JPH10197544A - Revolving speed sensing device - Google Patents
Revolving speed sensing deviceInfo
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- JPH10197544A JPH10197544A JP9023198A JP2319897A JPH10197544A JP H10197544 A JPH10197544 A JP H10197544A JP 9023198 A JP9023198 A JP 9023198A JP 2319897 A JP2319897 A JP 2319897A JP H10197544 A JPH10197544 A JP H10197544A
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- voltage
- rotation speed
- magnet
- induced
- magnetic material
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は回転数検出装置に関
する。さらに詳しくは、ファラデーの単極誘導現象を用
いた改善された回転数検出装置に関する。The present invention relates to a rotation speed detecting device. More specifically, the present invention relates to an improved rotation speed detection device using Faraday's unipolar induction phenomenon.
【０００２】[0002]
【従来の技術】かねて、ファラデーの単極誘導現象を用
いた回転数検出装置が提案された（例えば、電気学会論
文誌Ｅ Ｖｏｌ．１１６−Ｅ Ｎｏ．６ １９９６年８
月、２４０頁〜２４１頁参照）。2. Description of the Related Art A rotational speed detecting device using the Faraday unipolar induction phenomenon has been proposed (for example, Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan E Vol. 116-E No. 6 1996 1996).
Moon, pages 240-241).
【０００３】しかしながら、前記提案に係る回転数検出
装置は磁石として、いわゆる２極磁石を用いているた
め、検出精度が不十分であるという問題がある。However, the rotational speed detecting device according to the above proposal has a problem that the detection accuracy is insufficient because a so-called two-pole magnet is used as the magnet.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みさなれたものであって、検出精度が向上
されてなるファラデーの単極誘導現象を用いた回転数検
出装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and provides a rotation speed detecting apparatus using a Faraday unipolar induction phenomenon with improved detection accuracy. It is intended to be.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の回転数検出装置
の第１形態は、所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、円板状導電性材と軟質磁性材とが所定の絶縁性
を保って一体化されてなる前記多極磁石により電圧が誘
起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電
圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転
数検出対象に接合されて回転され、それにより前記電圧
誘起部に誘起される電圧を電圧検出手段により検出する
ことにより回転数を検出することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotational speed detecting apparatus comprising: a disk-shaped multipolar magnet having a required number of magnetic poles formed radially; A rotating shaft, and a voltage-inducing section in which a voltage is induced by the multipolar magnet in which the disc-shaped conductive material and the soft magnetic material are integrated while maintaining a predetermined insulating property; and Voltage detecting means for detecting the induced voltage, wherein the rotating shaft is joined to a rotation speed detection target and rotated, and thereby the voltage induced in the voltage inducing section is detected by the voltage detecting means to rotate. The number is detected.
【０００６】本発明の回転数検出装置の第２形態は、所
要数の磁極が放射状に形成された円板状多極磁石と、前
記多極磁石の中心に垂設されている回転軸と、軟質磁性
材と該軟質磁性材に先端を外方に臨ませて装着された支
持部材と、一端が該支持部材の先端に接続され、本体部
が前記軟質磁性材の前記円板状多極磁石側の面に対して
所定の間隔を設けて横断的に配設されている線状導電性
材とを有する前記多極磁石により電圧が誘起される電圧
誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電圧を検出する
電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転数検出対象に
接合されて回転され、それにより前記電圧誘起部に誘起
される電圧を電圧検出手段により検出することにより回
転数を検出することを特徴とする。A second embodiment of the rotation speed detecting device according to the present invention comprises a disk-shaped multipole magnet in which a required number of magnetic poles are radially formed, a rotation shaft vertically provided at the center of the multipole magnet, A soft magnetic material, a support member attached to the soft magnetic material with the tip facing outward, one end connected to the tip of the support member, and a main body portion of the soft magnetic material of the disc-shaped multipolar magnet A voltage inducing section in which a voltage is induced by the multipolar magnet having a linear conductive material disposed transversely at a predetermined interval with respect to the side surface; Voltage detecting means for detecting the voltage of the rotating shaft, the rotating shaft is joined to a rotation speed detection target and rotated, thereby detecting the voltage induced in the voltage inducing section by the voltage detecting means to detect the rotation speed. It is characterized by detecting.
