JP2018013390A - 変位検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記一の方向に直行する方向において前記磁石の形成する磁界の磁束密度を検出する磁気検出素子群を予め定めた間隔で、対で配置し、当該磁気検出素子群の出力の差分を出力するセンサとを有する変位検出装置。
[2]前記センサは、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子が前記一の方向に直行する第一の方向に感度方向を有し、前記一の方向及び前記第一の方向に直行する第二の方向の磁束を前記第一の方向の磁束に変換する磁気コンセントレータを有する前記[1]に記載の変位検出装置。
[3]前記センサは、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力を加算して前記第一の方向の磁束密度を検出し、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力の差分をとることで前記第二の方向の磁束密度を検出する前記[2]に記載の変位検出装置。
[4]前記磁石は、前記一の方向に直行する方向に磁化方向を有する前記[1]‐[3]のいずれかに記載の変位検出装置。
請求項2に係る発明によれば、磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子が一の方向に直行する第一の方向に感度方向を有し、一の方向及び第一の方向に直行する第二の方向の磁束を第一の方向の磁束に変換する磁気コンセントレータを有するセンサを用いることができる。
請求項3に係る発明によれば、磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力を加算して第一の方向の磁束密度を検出し、磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力の差分をとることで第二の方向の磁束密度を検出することができる。
請求項4に係る発明によれば、一の方向に直行する方向に磁化方向を有する磁石を用いることができる。
(変位検出装置の構成)
図1は、第1の実施の形態に係る変位検出装置の構成例を示す斜視図である。図2(a)及び(b)は、変位検出装置の構成を示す平面図及び側面図である。
次に、第1の実施の形態の作用を、図1−図9を用いて説明する。
図4は、変位検出装置3のセンサIC1の動作を説明するための概略図である。図示するのは左側のホール素子群であるホール素子11l1及び11l2の検出する磁束であるが、右側のホール素子群であるホール素子11r1及び11r2の検出する磁束についても同様である。
図7(a)‐(c)は、それぞれ磁石2の変位を示す概略平面図、磁石2によって形成される磁場の様子を示す概略正面図及び差動回路15xと15zとから出力される出力値を示すグラフ図である。
上記した第1の実施の形態によれば、差動式で磁束の変化を検出するセンサIC1を用いたことで、検出する磁界に対して外乱ノイズが及ぼす影響を低減するとともに、磁石2を変位方向Dsに対して予め定めた角度θだけ傾いた形状としてセンサIC1上に配置したため、単磁極の磁石を用いたにもかかわらず検出可能な変位の範囲を磁気検出素子のピッチdpより広げることができる。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態の磁石の磁化方向Dmをx軸に平行な向きにした点で第1の実施の形態と異なる。なお、以下において、第1の実施の形態と共通する構成については同様の符号を用いる。
x方向の幅を3mm、y方向の長さを20mm、z方向の厚みを5mmとする。
次に、第2の実施の形態の作用を、図10及び図11を用いて説明する。
上記した第2の実施の形態によれば、磁化方向Dmをx方向とした場合も、第1の実施の形態と同様に、検出する磁界に対して外乱ノイズが及ぼす影響を低減するとともに、単磁極の磁石を用いたにもかかわらず検出可能な変位の範囲を磁気検出素子のピッチdpより広げることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。
2 :磁石
2A :磁石
3 :変位検出装置
3A :変位検出装置
10 :基板
11l1、11l2 :ホール素子
11r1、11r2 :ホール素子
13l、13r :差動回路
14l、14r :加算回路
15x、15z :差動回路
Claims (4)
- 一の方向に変位するものであって、棒状であり長手方向が前記一の方向と予め定めた角度をなす形状を有する磁石と、
前記一の方向に直行する方向において前記磁石の形成する磁界の磁束密度を検出する磁気検出素子群を予め定めた間隔で、対で配置し、当該磁気検出素子群の出力の差分を出力するセンサとを有する変位検出装置。 - 前記センサは、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子が前記一の方向に直行する第一の方向に感度方向を有し、前記一の方向及び前記第一の方向に直行する第二の方向の磁束を前記第一の方向の磁束に変換する磁気コンセントレータを有する請求項1に記載の変位検出装置。
- 前記センサは、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力を加算して前記第一の方向の磁束密度を検出し、前記磁気検出素子群に含まれる磁気検出素子の出力の差分をとることで前記第二の方向の磁束密度を検出する請求項2に記載の変位検出装置。
- 前記磁石は、前記一の方向に直行する方向に磁化方向を有する請求項1‐3のいずれか1項に記載の変位検出装置。
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