CN107209042A - 液面检测装置 - Google Patents

Abstract

液面检测装置具备：浮标，跟随液面进行升降；磁铁，安装在浮标；引导构件，对浮标的升降进行引导；多个磁传感器，安装在引导构件，感测根据磁铁的升降位置而变化的磁通量密度，并输出与该磁通量密度对应的电信号；以及检测电路，基于从多个磁传感器分别输出的电信号来检测浮标的位置。检测电路基于从多个磁传感器中的相邻的两个磁传感器输出的电信号来检测浮标的位置。

Description

液面检测装置

技术领域

本发明涉以及液面检测装置，具体地，涉以及搭载在汽车等的贮存汽油、机油、尿素水等液体的贮存箱并利用磁铁检测液面的位置的液面检测装置。

背景技术

以往，已知有具备磁铁和磁传感器的液面检测装置。例如，已知一种液面检测装置，其具备：浮子，与液面的位置的变化对应地进行升降，并具有磁铁；以及磁传感器，感测磁铁的磁通量密度，该液面检测装置根据磁传感器的输出信号检测液面的位置。

在这一方面，在专利文献1公开了一种液面检测装置，其具备：浮子1；圆筒管2，在内部配置有浮子1；磁化体3，固定在浮子1的一个端部；以及磁阻元件4，配置在磁化体3的附近，该液面检测装置根据与浮子1对应的磁化体3的位置检测液面的位置(参照第一图以及第二图)。

此外，磁化体3沿着浮子1的移动方向磁化为按照给定的磁化模式成为(S-N、N-S、S-N、…)。此外，磁化体3从设置在圆筒管2的顶面的贯通孔向圆筒管2的外部突出。磁阻元件4配置在圆筒管2的外侧且磁化体3的附近。此外，磁阻元件4包括构成两个桥接电路的8个磁阻要素。

在专利文献2公开了一种液面检测装置，其具备：液面感应体21；贮液箱18，在内部配置有液面感应体21；移位磁铁24，设置在检测棒23的上端；以及检测器主体25，安装在检测部壳体20，并包括多个霍尔元件5、5(参照图1～图4、图12～图13)。

检测器主体25具有将多个霍尔元件5在同一直线上以所需的配设间隔设置在印刷基板6上而使得与移位磁铁24的移动方向平行的构造。各霍尔元件设置为感磁面5a与移位磁铁24的磁化方向平行。液面感应体21通过上端安装在检测部壳体20的下表面的拉伸弹簧22经由检测棒23悬挂在贮存箱内，检测棒23的上端面向检测部壳体20内。液面检测装置用检测器主体25对检测部壳体20内的检测棒23的上端部的移位进行检测并作为移位磁铁24的移位，从而测定液面位置。检测器主体25经由控制电路7与根据各霍尔元件的输出电压来运算磁铁的位置进而换算为液面位置值的运算电路8、以及将来自该运算电路的液面位置值输出到画面等的输出装置9连接。

在专利文献1记载的液面检测装置中，磁化体3从设置在圆筒管2的顶面的贯通孔向圆筒管2的外部突出。因此，难以小型化，并且根据设备有难以搭载的可能性。

在专利文献2记载的液面检测装置中，检测棒23以及移位磁铁24从设置在贮液箱18的顶面的贯通孔向贮液箱18的外部突出。因此，与专利文献1记载的液面检测装置同样地，难以小型化，并且根据设备有难以搭载的可能性。

另一方面，还设计了在贮存箱内配置磁铁而成的液面检测装置。

在专利文献3公开了一种液面检测装置，其具备：浮标23；玻璃管21，在内部配置有浮标23；磁铁22A、22B，固定在浮标23的对置的两个端部；以及传感器部31A～31E，搭载在与玻璃管21相邻地配置的传感器外壳32，该液面检测装置根据与浮标23对应的磁铁22A、22B的位置检测液面的位置(参照图2～图4)。

磁铁22A、22B在浮标23的移动方向上的两端配置为沿着浮标23的移动方向成为NS、SN。传感器部31A～31E沿着浮标23的移动方向配置。传感器部31A～31E分别具备：角度传感器34A～34E，感测与浮标23的移位相应的由第一磁铁22A以及第二磁铁22B产生的磁；以及磁强度传感器35A～35E，根据磁来感测浮标23到达附近的情况。

在专利文献4公开了一种液面检测装置，其具备磁体3、在内部配置有磁体3的贮存箱2、棒4、多个磁强度传感器S[1]～S[4]、以及控制部10，该液面检测装置根据磁体3的位置检测液面的位置(参照图1、图4、图5)。

棒4为长条的圆柱状，配置在贮存箱2内，使得轴向与上下方向(铅直方向)平行。磁体3为圆环状，构成为漂浮在贮存于贮存箱2内的液体的液面。棒4插通到磁体3，磁体3在漂浮在贮存于贮存箱2的液体的液面的状态下，通过棒4引导其移动，从而在上下方向上移动。多个磁强度传感器S[1]～S[4]分别埋入到棒4，并配置为从上方朝向下方彼此隔开间隔依次排列。

控制部10具有差分值算出部11和微计算机20，差分值算出部11具有切换开关12以及减法器13。切换开关12具有输入端子I11、I12、I13、I21、I22、I23、输出端子O1、O2。通过基于来自微计算机20的控制信号的开关切换，输入端子I11、I12、I13中的任一个与输出端子O1连接。输入端子I21、I22、I23中的任一个通过开关切换与输出端子O2连接。输入端子I11与磁强度传感器S[1]连接。输入端子I12与磁强度传感器S[2]连接。输入端子I13与磁强度传感器S[3]连接。输入端子I21与磁强度传感器S[2]连接。输入端子I22与磁强度传感器S[3]连接。输入端子I23与磁强度传感器S[4]连接。由此，关于切换开关12，(1)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[1]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[2]的电压信号；(2)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[2]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[3]的电压信号；(3)在从输出端子O1输出磁强度传感器S[3]的电压信号时，从输出端子O2输出磁强度传感器S[4]的电压信号。减法器13具备连接输出端子O1的一个输入端子、连接输出端子O2的另一个输入端子、以及输出差分电压信号的输出端子。