【０００７】本発明の回転数検出装置においては、前記
多極磁石が円環とされ、必要に応じその内側に非金属ま
たは金属が嵌入されてなるのが好ましく、また前記多極
磁石の磁極間距離が、例えば磁極間に非磁性材を介装す
ることにより増大させられてなるのが好ましく、さらに
前記電圧検出手段により検出された電圧から回転数を算
出し、その算出された回転数をデジタルおよび／または
アナログ表示するよう構成されてなるのが好ましい。In the rotation speed detecting device according to the present invention, it is preferable that the multi-pole magnet is formed in an annular shape, and a non-metal or metal is inserted inside the multi-pole magnet if necessary. Preferably, the distance is increased, for example, by interposing a non-magnetic material between the magnetic poles, and further calculates the rotation speed from the voltage detected by the voltage detection means, and digitally calculates the calculated rotation speed. And / or analog display.
【０００８】[0008]
【作用】本発明においては、回転する多極磁石の極数
を増やして周波数を上げ、回転数の検出の処理をしやす
いようにしたこと、この回転する多極磁石を円環と
し、多極によって外部磁界形成に不利となる中心部を除
外する形状としたこと、また多極磁石の極間を離すこ
とによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響が
及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から回
転数を精度よく検出あるいは計測できる。According to the present invention, the number of poles of the rotating multipole magnet is increased to increase the frequency to facilitate the process of detecting the number of revolutions. By excluding the central part which is disadvantageous to the formation of the external magnetic field, and by configuring so that the external magnetic field affects the magnet as far as possible by separating the poles of the multipole magnet, The rotation speed can be accurately detected or measured from the induced voltage.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to only such embodiments.
【００１０】実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係る回転数検出装置Ａの概略図
を図１に、同概略斜視図を図２に示す。この実施の形態
１に係る回転数検出装置Ａは、図１および図２に示すよ
うに回転軸１の一端１ａに同心的に円板状磁石２が設け
られたものと、導電性材からなる支持軸３の一端３ａに
同心的に円板状金属導体４と円板状軟質磁性材５とを円
板状絶縁部材６を介して一体化して形成された電圧誘起
部を設けたものとを回転軸１と支持軸３との軸心を一致
させて、円板状磁石２と円板状金属導体４とを所定の間
隔を設けて対向配置させるとともに、支持軸３と電圧誘
起部の円板状金属導体４との間に誘起される電圧を電圧
検出手段１０により検出あるいは測定できるようにして
なるものである。そして、回転数検出あるいは測定の
際、この回転軸１の他端１ｂが回転数検出対象と接合さ
れる。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram of a rotation speed detecting device A according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view thereof. The rotation speed detecting device A according to the first embodiment is made of a material in which a disc-shaped magnet 2 is provided concentrically on one end 1a of a rotating shaft 1 as shown in FIGS. 1 and 2, and a conductive material. One in which one end 3a of the support shaft 3 is provided with a voltage inducing portion formed concentrically by integrating a disc-shaped metal conductor 4 and a disc-shaped soft magnetic material 5 with a disc-shaped insulating member 6 interposed therebetween. The disc-shaped magnet 2 and the disc-shaped metal conductor 4 are arranged to face each other with a predetermined space therebetween by matching the axes of the rotary shaft 1 and the support shaft 3, and the support shaft 3 and the circle of the voltage inducing section are arranged. The voltage induced between the plate-shaped metal conductor 4 and the plate-shaped metal conductor 4 can be detected or measured by the voltage detecting means 10. Then, at the time of detecting or measuring the rotation speed, the other end 1b of the rotation shaft 1 is joined to the rotation speed detection target.
【００１１】なお、図１および図２中、符号１１，１２
は刷子、１３は電圧計を示す。In FIGS. 1 and 2, reference numerals 11 and 12 are used.
Denotes a brush, and 13 denotes a voltmeter.
【００１２】円板状磁石２は、図３に示すように、８極
に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に配
置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除去
された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが７ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。ここで、磁石２
を円環として中心部を除外したのは、磁石２の各Ｎ極お
よびＳ極間の平均距離を大きくし、多極磁石２において
外部磁界形成に不利となる中心部を除外するためであ
る。As shown in FIG. 3, the disk-shaped magnet 2 has NdFeB bonded magnets magnetized in eight poles arranged radially and a central portion thereof is removed in a predetermined range. It is a ring, for example, the outer diameter is 40m
m, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 7 mm. Further, a copper disk 2a is fitted into the portion where the magnet 2 is removed. The rotating shaft 1 is inserted through the center of the copper disk 2a as described above. Here, magnet 2
The reason why the center is excluded from the above is to increase the average distance between each of the N pole and the S pole of the magnet 2, and to exclude the center which is disadvantageous to the formation of the external magnetic field in the multipole magnet 2.
