JPH1194951A - 磁気鉄物体近接センサ - Google Patents

磁気鉄物体近接センサ

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JPH1194951A
JPH1194951A JP10190934A JP19093498A JPH1194951A JP H1194951 A JPH1194951 A JP H1194951A JP 10190934 A JP10190934 A JP 10190934A JP 19093498 A JP19093498 A JP 19093498A JP H1194951 A JPH1194951 A JP H1194951A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つ若しくは3つ以上の磁石の相互作用フィ
ールドを利用するセンサを提供して、磁束センサの検出
平面にヌル磁束ポイントを定める。 【解決手段】 2つの磁石の同じ極の間に配置されたホ
ール効果磁束センサを使用する近接検出器である。これ
らの磁石の対抗フィールドが、ホール効果センサの検出
平面におけるヌル磁束フィールドを定める。近接する鉄
物体はヌルポイントを偏向し、それ故、センサに磁束を
与える。センサは、鉄物体の存在若しくは非存在を表示
する信号を発生する。製造時に、少なくとも1つの対抗
する磁石のフィールド強さを調整することによって、ホ
ール効果センサに対してのヌルポイントの好ましい空間
位置が定められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、すぐ近くの鉄物体
の存在を検出する磁気近接センサに関する。本発明はま
た、少なくとも2つの磁石を使用する近接センサに関す
るものであり、これら2つの磁石は、ホール効果装置の
ような磁束センサに対して空間的に整列された磁界を与
える。これらの磁石のうちの少なくとも1つの磁石の磁
界は、製造時に磁束センサに対して調整され、若しく
は、チューニングされる。この近接センサは、例えば、
シートベルトのかみ合いを検出するため、また、自動車
のエンジンの構成部品の運動を監視するため、何らかの
メカニズムの金属ラッチのかみ合いを検出するため、若
しくは、何らかの用途のための鉄物体の存在を検出する
ために使用され得る。
【0002】
【従来の技術】磁気センサは、固定磁石によって生成さ
れた磁界に物体が引き起こす変化を検出することによっ
て鉄物体の近接度を検出するために使用され得ることが
知られている。1990年11月13日にWolf等に付与
された米国特許第4,970,463号に開示されてい
る、例えばある1つのそのような装置では、磁束センサ
は、磁石の極端部間の中間点にて永久磁石の横表面に取
り付けられている。この中央位置にて、複数の磁束線を
結合し、ゼロ、即ち、ヌルフィールドを磁束センサの検
出平面に形成する。鉄物体が磁石の端部に向かって動か
されたとき、これらの磁束線は鉄物体に向かってシフト
され、これにより、フィールドのヌルポイントが検出平
面から離れるようにシフトされ、磁束はその平面を貫通
する。この磁束はセンサに電気信号を発生させる。この
電気信号は、永久磁界のヌルポイントのシフトを表示
し、これにより、鉄物体の存在を表示する。
【0003】幾つかの磁気近接センサを製造するにあた
り、永久磁石の磁界のヌルポイントを整列させることが
必要である。大容量のこのような検出器を矛盾なく、安
価に製造することは非常に困難であることが分かってい
る。なぜなら、永久磁石の磁界には、ヌルポイントの整
列に悪影響を与える自然変動が存在するからである。こ
の処理は時間がかかるものであり、また、比較的コスト
もかさむ。また、この磁石は移動され得ることから、近
接検出装置の他の構成部品とともに注封される場合に、
整列がずれることもある。製造時のこの整列問題は、永
久磁石の磁界をチューニングし、これによりヌルポイン
トの位置を調整することによって、幾つかの装置につい
て解決されている。例えば、チューニングプロセスは、
1995年6月7日に出願された名称“Ferrous Articl
e Proximity Detector with Differential Magnetic Se
nsor Element”の、Ramsden の米国出願第08/47
3,225号に開示されている。この出願は本発明の所
有者によって所有され、本明細書に参照によって組み入
れられている。
【0004】近接検出器は、磁石の中間、又は、北極若
しくは南極のいずれかに配置されたホール効果センサと
単一の磁石とで形成され得る。このような検出器は簡易
であるという利点を有するが、1つの磁石しか使用しな
い結果、幾らか感度に欠ける。更に言えば、磁石チュー
ニング処理が製造時に使用された場合には、例えば、非
常に容易にチューニングされ得るAlNiCo磁石を使
用する必要がある。より強力な磁石、例えば、希土類磁
石は、チューニング処理での使用のために許容し得るも
のである必要はない。なぜなら、これらの磁石はたとえ
近接検出器で用いるのに有用であるとしても、容易には
チューニングされないからである。これらの発行物と考
察事項を考慮すると、本発明の目的は、比較的簡易で、