微计算机20与切换开关12以及减法器13连接。微计算机20具备ROM，该ROM预先存储有表示相邻地配置的磁强度传感器的电压信号(输出值)的差分值与磁体3的位置(即，贮存在贮存箱2的液体的液面水平)的关系的高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]、标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]、以及用于判定在液面水平的检测中使用高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]和标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]中的哪一个的高精度检测条件。

微计算机20还具备CPU，CPU进行使用了减法器13的差分电压信号、高精度液面水平检测基准信息G[1]～G[3]、标准精度液面水平检测基准信息H[1]～H[3]、以及高精度检测条件的信号处理，从而检测磁体3的位置，即，贮存在贮存箱2的液体的液面水平。

在专利文献5公开了一种液面检测装置，其具备：浮标3；贮存箱，在内部配置有浮标3；大致环状的永久磁铁5，粘附在浮标3的凹槽3h内；引导构件11，具有游动插入到浮标3的孔的大致圆筒状的轴杆部13，并对浮标3的升降进行引导；两个霍尔元件(第一霍尔元件21以及第二霍尔元件23)，是配置在轴杆部13内的磁传感器；以及驱动控制电路31，用于将液面水平的感测输出导向外部，该液面检测装置根据浮标3(＝永久磁铁5)的位置检测液面的位置(参照图1、图2)。

永久磁铁5被均匀地磁化为内周面5n侧为N极、外周面5g侧为S极。第一霍尔元件21以及第二霍尔元件23分别分开地粘附在铅直方向上。当对第一霍尔元件21、第二霍尔元件23施加驱动电压时，感测根据配置在跟随液面的浮标3的永久磁铁5的升降位置而变化的磁通量密度，并输出与该磁通量密度对应的电信号，更具体地，输出与该磁通量密度大致线性地对应的电压。驱动控制电路31具有对来自第一霍尔元件21的输出电压进行放大的第一放大电路33和对来自第二霍尔元件23的输出电压进行放大的第二放大电路35。第一放大电路33与第二放大电路35示出相同的放大率。

第一霍尔元件21的输出电压被第一放大电路33以给定的比例进行放大。放大了的输出电压输入到输出调整电路37和反转放大电路41，从输出调整电路37向外部输出与液面水平对应的电压。此外，第二霍尔元件23的输出电压被第二放大电路35以给定的比例进行放大。放大了的输出电压输入到反转放大电路41。在反转放大电路41输入将对第一霍尔元件21的输出进行放大的输出电压和对第二霍尔元件23的输出进行放大的输出电压相加的输出电压，用于第一霍尔元件21、第二霍尔元件23的驱动的反馈控制。由此，能够与液体温度的变动、永久磁铁5的特性的偏差的影响无关地准确地计测磁通量密度，即，液面水平。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-221620号公报

专利文献2：日本特开2002-22403号公报

专利文献3：日本特开2009-236615号公报

专利文献4：日本特开2014-145714号公报

专利文献5：日本特开2002-277308号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献3记载的液面检测装置中，传感器部31A～31E分别具备角度传感器34A～34E和磁强度传感器35A～35E，还具备连接角度传感器34A～34E的输出监视器电路和连接磁强度传感器35A～35E的切换电路12，因此电路结构难以小型化。此外，在角度传感器34A～34E和磁强度传感器35A～35E为GMR元件的情况下，虽然能够应对30～200G的磁场强度，但是若施加大于200G的磁场，则会磁饱和而无法检测。因此，对磁铁22A、22B的种类、位置的自由度低。特别是，根据磁铁22A、22B，无法缩短角度传感器34A～34E以及磁强度传感器35A～35E与磁铁22A、22B的距离，电路结构难以小型化。

在专利文献4记载的液面检测装置中，需要切换开关12、减法器13、以及微计算机20的ROM，因此电路结构复杂化，并且难以小型化。

在专利文献5记载的液面检测装置中，仅通过第一霍尔元件21对液面进行感测，为了修正液体温度的变动、永久磁铁5的特性的偏差的影响，需要包括第二霍尔元件23和反转放大电路41的反馈控制电路，因此电路结构复杂化，并且难以小型化。

因此，本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够使电路结构简化且小型化的液面检测装置。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的某个局面的液面检测装置具备：浮标，跟随液面进行升降；磁铁，安装在浮标；引导构件，对浮标的升降进行引导；多个磁传感器，安装在引导构件，感测根据磁铁的升降位置而变化的磁通量密度，并输出与该磁通量密度对应的电信号；以及检测电路，基于从多个磁传感器分别输出的电信号来检测浮标的位置。检测电路基于从多个磁传感器中的相邻的两个磁传感器输出的电信号来检测浮标的位置。