【００１３】なお、磁石２をかかる構成としても、前記
論文において明らかにされているように、誘起電圧は導
体の半径の２乗に比例するので、中心から近い距離の部
分を除外してもそれによる影響は極めて小さいからであ
る。Even when the magnet 2 is configured as described above, the induced voltage is proportional to the square of the radius of the conductor, as apparent from the above-mentioned paper. This is because the effect due to this is extremely small.
【００１４】円板状金属導体４は、例えば銅円板とさ
れ、またそのサイズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが
２ｍｍとされる。そして、この円板状金属導体４に前述
したように、磁石２と反対側に円板状軟質磁性材５、例
えば電磁純鉄が絶縁部材６を介して接合されて電圧誘起
部が形成される。なお、円板状金属導体４と円板状軟質
磁性材５との絶縁が適当に確保されれば、絶縁部材６は
必ずしも介装される必要はない。この軟質磁性材５のサ
イズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが７ｍｍとされ
る。また、金属導体４と軟質磁性材５とが電気的に絶縁
されることによって、磁石２の各Ｎ極から軟質磁性材５
を経由して各Ｓ極に至る２方向の４磁界が形成される。
これにより、多極磁石２の回転によって金属導体４の外
周部と中心部との間に電圧が誘起される。The disk-shaped metal conductor 4 is, for example, a copper disk, and its size is, for example, 40 mm in diameter and 2 mm in thickness. Then, as described above, the disc-shaped soft magnetic material 5, for example, electromagnetic pure iron is joined to the disc-shaped metal conductor 4 on the opposite side to the magnet 2 via the insulating member 6 to form a voltage inducing portion. . If the insulation between the disk-shaped metal conductor 4 and the disk-shaped soft magnetic material 5 is appropriately secured, the insulating member 6 does not necessarily need to be interposed. The size of the soft magnetic material 5 is, for example, 40 mm in diameter and 7 mm in thickness. Further, since the metal conductor 4 and the soft magnetic material 5 are electrically insulated from each other, the soft magnetic material 5
, Four magnetic fields are formed in two directions to each S pole.
Thereby, a voltage is induced between the outer peripheral portion and the central portion of the metal conductor 4 by the rotation of the multipolar magnet 2.
【００１５】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転させて発生
する電圧を測定した。その測定結果を図４に示す。図４
より、得られた電圧は正弦波状の交流電圧であり、また
その周波数は回転数の４倍であることがわかる。なお、
測定はオシロスコープによった。Next, one end 1b of the rotating shaft 1 is connected to the motor 7 and the voltage generated by rotating the rotating shaft 1 is checked in order to confirm the detection of the rotating speed by the rotating speed detecting device A having such a configuration. It was measured. FIG. 4 shows the measurement results. FIG.
Thus, it can be seen that the obtained voltage is a sinusoidal alternating voltage, and the frequency is four times the rotation speed. In addition,
The measurement was performed with an oscilloscope.
【００１６】また、誘起電圧の波高値と磁石の回転数と
の関係について、磁石２と金属導体（ここでは銅板とし
た）４との間隔を変化させて測定した。その測定結果を
図５示す。図５より、発生電圧は磁石２の回転数が増加
するに従って直線的に増大しているのがわかるととも
に、磁石２と金属導体４との間隔が大きくなるにしたが
って減少しているのがわかる。The relationship between the peak value of the induced voltage and the number of rotations of the magnet was measured by changing the distance between the magnet 2 and the metal conductor (here, a copper plate) 4. FIG. 5 shows the measurement results. FIG. 5 shows that the generated voltage increases linearly as the rotational speed of the magnet 2 increases, and decreases as the distance between the magnet 2 and the metal conductor 4 increases.
【００１７】さらに、誘起電圧の波高値と、磁石２と軟
質磁性材（ここでは電磁純鉄とした）５との間隔との関
係について、磁石２の回転数を変化させて測定した。そ
の測定結果を図６に示す。図６より、磁石２と軟質磁性
材５との間隔が大きくなるにしたがって波高値が小さく
なるのがわかるととも、回転数が小さくなるにしたがっ
て波高値が小さくなるのがわかる。また、図６より、磁
石２と軟質磁性材５との間隔が磁石２のＮ極とＳ極との
平均距離程度以下であれば周波数の検出、つまり回転数
の測定が可能といえるが、精度よく測定しようとすれ
ば、磁石のＮ極とＳ極との平均距離の２／３程度以下と
するのが好ましいといえる。Further, the relationship between the peak value of the induced voltage and the interval between the magnet 2 and the soft magnetic material (here, made of pure magnetic iron) 5 was measured while changing the rotation speed of the magnet 2. FIG. 6 shows the measurement results. FIG. 6 shows that the peak value decreases as the distance between the magnet 2 and the soft magnetic material 5 increases, and that the peak value decreases as the rotation speed decreases. From FIG. 6, it can be said that if the distance between the magnet 2 and the soft magnetic material 5 is about the average distance between the N pole and the S pole of the magnet 2 or less, the frequency can be detected, that is, the rotation speed can be measured. For better measurement, it can be said that it is preferable to set the average distance between the north pole and the south pole of the magnet to about 2/3 or less.
