JPH11326034A - 非接触式振動センサ及び振動検出方法 - Google Patents
非接触式振動センサ及び振動検出方法Info
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- JPH11326034A JPH11326034A JP10148363A JP14836398A JPH11326034A JP H11326034 A JPH11326034 A JP H11326034A JP 10148363 A JP10148363 A JP 10148363A JP 14836398 A JP14836398 A JP 14836398A JP H11326034 A JPH11326034 A JP H11326034A
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】振動体の振動を磁界センサにより高感度で、し
かも非接触式にて検出できる振動センサを提供する。 【解決手段】振動体に取付ける磁界発生素子と、前記振
動体とは非接触で配設する磁界センサ３とからなり、磁
界センサ３には、アモルファス磁性ワイヤに電流を流し
該電流によりアモルファス磁性ワイヤ両端間に発生する
電圧を検出し上記ワイヤの軸方向外部磁界を上記検出電
圧の変化から検出する磁気−インピ−ダンス素子を用い
ることができ、また磁界発生素子には、電流通電導体２
或いは永久磁石を用いる。
かも非接触式にて検出できる振動センサを提供する。 【解決手段】振動体に取付ける磁界発生素子と、前記振
動体とは非接触で配設する磁界センサ３とからなり、磁
界センサ３には、アモルファス磁性ワイヤに電流を流し
該電流によりアモルファス磁性ワイヤ両端間に発生する
電圧を検出し上記ワイヤの軸方向外部磁界を上記検出電
圧の変化から検出する磁気−インピ−ダンス素子を用い
ることができ、また磁界発生素子には、電流通電導体２
或いは永久磁石を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気−インピ−ダン
ス素子（ＭＩ素子）や磁気−抵抗素子（ＭＲ素子）を用
いた非接触式振動センサ及び振動検出方法に関するもの
である。
ス素子（ＭＩ素子）や磁気−抵抗素子（ＭＲ素子）を用
いた非接触式振動センサ及び振動検出方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、振動を検出するには、被検出体に
圧電変換素子、例えば圧電セラミックスを固着し、被検
出体の機械的振動歪を電気量に変換し、この電気量から
振動を検出している。
圧電変換素子、例えば圧電セラミックスを固着し、被検
出体の機械的振動歪を電気量に変換し、この電気量から
振動を検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電変
換素子においては、素子の弾性率や密度や寸法で定まる
共振周期数が存在し、振動周波数がこの共振周波数から
外れるに従い検出感度が低下していき、周波数が変化す
る振動を効率よく検出し難い。また、被検出体の機械的
歪を圧電変換素子に伝達するために圧電変換素子を被検
出体に強固に固着する必要があり、固着面が平坦面に限
られ、その固着も厄介である。周知の通り、電流ｉが流
れている微小部分Δｌにより任意の点ｐに生じる磁界の
強さΔＨは、微小部分の中心から点ｐまでの距離をｒ、
距離ｒとΔｌ部分の接線とがなす角をβとすれば、点ｐ
の磁界ΔＨはビオ・サバ−ルの法則より、
換素子においては、素子の弾性率や密度や寸法で定まる
共振周期数が存在し、振動周波数がこの共振周波数から
外れるに従い検出感度が低下していき、周波数が変化す
る振動を効率よく検出し難い。また、被検出体の機械的
歪を圧電変換素子に伝達するために圧電変換素子を被検
出体に強固に固着する必要があり、固着面が平坦面に限
られ、その固着も厄介である。周知の通り、電流ｉが流
れている微小部分Δｌにより任意の点ｐに生じる磁界の
強さΔＨは、微小部分の中心から点ｐまでの距離をｒ、
距離ｒとΔｌ部分の接線とがなす角をβとすれば、点ｐ
の磁界ΔＨはビオ・サバ−ルの法則より、
【０００４】 ΔＨ＝ｉΔｌ・sinβ/(4πr2)
【００００】で与えられ、距離ｒの微小変化Δｒに対す
る点ｐの磁界変化率は
る点ｐの磁界変化率は
【０００５】 ｜ΔＨ’｜＝ｉΔｌ・sinβ/(2πr3)
【０００６】である。而して、距離ｒが小であれば、｜
ΔＨ’｜を大にでき、磁気的に振動体の変位を検出する
ことは可能である。しかしながら、実際は、距離ｒを小
さくし得ず、従来技術では有効な磁気的な振動検出は困
難である。
ΔＨ’｜を大にでき、磁気的に振動体の変位を検出する