优选地，各磁传感器具有偏置磁铁。

优选地，各磁传感器输出基于由磁铁产生的磁力线的磁向量的电信号。

优选地，检测电路在从多个磁传感器分别输出的电信号之中基于与中间电压的比较来提取从相邻的两个磁传感器输出的电信号。

优选地，检测电路算出使提取出的两个电信号中的一方为正弦波、另一方为余弦波的情况下的角度信息，并基于算出的角度信息来检测浮标的位置。

优选地，磁铁由配置为相同极性的磁极分别隔着引导构件对置的至少一组以上的磁铁单元构成。

优选地，磁铁具有多组磁铁单元。各磁铁单元分别沿着升降方向进行配置，相邻的磁铁单元的对置的磁极的极性不同。

优选地，多个磁传感器具有沿着升降方向依次配置的第一磁传感器～第三磁传感器。关于从第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的第一电信号～第三电信号，检测电路按照第一电信号～第三电信号的大小关系的组合而算出使第一电信号以及第二电信号中的一方为正弦波、另一方为余弦波的情况下的角度信息，并基于算出的角度信息来检测浮标的位置。

优选地，关于从第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的第一电信号～第三电信号，检测电路按照与多个给定的阈值的关系提取第一电信号以及第二电信号。

优选地，关于从第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的第一电信号～第三电信号，检测电路按照与多个给定的阈值的关系分割为多个区域，并提取分割出的区域中的第一电信号以及第二电信号。

优选地，彼此相邻的各磁传感器的偏置磁场向量的方向设定为相对于水平方向对称，水平方向相对于浮标的升降方向垂直。

优选地，各磁传感器包括：第一磁阻元件～第四磁阻元件，被施加由偏置磁铁产生的偏置磁场向量；以及输出电路，输出与基于偏置磁场向量的变化的第一磁阻元件～第四磁阻元件的阻值的变化相应的电信号。

优选地，对第一磁阻元件以及第二磁阻元件施加由偏置磁铁产生的第一偏置磁场向量。对第三磁阻元件以及第四磁阻元件施加与由偏置磁铁产生的第一偏置磁场向量为相反方向的第二偏置磁场向量。第一磁阻元件和第二磁阻元件、以及第三磁阻元件和第四磁阻元件分别配置为以形成第一磁阻元件～第四磁阻元件的升降方向为基准成为线对称。

优选地，偏置磁铁配置为，对第一磁阻元件～第四磁阻元件施加的偏置磁场向量的方向成为相对于浮标的升降方向垂直的水平方向。

发明效果

本发明的液面检测装置能够使电路结构简化且小型化。

附图说明

图1是说明基于实施方式1的液面检测装置的外观结构的图。

图2是说明基于实施方式1的安装在引导件10的多个磁传感器5的图。

图3是基于实施方式1的液面检测装置1的电路结构图。

图4是说明基于实施方式1的磁传感器5的磁阻元件的图案的图。

图5是说明基于实施方式1的磁传感器5的检测原理的图。

图6是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2的配置的图。

图7是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2A～2D和磁传感器5A～5C的布局的图。

图8是说明基于实施方式1的浮标20通过升降动作使其位置变化的情况下的与磁传感器的关系的图。

图9是说明基于实施方式1的伴随着浮标20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形的图。

图10是将图9的给定区域进行放大的示意图。

图11是示意性地说明基于实施方式1的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

图12是说明基于实施方式1的角度信息θ的精度的图。

图13是说明基于实施方式1的液面检测装置1的检测方式的流程图。

图14是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2E、2F和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图15是说明基于实施方式2的安装在浮标20的磁铁2G、2H和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图16是说明基于实施方式2的伴随着浮标20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形的图。

图17是将图16的给定区域进行放大的示意图。

图18是示意性地说明基于实施方式2的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

图19是说明基于实施方式2的角度信息θ的精度的图。

图20是说明基于实施方式3的安装在浮标20的磁铁2I～2T和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图21是说明基于实施方式3的伴随着浮标20的升降动作的来自磁传感器5的输出信号波形的图。

图22是将图21的给定区域进行放大的示意图。

图23是示意性地说明基于实施方式3的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

图24是说明基于实施方式3的从多个磁传感器5A～5C的输出信号波形之中提取各个区域T1～T3中的两个输出信号波形的方式的图。

图25是说明基于实施方式3的角度信息θ的精度的图。

图26是说明基于实施方式3的液面检测装置1的检测方式的流程图。

图27是说明基于实施方式3的变形例1的安装在浮标20的磁铁2U、2V和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图28是说明基于实施方式3的安装在浮标20的磁铁2I～2P和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图29是说明基于实施方式3的变形例2的伴随着浮标20的升降动作的来自磁传感器5的输出信号波形的图。

图30是将图29的给定区域进行放大的示意图。

图31是示意性地说明基于实施方式3的变形例2的磁传感器5受到的磁向量的角度的图。

图32是说明基于实施方式3的变形例2的从多个磁传感器5A～5C的输出信号波形之中提取各个区域T1～T3中的两个输出信号波形的方式的图。

图33是说明基于实施方式3的变形例2的角度信息θ的精度的图。

图34是说明基于实施方式3的变形例3的安装在浮标20的磁铁2W、2X和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

图35是说明基于实施方式4的磁传感器5#的磁阻元件的图案的图。

图36是说明基于实施方式5的浮标20的位置相对于引导件10偏移的情况的图。

图37是说明基于实施方式5的安装在浮标20的磁铁2G、2H和磁传感器的布局的图。

图38是说明基于实施方式5的偏置磁场向量的变化的图。

图39是说明基于实施方式5的角度信息θ的精度的图。

图40是说明基于实施方式5的变形例的安装在浮标20的磁铁2G、2H和多个磁传感器5Q的布局的图。

图41是说明基于其它实施方式的磁传感器5R的图。

图42是对磁传感器5P中的偏置磁场向量进行说明的图。

图43是说明磁传感器5R的电路结构的图。

具体实施方式

一边参照附图一边对该实施方式进行详细说明。另外，对图中的相同或相当部分标注相同附图标记并不再重复其说明。

(实施方式1)