【００１８】なお、この電圧測定は金属導体４の外周部
と支持軸３との間で行ったが、この実施の形態１では磁
石２は中心部が無い円環とされているところから、一方
の測定位置は支持軸３でなく、金属導体４の円環状磁石
２の内周に対応する位置とされてもよい。Although the voltage measurement was performed between the outer peripheral portion of the metal conductor 4 and the support shaft 3, in the first embodiment, the magnet 2 is formed as a ring having no center portion. May be a position corresponding to the inner circumference of the annular magnet 2 of the metal conductor 4 instead of the support shaft 3.
【００１９】このように、この実施の形態１では、回
転する多極磁石２の極数を増やして周波数を上げ、回転
数の検出の処理をしやすいようにしたこと、この回転
する多極磁石２を円環とし、多極によって外部磁界形成
に不利となる中心部を除外する形状としたこと、また
多極磁石２の極間を離すことによって可及的に磁石から
遠方まで外部磁界の影響が及ぶように構成したことによ
り、誘起される電圧から回転数を精度よく検出あるいは
計測できるのがわかる。As described above, in the first embodiment, the number of poles of the rotating multipole magnet 2 is increased to increase the frequency so that the process of detecting the rotation speed is facilitated. 2 is a ring, and the shape is such that the central part which is disadvantageous to the formation of an external magnetic field due to multipoles is excluded, and the influence of the external magnetic field as far as possible from the magnet by separating the poles of the multipole magnet 2 It can be understood that the rotation speed can be accurately detected or measured from the induced voltage.
【００２０】実施の形態２ 本発明の実施の形態２に係る回転数検出装置Ａに用いら
れている磁石２Ａの模式図を図７に示す。この実施の形
態２においては、図７に示すように、Ｎ極とＳ極との磁
極間距離を増大させるために、Ｎ極とＳ極との磁極間に
非磁性材２ｂ、例えば銅板が介装されて磁石２Ａが構成
されている。なお、その余の構成については、軟質磁性
材５の厚さが５ｍｍとされ、磁石２Ａと金属導体４との
間隔が０．３ｍｍとされ、金属導体４の厚さが２ｍｍと
されている他は、実施の形態１と同様とされている。Embodiment 2 FIG. 7 shows a schematic diagram of a magnet 2A used in a rotation speed detecting device A according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, in order to increase the distance between the magnetic poles of the N and S poles, a non-magnetic material 2b, for example, a copper plate is interposed between the magnetic poles of the N and S poles. To form a magnet 2A. The remaining configuration is such that the thickness of the soft magnetic material 5 is 5 mm, the distance between the magnet 2A and the metal conductor 4 is 0.3 mm, and the thickness of the metal conductor 4 is 2 mm. Are the same as in the first embodiment.
【００２１】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を２８．０ｒｐｓ
で回転させ、発生する電圧を測定した。その測定結果を
図８に示す。図８より、得られた電圧は正弦波状の交流
電圧であり、またその周波数は回転数の４倍であること
がわかる。なお、測定は前記と同様オシロスコープによ
った。Next, one end 1b of the rotating shaft 1 is connected to the motor 7 and the rotating shaft 1 is connected at 28.0 rps in order to confirm the detection of the rotating speed by the rotating speed detecting device A having such a configuration.
And the generated voltage was measured. FIG. 8 shows the measurement results. FIG. 8 shows that the obtained voltage is a sinusoidal AC voltage, and the frequency is four times the rotation speed. The measurement was performed using an oscilloscope as described above.
