JPS5821113A - 磁電変換素子を用いた傾度計 - Google Patents
磁電変換素子を用いた傾度計Info
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- JPS5821113A JPS5821113A JP11862681A JP11862681A JPS5821113A JP S5821113 A JPS5821113 A JP S5821113A JP 11862681 A JP11862681 A JP 11862681A JP 11862681 A JP11862681 A JP 11862681A JP S5821113 A JPS5821113 A JP S5821113A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/12—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using a single pendulum
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁電変換素子を用いた頻度計に関する。
磁電変換素子を使用した無接触ポテンショメータの回転
軸を延長し、この回転軸の末端に偏心状態で重りを取付
け、回転軸の回転方向の傾度を求める頻度計は周知であ
る。第１図は従来のこの種の頻度計の一例を示す概略断
面図で、図において１は回転軸を示し、この回転軸１の
先端には断面半円形状の永久磁石２が例えば図示の極性
で取付けられている。永久磁石２と対向する位置に離間
状態で磁性体よりなるバンクヨーク３が非磁性の筺体４
に取付けられている。バックヨーク乙には触ポテンショ
メータを構成している。ちは回転軸１を回転自在に支承
する軸受゛である。回転軸１の末端には重り７が偏心状
態で取付けられている。
軸を延長し、この回転軸の末端に偏心状態で重りを取付
け、回転軸の回転方向の傾度を求める頻度計は周知であ
る。第１図は従来のこの種の頻度計の一例を示す概略断
面図で、図において１は回転軸を示し、この回転軸１の
先端には断面半円形状の永久磁石２が例えば図示の極性
で取付けられている。永久磁石２と対向する位置に離間
状態で磁性体よりなるバンクヨーク３が非磁性の筺体４
に取付けられている。バックヨーク乙には触ポテンショ
メータを構成している。ちは回転軸１を回転自在に支承
する軸受゛である。回転軸１の末端には重り７が偏心状
態で取付けられている。
この重り７が偏心しでいるため、重り７は常に重力の方
向にあり、回転軸１は常に重力の方向に設定される。し
かしながら、この頻度計が設置されらの出力電圧が変化
し、それによって傾度を求めるものである。８は重り７
の１１囲に充填されたシリコンオイル等のダンパー剤で
ある。
向にあり、回転軸１は常に重力の方向に設定される。し
かしながら、この頻度計が設置されらの出力電圧が変化
し、それによって傾度を求めるものである。８は重り７
の１１囲に充填されたシリコンオイル等のダンパー剤で
ある。
このような従来の頻度計では、回転軸１を軸受亀によっ
て回転自在に支承する構造であるため、回転トルクが大
きく、従って応答（レスポンス）が遅く、また構造的に
大型となり、高価となる欠点があった。
て回転自在に支承する構造であるため、回転トルクが大
きく、従って応答（レスポンス）が遅く、また構造的に
大型となり、高価となる欠点があった。
本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、回
転軸をピボット軸受によって支承することによって回転
トルクを小さくし、応答を非常に早くさせるとともに小
型、軽量、安価にした傾度計を提供するものである。
転軸をピボット軸受によって支承することによって回転
トルクを小さくし、応答を非常に早くさせるとともに小
型、軽量、安価にした傾度計を提供するものである。
以下、本発明の実施例につき添付図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第２図は本発明による傾度計の一実施例を示す概略断面
図で、図において１１は回転軸を示し、この回転軸１１
は両端がピボットに形成されており、かつその略中央部
に円板状の磁石取付部１２が同軸に固着され或は一体に
形成されている。このピボット回転軸１１は固定ピボッ
ト軸受１６および可動のピボット軸受１４によって回転
自在に支承されている。固定ピボット軸受１３は支持部
材１５、例えば磁性体よりなるパックヨーク１５の略中
央部に形成された四部に取付けられており、一方用動の
ビホット軸受１４は非磁性体よりなる筐体１６の貫通孔
１７内に螺合されており、回転軸１１の軸線方向に可動
である。回転軸１１は非磁性体（例えば８ＵＳ ３０３
系）で形成されることが好ましい。回転軸１１の磁石取
付部１２には支持部材１５と対向する側に断面長方形状
或は半円形状の永久磁石１８が取付けられており、また
、この永久磁石１８の反対側の磁石取付部１２に重り１
９を例えばねじ２１によって取付ける。重り１９は例え
ば鉄のような磁性体で形成されることが好ましい。支持
部材１５には一対の例えば角形の磁電変換素子、例えば
磁気抵抗素子２０．および２０１ を配置する。これら
磁気抵抗索子２０、および２０１、永久磁石１８、およ
び回転軸１１の配置関係は第６図に示すようになってい
る。この第６図は第２図と対応した配？好関係になって
いないが、実際には傾度０の位置において永久磁石１８
は第６図τこ示すように両磁気抵抗素子２０．