图1是说明基于实施方式1的液面检测装置的外观结构的图。

参照图1，液面检测装置1包括跟随液面进行升降的浮标20、引导件(引导构件)10、以及检测电路50。

检测电路50基于从安装在引导构件10的多个磁传感器(AMR(AnisotropicMagneto Resistance：各向异性磁阻)元件)检测的输出信号检测浮标20的位置。

图2是说明基于实施方式1的安装在引导件10的多个磁传感器5的图。

参照图2，多个磁传感器5沿着升降方向以给定间隔进行配置。

在浮标20设置有磁铁2。具体地，作为两组磁铁单元安装有磁铁2A、2B、2C、2D。由磁铁2A、2B构成磁铁单元。由磁铁2C、2D构成磁铁单元。

多个磁传感器5感测伴随着安装在浮标20的磁铁2的升降动作的磁通量密度，并输出与该磁通量密度对应的电信号。另外，在本例子中，虽然作为一个例子对4管脚的磁传感器5的结构进行说明，但是管脚数并不特别限定于此，本领域技术人员能够适当地进行设计变更。

图3是基于实施方式1的液面检测装置1的电路结构图。

参照图3，基于实施方式1的液面检测装置1包括多个磁传感器(AMR元件)5和检测电路50。在本例子中，示出设置有n个磁传感器的情况。

检测电路50包括作为模拟/数字变换电路的A/D电路60、作为并行/串行变换电路的P/S变换电路30、以及执行运算处理的MPU(Micro-processing uint：微处理单元)40。

A/D电路60与多个(n个)磁传感器5连接，并将输入的模拟信号变换为数字信号。

P/S变换电路30将与从MPU40输入的时钟CLK同步地并行地输入的、从A/D电路60输入的数字信号串行地进行信号变换，并输出到MPU40。

MPU40对从P/S变换电路30输入的来自多个(n个)磁传感器5的信号进行运算处理，从而检测浮标20的位置。

另外，关于本例子中的MPU40，对关于来自A/D电路60的信号接受与时钟CLK同步的P/S变换电路30的输出的结构进行说明，但是并不特别限定于该结构，还能够变更为经由多工器从A/D电路60接受数字信号的输入的结构。

图4是说明基于实施方式1的磁传感器5的磁阻元件的图案的图。

参照图4，在此，磁传感器5包括由4个磁阻元件MR1～MR4(也统称为磁阻元件MR)构成的桥接构造。

当施加磁场时，磁传感器5根据磁阻元件MR1～MR4的阻值变化输出与阻值变化相应的信号V+、V-。磁传感器5输出信号V+、V-的差分ΔV。

磁传感器5的磁阻元件MR是各向异性磁阻元件，是折叠形状的图案构造。

磁阻元件MR的施加磁场时的阻值具有如下特性，即，在施加相对于元件的长度方向(电流方向)垂直的磁场(90°)时变得最小，在施加平行的磁场(0°)时变得最大。

此外，在磁传感器5设置有偏置磁铁3A、3B。偏置磁铁3A、3B配置为，相对于磁阻元件MR1～MR4从左上向右下的方向施加偏置磁场。

另外，关于本例子的磁传感器5的磁阻元件MR，作为一个例子，设为折叠形状的图案构造而进行说明，但是并不特别限定于折叠形状，关于其图案构造，本领域技术人员能够适当地进行设计变更，使得提高磁传感器5的检测特性。此外，关于偏置磁铁3A、3B的配置(方向)，在本例子中作为一个例子示出了配置为从左上向右下的方向施加45°的角度的偏置磁场向量的结构，但是本领域技术人员也能够对该配置或角度适当地进行设计变更，使得提高磁传感器5的检测特性。

此外，虽然在本例子中对基于两个偏置磁铁3A、3B施加偏置磁场向量的结构进行说明，但是也能够通过将一个偏置磁铁3A而不是两个偏置磁铁以45°的斜率配置在磁阻元件MR1～MR4的中央部，从而施加同样的偏置磁场向量。通过该结构，能够减少偏置磁铁的个数，能够降低磁传感器5的成本。或者，也可以将偏置磁铁配置在设置有磁阻元件MR1～MR4的基板上，还可以设为将偏置磁铁配置在基盘的背面的结构。

图5是说明基于实施方式1的磁传感器5的检测原理的图。

图5(A)是说明伴随着外部磁场进行变化的偏置磁场向量的图。

如图5(A)所示，磁传感器5的偏置磁场向量伴随着相对于升降方向的外部磁场使其向量方向变化。在本例子中，用实线示出无外部磁场的状态的偏置磁场向量V0。另外，偏置磁铁设定为成为磁传感器5达到饱和灵敏度区域的磁场强度。

偏置磁场向量V0伴随着外部磁场(从右向左方向)而向偏置磁场向量V1变化。

另一方面，偏置磁场向量V0伴随着外部磁场(从左向右方向)而向偏置磁场向量V2变化。

伴随着外部磁场的磁通量密度的变化，偏置磁场向量进行变化。磁传感器5对偏置磁场向量的变化进行检测，并输出与该检测结果相应的输出信号(电位差ΔV)。

在图5(B)示出伴随着外部磁场的磁通量密度的变化的磁传感器5的输出信号的变化特性。

如图5(B)所示，基于按照偏置磁铁3A、3B的偏置磁场，施加给定的磁通量密度ST。该情况下的输出被设定为中间值，伴随着施加在磁传感器5的磁场的方向的变化，电位差ΔV进行变化。