【００２２】また、誘起電圧の波高値と、磁石２Ａと軟
質磁性材５との間隔との関係について、磁極間に介装さ
れている非磁性材（ここでは銅板とした）２ｂの幅Ｗを
０〜５ｍｍの範囲で変化させて測定した。その測定結果
を図９に示す。図９より、磁石２Ａと軟質磁性材（ここ
では電磁純鉄とした）５との間隔が大きくなるにしたが
って波高値が小さくなるのがわかるとともに、導電材２
ｂの幅Ｗが小さくなるにしたがって波高値が小さくなる
のがわかる。この導電材２ｂの幅Ｗが小さくなるにした
がって波高値が小さくなるのは、磁極間が狭くなると金
属導体（ここでは銅板とした）４に加わる磁束密度が減
少するためと思われる。Further, regarding the relationship between the peak value of the induced voltage and the distance between the magnet 2A and the soft magnetic material 5, the width W of the non-magnetic material (here, a copper plate) 2b interposed between the magnetic poles is determined. The measurement was performed by changing the range of 0 to 5 mm. FIG. 9 shows the measurement results. From FIG. 9, it can be seen that as the distance between the magnet 2A and the soft magnetic material (here, made of pure magnetic iron) 5 increases, the peak value decreases, and the conductive material 2
It can be seen that the peak value decreases as the width W of b decreases. The reason why the peak value becomes smaller as the width W of the conductive material 2b becomes smaller is considered that the magnetic flux density applied to the metal conductor (here, a copper plate) 4 is reduced when the distance between the magnetic poles becomes narrower.
【００２３】このように、この実施の形態２によって
も、回転数を精度よく検出あるいは計測できるのがわか
る。As described above, it is understood that the rotation speed can be detected or measured with high accuracy also in the second embodiment.
【００２４】なお、実施の形態２では磁石の形状は磁極
間に非磁性材を介装したものとしているが、この部分は
空間であっても良い。そのため、この形態から類推され
るように、非磁性材に相当する部分は凹部とし、磁極に
相当する部分は凸部となるように一体の磁石材料を使っ
て多極に形成することもできる。In the second embodiment, the shape of the magnet is such that a non-magnetic material is interposed between the magnetic poles, but this portion may be a space. Therefore, as inferred from this form, the portion corresponding to the non-magnetic material may be formed as a concave portion and the portion corresponding to the magnetic pole may be formed as a multi-pole using an integral magnet material so as to become a convex portion.
【００２５】実施の形態３ 本発明の実施の形態３に係る回転数検出装置Ａを図１０
にブロック図で示し、この実施の形態３は実施の形態１
に演算処理部２０を付加し、検出あるいは測定結果をア
ナログあるいはデジタルで表示できるようにしてなるも
のである。つまり、誘起された電圧は差動増幅器２１で
増幅され、ついで波形変換器２２で波形変換された後、
パソコン２３に送出される。パソコン２３は入力された
電圧から回転数を算出する。ついで、この算出された回
転数は、デジタル表示装置２４に送出されてデジタル表
示され、あるいはＡ／Ｄ変換器２５に送出されてアナロ
グ信号に変換された後、アナログ表示装置２６、例えば
タコメータに送出されてアナログ表示される。Third Embodiment A rotation speed detecting device A according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG.
3 is a block diagram, and the third embodiment is similar to the first embodiment.
The arithmetic processing unit 20 is added to, so that the result of detection or measurement can be displayed in analog or digital form. That is, the induced voltage is amplified by the differential amplifier 21 and then converted by the waveform converter 22 into a waveform.
The data is sent to the personal computer 23. The personal computer 23 calculates the rotation speed from the input voltage. Then, the calculated rotation speed is sent to a digital display device 24 for digital display, or sent to an A / D converter 25 to be converted into an analog signal, and then sent to an analog display device 26, for example, a tachometer. Is displayed in analog form.
【００２６】図１１は、この実施の形態３により得られ
たモータ７の回転数と誘起された電圧の周波数との関係
を示すグラフである。図１１より、誘起された電圧の周
波数はモータ７の回転数の４倍となっているのがわか
る。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the motor 7 and the frequency of the induced voltage obtained according to the third embodiment. FIG. 11 shows that the frequency of the induced voltage is four times the rotation speed of the motor 7.
【００２７】このように、この実施の形態３においては
演算処理部２０が付加されているので、検出あるいは測
定された回転数が瞬時に把握できる。As described above, in the third embodiment, the arithmetic processing unit 20 is added, so that the detected or measured rotation speed can be grasped instantaneously.
【００２８】実施の形態４ 本発明の実施の形態４に係る回転数検出装置Ａを図１２
に概略斜視図で、同概略図を図１３で示し、同装置Ａに
用いられている多極磁石２を図１４に説明図で示す。こ
の実施の形態４は、図１２ないし図１４から明らかなよ
うに、実施の形態１における円板状金属導体４に代えて
金属導線８を用いてなるものである。先の実施の形態１
において、金属導体外周部における接点は一点であって
電気的に円板の全体は不必要となるので、金属導体は磁
石のＮとＳ２極部分に相当する面積の扇形で十分である
ことになり、そのような発想から始まってこの金属導線
に到達したものである。Embodiment 4 A rotation speed detecting apparatus A according to Embodiment 4 of the present invention is shown in FIG.