高価でなく、製造が容易な、近接センサを提供すること
である。本発明の他の目的は、2つ若しくは3つ以上の
磁石の相互作用フィールドを利用するセンサを提供し
て、磁束センサの検出平面にヌル磁束ポイントを定める
ことである。本発明の他の目的は、少なくとも2つの異
なる種類の磁石を用いる磁束センサを提供することであ
り、一方の磁石は、高密度の磁束フィールドを有し、も
う一方の磁石は、製造工程時に容易にチューニングされ
得る、より低密度のフィールドを有する。本発明の他の
目的は、鉄物体によって生じた磁束変化に対する感度が
非常に高く、簡易で、しかも、比較的高価でない、近接
検出器を提供することである。
【0005】これらの及び他の目的は以下の記載から明
らかになるだろう。
【0006】
【発明の概要】本発明の目的を達成するため、及び、従
来技術の問題点を克服するため、本発明の磁気近接セン
サは、同じ極が互いに面するようにして位置付けられた
少なくとも2つの磁石と、それらの間に配置された磁束
センサとを利用する。磁石の相互作用磁束フィールド
が、磁束センサに対するヌルフィールドポイントを定め
る。鉄物体がいずれかの磁石の自由端に近接するように
されたときに、このヌルフィールドはシフトされ、磁束
センサは、シフトされた磁界に応答して電気信号を発生
し、鉄物体の存在を表示する。本発明の一実施例では、
この磁束センサは、製造時にチューニングされた2つの
AlNiCo磁石の間に配置されている。
【0007】本発明の他の実施例では、これらの磁石は
矩形であってもよく、また、磁束センサに対して対角的
に配置されていてもよい。本発明の他の実施例では、磁
束センサは、AlNiCo磁石と希土類似磁石との間に
配置されている。
【0008】
【発明の実施形態】図1は、Worcester, MA の Allegro
MicroSystems, Inc. から商業的に利用可能なホール効
果磁束センサ1の回路図である。図1に示されたこの装
置は、A3141というモデル名称である。この磁束セ
ンサ1は、磁界の強度を検出するホール効果セル3を有
する。このセルは、セルの平らな表面に対して実質的に
直角に配置された磁束にのみ応答する。セルの中央部
は、検出のために必要とされるフィールド整列を表示す
るために一般に「x」というマークが付けられている。
このセンサに関連する回路は既知の方法で構成すること
ができ、この回路は、検出された磁束強度に応答してO
N若しくはOFF状態を表示する出力電圧若しくは電流
信号を与える。動作中、この装置は、所定レベルを超過
するフィールド強度に応答してON状態を表示する1つ
の電気信号と、所定の低レベルより小さなフィールド強
度に応答してOFF状態を表示するもう1つの電気信号
を発生する。例えば、センサ1は、100ガウスより大
きな検出磁界に応答してON信号を発生し、また、45
ガウスより小さな検出磁界に応答してOFF信号を発生
することができる。この作業範囲は説明のみを目的とし
て示されていることを理解すべきである。この回路は、
所定の電気信号を定めるために使用することができ、こ
の電気信号は所定のフィールド強度についての磁束セン
サのON、OFF状態に応答する。
【0009】図2は、図1のホール効果センサの断面図
を示す。図2に示されるように、センサの回路は約60
ミル四方のシリコンダイ7によって設けられている。こ
のダイはホール効果セル3を含んでおり、このホール効
果セル3は、シリコンダイ7の平面中のその検出平面と
ともに示されている。このダイ7は、保護包装のよう
な、ダイの上に形成されたプラスチックハウジング9内
に収容されている。ダイのパワー入力・信号出力リード
11は、ハウジング9の外側に延びており、ホール効果
センサを、検出磁界に応答して発生された電気信号を検
出する外部回路に電気的に接続する。商業的に利用可能
な特別のホール効果磁束センサが、以下に開示された磁
気近接センサの装置とともに使用される構成部品を示す
ために、一例として示されている。この特別の装置は説
明のみを目的として示されていることを理解すべきであ
る。他の型のホール効果磁束センサを使用することもで
きる。例えば、このセンサは、検出された磁界の強度の
大きさに対応する振幅を有した連続的な電気信号を発生
するために既知の方法で動作し得る。また、マグネト抵
抗センサのような他のタイプの磁束センサを使用するこ
ともできる。
【0010】図3は、磁界に応答した図面1、2の磁束
センサの動作を示すヒステリシス曲線を示している。こ
のセンサは、検出された磁界がゼロから増加している
が、所定の動作ポイントBOPより小さいときに、OF
F状態を表示するため、特性低レベル電圧若しくは電流
信号を発生する。このセンサは、検出された磁界がその
動作ポイントBOPを超過したときに、ON状態を表示
するため、特性高レベル電圧若しくは電流信号を発生す
る。ON状態は、その後、検出された磁束の強度が所定
の解除ポイントBrp以下に降下するまで維持される。
図4は、図1、2のホール効果磁束センサ1を利用する
近接検出器13の一実施例の斜視図を示している。図4
に示されているように、この磁束センサ1は、AlNi
Co磁石15、17の間に配置されている。これらの磁