作为外部磁场，伴随着从右向左方向的外部磁场的磁通量密度的变化，电位差ΔV向ΔV1侧移动。

另一方面，作为外部磁场，伴随着从左向右方向的外部磁场的磁通量密度的变化，电位差ΔV向ΔV2侧移动。

根据电位差ΔV相对于中间值的增减，能够感测施加在磁传感器5的磁场的极性(是来自哪个方向的磁场)。此外，通过变更偏置磁铁3A、3B的磁力强度，还能够提高饱和磁场强度。

后面会进行叙述，基于与外部磁场的磁通量密度的变化相应的信号波形(电位差ΔV)，能够检测浮标20的位置。

图6是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2的配置的图。

参照图6，在此，示出对浮标20进行俯视的情况下的图。此外，由磁铁2A、2B形成的磁铁单元对置设置，使得隔着引导构件彼此相向。在本例子中，对置设置为磁铁2A、2B的N极彼此相向。另外，也能够对置设置为磁铁2A、2B的S极彼此相向。

通过该配置，磁力方向成为沿着引导构件的方向，与沿着引导构件的方向垂直的方向上的磁力分量被抵消。此外，即使在浮标20进行了旋转的情况下，磁力方向、磁通量密度也基本没有变化，磁传感器5能够高精度地测定磁通量密度的移位量。

图7是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2A～2D和磁传感器5A～5C的布局的图。

如图7所示，磁铁2A、2B形成一组磁铁单元。此外，磁铁2C、2D形成一组磁铁单元。

由磁铁2A、2B形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。此外，由磁铁2C、2D形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。相邻的磁铁单元配置为磁铁的磁极不同。

在本例子中，磁铁2A与磁铁2B的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5通过其中心。相邻的磁铁单元的间隔(中心间距离)也设定为距离a的两倍。磁传感器5的彼此的间隔也配置为距离a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

另外，虽然在本例子中对配置有3个磁传感器5A～5C来检测浮标20的位置的情况进行说明，但是对于配置有更多个磁传感器的情况也是同样的。

另外，在本例子中，例如作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2A与磁铁2C(或磁铁2B与磁铁2D)的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，示出磁传感器5B位于基准位置(中心点)的位置的情况。

图8是说明基于实施方式1的浮标20通过升降动作而使其位置变化的情况下的与磁传感器的关系的图。

在本例子中，对浮标20从右向左方向(作为一个例子，升方向)变化的情况进行说明。

在图8(A)中，示出浮标20上升而接近磁传感器5A的情况(状态S0)。

磁传感器5A受到由浮标20的磁铁2A、2B产生的磁场(磁力线)的影响。具体地，磁传感器5A受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着该偏置磁场向量的变化，电位差ΔV减少。对于其它磁传感器5B、5C，也受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(B)中，示出浮标20从图8(A)进一步上升了距离a的情况(状态S1)。

磁传感器5A为位于磁铁2A、2B之间的中心线上的状态。在本例子中，将该状态设为初始状态。

磁传感器5B受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5B的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着该偏置磁场向量的变化，电位差ΔV减小。对于其它磁传感器5C，也受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(C)中，示出浮标20从图8(B)进一步上升了距离a的情况(状态S2)。

关于磁传感器5A，示出通过由磁铁2A、2B、2C、2D产生的磁场最大限度地在升降方向上施加磁场的情况。具体地，磁传感器5A受到作为从磁铁2A向磁铁2C的磁力线(或从磁铁2B向磁铁2D的磁力线)而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差V增加(成为最大)。

磁传感器5B为位于磁铁2A、2B之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

磁传感器5C受到由磁铁2A、2B产生的磁场的影响。具体地，磁传感器5C受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

在图8(D)中，示出浮标20从图8(C)进一步上升了距离a的情况(状态S3)。

磁传感器5A为位于磁铁2C、2D之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

关于磁传感器5B，示出通过由磁铁2A、2B、2C、2D产生的磁场最大限度地在升降方向上施加磁场的情况。具体地，磁传感器5B受到作为从磁铁2A向磁铁2C的磁力线(或从磁铁2B向磁铁2D的磁力线)而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5B的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加(成为最大)。

磁传感器5C为位于磁铁2A、2B之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

在图8(E)中，示出浮标20从图8(D)进一步上升了距离a的情况(状态S4)。

关于磁传感器5A，示出通过由磁铁2C、2D产生的磁场在升降方向上施加磁场的情况。具体地，受到作为磁铁2C、2D的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

磁传感器5B为位于磁铁2C、2D之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

关于磁传感器5C，示出通过由磁铁2A、2B、2C、2D产生的磁场最大限度地在升降方向上施加磁场的情况。具体地，磁传感器5C受到作为从磁铁2A向磁铁2C的磁力线(或从磁铁2B向磁铁2D的磁力线)而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5C的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加(成为最大)。

在图8(F)中，示出浮标20从图8(E)进一步上升了距离a的情况(状态S5)。

磁传感器5A受到由磁铁2C、2D产生的磁场的影响。具体地，受到作为磁铁2C、2D的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧稍微变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

关于磁传感器5B，示出通过由磁铁2C、2D产生的磁场在升降方向上施加磁场的情况。具体地，受到作为磁铁2C、2D的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5B的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

磁传感器5C为位于磁铁2C、2D之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

在图8(G)中，示出浮标20从图8(F)进一步上升了距离a的情况(状态S6)。

磁传感器5A、5B稍微受到由磁铁2C、2D产生的磁场的影响。具体地，受到作为磁铁2C、2D的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A、5B的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧稍微变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

关于磁传感器5C，示出通过由磁铁2C、2D产生的磁场在升降方向上施加磁场的情况。具体地，受到作为磁铁2C、2D的磁力线而自右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5C的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