ことは可能である。しかしながら、実際は、距離ｒを小
さくし得ず、従来技術では有効な磁気的な振動検出は困
難である。
【０００７】本発明の目的は、振動体の振動を磁気的に
高感度で、しかも非接触式にて検出できる振動センサを
提供することにある。
高感度で、しかも非接触式にて検出できる振動センサを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る非接触式振
動センサは、振動体に取付ける磁界発生素子と、前記振
動体とは非接触で配設する磁界センサとからなることを
特徴とする構成であり、磁界センサには、アモルファス
磁性エレメントに電流を流し該電流によりアモルファス
磁性エレメント両端間に発生する電圧を検出し上記エレ
メントの軸方向外部磁界を上記検出電圧の変化から検出
する磁気−インピ−ダンス素子を用いることができ、ま
た磁界発生素子には、電流通電導体或いは永久磁石を用
いることができる。本発明に係る振動検出方法は、振動
体に電流を流して磁界を発生させ、前記振動体とは非接
触で配設した上記の磁気−インピ−ダンス素子の出力か
ら前記振動体の振動を検出することを特徴とする構成で
ある。
動センサは、振動体に取付ける磁界発生素子と、前記振
動体とは非接触で配設する磁界センサとからなることを
特徴とする構成であり、磁界センサには、アモルファス
磁性エレメントに電流を流し該電流によりアモルファス
磁性エレメント両端間に発生する電圧を検出し上記エレ
メントの軸方向外部磁界を上記検出電圧の変化から検出
する磁気−インピ−ダンス素子を用いることができ、ま
た磁界発生素子には、電流通電導体或いは永久磁石を用
いることができる。本発明に係る振動検出方法は、振動
体に電流を流して磁界を発生させ、前記振動体とは非接
触で配設した上記の磁気−インピ−ダンス素子の出力か
ら前記振動体の振動を検出することを特徴とする構成で
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る非接触式振動センサの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は同じく側面図をそれぞれ示している。図１にお
いて、１は振動を検出しようとする振動体である。２は
振動体１に取付けた導電体ロッド、２１は直流電源（電
池）、２２は絶縁リ−ド線であり、導電体ロッド２の先
端面の主に直径方向に電流を流している。３は振動体に
対し非接触方式で配設した磁界センサ、３１は磁界セン
サ３の検出部の制御及び増幅部、３２は出力波形表示器
である。上記磁界センサ３には、磁気−インピ−ダンス
効果を利用した磁気−インピ−ダンス素子（ＭＩ素子）
を使用しており、このＭＩ素子の概略は次ぎの通りであ
る。
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る非接触式振動センサの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は同じく側面図をそれぞれ示している。図１にお
いて、１は振動を検出しようとする振動体である。２は
振動体１に取付けた導電体ロッド、２１は直流電源（電
池）、２２は絶縁リ−ド線であり、導電体ロッド２の先
端面の主に直径方向に電流を流している。３は振動体に
対し非接触方式で配設した磁界センサ、３１は磁界セン
サ３の検出部の制御及び増幅部、３２は出力波形表示器
である。上記磁界センサ３には、磁気−インピ−ダンス
効果を利用した磁気−インピ−ダンス素子（ＭＩ素子）
を使用しており、このＭＩ素子の概略は次ぎの通りであ
る。
【００１０】即ち、アモルファス合金ワイヤとして自発
磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が
交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪
乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤに高周波電流し
たときに発生するワイヤ両端間出力電圧中のインダクタ
ンス電圧分は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束
によって円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化
されることにより変動する。而るに、この通電中のアモ
ルファスワイヤにワイヤ軸方向の外部磁界を作用させる
と、上記通電による円周方向磁束と外部磁束との合成に
より上記円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する