石は、センサ1、若しくは、そのハウジング9に隣接し
て配置され、接着され、さもなければ付着されている。
これらの磁石は、それらの同じ、対抗する磁極、例え
ば、それらの北極が、センサ1の向かい合う側に配置さ
れる。図2に関して説明したように、センサ1のホール
効果セルは、磁石15、17に対して加圧されたセンサ
の面に並列な平面に配置されている。このホール効果セ
ルはそれ故、センサの側面とホールセルの検出平面に対
して直角である矢印18によって示されるように向けら
れた磁束に応答する。これらの磁石15、17は矩形と
して示されているが、それらが使用される用途にとって
適当などのような所望の形状とすることもできる。
【0011】図5は、磁石15、17とセンサ1を包む
注封材料19に配置されたときの、図4の近接検出器の
側面の線図を示す。この注封材料は、プラスチックであ
ってもよいし、磁気特性を有しないいずれかの他の適当
な電気絶縁物質であってもよい。磁石15、17はこの
注封材料に完全に包まれた状態で示されているが、この
装置は、例えば図6に示されているように、磁石の端面
が注封材料の外側に露出されるように構築することも可
能である。また、磁石15、17のうちの1つの磁石の
みの面が、注封材料19の表面から露出されてもよい。
このホール効果センサの電圧入力・出力信号リード11
は、注封材料の外部に延びており、このため、近接検出
器は、検出された磁束強度に対応する出力信号を検出す
る回路(図示されていない)に接続され得る。
【0012】図5は、鉄物体が存在しないときの近接検
出器を示している。この動作モードでは、磁石15、1
7のフィールドは、互いに向かい合わされており、それ
故、ホールセル3の検出平面に対して直角の磁束は存在
しない。セルはそれ故、Brpより小さい磁束、即ち、
解除ポイントを記録する。OFF状態に対応する電気信
号が、それ故、センサ1によって発生される。図7は、
鉄物体21の存在下における図5の近接検出器を示す。
鉄物体21が磁石15、17の南極面の1つに接近する
と、ヌル磁束ポイントは、ホールセル3の検出平面から
シフトし、磁束はそれ故、セルの平面に対して直角に付
与される。鉄物体21が磁石の面のより近くに接近する
と、ヌルポイントの偏向が増加し、従って、セル3の検
出平面における磁束の強度が増加する。鉄物体21が十
分に接近したとき、セル3の検出面における磁束強度は
Bopを超過し、ホール効果センサはそれ故、ONとな
り、ON状態に対応する電気信号を発生する。鉄物体2
1が磁石の面から離れるように移動された場合、磁束強
度は、それが解除ポイントBrp以下に効果するまで減
少し、ホール効果センサはその後、OFF状態に対応す
る電気信号を発生する。
【0013】図4〜図7の近接センサを製造するにあた
っては、ホール効果セルの検出平面がヌル、若しくは、
ゼロ磁束領域に落ちつくように磁石15、17の対抗フ
ィールドを調整する必要がある。磁石15、17のフィ
ールドは一般に不規則性と相違を有しており、これら
は、ヌルポイントをセル3の検出平面に関して別の所へ
移動させてしまいがちであることから、この調整が必要
である。磁石15、17の磁界は、それ故、磁束検出器
のOFF状態にて調整されて、ヌルフィールドにとって
の適当な空間位置を鉄物体の存在下で与えるようにしな
ければならない。図8は、磁石15、17のフィールド
をチューニングして、ホールセル3の検出平面に関して
最適なヌルフィールドの空間位置を与える装置22の線
図である。動作中、チューニングコイル23、25は、
各磁石15、17を包囲し、比較的強い磁界を与えて、
磁石を所望の度合いまで磁化する。図9は、その磁石1
5の周囲、且つ、隣接に配置されたチューニングコイル
23の側面を示す。
【0014】磁石15、17は、妥当な磁束密度を有
し、且つ、比較的容易に磁化され且つ減磁され得る物質
から形成されていなければならない。AlNiCo磁石
はまた、それらのフィールドを比較的広い温度範囲にて
保持する傾向があるだろう。この特徴は、幅広い温度ス
パンを有する用途にとっては特に有益である。一例とし
て、AlNiCo磁石15、17は、それらの磁界を−
40°C〜85°Cの温度範囲にわたって保持する。チ
ューニングコイル23、25のエネルギー化は、コイル
の印加フィールドの強さを制御し、これによって磁石の
永久誘導フィールドを変更するような、プロセッサ27
によって制御される。従って、近接センサがチューニン
グ装置から取り除かれたとき、磁石15、17は誘導さ
れたフィールドを保持する。
【0015】ホールセンサ1の出力リードはプロセッサ
27に接続されており、したがって、このプロセッサ
は、センサの動作状態を監視することができる。このプ
ロセッサは、センサの状態に関するこの情報に応答し
て、磁石15、17の磁化を制御する。動作中、プロセ
ッサ27は、鉄物体の存在下で、磁束センサ1の電気出
力信号を読み出す。例えば、もし磁界のヌルポイントが
ホール効果センサがオンにされるような程度にまで偏向
された場合には、プロセッサ27はコイル23、25に
エネルギーを与え、磁石15、17に永久磁界を誘導
し、これにより、磁石のフィールドのヌルポイントは、
ホール効果セル3の検出平面に向かってシフトされる。