13 is a schematic perspective view, FIG. 13 is a schematic view, and FIG. 14 is an explanatory view of the multipolar magnet 2 used in the device A. As is clear from FIGS. 12 to 14, the fourth embodiment uses a metal conductor 8 instead of the disc-shaped metal conductor 4 in the first embodiment. First Embodiment
In the above, the point of contact at the outer peripheral portion of the metal conductor is one point, and the entire disk is not necessary electrically. Therefore, the metal conductor is sufficient to be a sector having an area corresponding to the N and S2 pole portions of the magnet. , Starting from such an idea and reaching this metal wire.
【００２９】この金属導線８は、その一端８ａが支持軸
３の一端３ａに接合され、その本体部８ｂは円板状軟質
磁性材５の上方を横断し、他端８ｃが電圧計１３に接続
されている導線１４と接続されたものとされている。な
お、その余の構成は実施の形態１とほぼ同様とされてい
る。例えば、円板状磁石２は、図１４に示すように、８
極に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に
配置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除
去された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが５ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。One end 8a of the metal conductor 8 is joined to one end 3a of the support shaft 3, the main body 8b crosses over the disk-shaped soft magnetic material 5, and the other end 8c is connected to the voltmeter 13. Connected to the conducting wire 14. The rest of the configuration is almost the same as in the first embodiment. For example, as shown in FIG.
The magnetic poles of the NdFeB bonded magnet magnetized at the poles are arranged radially, and the center part thereof is formed as a ring with a predetermined range removed, and has, for example, an outer diameter of 40 m.
m, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 5 mm. Further, a copper disk 2a is fitted into the portion where the magnet 2 is removed. The rotating shaft 1 is inserted through the center of the copper disk 2a as described above.
【００３０】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転数を２８．
０ｒｐｓで回転させて金属導線８と支持軸３との間に発
生する電圧を測定した。その測定結果を図１５に示すと
ともに、比較のために実施の形態１における測定結果も
点線で併せて示してある。図１５より、得られた電圧は
正弦波状の交流電圧であり、その周波数は回転数の４倍
であることがわかる。また、誘起電圧の波高値は実施の
形態４の方が実施の形態１よりも高いのもわかる。な
お、測定はオシロスコープによった。Next, one end 1b of the rotating shaft 1 is connected to the motor 7 and the rotating speed of the rotating shaft 1 is set to 28.
By rotating at 0 rps, a voltage generated between the metal conductor 8 and the support shaft 3 was measured. The measurement results are shown in FIG. 15, and the measurement results in Embodiment 1 are also shown by dotted lines for comparison. From FIG. 15, it can be seen that the obtained voltage is a sine wave AC voltage, and the frequency is four times the rotation speed. It can also be seen that the peak value of the induced voltage is higher in the fourth embodiment than in the first embodiment. The measurement was performed using an oscilloscope.
【００３１】このように、この実施の形態４により、円
板状金属導体４に代えて金属導線８を用いても同様に回
転数が検出できるのがわかる。また、その検出に当たっ
ては円板状金属導体４に代えて金属導線８を用いている
ので、回転数検出装置Ａの構造が簡素化される。As described above, according to the fourth embodiment, it can be seen that the rotational speed can be similarly detected by using the metal conductor 8 instead of the disk-shaped metal conductor 4. In addition, the metal conductor 8 is used in place of the disc-shaped metal conductor 4 for the detection, so that the structure of the rotation speed detecting device A is simplified.