磁束の方向が円周方向からずれ、それだけ円周方向への
磁化が生じ難くなり、周方向透磁率μθが変化し、上記
インダクタンス電圧分が変動する。更に、表皮深さδ＝
（２ρ／wμθ）1/2（μθは円周方向透磁率、ρは電気
抵抗率、wは角周波数)がμθにより変化し、このμθが
前記した通り外部磁界によって変化してワイヤ両端間出
力電圧中の抵抗電圧分も外部磁界で変動する。而して、
ＭＩ素子は、これらのインダクタンス電圧分と抵抗電圧
分の双方、すなわち、ワイヤ両端間出力電圧の変動（イ
ンピ−ダンス効果）から外部磁界（ワイヤ軸方向の外部
磁界）を検出するものである。
磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が
交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪
乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤに高周波電流し
たときに発生するワイヤ両端間出力電圧中のインダクタ
ンス電圧分は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束
によって円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化
されることにより変動する。而るに、この通電中のアモ
ルファスワイヤにワイヤ軸方向の外部磁界を作用させる
と、上記通電による円周方向磁束と外部磁束との合成に
より上記円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する
磁束の方向が円周方向からずれ、それだけ円周方向への
磁化が生じ難くなり、周方向透磁率μθが変化し、上記
インダクタンス電圧分が変動する。更に、表皮深さδ＝
（２ρ／wμθ）1/2（μθは円周方向透磁率、ρは電気
抵抗率、wは角周波数)がμθにより変化し、このμθが
前記した通り外部磁界によって変化してワイヤ両端間出
力電圧中の抵抗電圧分も外部磁界で変動する。而して、
ＭＩ素子は、これらのインダクタンス電圧分と抵抗電圧
分の双方、すなわち、ワイヤ両端間出力電圧の変動（イ
ンピ−ダンス効果）から外部磁界（ワイヤ軸方向の外部
磁界）を検出するものである。
【００１１】今、図２に示すように導電体１の通電方向
がｘ方向、アモルファス合金ワイヤ３の方向がｚ方向で
あり、アモルファス合金ワイヤ３が導電体通電路の両端
ｅ−ｅから等距離にあるとすると、長さΔｌによる点ｐ
における磁界ΔＨは、前記式のビオ・サバ−ルの法則
より、
がｘ方向、アモルファス合金ワイヤ３の方向がｚ方向で
あり、アモルファス合金ワイヤ３が導電体通電路の両端
ｅ−ｅから等距離にあるとすると、長さΔｌによる点ｐ
における磁界ΔＨは、前記式のビオ・サバ−ルの法則
より、
【００１２】 ΔＨ＝Iｘ・sinβ・Δｌ/(4πa2)
【００１３】で与えられ、導電体通電路ｅ−ｅに流れる
電流Ｉｘによりアモルファス合金ワイヤ３に作用する磁
界Ｈはアモルファス合金ワイヤ３の軸方向であり、その
大きさは、
電流Ｉｘによりアモルファス合金ワイヤ３に作用する磁
界Ｈはアモルファス合金ワイヤ３の軸方向であり、その
大きさは、
【００１４】 Ｈ＝Iｘcosα/(2πa)
【００１５】となる。図１において、電流Ｉy、−Ｉyに
よる点ｐでの磁界は互いに打ち消し合って現れない。従
って、図１において、振動体１が±ｙ方向に振動すれ
ば、磁界Ｈがその振動周波数で変動し、ＭＩ素子３の出
力が変動し、振動を出力波形表示器３２の出力波形で検
出できる。
よる点ｐでの磁界は互いに打ち消し合って現れない。従
って、図１において、振動体１が±ｙ方向に振動すれ
ば、磁界Ｈがその振動周波数で変動し、ＭＩ素子３の出
力が変動し、振動を出力波形表示器３２の出力波形で検
出できる。
【００１６】上記の通電導電体には、図３に示すような
ル−プを使用することもでき、図３において、点ｐでの
磁界は垂直方向成分のみで、その大きさＨは
ル−プを使用することもでき、図３において、点ｐでの
磁界は垂直方向成分のみで、その大きさＨは
【００１７】Ｈ＝ｉsin2α/(2L)
【００１８】で与えられる。このル−プはその中心線が
上記アモルファス合金ワイヤを通るように振動体に取り
付けられる。
上記アモルファス合金ワイヤを通るように振動体に取り
付けられる。
【００１９】図４の（イ）は本発明に係る非接触式振動
センサの別例を、図４の（ロ）は図４の（イ）における
ロ−ロ断面図をそれぞれ示している。図４において、１
は振動を検出しようとする振動体、２０は絶縁棒２３の
先端に取付けた円盤状の永久磁石であり、絶縁棒２３と