プロセッサ27はそれ故、ヌルポイントの位置を調整し
て、鉄物体がセンサのある特定の距離の範囲内に近づい
たときに磁気近接センサがオンとなるようなポイントを
定める。磁石15、17の磁界は、この方法でチューニ
ングされ、例えば、.003インチの鉄物体作動間隔を
与えることができる。本発明の範囲内で他の間隔を与え
ることもできる。製造工程の終了時に、磁気テストフィ
ールドに応答して、若しくは、鉄物体の存在及び非存在
下に応答して、ホール効果センサの出力を監視すること
により、検出器の動作が再びチェックされる。
【0016】連続出力ホール効果磁束センサが使用され
た場合、プロセッサ27は、ヌルポイントの位置を調整
し、これにより、センサの磁束出力信号応答曲線を調整
することができる。この曲線は、鉄物体の非存在、及
び、そのような物体のある特定の距離における存在に応
答して、所定の大きさの出力信号を与えるように調整さ
れ得る。図10は、ホール効果近接検出器の他の実施例
の斜視図を示している。円筒磁石33、35は、ホール
効果センサ1の反対の面に隣接して配置され、接着さ
れ、さもなければ付着されている。これらの磁石は、A
lNiCoで形成されていてもよい。ホール効果近接セ
ンサは、図5、図7に関して前述したように注封され得
る。図10の検出器の動作は、図4の検出器に関して記
述されているものと同じである。図4の実施例と同様
に、磁石33、35は、ホール効果磁束センサに付着さ
れた、それらの北極の双方、若しくは、それらの南極の
双方の中の、いずれかを有することができ、所望とする
どのような形状とすることもできる。
【0017】図11は、ホール効果近接検出器の他の実
施例を示しており、ここでは、ホール効果センサ1は、
AlNiCo磁石37と希土類磁石39との間に配置さ
れている。これらの磁石は、センサに隣接して配置さ
れ、接着され、さもなければ付着されている。サマリウ
ムコバルト(SmCo)で作られた希土類磁石が記述し
た方法における使用には適している。しかしながら、本
発明は、この物質で作られた希土類磁石の使用に限定さ
れるものではない。近接検出器が製造工程時にチューニ
ングされ得るようにAlNiCo磁石37が設けられて
いる。希土類磁石39は、そのフィールドを調整するた
めに望ましくない高い磁化レベルを必要とすることか
ら、チューニング処理にはあまり適していない。希土類
磁石はまた、滑らかなエネルギー/ガウス曲線(BH曲
線)を有しておらず、このため、磁化強度の範囲にわた
って容易には調整され得ないことから、チューニングに
は都合の良いのものではない。故に、チューニングは、
磁石37の周囲に配置された単一コイルによって達成さ
れ得る。一般には、同じ自動チューニング処理が使用さ
れる。しかしながら、ヌルフィールドの調整は、AlN
iCo磁石37だけを磁化することによって達成され
る。
【0018】図12は、磁束検出器の他の実施例を示し
ており、ここでは、対抗磁極、例えば、2つの磁石4
1、43の北極が、ホール効果センサ1に対して対角的
に位置付けられている。これらの磁石は、センサに隣接
して配置され、接着され、さもなければ付着されてい
る。製造時に、磁石41、43の磁界は、前述したよう
にチューニングされ、フィールドのヌルポイントをホー
ル効果セルの検出平面に調整する。金属物体21が2つ
の磁石のうちのいずれかに接近したときに、磁石の角に
おける磁束はシフトされ、ホール効果セル3の検出平面
に付与される。図13、図14は、鉄物体近接センサと
して動作する本発明の磁束センサのための1つの使用法
を示している。図13に示されているように、シートベ
ルトの端部45は、図14に示された鉄ラッチ49を受
け入れるような大きさにされている開口47を有する。
図14の側面図に示されているように、シートベルトの
端部がその受け機構(図示されていない)に挿入された
ときに、ラッチ49が開口47を通過し、これによりか
み合って、ベルトの端部45を保持する。ラッチ49が
開口47を通過する際、ラッチ49の鉄端部がホール効
果近接センサ13の磁石の端部の隣接を慴動する。この
近接センサは、前に述べたいずれの実施例に従っても形
成され得る。しかしながら、図4〜図7の実施例が現時
点では好ましいとされている。なぜなら、それは比較的
安価であり、温度に対する感覚が鈍く、また、製造時に
容易にチューニングされ得るからである。図14に示さ
れているように、センサ13の電気出力信号は、自動車
用のシートベルトモニタ機構51に適用される。このモ
ニタ機構51は、自動車が発進、即ち、動作中であると
きに、シートベルトがかみ合わされていない場合に信号
を送るような、簡易な光、若しくは、可聴アラームとす
ることができる。
【0019】ホール効果センサを利用する実施例を記述
してきたが、前に述べたように、本発明はホール効果セ
ンサの使用に限定されるものではない。例えば、マグネ
ト抵抗が、磁束に応答する信号を与えることができる。
この信号は、検出された磁束の大きさを表示するような
電圧、若しくは、電流のいずれかを与えるために、既知
の方法で使用される。磁石は、解除ポイントBrpのた
めの、マグネト抵抗に対するヌルフィールドを定めるた
めに、前述した位置に配置される。鉄物体の接近によ