图9是说明基于实施方式1的伴随着浮标20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形的图。

如图9所示，示出了状态S0～S6的位置关系与输出信号关系。

例如，若着眼于磁传感器5A，则输出与在磁传感器5A受到的外部磁场的磁通量密度相应的信号。

在状态S0中，示出偏置磁场向量伴随着在磁传感器5A受到的外部磁场而变化且作为输出信号(电位差ΔV)下降的情况。

在状态S1中，磁传感器5A为位于磁铁2A、2B之间的中心线上的初始状态，在本例子中，将是初始状态的情况下的输出信号(电位差ΔV)的电压设为中间值(中间电压)。

在状态S2中，示出在磁传感器5A的偏置磁场向量向偏置磁场向量V2侧变化的情况下输出信号成为最大的情况。

在状态S3中，示出磁传感器5A为位于磁铁2C、2D之间的中心线上的初始状态且输出电压成为中间电压的情况。

在状态S4中，示出偏置磁场向量伴随着在磁传感器5A受到的外部磁场而变化且作为输出信号(电位差ΔV)下降的情况。

在状态S4以后，示出磁传感器5A的输出信号基于根据距离而变化的外部磁场而变化的情况。

此外，若着眼于磁传感器5B，则示出将磁传感器5A的输出信号偏移了距离a(作为相位是90°)的波形。若着眼于磁传感器5C，则示出将磁传感器5B的输出信号偏移了距离a(作为相位是90°)的波形。

图10是将图9的给定区域进行放大的示意图。

参照图10，在此，作为给定区域示出图9的影线区域的多个磁传感器5A～5C的输出信号波形。

在以中间电压为基准的情况下，磁传感器5A、5B的输出信号波形能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁向量P的水平分量(升降方向)。

具体地，作为从相邻的两个磁传感器输出的电信号，能够检测到相位偏移90°的信号波形。

在本例子中，因为相位偏移90°，所以能够将一方的输出信号(电信号)表示为正弦波(sinθ)，并将另一方的输出信号(电信号)表示为余弦波(cosθ)。而且，基于两个输出信号(电信号)算出外部磁场的磁向量P的角度θ。

在本实施方式中，检测多个磁传感器的输出信号中的从相邻的两个磁传感器输出的电信号来算出外部磁场的磁向量的角度，并基于该算出的磁向量的角度检测浮标的位置。

图11是示意性地说明基于实施方式1的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

在图11中，示出在从状态S2转移至状态S3的情况下针对磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。关于磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2A的N极以及磁铁2C的S极产生的磁场的磁力线的方向。

另外，虽然为了简化说明而对由磁铁2B的N极以及磁铁2D的S极产生的磁场的磁力线进行了省略，但是关于磁向量P的与升降方向垂直的分量，将被由该磁铁2B的N极以及磁铁2D的S极产生的磁场的磁力线的磁向量所抵消。因此，作为针对磁传感器5A、5B的外部磁场，只有升降方向分量。如上所述，伴随着该外部磁场，各磁传感器5中的偏置磁场向量进行变化。

作为一个例子，因为作为外部磁场的磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，所以相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为Pcosθ，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为Psinθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出为磁向量P的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ(Psinθ/Pcosθ)，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子将磁铁2A～2C的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图8(C)的状态S2所示的浮标20的基准位置(中心点)是与磁传感器5A的位置相同的位置。

在本例子中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

另外，虽然在本例子中对利用磁传感器5A、5B的电信号算出磁向量的角度信息θ来决定距磁传感器5A的位置关系的情况进行了说明，但是也能够决定距磁传感器5B的位置关系。此外，当然也能够按照同样的方式，利用磁传感器5B、5C的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定距磁传感器5B的位置关系。对于其它方式也是同样的。

图12是说明基于实施方式1的角度信息θ的精度的图。

在图12(A)中，示出了使角度θ变化0°～90°的情况下的、将一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ并将另一方的输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为仿真结果，与基准值几乎无差异。

此外，作为角度的精度，也如图12(B)所示，示出了相对于基准值仅有±2°的偏移的情况，能够进行精度高的浮标20的位置检测。

图13是说明基于实施方式1的液面检测装置1的检测方式的流程图。

如图13所示，提取均超过中间电压的相邻的两个信号(步骤SP2)。另外，关于中间电压，在本例子中，作为一个例子设定为是初始状态的情况下的输出信号的电压。具体地，像在图8说明的那样，例如，磁传感器5A为位于磁铁2A、2B之间的中心线上的状态，通过预先测定电压，从而能够设定中间电压。另外，作为设定该中间电压的方式有各种方式，并不限于该方式，例如，也可以设定为峰值的最大值与最小值之间的中间值。

然后，提取在图9中说明的用点线包围的区域中的两个电信号。

接着，基于提取出的两个信号计算磁向量的角度θ(步骤SP4)。具体地，将两个电信号中的一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ，并将另一方的输出信号(电信号)设定为Psinθ，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。然后，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

接着，基于磁向量的角度θ算出浮标20的位置(步骤SP6)。基于算出的角度信息θ根据磁传感器的位置算出浮标20的基准位置(中心点)。例如，像上述说明的那样，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

然后，结束处理(结束)。

通过基于实施方式1的液面检测装置1，能够基于两个电信号进行浮标20的精度高的位置检测。通过该方式，无需设置切换信号的切换电路等，能够简化电路结构，并且能够谋求小型化。

此外，虽然存在磁铁或磁传感器的特性跟随环境温度的变化而变化，从而使输出信号变化的可能性，但是因为在角度计算中算出两个输出信号的tanθ(Psinθ/Pcosθ)，所以伴随着环境温度的变化量彼此抵消，因此能够缩小由环境温度的影响造成的误差，能够进行精度高的位置检测。