共に振動体１に固定してある。３は振動体１に対し非接
触方式で配設した磁気−インピ−ダンス素子、３１は磁
気−インピ−ダンス素子３の検出部の制御及び増幅部、
３２は出力波形表示器である。
センサの別例を、図４の（ロ）は図４の（イ）における
ロ−ロ断面図をそれぞれ示している。図４において、１
は振動を検出しようとする振動体、２０は絶縁棒２３の
先端に取付けた円盤状の永久磁石であり、絶縁棒２３と
共に振動体１に固定してある。３は振動体１に対し非接
触方式で配設した磁気−インピ−ダンス素子、３１は磁
気−インピ−ダンス素子３の検出部の制御及び増幅部、
３２は出力波形表示器である。
【００２０】図５において、点ｐでの磁界はアモルファ
ス合金ワイヤ（磁気−インピ−ダンス素子）３の軸方向
成分のみで、円盤状磁石２０の単位面積当たりの磁気モ
−メントをφ、円盤状磁石の半径をａ、距離をｒとする
と、その大きさＨは
ス合金ワイヤ（磁気−インピ−ダンス素子）３の軸方向
成分のみで、円盤状磁石２０の単位面積当たりの磁気モ
−メントをφ、円盤状磁石の半径をａ、距離をｒとする
と、その大きさＨは
【００２１】 Ｈ＝φａ2／〔2μ0(a2＋r2)3/2〕
【００２２】で与えられる。従って、図４において、振
動体１が±ｙ方向に振動すれば、磁界Ｈがその振動周波
数で変動し、ＭＩ素子３の出力が変動し、振動を出力波
形表示器３２の表示より検出できる。
動体１が±ｙ方向に振動すれば、磁界Ｈがその振動周波
数で変動し、ＭＩ素子３の出力が変動し、振動を出力波
形表示器３２の表示より検出できる。
【００２３】永久磁石には、図６に示すような棒磁石の
使用も可能である。図６において、磁気モ−メントＭの
磁気双極子２００の点ｐ（距離ｒ、角ψ）でのＲ方向の
磁界Ｈr、及びΨ方向の磁界Ｈψは、
使用も可能である。図６において、磁気モ−メントＭの
磁気双極子２００の点ｐ（距離ｒ、角ψ）でのＲ方向の
磁界Ｈr、及びΨ方向の磁界Ｈψは、
【００２４】 Ｈr＝２Ｍcosψ/(4πμ0ｒ3）
【００２５】 Ｈψ＝Ｍsinψ/(4πμ0ｒ3）
【００２６】で与えられる。
【００２７】従って、図７に示すように、棒磁石２００
の磁気モ−メントＭの方向とアモルファス合金ワイヤ３
の方向とを一致させて両者間の角度を０とすれば、アモ
ルファス合金ワイヤ３に作用する磁界はワイヤ軸方向の
Ｈrのみとなり（Ｈψ＝０）、振動体１が±ｘ方向に振
動すれば、磁界Ｈがその振動周波数で変動し、ＭＩ素子
３の出力が変動し、振動を出力波形表示器３２の表示よ
り検出できる。
の磁気モ−メントＭの方向とアモルファス合金ワイヤ３
の方向とを一致させて両者間の角度を０とすれば、アモ
ルファス合金ワイヤ３に作用する磁界はワイヤ軸方向の
Ｈrのみとなり（Ｈψ＝０）、振動体１が±ｘ方向に振
動すれば、磁界Ｈがその振動周波数で変動し、ＭＩ素子
３の出力が変動し、振動を出力波形表示器３２の表示よ
り検出できる。
【００２８】また、図８に示すように、棒磁石２００の
磁気モ−メントＭの方向をｘ方向とし、ψ＝９０°の位
置にアモルファス合金ワイヤをｘ方向に向けて配設する
こともでき、この場合、アモルファス合金ワイヤ３に作
用する磁界はワイヤ軸方向のＨψのみとなり（Ｈr＝
０）、振動体が±ｙ方向に振動すれば、磁界Ｈがその振
動周波数で変動し、ＭＩ素子の出力が変動し、振動を出
力波形表示器３２の表示より検出できる。
磁気モ−メントＭの方向をｘ方向とし、ψ＝９０°の位
置にアモルファス合金ワイヤをｘ方向に向けて配設する
こともでき、この場合、アモルファス合金ワイヤ３に作
用する磁界はワイヤ軸方向のＨψのみとなり（Ｈr＝
０）、振動体が±ｙ方向に振動すれば、磁界Ｈがその振
動周波数で変動し、ＭＩ素子の出力が変動し、振動を出
力波形表示器３２の表示より検出できる。
【００２９】上記において、ＭＩ素子のアモルファス合
金エレメントにはアモルファス合金ワイヤを用いている
が、アモルファス合金膜（蒸着膜、スパッタリング膜
等）を用いることも可能である。本発明において、磁界
センサには磁気−抵抗素子（ＭＲ素子）を使用すること
もできる。
金エレメントにはアモルファス合金ワイヤを用いている
が、アモルファス合金膜（蒸着膜、スパッタリング膜
等）を用いることも可能である。本発明において、磁界
センサには磁気−抵抗素子（ＭＲ素子）を使用すること
もできる。
【００３０】本発明に係る振動センサの使用形態には、
平面状振動体の数箇所に通電導体または永久磁石を取付
けておき、磁界センサを走行させることによりそれら数
箇所の振動状態を経時的に測定すること、振動センサを
アレイ状に多数箇設け、各箇所の振動状態を合成して全
体の振動状態を把握すること等も含まれる。
平面状振動体の数箇所に通電導体または永久磁石を取付