り、このヌルポイントにシフトが生じ、また、マグネト
抵抗に磁束が与えられる。マグネト抵抗はその後、磁束
が動作ポイントBopを超過したときに、信号を与える
ように動作する。マグネト抵抗はまた、検出された磁束
強度に対応する大きさを有する電気信号を与えるため使
用され得る。
【0020】これらの実施例は、ホール効果センサに隣
接して配置され、若しくは、付着された北極を有する対
抗する磁石に関して記述されているが、これらの実施例
は、ホール効果、若しくは、他の磁束センサに隣接して
配置され、若しくは、付着された対抗磁石の南極を用い
ても、記述した通りに動作することを理解すべきであ
る。更に言えば、前述した本発明の実施例は、例えば、
シートベルトラッチのかみ合いを検出するために使用さ
れ得るが、本発明はこの用途に限定されるものではな
い。本発明の磁気近接検出器は、鉄物体の検出に必要と
されるどのような用途に対しても使用され得る。本発明
を、その意図、若しくは、本質的特徴から逸脱すること
なく他の特別な形態で実施することも可能である。本発
明の実施例はそれ故、全ての点について例示として考え
られるべきであって、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ホール効果センサの従来技術の回路図を示す
図。
【図2】図1の従来技術のホール効果センサの構成部品
の断面図。
【図3】図1のホール効果センサのヒステリシス動作曲
線のグラフ。
【図4】本発明のホール効果近接センサの一実施例の斜
視図。
【図5】鉄物体が近接していない図4の注封装置の線
図。
【図6】その磁石の端部が露出されている注封型ホール
効果近接センサを示す図。
【図7】鉄物体の存在下における図4の注封型装置の線
図。
【図8】関連磁束センサの検出平面に対して2つの磁石
のヌルフィールドを自動的にチューニングする装置の一
部部分における線図。
【図9】図8の装置のチューニングコイルと磁石の側面
図。
【図10】円筒形磁石を有するホール効果近接センサの
他の実施例の斜視図。
【図11】AlNiCoと希土類磁石を有するホール効
果近接センサの他の実施例の斜視図。
【図12】鉄物体の存在下にて対角的に配列されている
構成部品を有した注封型近接センサの他の実施例を示す
図。
【図13】シートベルトの端部の平面図。
【図14】本発明による近接センサと鉄ラッチとに関連
するシートベルトの端部の側面を示す図。
【符号の説明】
1 センサ 3 ホール効果セル 7 シリコンダイ 9 ハウジング 13 近接検出器 15 磁石 17 磁石 11 リード 21 鉄物体

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁束検出器において、 少なくとも1つの磁束検出部分を有する磁束センサと、 この磁束センサの向かい側に配置された同じ極を有する
    少なくとも2つの磁石であって、これらの磁石の対抗フ
    ィールドは、近接する鉄物体や他の磁界が存在しない状
    態において前記センサの前記磁束検出部分の隣接に位置
    付けられるヌル磁束ポイントを定める、前記少なくとも
    2つの磁石と、 近接する鉄物体や他の磁界に応答して前記少なくとも1
    つの磁束検出部分によって検出された磁束の大きさに対
    応する電気信号を発生する回路と、を備えることを特徴
    とする磁束検出器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石は各々、AlNiCo磁石である磁束検出器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石のうちの一方はAlNiCo磁石であり、前記磁
    石のうちの他方は希土類磁石である磁束検出器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石は矩形である磁束検出器。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石は円筒形である磁束検出器。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石のうちの少なくとも1つは矩形である磁束検出
    器。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁石のうちの少なくとも1つは円筒形である磁束検出
    器。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁束センサはホール効果センサである磁束検出器。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の磁束検出器において、前
    記磁束センサはマグネト抵抗である磁束検出器。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の磁束検出器において、
    前記回路は、検出された磁束強度が所定の最大レベル以
    上であるときに第1の電気信号を発生し、検出された磁
    束強度が所定の最低レベル以下であるときに第2の電気
