを検
出する検出回路6と、該検出回路6の出力により制御さ
れてデューティ演算回路3より出力されるデューティを
補正する補正回路7が設けられている。
以上の構成において、検出回路6は、F/V変換器2より
出力される所定計測量に応じた直流電圧に基づいて、指
針Aの回転角度が、クロスコイルにパルス電流が供給さ
れている駆動状態において、指針AとストッパピンPと
が接触する可能性のある角度範囲内であるかを判別す
る。この角度範囲内でなければ、補正回路7は補正動作
を行わずにデューティ演算回路3より演算されたデュー
ティを直接デューティパルス発生回路4に入力し、第5
図と同様に該デューティのパルス電流をクロスコイル
L1,L2に供給する。またF/V変換器2よりの直流電圧が
前記角度範囲内にあれば、検出回路6の出力によって補
正回路7を動作させ、デューティ演算回路3よりのデュ
ーティに所定係数β(0<β<1)を乗算し、この乗算
したデューティをデューティパルス発生回路4に入力す
る。
すなわち、第3図に示すように、計測量に応じた指針A
の回転角度θが前記指針AとストッパピンPとが接触す
る可能性のある角度範囲θであれば、sin θ,cos θ
に応じた係数βを乗算して該計測量に対応するデューテ
ィより小さくする。これによって指針Aの回転トルクが
低下し、指針AがストッパピンPに接触する力を弱め、
異音の発生を抑制する。このとき各コイルL1,L2に供給
されるパルス電流のデューティは同じ係数のβが乗算さ
れているので、クロスコイルの合成磁界方向はもとのデ
ューティによるパルス電流と同じ方向であり、従って指
針Aは計測量に応じた回転角度の位置を指示し、角度θ
の範囲内であっても計測量指示の誤差は生じない。
また、第2図に示すように第1図の実施例におけるデュ
ーティ演算回路3,検出回路6及び補正回路7をCPU8によ
り構成することもできる。第4図は、このようなCPU8に
よる実施例において、該CPU8が行う仕事を示すフローチ
ャート図である。なお、同図において、F/V変換器2は
省略され検出センサ1よりのパルス信号が直接CPU8に入
力されている。
フローチャート図において、まずステップS1において検
出センサ1よりのパルス信号の周波数を演算し、次にス
テップS2に進み該周波数に応じた回転角度θを演算す
る。そしてステップS3においてこの回転角度θのsin θ
とcos θに応じたデューティを演算し、次いでステップ
S4において該デューティが前記角度範囲θ内に対応す
るデューティであるかを判別する。該角度範囲内でなけ
ればステップS6に進みステップS3で求めたデューティを
デューティパルス発生回路4に出力する。また角度範囲
内にあればステップS7に進みステップS3によるデューテ
ィに係数βを乗算し、ステップS6においてこのデューテ
ィをデューティパルス発生回路4に出力する。
なお、上記各実施例において、デューティ演算回路3及
びCPU8は回転角度に対応したデューティを求めるに際
し、全舞バネCの付勢力に十分に打ち勝つ程度の大きな
トルクを保持できるよう付勢力を考慮して演算を行う。
〔効果〕 以上のように本考案によれば、指針の指示誤差を生じる
ことなく指針の振動によるストッパピンとの接触時の異
音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は本考案によるクロスコイル形指示計器
の実施例をそれぞれ示す図、 第3図は本考案による計器における指針の回転角度に対
するクロスコイルに与えるデューティの特性を示す図、 第4図は第2図の実施例におけるCPUが処理するフロー
チャートを示す図、 第5図は従来の計器の構成例を示す図、 第6図は第5図の計器における指針の回転角度に対する
クロスコイルに与えるデューティの特性を示す図、 第7図は一般のクロスコイル形指示計器の外観を示す
図、 第8図,第9図はクロスコイルの動作を説明するための
クロスコイル及び合成磁界方向をそれぞれ示す図であ
る。 1……検出センサ、2……F/V変換器、3……デューテ
ィ演算回路、4……デューティパルス発生回路、5……
出力回路、6……検出回路、7……補正回路、8……CP
U、L1,L2……クロスコイル、A……指針、B……目
盛、C……全舞バネ、P……ストッパピン、Mg……マグ
ネットロータ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに交差する一対のクロスコイルと、該
    クロスコイルに所定計測量に応じたデューティのパルス
    電流を供給するパルス電流供給手段と、前記パルス電流
    によってクロスコイルが発生する合成磁界の方向に回転
    するマグネットロータと、該マグネットロータに支持さ
    れ、これと協動して回転する指針と、該指針の回転を規
    制するストッパピンとを備え、前記指針の回転による振
    れ角から所定計測量を指示するクロスコイル形指示計器
    において、 前記パルス電流供給手段は、 所定計測量に応じた指針回転角度がパルス電流供給時に
    おいて指針とストッパピンとが接触する可能性のある回
    転角度範囲であることを検出する検出手段と、 該検出手段よりの出力にて前記一対のクロスコイルに供
    給する2つのパルス電流のデューティを同じ比率で低下
    させるデューティ制御手段とを備える ことを特徴とするクロスコイル形指示計器。
JP14535888U 1988-11-09 1988-11-09 クロスコイル形指示計器 Expired - Fee Related JPH0634692Y2 (ja)

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CA000607579A CA1325038C (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
GB8917905A GB2226887B (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
DE3925892A DE3925892C2 (de) 1988-11-09 1989-08-04 Kreuzspul-Anzeigevorrichtung
US07/389,880 US5119320A (en) 1988-11-09 1989-08-04 Cross coil type indicator
US07/787,137 US5214597A (en) 1988-11-09 1991-11-04 Cross coil type indicator

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