JPS594300Y2 - 磁気センサ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁電変換素子
を利用して、磁性体を検出するための磁気センサーの改
良に関する。

従来公知の磁気センサーは、第１図に示す如く、磁石２
（通常、永久磁石を使用）と、該磁石２の両端に固着さ
れた１対のヨーク片３，３と、該ヨーク片３．３の一方
の検出側表面に取り付けられたホール素子等の磁電変換
素子４とで構成されており、該磁気センサー１と検出す
べき磁性体５との間で、点線で示す如く形成された磁気
回路によって磁電変換素子４に印加される磁界と、該磁
界と直交するべく磁電変換素子４に流れる電流とにより
、前記磁界と電流とに直交する方向に誘起される起電力
を、電圧値として検出することにより、磁性体５の位置
を検出するようになっている。

第２図イは１、かかる磁気センサー１を使用して、単一
の磁性体６を検出する場合を示すもので、この場合、磁
気センサー１で検出される電圧値は、磁電変換素子４に
流される電流値と磁界の強さとの積で表わされる。

そのため、流される電流値を一定とすれば、検出される
電圧値は、同図口の如く、磁性体６が０の位置で最大と
なり、０からの変位量が増すにつれて、徐々に減少する
。

この場合には、検出すべき磁性体６が単一であるため、
変位量に対する電圧値の変化は少ないが、検出される電
圧値の幅が比較的大きいので、容易に検出することが可
能である。

しかしながら、編機の針の様に、微細なピッチをもって
多数本並設された磁性体を検出する場合には、隣接する
磁性体の影響を受けるため、磁電変換素子で検出される
電圧値の幅はかなり小さく、Ｓ／Ｎ比が悪化し、かつ変
位量に対する電圧値の変化が小さいため、位置検出精度
が低下し、目的とする磁性体の位置の正確な検出は困難
である。

すなわち、第３図イに示す如く、磁電変換素子４が磁性
体６と対向する位置にある場合に、該磁電変換素子４か
ら最大の検出電圧値（■ｍａｘ）が得られ、かつ同図口
に示す如く、磁電変換素子４が隣接する磁性体６との間
にある場合に、該磁電変換素子４から最小の検出電圧値
（■□。

）が得られるわけである。

この最小検出電圧値（■ｍ１ｏ）は、隣接する磁性体６
からの磁束の影響を受けて比較的太きな値となっており
、磁電変換素子４によって検出される電圧値の幅（ｖｍ
ａＸ） −（ｖｍＩｎ）は、第３図へに示すように、第
２図の場合と比較すれば、かなり小さくなっている。

検出される電圧値の幅を大きくするためには、磁電変換
素子４自体を充分小さくして、隣接する磁性体６の磁束
の影響を受けないようにすることが必要であるが、この
ような磁電変換素子４の製作には、相当な費用を要する
。

本考案は、前記した如き従来の磁気センサーが有する欠
点を解消することを目的とし、通常の磁電変換素子が使
用でき、しかも感度の良い、位置検出精度の良好な磁気
センサーを提供しようとするものである。

本考案に係る磁気センサーは、第４図イ９０に示すよう
に、磁電変換素子１４が取付けられるヨーク片１３の表
面に、検出するべき磁性体の移動方向と交差する方向の
凹部７を設け、該凹部７内に磁電変換素子１４を取付け
たものである。

前記凹部７は、第４図イに示す如く、磁電変換素子１４
が磁性体９に対向する位置にある場合には、対向してい
る磁性体９からの磁束のほとんど全ては磁電変換素子１
４を通るが、前記磁性体９の側方に位置する磁性体８，
１０からの磁束は、はとんど磁電変換素子１４を通るこ
となく、最大の検出電圧値が得られ、また、第４図口に
示す如く、磁電変換素子１４が互いに隣接する磁性体９
および１０の間に位置する場合には、これら磁性体９，
１０からの磁束は、はとんど磁電変換素子１４を通らな
いで、最小の検出電圧値が得られるように、ヨーク片１
３表面の要所に、所要の寸法をもって形成されている。