    信号を発生する磁束検出器。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の磁束検出器におい
    て、前記第1の電気信号は所定の最大電流であり、前記
    第2の電気信号は所定の最低電流である磁束検出器。
  12. 【請求項12】 請求項10記載の磁束検出器におい
    て、前記第1の電気信号は所定の最大電圧であり、前記
    第2の電気信号は所定の最低電圧である磁束検出器。
  13. 【請求項13】 請求項1記載の磁束検出器において、
    前記回路は、検出された磁束の大きさに対応する振幅を
    有する電気信号を発生する磁束検出器。
  14. 【請求項14】 請求項1記載の磁束検出器において、
    前記磁石は矩形であり、前記磁束センサの向かい合う角
    に隣接して配置されており、これにより、前記磁石の角
    から集められた磁束は、前記磁束センサの前記少なくと
    も1つの磁束検出部分の隣接にヌル磁束フィールドを定
    める、磁束検出器。
  15. 【請求項15】 請求項1記載の磁束検出器において、
    更に、該磁束検出器は、あるメカニズムを備えており、
    該メカニズムは、このメカニズムとかみ合ったり、この
    メカニズムから解放される鉄ラッチを有しており、該鉄
    ラッチは、ラッチがかみ合わされたときに前記磁束検出
    器の前記磁石のうちの1つに隣接して動くものであり、
    前記回路は、前記ラッチの存在と前記メカニズムのラッ
    チ状態とを表示する電気信号を発生する、磁束検出器。
  16. 【請求項16】 請求項1記載の磁束検出器において、
    更に、該磁束検出器は、前記磁石のうちの少なくとも1
    つの磁石のフィールドの強さを調整することによって前
    記磁束検出部分に対しての前記ヌル磁束ポイントの空間
    位置を定める手段を有しており、前記ヌル磁束ポイント
    は、前記検出された磁束が前記磁束センサにとっての解
    除ポイント(Brp)以下であるようなポイントであ
    る、磁束検出器。
  17. 【請求項17】 請求項15記載の磁束検出器におい
    て、前記回路は、前記磁束センサの解除ポイント(Br
    p)動作状態を表示する電気信号を発生する、磁束検出
    器。
  18. 【請求項18】 請求項1記載の磁束検出器において、
    該磁束検出器は、2対の磁石を有しており、これら各対
    の磁石は、前記センサの向かい側に配置された同じ極を
    有している、磁束検出器。
  19. 【請求項19】 近接検出器において、 磁束を検出して、この検出された磁束の大きさに対応す
    る電気信号を発生する検出手段と、 前記検出手段の向かい側の同じ磁極から一定の磁束を与
    える付与手段と、 前記一定の磁束を変更し、これにより、前記検出手段に
    よって検出される磁束を増大させる変更手段と、を備え
    ることを特徴とする近接検出器。
  20. 【請求項20】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、前記変更手段は、前記検出手段に隣接して配置され
    た鉄物体である近接検出器。
  21. 【請求項21】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、前記付与手段は、少なくとも2つの磁石を有する近
    接検出器。
  22. 【請求項22】 請求項21記載の近接検出器におい
    て、前記磁石の少なくとも1つはAlNiCo磁石であ
    る近接検出器。
  23. 【請求項23】 請求項21記載の近接検出器におい
    て、前記磁石のうちの一方はAlNiCo磁石であり、
    前記磁石のうちの他方は希土類磁石である近接検出器。
  24. 【請求項24】 請求項21記載の近接検出器におい
    て、前記磁石は双方ともAlNiCo磁石である近接検
    出器。
  25. 【請求項25】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、前記付与手段は2対の磁石を含む近接検出器。
  26. 【請求項26】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、前記検出手段は、ホール効果センサを有する近接検
    出器。
  27. 【請求項27】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、更に、該近接検出器は、前記付与手段の磁束を自動
    的に調整して、前記検出手段によって検出される磁束
    が、鉄物体が近接に存在しない状態では所定の解除ポイ
    ントBrpよりも小さくなるようにする自動調整手段を
    有する近接検出器。
  28. 【請求項28】 請求項27記載の近接検出器におい
    て、前記自動調整手段は、鉄物体が近接に存在しない状
    態で総磁束が所定の動作ポイントBopを超過するま
    で、前記付与手段の付近で磁束を一時的に増大させる手
    段を有している近接検出器。