けておき、磁界センサを走行させることによりそれら数
箇所の振動状態を経時的に測定すること、振動センサを
アレイ状に多数箇設け、各箇所の振動状態を合成して全
体の振動状態を把握すること等も含まれる。
【００３１】請求項５〜６記載の方法により振動体の振
動を検出するには、振動体に直接電流を流して磁界を発
生させ、この磁界の変化を振動体と非接触で配設した磁
界センサ（ＭＩ素子、ＭＲ素子）に出力させ、その出力
の大きさから振動の振幅を、その出力の周波数から振動
周波数を検出していく。
動を検出するには、振動体に直接電流を流して磁界を発
生させ、この磁界の変化を振動体と非接触で配設した磁
界センサ（ＭＩ素子、ＭＲ素子）に出力させ、その出力
の大きさから振動の振幅を、その出力の周波数から振動
周波数を検出していく。
【００３２】
【実施例】〔実施例１〕図１に示す構成の非接触式振動
センサである。磁界センサには、外径５０μｍのＣｏ71
Ｂ15Ｓｉ10Ｆｅ4アモルファスワイヤを用いた磁気−イ
ンピ−ダンス素子を使用し、この磁界センサをインダク
ティブ素子とするコルピッツ発振回路を組立て、更に、
外部磁界によるこの発振回路の振幅変調を復調する復調
回路を接続して検出部を構成した。通電導体には、直径
４０ｍｍ，長さ１００ｍｍのアルミニウム棒の長手方向
に２本の絶縁リ−ド線を互いに逆方向に巻き付け、その
絶縁リ−ド線の先端をアルミニウム棒先端面に直径の距
離を隔ててはんだ付けし、リ−ド線後端に電池を接続し
たものを用い、これらを超音波振動子に両絶縁リ−ド線
先端（はんだ付け点）間の方向（通電導体の通電方向）
が磁界センサのアモルファスワイヤに対し図の位置関係
で、かつａ＝２ｍｍとするように取付けた。磁界センサ
のアモルファスワイヤの通電電流を約４０MHz，約１０m
A、通電導体の通電電流を直流１A、振動子の振動を周波
数４０KHz,振幅２μｍとした。磁界センサの出力を確認
したところ、周波数４０KHzの振動出力であった。ま
た、振動振幅を増減すると、これに伴い磁界センサの出
力も増減し、入力に対応した出力が得られた。
センサである。磁界センサには、外径５０μｍのＣｏ71
Ｂ15Ｓｉ10Ｆｅ4アモルファスワイヤを用いた磁気−イ
ンピ−ダンス素子を使用し、この磁界センサをインダク
ティブ素子とするコルピッツ発振回路を組立て、更に、
外部磁界によるこの発振回路の振幅変調を復調する復調
回路を接続して検出部を構成した。通電導体には、直径
４０ｍｍ，長さ１００ｍｍのアルミニウム棒の長手方向
に２本の絶縁リ−ド線を互いに逆方向に巻き付け、その
絶縁リ−ド線の先端をアルミニウム棒先端面に直径の距
離を隔ててはんだ付けし、リ−ド線後端に電池を接続し
たものを用い、これらを超音波振動子に両絶縁リ−ド線
先端（はんだ付け点）間の方向（通電導体の通電方向）
が磁界センサのアモルファスワイヤに対し図の位置関係
で、かつａ＝２ｍｍとするように取付けた。磁界センサ
のアモルファスワイヤの通電電流を約４０MHz，約１０m
A、通電導体の通電電流を直流１A、振動子の振動を周波
数４０KHz,振幅２μｍとした。磁界センサの出力を確認
したところ、周波数４０KHzの振動出力であった。ま
た、振動振幅を増減すると、これに伴い磁界センサの出
力も増減し、入力に対応した出力が得られた。
【００３３】〔実施例２〕図４に示す構成の非接触式振
動センサである。磁界センサには実施例１で使用したの
と同じものを用いた。直径１０ｍｍ，長さ５０ｍｍのガ
ラス棒の先端面に円盤状のフェライト系永久磁石を接着
剤で固定し、これを超音波振動子に円盤状磁石の中心軸
を磁界センサのアモルファスワイヤの軸線に一致させ、
かつ円盤状磁石先端面からアモルファスワイヤ端までの
距離を１ｍｍとするように取付けた。磁界センサのアモ
ルファスワイヤの通電電流を約４０MHz，約１０mA、振
動子の振動を周波数８０KHz,振幅１μｍとした。磁界セ
ンサの出力を確認したところ、周波数８０KHzの振動出
力であった。また、振動振幅を増減すると、これに伴い
磁界センサの出力も増減し、入力に対応した出力が得ら
れた。更に、共振周波数が４０KHzの超音波振動子を用
い、振幅１μｍの連続波で振振動させたところ、同一周
波数の出力波形が観測された。
動センサである。磁界センサには実施例１で使用したの
と同じものを用いた。直径１０ｍｍ，長さ５０ｍｍのガ
ラス棒の先端面に円盤状のフェライト系永久磁石を接着
剤で固定し、これを超音波振動子に円盤状磁石の中心軸
を磁界センサのアモルファスワイヤの軸線に一致させ、
かつ円盤状磁石先端面からアモルファスワイヤ端までの
距離を１ｍｍとするように取付けた。磁界センサのアモ
ルファスワイヤの通電電流を約４０MHz，約１０mA、振