□および２０．に略等しい磁界を印加する位置にあ
り、第２図においては、磁気抵抗素子が２個配置されて
いるということを単に例示するために磁気抵抗素子２０
．および２０．は傾度Ｏの位置から約９０度回転した位
置で図示されている。磁気抵抗素子２０． および２０
鵞 は角形でなくて第４図に示すように半円弧状であっ
ても、あるいはその他の形状であってもよいが、固定の
ピボット軸受１６をさけた状態に配置されることは勿論
である。
図で、図において１１は回転軸を示し、この回転軸１１
は両端がピボットに形成されており、かつその略中央部
に円板状の磁石取付部１２が同軸に固着され或は一体に
形成されている。このピボット回転軸１１は固定ピボッ
ト軸受１６および可動のピボット軸受１４によって回転
自在に支承されている。固定ピボット軸受１３は支持部
材１５、例えば磁性体よりなるパックヨーク１５の略中
央部に形成された四部に取付けられており、一方用動の
ビホット軸受１４は非磁性体よりなる筐体１６の貫通孔
１７内に螺合されており、回転軸１１の軸線方向に可動
である。回転軸１１は非磁性体（例えば８ＵＳ ３０３
系）で形成されることが好ましい。回転軸１１の磁石取
付部１２には支持部材１５と対向する側に断面長方形状
或は半円形状の永久磁石１８が取付けられており、また
、この永久磁石１８の反対側の磁石取付部１２に重り１
９を例えばねじ２１によって取付ける。重り１９は例え
ば鉄のような磁性体で形成されることが好ましい。支持
部材１５には一対の例えば角形の磁電変換素子、例えば
磁気抵抗素子２０．および２０１ を配置する。これら
磁気抵抗索子２０、および２０１、永久磁石１８、およ
び回転軸１１の配置関係は第６図に示すようになってい
る。この第６図は第２図と対応した配？好関係になって
いないが、実際には傾度０の位置において永久磁石１８
は第６図τこ示すように両磁気抵抗素子２０．
□および２０．に略等しい磁界を印加する位置にあ
り、第２図においては、磁気抵抗素子が２個配置されて
いるということを単に例示するために磁気抵抗素子２０
．および２０．は傾度Ｏの位置から約９０度回転した位
置で図示されている。磁気抵抗素子２０． および２０
鵞 は角形でなくて第４図に示すように半円弧状であっ
ても、あるいはその他の形状であってもよいが、固定の
ピボット軸受１６をさけた状態に配置されることは勿論
である。
この場合、磁気抵抗素子２０、と２０２間の間隔／、
（第４図参照）が大きくなると、磁気抵抗素子の人力
−出力電圧間の直線範囲が狭くなる。第５図にこの人力
−出力電圧間の関係を例示する。
（第４図参照）が大きくなると、磁気抵抗素子の人力
−出力電圧間の直線範囲が狭くなる。第５図にこの人力
−出力電圧間の関係を例示する。
磁気抵抗素子２０． と２０．は、回転軸１１の軸心
からみた単位角度当りの面積が３６０度の範囲に亘って
同じに構成されることが直線出力を得る上で好ましい。
からみた単位角度当りの面積が３６０度の範囲に亘って
同じに構成されることが直線出力を得る上で好ましい。
この点半円弧状素子に比べ角形素子の方が直線範囲が狭
くなるが、この直線範囲は使用目的によって適宜決定さ
れる。
くなるが、この直線範囲は使用目的によって適宜決定さ
れる。
本実施例では外径１２ｇの回転軸１１を使用しており、
この場合には磁気抵抗素子２０． ．２０゜は約１４ｗ
（−ｚ＋） の間隔で支持部材１５に配 ５− 置される。素子中０５．．、長さ６ｕの角形磁気抵抗素
子をこの間隔で配置した場合、実験によれば１ラジアン
の回転角０に対して頂線性は０．０４〜０．０６程度に
なる。この棟の装置での傾度測定範囲は通常±９０°の
範囲を多く用いるから、面線性としては十分満足する結
果になる。
この場合には磁気抵抗素子２０． ．２０゜は約１４ｗ
（−ｚ＋） の間隔で支持部材１５に配 ５− 置される。素子中０５．．、長さ６ｕの角形磁気抵抗素
子をこの間隔で配置した場合、実験によれば１ラジアン
の回転角０に対して頂線性は０．０４〜０．０６程度に
なる。この棟の装置での傾度測定範囲は通常±９０°の
範囲を多く用いるから、面線性としては十分満足する結
果になる。
本発明では上記のように構成したので、回転軸ｉｉ＋′
ｌｌピボット軸受１３．１．４によって非常に摩擦の少
ない状態で支承されることになり、回転トルクが非常に
小さくなり、応答が非常に早い。回転軸１１は永久磁石
１８、重り１９の自重で常に第２図に示した重力の方向
Ｇに設定されるから、磁気抵抗素子を取付けた支持部材
１５を含む筐体１６が正しく重力の方向Ｇに向って設定
されていれば、磁気抵抗素子２０−および２０．に印加
される磁界が略均等となり、画素子の特性が略等しいと
すれば、第６図から得られる出力電圧Ｖ Ｏｕ ｔは入
力電圧Ｖｉｎの略％になる。しかしながら、筐体１６が
回転軸１１の回転方向に傾斜していると、例えば第７図
に示すように反時計方向に０５度だ６− けづれていると、永久磁石１８と素子２０．．２０．の
相対位置関係が第７図（Ｈ）に示すように変わり、この
例では素子２０．に素子２０．より大きな磁界が加わる
。すなわち、第５図において■。
ｌｌピボット軸受１３．１．４によって非常に摩擦の少
ない状態で支承されることになり、回転トルクが非常に
小さくなり、応答が非常に早い。回転軸１１は永久磁石
１８、重り１９の自重で常に第２図に示した重力の方向
Ｇに設定されるから、磁気抵抗素子を取付けた支持部材
１５を含む筐体１６が正しく重力の方向Ｇに向って設定
されていれば、磁気抵抗素子２０−および２０．に印加
される磁界が略均等となり、画素子の特性が略等しいと