  29. 【請求項29】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、前記変更手段は鉄物体であり、該鉄物体は、前記一
    定の磁束中に配置されており、この一定の磁束を変更
    し、前記検出手段によって検出される磁束を所定の動作
    ポイントBopまで増大させて前記鉄物体の存在を表示
    する、近接検出器。
  30. 【請求項30】 請求項19記載の近接検出器におい
    て、該近接検出器は、更に、 ラッチ位置とラッチ解除位置で動作する受け手段と、 前記ラッチ位置にて前記受け手段とかみ合ってラッチ
    し、前記一定の磁束に入って、前記磁束を変更させ、前
    記検出手段によって検出される磁束を所定の動作ポイン
    トBopまで増大させてラッチ位置を表示する、鉄ラッ
    チ手段と、を有する近接検出器。
  31. 【請求項31】 近接検出器において、 ホール効果磁束検出セルと、 該ホール効果磁束検出セルの向かい側に配置された同じ
    極を有する少なくとも2つの磁石と、 前記ホール効果磁束検出セルによって検出された磁束の
    大きさに対応する電気信号を発生する回路と、を備える
    ことを特徴とする近接検出器。
  32. 【請求項32】 鉄物体の存在を検出する方法におい
    て、 ホール効果センサの向かい側に同じ極の少なくとも2つ
    の対抗磁束フィールドを付与する段階と、 前記ホール効果センサの検出面に前記対抗磁束フィール
    ドのヌルフィールドポイントを定める段階と、 前記ホール効果センサの付近に鉄物体を位置付ける段階
    と、 前記鉄物体の位置付けに応答して前記ヌルフィールドポ
    イントの動きを検出する段階と、を備えることを特徴と
    する方法。
  33. 【請求項33】 請求項32記載の方法において、前記
    定める段階は、更に、前記対抗磁界の少なくとも1つの
    強さを調整することによって、ヌルフィールドポイント
    を検出面へ移動させることを含む方法。
  34. 【請求項34】 鉄物体の存在を検出する方法におい
    て、 ホール効果センサの向かい側に同じ極の少なくとも2つ
    の対抗磁束フィールドを付与する段階と、 前記ホール効果センサの検出面に前記対抗磁束フィール
    ドのヌルフィールドポイントを定める段階と、 前記磁束フィールドの少なくとも1つにおける鉄物体の
    位置付けに応答して前記ヌルフィールドポイントの動き
    を検出する段階と、を備えることを特徴とする方法。
  35. 【請求項35】 請求項34記載の方法において、前記
    定める段階は、更に、前記対抗磁界の少なくとも1つの
    強さを調整することを含む方法。
  36. 【請求項36】 近接検出器において、 磁束を検出して、検出された磁束の大きさに対応する電
    気信号を発生する手段と、 前記検出手段の向かい側にある、対抗する同じ磁極か
    ら、一定の磁束を付与する手段と、を備えることを特徴
    とする近接検出器。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10009173A1 (de) * 2000-02-26 2001-09-06 Bosch Gmbh Robert Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung eines ferromagnetischen Gegenstandes
AU2002363481A1 (en) * 2001-11-05 2003-05-19 Dana Corporation Minature magnetic device package
FR2839361B1 (fr) * 2002-05-06 2004-09-17 Siemens Vdo Automotive Procede et dispositif de reglage d'un detecteur du passage d'une discontinuite d'une piece metallique mobile
US7259550B2 (en) * 2002-07-01 2007-08-21 European Organisation For Nuclear Research - Cern Device for calibration of magnetic sensors in three dimensions
US7974680B2 (en) * 2003-05-29 2011-07-05 Biosense, Inc. Hysteresis assessment for metal immunity
US7433728B2 (en) * 2003-05-29 2008-10-07 Biosense, Inc. Dynamic metal immunity by hysteresis
US7321228B2 (en) * 2003-07-31 2008-01-22 Biosense Webster, Inc. Detection of metal disturbance in a magnetic tracking system