【００３２】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではない。例えば、磁石としては他の材質の磁石
を用いても良い。例えば、サマリウム・コバルト磁石、
またはそのボンド磁石とされてもよい。その場合、温度
による磁性の変化が小さいため、利用に当たって有利で
あると考えられる。また、磁極数も８極に限定されるも
のではなく、直径４０ｍｍの円板状磁石において３６極
とすることもできる。さらに、磁石の直径を変えること
などによって各種の多極誘導方式の回転数検出装置とす
ることも可能である。例えば、磁石の形状を図１６に示
すようなものとすることもできる。Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to only such embodiments. For example, a magnet made of another material may be used as the magnet. For example, samarium cobalt magnets,
Alternatively, the bond magnet may be used. In that case, since the change in magnetism due to temperature is small, it is considered advantageous in use. Further, the number of magnetic poles is not limited to eight, but may be 36 in a disc-shaped magnet having a diameter of 40 mm. Further, it is also possible to provide various types of multi-pole induction type rotation speed detecting devices by changing the diameter of the magnet. For example, the shape of the magnet may be as shown in FIG.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転する磁石の極数を増やして周波数を上げ、回転数の
検出の処理をし易いようにし、またこの回転する多極磁
石を円環状として多極によって外部磁界形成に不利とな
る中心部を除外する形状とし、さらに磁石の極間を離す
ことによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響
が及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から
回転数を精度よく検出あるいは計測できるという優れた
効果が得られる。As described in detail above, according to the present invention,
Increasing the number of poles of the rotating magnet to increase the frequency, making it easier to detect the number of rotations, and removing the central part, which is made of a rotating multipole magnet that is disadvantageous for forming an external magnetic field due to the multipole. The structure is designed so that the external magnetic field affects the magnet as far as possible by separating the poles of the magnet. The effect is obtained.
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転数検出装置の
概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a rotation speed detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the same.
【図３】同実施の形態に用いられている多極磁石の説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a multipolar magnet used in the embodiment.
【図４】同実施の形態における磁石の回転数と誘起電圧
との関係を示すグラフであって、同（ａ）は回転数が１
２．０ｒｐｓのものを示し、同（ｂ）は回転数が２１．
３ｒｐｓのものを示し、同（ｃ）は回転数が２７．９ｒ
ｐｓのものを示す。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the magnet and the induced voltage in the same embodiment, and FIG.
2.0 (rpm) is shown, and FIG.
FIG. 3C shows the case where the rotation speed is 27.9 r.
ps.
【図５】同実施の形態における磁石の回転数と誘起電圧
との関係を、磁石と金属導体との間隔をパラメータにと
って示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the magnet and the induced voltage in the same embodiment, using the distance between the magnet and the metal conductor as a parameter.
【図６】同実施の形態における軟質磁性材と誘起電圧と
の関係を、磁石の回転数をパラメータにとって示すグラ
フである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the soft magnetic material and the induced voltage in the embodiment, using the rotation speed of the magnet as a parameter.
【図７】本発明の実施の形態２に用いられている磁石の
説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a magnet used in a second embodiment of the present invention.
【図８】同実施の形態において磁石を回転数２８．０ｒ
ｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフで
ある。FIG. 8 is a diagram illustrating a rotation speed of 28.0 r in the embodiment.
It is a graph which shows the waveform of the induced voltage at the time of rotating at ps.
【図９】同実施の形態における磁石と軟質磁性材との間
隔と、誘起電圧との関係を非磁性材の幅をパラメータに
とって示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the spacing between the magnet and the soft magnetic material and the induced voltage in the embodiment, using the width of the non-magnetic material as a parameter.
【図１０】本発明の実施の形態３に係る回転数検出装置
のブロックである。FIG. 10 is a block diagram of a rotation speed detecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図１１】同実施の形態における誘起電圧の周波数とモ
ータの回転数との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the frequency of the induced voltage and the number of rotations of the motor in the embodiment.
【図１２】本発明の実施の形態４に係る回転数検出装置
の概略斜視図である。FIG. 12 is a schematic perspective view of a rotation speed detecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】同装置の概略図である。FIG. 13 is a schematic view of the same device.
【図１４】同実施の形態に用いられている多極磁石の説
明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a multipolar magnet used in the embodiment.
【図１５】同実施の形態において磁石を回転数２８．０
ｒｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフ
である。FIG. 15 shows a case where the number of rotations is 28.0 in the embodiment.
It is a graph which shows the waveform of the induced voltage at the time of rotating at rps.
【図１６】磁石の他の形状を示す図であって、同（ａ）
は平面図を示し、同（ｂ）は縦断面図を示す。FIG. 16 is a view showing another shape of the magnet, and FIG.
Shows a plan view, and (b) shows a longitudinal sectional view.