すれば、第６図から得られる出力電圧Ｖ Ｏｕ ｔは入
力電圧Ｖｉｎの略％になる。しかしながら、筐体１６が
回転軸１１の回転方向に傾斜していると、例えば第７図
に示すように反時計方向に０５度だ６− けづれていると、永久磁石１８と素子２０．．２０．の
相対位置関係が第７図（Ｈ）に示すように変わり、この
例では素子２０．に素子２０．より大きな磁界が加わる
。すなわち、第５図において■。
の出力電圧が得られることになり、この電圧値より傾度
を求めることができる。
を求めることができる。
なお、重り１９は応答を早くするためと補助ヨークを兼
ねたものであるが、重り１９を付加しなくても従来の傾
度針よりも応答はかなり早いので、重り１９は使用しな
くてもよい。すなわち、本願実施例で使用した１、２ノ
の回転軸１１に必要な回転トルクは［１，５ｇ−ｃｍ以
下であり、ベアリング軸受の従来のものより回転トルク
がはるかに小さく、一方永久磁石１８の重量は４ Ｘ
４ Ｘ ５ ＋ｕであればおおよそ０．５ ｇ程度にな
り、永久磁石の自重だけで十分早い応答が得られるから
である。また、静的傾度以外にある程度の動的要素が加
わる場合には、筐体中にシリコンオイル等のダンパー剤
を封入すれば良好なダンピングができ、正確な傾度を求
めることができる。
ねたものであるが、重り１９を付加しなくても従来の傾
度針よりも応答はかなり早いので、重り１９は使用しな
くてもよい。すなわち、本願実施例で使用した１、２ノ
の回転軸１１に必要な回転トルクは［１，５ｇ−ｃｍ以
下であり、ベアリング軸受の従来のものより回転トルク
がはるかに小さく、一方永久磁石１８の重量は４ Ｘ
４ Ｘ ５ ＋ｕであればおおよそ０．５ ｇ程度にな
り、永久磁石の自重だけで十分早い応答が得られるから
である。また、静的傾度以外にある程度の動的要素が加
わる場合には、筐体中にシリコンオイル等のダンパー剤
を封入すれば良好なダンピングができ、正確な傾度を求
めることができる。
また、−支持部材１′５に永久磁石１８間の吸引力が強
く回転ｊトル久を増大させる場合には、支持部材を非磁
性材、例えばプラスチック、真鍮、燐青銅、アルミニウ
ム等で構成する。また筐体１６に窓があるときは、支持
部材１５を筐体１６と一体に形成しても良く、また軸受
１６は軸受１４と同様に支持部材１５に貫通孔を設けて
螺合して固定しても良い。
く回転ｊトル久を増大させる場合には、支持部材を非磁
性材、例えばプラスチック、真鍮、燐青銅、アルミニウ
ム等で構成する。また筐体１６に窓があるときは、支持
部材１５を筐体１６と一体に形成しても良く、また軸受
１６は軸受１４と同様に支持部材１５に貫通孔を設けて
螺合して固定しても良い。
更に、固定ピボット軸受１６が幅広の表面を待って形成
されたときは、その表面に上述同様磁気抵抗素子を配置
しても良い。
されたときは、その表面に上述同様磁気抵抗素子を配置
しても良い。
更にまた、永久磁石１８、重り１９等の回転軸２
１１への取付けが可能なときは、磁石取付部へは必要な
い。
い。
このように、本発明では回転軸をピボット支承した構成
にしたので、回転トルクが非常に小さくなり、従って小
型、軽量化ができ、かつ安価になる等の大なる利点があ
る。
にしたので、回転トルクが非常に小さくなり、従って小
型、軽量化ができ、かつ安価になる等の大なる利点があ
る。
なお、上記実施例は本発明を単に例示しただけのもので
あり、従って必要に応じてさらに他の変更、変形がなし
得ることはこの分野の技術者には明らかであろう。
あり、従って必要に応じてさらに他の変更、変形がなし
得ることはこの分野の技術者には明らかであろう。
第１図は従来の傾度針の一例を示す概略断面図、第２図
は本発明による傾度１１の一実施例を示す概略断面図、
第３図は第２図の傾度針の回転軸、永久磁石および磁気
抵抗素子の配Ｍ関係を示す平面図、第４図は磁気抵抗素
子の変形例を示す平面図、第５図は磁気抵抗素子の入力
−出力電圧特性を示す曲線図、第６図は磁気抵抗素子の
回路図、第７図（Ａ、）および（Ｂ）は永久磁石に対す
る磁気抵抗素子の傾きを例示する説明図である。 図中の１１は回転軸、１２は回転軸の磁石取付ｆｆ１ｓ
、１３．１４はピボット軸受、１５はバックヨーク、１
６は筐体、１８は永久磁石、１９は重り、２０、．２０
． は磁気抵抗素子である。 特許出願人 電気音響株式会社 ９− 才１図 第３図 才４図 第６図
は本発明による傾度１１の一実施例を示す概略断面図、
第３図は第２図の傾度針の回転軸、永久磁石および磁気
抵抗素子の配Ｍ関係を示す平面図、第４図は磁気抵抗素
子の変形例を示す平面図、第５図は磁気抵抗素子の入力
−出力電圧特性を示す曲線図、第６図は磁気抵抗素子の
回路図、第７図（Ａ、）および（Ｂ）は永久磁石に対す
る磁気抵抗素子の傾きを例示する説明図である。 図中の１１は回転軸、１２は回転軸の磁石取付ｆｆ１ｓ
、１３．１４はピボット軸受、１５はバックヨーク、１
６は筐体、１８は永久磁石、１９は重り、２０、．２０
． は磁気抵抗素子である。 特許出願人 電気音響株式会社 ９− 才１図 第３図 才４図 第６図
Claims (1)
- 一対のピボット軸受によって回転自在に支承された回転
軸を設け、前記一対のピボット軸受の一方が取付けられ
た側に一対の磁電変換素子を配置し、前記回転軸の前記
磁電変換素子と対向する側に偏心して永久磁石を取付け