另外，在本例子中，关于磁铁2A与磁铁2C的距离，对设定为距离a的两倍的间隔的情况进行了说明，但是，像调整磁铁2A等的厚度方向(N极以及S极的宽度)来提高磁传感器5的检测特性那样，本领域技术人员能够适当地进行设计变更。

(实施方式1的变形例)

图14是说明基于实施方式1的安装在浮标20的磁铁2E、2F和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图14所示，磁铁2E、2F形成一组磁铁单元。

由磁铁2E、2F形成的磁铁单元被分割为两个区域，并配置为在各个区域中S极或N极彼此相向。分割出的相邻的区域配置为磁铁的磁极不同。

此外，在本例子中，磁铁2E与2F的距离设定为距离a的两倍的间隔。此外，配置为磁传感器5通过其中心。此外，N极以及S极的两个分割出的区域的距离设定为距离a的两倍的间隔，磁传感器5的彼此的间隔也配置为距离a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

由该磁铁2E、2F产生的磁场(磁力线)与由图7的布局产生的磁场(磁力线)基本相同，其输出信号波形与在图9中说明的相同。因此，能够按照与上述说明的方式相同的方式对浮标20的位置进行精度高的检测。

另外，通过该结构，能够削减配置的磁铁的个数，并且还能够容易地进行磁铁的布局。

另外，在本例子中，对如下结构进行了说明，即，将磁铁进行对置配置，使得即使在浮标20为可旋转的结构且浮标20进行了旋转的情况下，磁传感器5也能够高精度地测定磁场，但是，在浮标20不旋转且浮标20仅沿着引导构件沿着升降方向进行移动的情况下，也能够设为不设置对置的磁铁的结构(仅单侧磁铁)。在以下的结构中也是同样的。在该情况下，还能够设为不设置设置在磁传感器内的偏置磁铁的结构。

(实施方式2)

在实施方式1中，对利用多组磁铁单元检测浮标20的位置的液面检测装置1的结构进行了说明，本实施方式对利用一组磁铁单元检测浮标20的位置的液面检测装置进行说明。

图15是说明基于实施方式2的安装在浮标20的磁铁2G、2H和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图15所示，磁铁2G、2H形成一组磁铁单元。

由磁铁2G、2H形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。另外，虽然在本例子中对配置为N极相向的例子进行说明，但是也能够设为S极相向的结构。

此外，在本例子中，磁铁2G与磁铁2H的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5通过其中心。磁传感器5的彼此的间隔也配置为距离a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

另外，虽然在本例子中对配置3个磁传感器5A～5C来检测浮标20的位置的情况进行说明，但是对于配置了更多个磁传感器的情况也是同样的。

另外，在本例子中，例如作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2G(或磁铁2H)的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，示出磁传感器5B位于基准位置(中心点)的位置的情况。

图16是说明基于实施方式2的伴随着浮标20的升降动作的多个磁传感器的输出信号波形的图。

如图16所示，与图9所示的输出信号波形同样地，伴随着浮标20接近磁传感器5A，磁传感器5A受到作为磁铁2G、2H的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。关于其它磁传感器5B、5C，也受到作为磁铁2A、2B的磁力线而从右向左的磁场的影响，因此伴随着向偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，成为磁传感器5A位于磁铁2G、2H之间的中心线上的状态(状态S7)。在本例子中，将该状态设为初始状态。而且，将该状态下的输出信号的电压设定为中间电压。

磁传感器5B受到作为磁铁2G、2H的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5B的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。关于其它磁传感器5C，也稍微受到作为磁铁2G、2H的磁力线而从右向左的磁场的影响。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2G、2H的磁力线而从左向右的磁场的影响(状态S8)。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

磁传感器5B为位于磁铁2G、2H之间的中心线上的状态。因此，是初始状态。

磁传感器5C受到作为磁铁2G、2H的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5C的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

根据以上，磁传感器5B、5C的输出信号波形成为从磁传感器5A的输出信号波形各偏移距离a(作为相位是90°)的波形。

图17是将图16的给定区域进行放大的示意图。

参照图17，在此，作为给定区域，示出图16的影线区域的多个磁传感器5A～5B的输出信号波形。

在以中间电压为基准的情况下，磁传感器5A、5B的输出信号波形能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁向量P的水平分量(升降方向)。

具体地，作为从相邻的两个磁传感器输出的电信号，能够检测到相位偏移90°的信号波形。

在本例子中，因为相位偏移90°，所以能够将一方的输出信号(电信号)表示为正弦波(sinθ)，并将另一方的输出信号(电信号)表示为余弦波(cosθ)。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

图18是示意性地说明基于实施方式2的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

在图18中，示出了在从状态S7转移至状态S8的情况下针对磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。关于磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2G的N极以及S极产生的磁场的磁力线的方向。

另外，虽然为了简化说明而对由磁铁2H的N极以及S极产生的磁场的磁力线进行了省略，但是关于磁向量P的与升降方向垂直的分量，将被由该磁铁2H的N极以及S极产生的磁场的磁力线的磁向量所抵消。因此，作为针对磁传感器5A、5B的外部磁场，只有升降方向分量。如上所述，伴随着该外部磁场，各磁传感器5中的偏置磁场向量进行变化。

作为一个例子，作为外部磁场的磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，因此相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为Psinθ表示，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为-Pcosθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出为磁向量P的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2G或磁铁2H的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图15所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。此外，磁传感器5A的输出信号成为中间电压的位置(图16的状态S7)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5A的位置的情况。此外，磁传感器5A的输出信号成为最大的位置(图16的状态S8)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5B的位置的情况。