１ 回転軸 ２ 磁石（多極磁石） ３ 支持軸 ４ 金属導体（銅板） ５ 軟質磁性材（電磁純鉄） ６ 絶縁材 ７ モータ ８ 金属導線 １０ 電圧検出手段 １１，１２ 刷子 １３ 電圧計 １４ 導線 ２０ 演算処理部 Ａ 回転数検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation shaft 2 Magnet (multipole magnet) 3 Support shaft 4 Metal conductor (copper plate) 5 Soft magnetic material (pure electromagnetic iron) 6 Insulation material 7 Motor 8 Metal conductor 10 Voltage detection means 11, 12 Brush 13 Voltmeter 14 Conductor 20 Arithmetic processing unit A Revolution detection device
Claims (6)
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、円板状導電性材と軟質磁性材とが所定の絶縁性
を保って一体化されてなる前記多極磁石により電圧が誘
起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電
圧を検出する電圧検出手段とを備え、 前記回転軸が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段により検出することにより回転数を検出することを特
徴とする回転数検出装置。1. A disc-shaped multi-pole magnet having a required number of magnetic poles formed radially, a rotating shaft suspended from the center of the multi-pole magnet, a disc-shaped conductive material and a soft magnetic material. Further comprising: a voltage inducing section in which a voltage is induced by the multipolar magnet integrated while maintaining a predetermined insulating property; and voltage detecting means for detecting a voltage induced in the voltage inducing section; Is rotated by being joined to a rotation speed detection target, and the voltage induced by the voltage inducing section is detected by voltage detection means to detect the rotation speed.
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、軟質磁性材と該軟質磁性材に先端を外方に臨ま
せて装着された支持部材と、一端が該支持部材の先端に
接続され、本体部が前記軟質磁性材の前記円板状多極磁
石側の面に対して所定の間隔を設けて横断的に配設され
ている線状導電性材とを有する前記多極磁石により電圧
が誘起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起され
た電圧を検出する電圧検出手段とを備え、 前記回転軸が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段により検出することにより回転数を検出することを特
徴とする回転数検出装置。2. A disk-shaped multi-pole magnet in which a required number of magnetic poles are formed radially, a rotating shaft suspended from the center of the multi-pole magnet, a soft magnetic material, and a tip attached to the soft magnetic material. A support member mounted facing outward and one end is connected to a tip of the support member, and a main body is provided with a predetermined interval with respect to the surface of the soft magnetic material on the disk-shaped multipolar magnet side. A voltage inducing section in which a voltage is induced by the multipolar magnet having a linear conductive material disposed transversely across the electrode; and voltage detecting means for detecting a voltage induced in the voltage inducing section. A rotation speed detection device, wherein the rotation shaft is joined to a rotation speed detection target and rotated, and the rotation speed is detected by detecting a voltage induced in the voltage inducing section by voltage detection means. .
非金属または金属などが嵌入されてなることを特徴とす
る請求項１または２記載の回転数検出装置。3. The rotation speed detecting device according to claim 1, wherein the multi-pole magnet is formed in a ring shape, and a non-metal or a metal is fitted inside the ring.
れてなることを特徴とする請求項１または２記載の回転
数検出装置。4. The rotation speed detecting device according to claim 1, wherein a distance between magnetic poles of the multipole magnet is increased.
材を介装することによりなされることを特徴とする請求
項４記載の回転数検出装置。5. The rotation speed detecting device according to claim 4, wherein the increase in the distance between the magnetic poles is performed by interposing a non-magnetic material between the magnetic poles.
から回転数を算出し、その算出された回転数をデジタル
および／またはアナログ表示するよう構成されてなるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の回転数検出装
置。6. The apparatus according to claim 1, wherein a rotation speed is calculated from the voltage detected by said voltage detection means, and the calculated rotation speed is displayed in a digital and / or analog manner. The rotational speed detecting device according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023198A JPH10197544A (en) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | Revolving speed sensing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31701896 | 1996-11-12 | ||
| JP8-317018 | 1996-11-12 | ||
| JP9023198A JPH10197544A (en) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | Revolving speed sensing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197544A true JPH10197544A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=26360518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9023198A Withdrawn JPH10197544A (en) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | Revolving speed sensing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10197544A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448675B1 (en) * | 2001-08-29 | 2002-09-10 | Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. | Rotational balancing structure for an A.C. motor |
| US8106362B2 (en) | 2006-10-17 | 2012-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Surface contamination examining device and method |
| CN103590904A (en) * | 2013-11-09 | 2014-02-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | Device for measuring rotating speed of air valve |
| WO2021002149A1 (en) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Steering amount detection device |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP9023198A patent/JPH10197544A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448675B1 (en) * | 2001-08-29 | 2002-09-10 | Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. | Rotational balancing structure for an A.C. motor |
| US8106362B2 (en) | 2006-10-17 | 2012-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Surface contamination examining device and method |
| CN103590904A (en) * | 2013-11-09 | 2014-02-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | Device for measuring rotating speed of air valve |
| WO2021002149A1 (en) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Steering amount detection device |
| JP2021012046A (en) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Steering amount detector |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |