JPH0712931Y2 - 加速度等の検出器 - Google Patents
加速度等の検出器Info
- Publication number
- JPH0712931Y2 JPH0712931Y2 JP4282390U JP4282390U JPH0712931Y2 JP H0712931 Y2 JPH0712931 Y2 JP H0712931Y2 JP 4282390 U JP4282390 U JP 4282390U JP 4282390 U JP4282390 U JP 4282390U JP H0712931 Y2 JPH0712931 Y2 JP H0712931Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- magnetic body
- output
- detector
- windings
- 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 - Lifetime
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Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車等移動体の加減速度等を差動トラン
スによって検出するための検出器に関するものである。
なお、この考案の検出器は、物理量の変化を差動トラン
スで検出する他のセンサ、例えば、位置センサ、傾斜セ
ンサ、圧力センサなどとしても利用できるが、以下の説
明は加速度検出を例に挙げて行う。
スによって検出するための検出器に関するものである。
なお、この考案の検出器は、物理量の変化を差動トラン
スで検出する他のセンサ、例えば、位置センサ、傾斜セ
ンサ、圧力センサなどとしても利用できるが、以下の説
明は加速度検出を例に挙げて行う。
移動体の加速度検出法の１つに、加速度に応じて移動す
る磁性体を差動トランスで検出し、このトランスの２次
コイル部に上記磁性体の変位量に応じた出力変化を生じ
させる方法がある。
る磁性体を差動トランスで検出し、このトランスの２次
コイル部に上記磁性体の変位量に応じた出力変化を生じ
させる方法がある。
第４図は、差動トランスを用いた従来の加速度検出器の
基本構造を示している。図において41は差動トランス42
の１次コイル43を励磁する電源、44、45は互いに逆位相
に接続された差動トランスの２次コイルである。この検
出器は、磁性体46が加速度を受けて、２つの２次コイル
44、45間の中心にある平衡点から変位すると２次コイル
44、45の電圧が比例的に変化して２次側の出力電圧振幅
が増大する。そこで、その出力電圧を増幅回路47、位相
検波回路48、フィルター回路49に通し、処理後の出力を
加速度信号として取出す。
基本構造を示している。図において41は差動トランス42
の１次コイル43を励磁する電源、44、45は互いに逆位相
に接続された差動トランスの２次コイルである。この検
出器は、磁性体46が加速度を受けて、２つの２次コイル
44、45間の中心にある平衡点から変位すると２次コイル
44、45の電圧が比例的に変化して２次側の出力電圧振幅
が増大する。そこで、その出力電圧を増幅回路47、位相
検波回路48、フィルター回路49に通し、処理後の出力を
加速度信号として取出す。
従来のこの種の検出器は、差動トランスの２次コイル部
の出力電圧を加速度に応じた直線出力に変換するために
位相検波回路を用いており、そのため、複雑な回路構成
となってコスト高になると云う課題を有している。
の出力電圧を加速度に応じた直線出力に変換するために
位相検波回路を用いており、そのため、複雑な回路構成
となってコスト高になると云う課題を有している。
この考案は、上記の課題を解決するため、差動トランス
の２つの２次コイルの巻線数に差をつける。
の２つの２次コイルの巻線数に差をつける。
差動トランスが１次コイルを２個備えるものである場合
には、２つの１次コイルの巻線数に差をつけてもよい。
但し、巻線数差を１次コイル、２次コイルのいずれにつ
ける場合にも、巻線数の差は可動磁性体が検出可能領域
にあるときの２次コイル両端の出力電圧変化量よりも巻
線数差による出力電圧が大となる値に定め、この巻線数
差による出力電圧が予め発生するようにしておく。
には、２つの１次コイルの巻線数に差をつけてもよい。
但し、巻線数差を１次コイル、２次コイルのいずれにつ
ける場合にも、巻線数の差は可動磁性体が検出可能領域
にあるときの２次コイル両端の出力電圧変化量よりも巻
線数差による出力電圧が大となる値に定め、この巻線数
差による出力電圧が予め発生するようにしておく。
なお、２次側で得られる合成出力電圧は、増幅回路、整
流回路、フィルター回路等を有する合成出力の処理回路
に通すことによって加減速度に対応したリニア出力に変
換することができる。ここで用いる処理回路は、必要に
応じて増幅・整流後に再増幅を行うようにしてもよい。
流回路、フィルター回路等を有する合成出力の処理回路
に通すことによって加減速度に対応したリニア出力に変
換することができる。ここで用いる処理回路は、必要に
応じて増幅・整流後に再増幅を行うようにしてもよい。
今、入力電源電圧（＝差動トランスの１次コイル電圧）
をV1sin2πft（ｆは電源周波数）、１次コイルの磁束に
よって２つの２次コイルに発生する出力電圧をV2-1sin2
πft、V2-2sin2πftとする。このとき、２つの２次コイ
ル間の巻き数比が仮に1:Sであるなら、出力電圧は、一
方の２次コイルがV2-1sin2πft、他方の２次コイルがSV
2-1sin2πftとなる。また、これ等の出力電圧は、加減
速度をｘ、比例定数をｋとして、それぞれ一方のコイル