たことを特徴とする磁電変換素子を用いた頻度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11862681A JPS5821113A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 磁電変換素子を用いた傾度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11862681A JPS5821113A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 磁電変換素子を用いた傾度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821113A true JPS5821113A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14741182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11862681A Pending JPS5821113A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 磁電変換素子を用いた傾度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821113A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152068U (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-09 | 有限会社 滝本計器製作所 | 自動車エンジン試験機用センサ− |
| US4557056A (en) * | 1983-06-29 | 1985-12-10 | Sun Kim | Electronic angle indicator |
| JPS61148320A (ja) * | 1984-12-22 | 1986-07-07 | Jeco Co Ltd | 傾斜角検知器 |
| JPH052344U (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-14 | 株式会社東芝 | 回路遮断器 |
| EP0768513A3 (de) * | 1995-10-13 | 1998-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Neigungssensor |
| US8866470B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-10-21 | Harnischfeger Technologies, Inc. | Permanent magnet inclinometer for an industrial machine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017385U (ja) * | 1972-09-05 | 1975-02-25 | ||
| JPS5625212B2 (ja) * | 1977-07-04 | 1981-06-11 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11862681A patent/JPS5821113A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017385U (ja) * | 1972-09-05 | 1975-02-25 | ||
| JPS5625212B2 (ja) * | 1977-07-04 | 1981-06-11 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4557056A (en) * | 1983-06-29 | 1985-12-10 | Sun Kim | Electronic angle indicator |
| JPS60152068U (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-09 | 有限会社 滝本計器製作所 | 自動車エンジン試験機用センサ− |
| JPS61148320A (ja) * | 1984-12-22 | 1986-07-07 | Jeco Co Ltd | 傾斜角検知器 |
| JPH052344U (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-14 | 株式会社東芝 | 回路遮断器 |
| EP0768513A3 (de) * | 1995-10-13 | 1998-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Neigungssensor |
| US8866470B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-10-21 | Harnischfeger Technologies, Inc. | Permanent magnet inclinometer for an industrial machine |
| US9250069B2 (en) | 2011-12-19 | 2016-02-02 | Harnischfeger Technologies, Inc. | Permanent magnet inclinometer for an industrial machine |
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