動子の振動を周波数８０KHz,振幅１μｍとした。磁界セ
ンサの出力を確認したところ、周波数８０KHzの振動出
力であった。また、振動振幅を増減すると、これに伴い
磁界センサの出力も増減し、入力に対応した出力が得ら
れた。更に、共振周波数が４０KHzの超音波振動子を用
い、振幅１μｍの連続波で振振動させたところ、同一周
波数の出力波形が観測された。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係る非接触式振動センサにおい
ては、磁界発生素子を振動体に固定すればよく圧電変換
素子のように応力−歪を伝達を可能とする一体不可分的
な固着を必要としないから、取付け面形状に左右される
ことなく振動検出が可能であり、また共振周波数のない
フラットな周波数特性の振動検出が可能である。特に、
磁界センサにＭＩ素子を使用する場合は、ＭＩ素子が応
答の速い磁化の回転による円周方向の磁束変化を利用す
るものであるから、高速応答であり、超高周波の振動の
検出が可能となる。また、本発明に係る振動検出方法に
よれば、振動体自体に通電により磁界を発生させている
から、磁界センサ固定界面での振動吸収の問題が無く、
伝搬振動の高感度検出が可能となる。
ては、磁界発生素子を振動体に固定すればよく圧電変換
素子のように応力−歪を伝達を可能とする一体不可分的
な固着を必要としないから、取付け面形状に左右される
ことなく振動検出が可能であり、また共振周波数のない
フラットな周波数特性の振動検出が可能である。特に、
磁界センサにＭＩ素子を使用する場合は、ＭＩ素子が応
答の速い磁化の回転による円周方向の磁束変化を利用す
るものであるから、高速応答であり、超高周波の振動の
検出が可能となる。また、本発明に係る振動検出方法に
よれば、振動体自体に通電により磁界を発生させている
から、磁界センサ固定界面での振動吸収の問題が無く、
伝搬振動の高感度検出が可能となる。
【図１】本発明に係る非接触式振動センサの一実施例を
示す図面である。
示す図面である。
【図２】図１の非接触式振動センサにおける通電導体の
磁界発生パタ−ンを示す図面である。
磁界発生パタ−ンを示す図面である。
【図３】本発明において使用する通電導体の別例の磁界
発生パタ−ンを示す図面である。
発生パタ−ンを示す図面である。
【図４】本発明に係る非接触式振動センサの別実施例を
示す図面である。
示す図面である。
【図５】図４の非接触式振動センサにおける磁石円盤の
磁界発生パタ−ンを示す図面である。
磁界発生パタ−ンを示す図面である。
【図６】本発明において使用する棒磁石の磁界発生パタ
−ンを示す図面である。
−ンを示す図面である。
【図７】本発明に係る非接触式振動センサの上記とは異
なる実施例を示す図面である。
なる実施例を示す図面である。
【図８】本発明に係る非接触式振動センサの上記とは異
なる実施例を示す図面である。
なる実施例を示す図面である。
１ 振動体 ２ 通電導体 ２０ 円盤状磁石 ２００ 棒磁石 ３ 磁界センサ
Claims (6)
- 【請求項１】振動体に取付ける磁界発生素子と、前記振
動体とは非接触で配設する磁界センサとからなることを
特徴とする非接触式振動センサ。 - 【請求項２】アモルファス磁性エレメントに電流を流し
該電流によりアモルファス磁性エレメント両端間に発生
する電圧を検出し上記エレメントの軸方向外部磁界を上
記検出電圧の変化から検出する磁気−インピ−ダンス素
子を磁界センサとして用いた請求項１記載の非接触式振
動センサ。 - 【請求項３】電流通電導体を磁界発生素子として用いた
請求項１または２記載の非接触式振動センサ。 - 【請求項４】永久磁石を磁界発生素子として用いた請求
項１または２記載の非接触式振動センサ。 - 【請求項５】振動体に電流を流して磁界を発生させ、前
記振動体とは非接触で配設した磁界センサの出力から前
記振動体の振動を検出することを特徴とする振動検出方
法。 - 【請求項６】アモルファス磁性エレメントに電流を流し
該電流によりアモルファス磁性エレメント両端間に発生
する電圧を検出し上記エレメントの軸方向外部磁界を上
記検出電圧の変化から検出する磁気−インピ−ダンス素