したがって、磁電変換素子１４によって検出される電圧
値の幅、すなわち最大電圧値（Ｖｍａｘ）および最小電
圧値（ｖｍＩｏ）の差（Ｖｍａｘ−ｖｍＩｎ）は、第４
図へに示す如く、第３図の場合と比較して、かなり大き
くなり、検出感度が大幅に改良されるとともに、磁性体
の変位置に対する電圧値の変化分も大きくなるため、磁
性体の位置検出精度も大幅に改良される。

なお、凹部７は、ヨーク片１３の表面を部分的に刻設し
て形成してもよいし、凹部７となるべき部分を除くヨー
ク片１３の表面に、別の磁性体を固定することにより形
成してもよい。

編機の針を検出する場合、例えば、ゲージ数（１ｉｎ当
りの針の本数）が１４の編機の針を実際に検出する場合
には、第５図に示く如く、幅１１が２．２ｍｍ、深さ１
２が０．３５ｍｍの凹部７を、ヨーク片１３表面に形成
し、該凹部７のほぼ中央に、一辺の長さｄがＱ、８ｍｍ
、厚さが０．２ｍｍの市販のホール素子などの磁電変換
素子１４を取付けて磁気センサーを構成する。

この磁気センサーを、１．８１２ｍｍのピッチａで並設
された編針１６（０，５ｍｍφ）と０．２ｍｍ間隔に配
置することにより、各編針の位置を、感度良く、しかも
正確に検出することができる。

以上のように、本考案に係る磁気センサーでは、磁電変
換素子１４が取付けられるヨーク片１３の表面に凹部７
が形成されているため、例えば、編機の針１６のように
、比較的細かいピッチで並設された磁性体の位置を検出
する場合でも、感度良く、シかも正確に検出し得る利点
がある。

なお、第４図および第５図に示すように、磁電変換素子
１４の表面を、ヨーク片１３の表面と同−又はそれ以下
とするとともに、磁電変換素子１４の外周部と、凹部７
の内側壁との間に、空隙部（第５図に示す を形成すれば、隣接する磁性体８．１０（第４図イ）に
よる影響を、より少なくすることができる。

なお、上述の空隙部や、ヨーク片１３表面より低位にあ
る磁電変換素子１４の表面に、非磁性材料を充填したり
、凹部７の断面形状を、底部の方が広幅の梯形状とする
など、幾多の変化変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の磁気センサーの構成を示す概略正面図
、第２図は、第１図に示す磁気センサーをもって、単一
の磁性体を検出する場合を示す図で、第２図イはその要
部の縦断面図、第２図口は、その場合の電圧値の変化を
示すグラフ、第３図は、第１図に示す磁気センサーをも
って、複数並設された磁性体を検出する場合を示す図で
、第３図イおよび口は、それぞれ磁気センサーが磁性体
に対して異なった位置にある状態における要部の縦断面
図、第３図ハは、その場合の電圧値の変化を示すグラフ
、第４図は、本考案の磁気センサーをもって複数並設さ
れた磁性体を検出する場合を示す図で、第４図イおよび
口は、それぞれ磁気センサーが磁性体に対して異なった
位置にある状態における要部の縦断面図、第４図ハは、
その場合の電圧値の変化を示すグラフ、第５図は、本考
案を、編機の針検出用磁気センサーに応用した場合の具
体例を示す要部の縦断面図である。 １３・・・・・・ヨーク片、１４・・・・・・磁電変換
素子、７・・・・・・凹部、８，９．１０・・・・・・
磁性体、１６・・・・・・針。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁石の両極に接続された１対のヨーク片と、該ヨーク片
   の一方の検出部側に固着された磁電変換素子とを備え、
   かつ磁電変換素子が固着されているヨーク片の表面に、
   検出するべき磁性体の移動方向と交差する方向の凹部を
   形成するとともに、該凹部に磁電変換素子を取付けてな
   り、磁電変換素子９表面を、ヨーク片の表面と同−又は
   それ以下とするとともに、磁電変換素子の外周部と、凹
   部の内側壁との間の空隙を、前記移動方向について前後
   等しくしてなる磁気センサー