が、V2-1′（１＋kx）sin2πft、他方のコイルがS
V2-1′（１−kx）sin2πftとなる（kxは可動磁性体が進
入する側でプラス、逃げる側でマイナス）。ここで、２
つの２次コイルは逆位相となる様に接続されているの
で、その両端の合成出力電圧は、 V2-1′（１−kx）sin2πft −SV2-1′（１−kx）sin2πft ＝｛（１−Ｓ）＋（１＋Ｓ）kx）｝V2-1′sin2πft となる。
をV1sin2πft（ｆは電源周波数）、１次コイルの磁束に
よって２つの２次コイルに発生する出力電圧をV2-1sin2
πft、V2-2sin2πftとする。このとき、２つの２次コイ
ル間の巻き数比が仮に1:Sであるなら、出力電圧は、一
方の２次コイルがV2-1sin2πft、他方の２次コイルがSV
2-1sin2πftとなる。また、これ等の出力電圧は、加減
速度をｘ、比例定数をｋとして、それぞれ一方のコイル
が、V2-1′（１＋kx）sin2πft、他方のコイルがS
V2-1′（１−kx）sin2πftとなる（kxは可動磁性体が進
入する側でプラス、逃げる側でマイナス）。ここで、２
つの２次コイルは逆位相となる様に接続されているの
で、その両端の合成出力電圧は、 V2-1′（１−kx）sin2πft −SV2-1′（１−kx）sin2πft ＝｛（１−Ｓ）＋（１＋Ｓ）kx）｝V2-1′sin2πft となる。
従って、ｘの測定範囲を−α＜ｘ＜αとすると、 ｛１−Ｓ＋（１＋Ｓ）ｋα＞０かつ １−Ｓ＋（１＋Ｓ）ｋ（−α）＞０｝ 又は、 ｛１−Ｓ＋（１＋Ｓ）ｋα＜０かつ １−Ｓ＋（１＋Ｓ）ｋ（−α）＜０｝ 即ち、 又は の式を満足するように巻数比Ｓを設定すると、測定範囲
内において出力電圧は常に同位相となり、位相検波を省
いて整流、平滑化するのみで加減速度に対応したリニア
なDC出力を得ることができる。
内において出力電圧は常に同位相となり、位相検波を省
いて整流、平滑化するのみで加減速度に対応したリニア
なDC出力を得ることができる。
なお、ここでは、２つの２次コイルの巻き数に差をつけ
ることを例に挙げたが、独立した１次コイルを２個備え
る差動トランスを用いる場合には、その２つの１次コイ
ルの巻数に差をつけても同様の作用で位相検波を無用に
することができる。
ることを例に挙げたが、独立した１次コイルを２個備え
る差動トランスを用いる場合には、その２つの１次コイ
ルの巻数に差をつけても同様の作用で位相検波を無用に
することができる。
第１図に、この考案の一実施例としての加速度検出器を
示す。この差動トランス型加速度検出器１は、図中Ａ方
向に加速度が印加されると、ケース２内で板ばね3a、3b
に支持された可動磁性体４が各板ばねを弾性変形させて
図中Ｂ方向に移動する。６は差動トランスの１次コイ
ル、7a、7bは逆位相に接続した２次コイルである。本実
施例では、コイルの巻線数について、１次コイル６を10
00ターン、２次コイル7aを1000ターン、7bを1500ターン
としている。
示す。この差動トランス型加速度検出器１は、図中Ａ方
向に加速度が印加されると、ケース２内で板ばね3a、3b
に支持された可動磁性体４が各板ばねを弾性変形させて
図中Ｂ方向に移動する。６は差動トランスの１次コイ
ル、7a、7bは逆位相に接続した２次コイルである。本実
施例では、コイルの巻線数について、１次コイル６を10
00ターン、２次コイル7aを1000ターン、7bを1500ターン
としている。
この様に、２つの２次コイルの巻き数を異なる値にして
いるため、加速度が加わっていないときにも7a、7b間に
は発生電圧に差が生じており、その差が加速度の発生に
よって増減する。この増減値が加速度に対応しており、
検出可能範囲で差電圧が最も減少したときにも電圧値は
マイナスにならない様に7a、7bの巻き数比を調整してあ
る。
いるため、加速度が加わっていないときにも7a、7b間に
は発生電圧に差が生じており、その差が加速度の発生に
よって増減する。この増減値が加速度に対応しており、
検出可能範囲で差電圧が最も減少したときにも電圧値は
マイナスにならない様に7a、7bの巻き数比を調整してあ
る。
なお、２次コイル間の差電圧は、その後、増幅部、平滑
部、フィルター部から成る出力処理回路（図示せず）に
よってDC信号に変換され、検出器出力として取出され
る。
部、フィルター部から成る出力処理回路（図示せず）に
よってDC信号に変換され、検出器出力として取出され
る。
第２図は、このDC出力を表したもので、可動磁性体４が
板ばねの平衡点に静止している加速度０時には電圧V0が
発生し、加減速度の発生に伴ってV0の値が増減するよう
になっている。
板ばねの平衡点に静止している加速度０時には電圧V0が
発生し、加減速度の発生に伴ってV0の値が増減するよう
になっている。
第３図は、第２実施例である。図において12はケース、
13は板ばねを示している。この加速度検出器11は、差動
トランスの１次コイルが16a、16bの２個に分離されてお
り、それぞれが２次コイル17a、17bに電圧を発生させる
ような構成になっている。本実施例では２次コイルの巻
線数を17a、17bともに1000ターンとし、１次コイル16a
を500ターン、16bを1000ターンとして１次コイル側に巻
き数差をつけた。
13は板ばねを示している。この加速度検出器11は、差動
トランスの１次コイルが16a、16bの２個に分離されてお
り、それぞれが２次コイル17a、17bに電圧を発生させる
ような構成になっている。本実施例では２次コイルの巻
線数を17a、17bともに1000ターンとし、１次コイル16a
を500ターン、16bを1000ターンとして１次コイル側に巻
き数差をつけた。
この場合にも、第１実施例と同様に第２図に示すような
特性の信号を位相検波回路を使うことなく出力させるこ
とができる。
特性の信号を位相検波回路を使うことなく出力させるこ
とができる。
以上説明したように、この考案の検出器は、差動トラン
スの２つの２次コイルの巻線数又は１次コイルが２つあ
る場合には１次コイル、２次コイルのいずれかの巻線数
に差をつけて、検出可能範囲での出力電圧変化量よりも
大きな出力電圧が予め発生するようにしたので、検出中
の位相反転が起こらず、従って、加速度等、被検出物理
量の変化に対してリニアな出力特性を得るための出力処
理回路を簡素化することができ、コスト面で有利になる
と云う効果がある。
スの２つの２次コイルの巻線数又は１次コイルが２つあ
る場合には１次コイル、２次コイルのいずれかの巻線数
に差をつけて、検出可能範囲での出力電圧変化量よりも
大きな出力電圧が予め発生するようにしたので、検出中
の位相反転が起こらず、従って、加速度等、被検出物理
量の変化に対してリニアな出力特性を得るための出力処
理回路を簡素化することができ、コスト面で有利になる
と云う効果がある。
また、出力回路の簡素化により、その信頼性も高まる。
第１図は、この考案の加速度検出器の一例を示す概略構
成図、第２図は実施例の検出器の出力特性を示すグラ
フ、第３図は他の実施例の概略構成図、第４図は従来の
差動トランス型加速度検出器の概略構成を示すブロック
図である。 １、11……加速度検出器、２、12……ケース、3a、3b、
13……板ばね、４、14……可動磁性体、６、16a、16b…
…１次コイル、7a、7b、17a、17b……２次コイル。
成図、第２図は実施例の検出器の出力特性を示すグラ
フ、第３図は他の実施例の概略構成図、第４図は従来の
差動トランス型加速度検出器の概略構成を示すブロック
図である。 １、11……加速度検出器、２、12……ケース、3a、3b、
13……板ばね、４、14……可動磁性体、６、16a、16b…
…１次コイル、7a、7b、17a、17b……２次コイル。
Claims (2)
- 【請求項１】加速度に応じて、或いは位置、傾斜、圧力
等の変化に応じて移動する可動磁性体を差動トランスに
より検出し、このトランスの２次側に上記可動磁性体の
変位量に応じた出力を生じさせる加速度等の検出器にお
いて、２つの２次コイルの巻線数に差を付け、かつ、そ
の差を、可動磁性体が検出可能領域にあるときの２次コ
イル両端の出力電圧変化量よりも巻線数差による出力電
圧が大となる値に定めたことを特徴とする加速度等の検
出器。 - 【請求項２】加速度に応じて、或いは位置、傾斜、圧力
等の変化に応じて移動する可動磁性体を１次コイルを２
個備える差動トランスにより検出し、このトランスの２
次側に上記可動磁性体の変位量に応じた出力を生じさせ
る加速度等の検出器において、上記２つの１次コイルの
巻線数に差をつけ、かつ、その差を、可動磁性体が検出
可能領域にあるときの２次コイル両端の出力電圧変化量
よりも巻線数差による出力電圧が大となる値に定めたこ
とを特徴とする加速度等の検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282390U JPH0712931Y2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 加速度等の検出器 |
| PCT/JP1991/000094 WO1991011723A1 (fr) | 1990-01-31 | 1991-01-29 | Dispositif de mesure d'acceleration et similaire |
| EP19910902799 EP0465673A4 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-29 | Device for measuring acceleration and the like |
| KR1019910001654A KR910014710A (ko) | 1990-01-31 | 1991-01-31 | 가속도등의 검출기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282390U JPH0712931Y2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 加速度等の検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041458U JPH041458U (ja) | 1992-01-08 |
| JPH0712931Y2 true JPH0712931Y2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=31554702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4282390U Expired - Lifetime JPH0712931Y2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-04-19 | 加速度等の検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712931Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP4282390U patent/JPH0712931Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041458U (ja) | 1992-01-08 |
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