子を磁界センサとして用いる請求項５記載の振動検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14836398A JP3936470B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非接触式振動センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14836398A JP3936470B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非接触式振動センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326034A true JPH11326034A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3936470B2 JP3936470B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=15451098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14836398A Expired - Fee Related JP3936470B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非接触式振動センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3936470B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2391315A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-04 | Innovision Res & Tech Plc | Detection apparatus and detectable component |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS61245002A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-31 | Kaneo Mori | 非接触式線形変位センサ |
| JPS6438615A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-08 | Akai Electric | Converter for mechanocardiogram |
| JPH03243833A (ja) * | 1990-02-21 | 1991-10-30 | Omron Corp | 振動検出装置 |
| JPH06281712A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-10-07 | Yuzo Yoshida | 磁界センサ |
| JPH06283344A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-10-07 | Kaneo Mori | 磁気インダクタンス素子 |
| JPH07181239A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Res Dev Corp Of Japan | 磁気インピーダンス効果素子 |
| JPH0815002A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Tokin Corp | 振動センサ |
| JPH09145808A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Uchihashi Estec Co Ltd | 磁気センサ |
| JPH10115627A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-05-06 | Canon Electron Inc | 車輪の回転検出方法及び装置、並びにタイヤ回転検知方法及び装置、並びにタイヤ回転数検知方法 |
| JPH10170355A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-26 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | 高感度応力検出装置 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP14836398A patent/JP3936470B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Cited By (1)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3936470B2 (ja) | 2007-06-27 |
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