NO320062B1 (no) 2003-11-19 2005-10-17 New Interaction Devices And Te Anordning til a detektere naerhet mellom et forste objekt (malobjekt) og et annet objekt (referanseobjekt), samt tegne-, skrive- og/eller pekeredskap for datapresentasjon etc.
US6870366B1 (en) 2003-12-23 2005-03-22 Trw Automotive U.S. Llc Apparatus for sensing vehicle seat position
DE102004045670B3 (de) * 2004-09-17 2006-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeugniveauerfassung
US7304472B2 (en) * 2005-04-28 2007-12-04 Williams Controls Industries, Inc. Rotary position sensor
US8203332B2 (en) * 2008-06-24 2012-06-19 Magic Technologies, Inc. Gear tooth sensor (GTS) with magnetoresistive bridge
EP2239400B1 (de) * 2009-04-08 2018-09-05 Marquardt GmbH Schlüssel für ein Kraftfahrzeug
DE102009046180A1 (de) * 2009-10-29 2011-05-05 Scambia Industrial Developments Aktiengesellschaft Anhängekupplung
US8917086B2 (en) * 2010-07-20 2014-12-23 Lawrence Livermore National Security, Llc Position sensor for linear synchronous motors employing halbach arrays
DE102010043010C5 (de) 2010-10-27 2017-10-05 Ifm Electronic Gmbh Induktiver Näherungsschalter
US8922207B2 (en) 2011-11-17 2014-12-30 Infineon Technologies Ag Electronic device comprising hall effect region with three contacts
US9316705B2 (en) 2014-05-09 2016-04-19 Infineon Technologies Ag Vertical hall effect-device
US9425385B2 (en) 2014-05-09 2016-08-23 Infineon Technologies Ag Vertical hall effect device
GB2548795A (en) * 2016-03-14 2017-10-04 Reventec Ltd A magnetic position sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1440193B2 (de) * 1961-09-05 1972-01-13 Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München Magnetisch elektrischer signalgeber mit einem hallgenerator
US4156191A (en) * 1977-10-20 1979-05-22 Gulf & Western Manufacturing Company Method and apparatus for adjusting the magnetic coupling between a Hall Effect switch and a permanent magnet
US4970463A (en) * 1989-03-13 1990-11-13 Durakool Incorporated Temperature stable proximity sensor with sensing of flux emanating from the lateral surface of a magnet
DE4025837A1 (de) * 1990-08-16 1992-02-20 Vdo Schindling Hallsensor
US5818222A (en) * 1995-06-07 1998-10-06 The Cherry Corporation Method for adjusting ferrous article proximity detector

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