在本例子中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

另外，虽然在本例子中对利用磁传感器5A、5B的电信号算出磁向量的角度信息θ来决定距磁传感器5A的位置关系的情况进行了说明，但是也能够决定距磁传感器5B的位置关系。此外，当然也能够按照同样的方式利用磁传感器5B、5C的电信号算出磁向量的角度信息θ来决定距磁传感器5C的位置关系。对于其它方式也是同样的。

图19是说明基于实施方式2的角度信息θ的精度的图。

在图19(A)中，示出了使角度θ变化0°～90°的情况下的、将一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ并将另一方的输出信号(电信号)设为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为仿真结果，与基准值几乎无差异。

此外，作为角度的精度，也如图19(B)所示，示出相对于基准值仅有±2°左右的偏移的情况，能够进行精度高的浮标20的位置检测。

通过基于实施方式2的液面检测装置1，能够利用一个磁铁单元检测浮标20的位置，从而能够简化电路结构，并且能够谋求小型化。

(实施方式3)

虽然在实施方式1中对将磁传感器5的间隔设定为作为磁铁单元的间隔的一半的距离的距离a的情况进行了说明，但是也能够变更该距离。

具体地，对将磁铁单元的间隔设定为距离2a并且将磁传感器5的间隔设定为距离3a的情况进行说明。

图20是说明基于实施方式3的安装在浮标20的磁铁2I～2T和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图20所示，磁铁2I、2J形成一组磁铁单元。此外，磁铁2K、2L形成一组磁铁单元。磁铁2M、2N形成一组磁铁单元。磁铁2O、2P形成一组磁铁单元。磁铁2Q、2R形成一组磁铁单元。磁铁2S、2T形成一组磁铁单元。

由磁铁2I、2J形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。由磁铁2K、2L形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。由磁铁2M、2N形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。由磁铁2O、2P形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。由磁铁2Q、2R形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。由磁铁2S、2T形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。相邻的磁铁单元配置为磁铁的磁极不同。

在本例子中，磁铁2I与磁铁2J的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5通过其中心。此外，相邻的磁铁单元的间隔(中心间距离)也设定为距离a的两倍。此外，磁传感器5的彼此的间隔配置为距离3a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

另外，在本例子中，例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I至磁铁2S(或磁铁2J至磁铁2T)的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，示出磁传感器5B位于基准位置(中心点)的位置的情况。

图21是说明基于实施方式3的伴随着浮标20的升降动作的来自磁传感器5的输出信号波形的图。

如图21所示，与图9所示的输出信号波形同样地，伴随着浮标20接近磁传感器5，磁传感器5A受到作为磁铁2I、2J的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，成为磁传感器5A位于磁铁2I、2J之间的中心线上的状态。在本例子中，将该状态设为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2I、2K的磁力线而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2K、2L之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2K、2M的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2M、2N之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。在本例子中，作为一个例子，将该状态下的输出信号的电压设定为中间电压。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2M、2O的磁力线而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2O、2P之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2O、2Q的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2Q、2R之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2Q、2S的磁力线而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2S、2T之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2S、2T的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

关于磁传感器5B、5C的输出信号波形，也与磁传感器5A的输出信号波形相同，成为从磁传感器5A的输出信号波形各偏移距离3a(作为相位是270°)的波形。

图22是将图21的给定区域进行放大的示意图。

参照图22，在此，作为给定区域，示出图21的影线区域的多个磁传感器5A、5B的输出信号波形。

在以中间电压为基准的情况下，磁传感器5A、5B的输出信号波形能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁向量P的水平分量(升降方向)。

具体地，作为从相邻的两个磁传感器输出的电信号，能够检测到相位偏移270°的信号波形。

在本例子中，能够将270°各90°地进行3等分，并将分割出的区域T1～T3中的两个中的一方的输出信号(电信号)表示为正弦波(sinθ)，将另一方的输出信号(电信号)表示为余弦波(cosθ)。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

图23是示意性地说明基于实施方式3的磁传感器5与磁向量P的关系的图。

示出在从状态S9转移至状态S10的情况下针对磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。关于磁向量P，作为一个例子，指向磁传感器5A、5B通过由磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极、磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极、磁铁2Q的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场而受到的磁力线的方向。

另外，虽然为了简化说明而对由磁铁2L、2N、2P、2R产生的磁场的磁力线进行了省略，但是关于磁向量P的与升降方向垂直的分量，将被由该磁铁2L、2N、2P、2R的N极以及S极产生的磁场的磁力线的磁向量所抵消。因此，作为针对磁传感器5A、5B的外部磁场，只有升降方向分量。如上所述，伴随着该外部磁场，各磁传感器5的偏置磁场向量进行变化。

在图23(A)中，示出将状态S9至状态S10进行3等分的区域T1中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B赋予影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，作为外部磁场的磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，因此相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为Pcosθ，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为-Psinθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2S的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图20所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。此外，磁传感器5A的输出信号成为最大的位置(图21的状态S9)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5A的位置的情况。此外，磁传感器5A的输出信号成为中间电压的位置(图21的状态S10)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5B的位置的情况。

在本例子的区域T1的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

在图23(B)中，示出将状态S9至状态S10进行3等分的区域T2中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2Q的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，作为外部磁场的磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，因此相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为-Psinθ。此外，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为-Pcosθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置也变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2S的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图20所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。

在本例子的区域T2的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a+a/2的距离的位置。

在图23(C)中，示出将状态S9至状态S10进行3等分的区域T3中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2Q的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，作为外部磁场的磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，因此相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为-Pcosθ。此外，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为Psinθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置也变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2S的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图20所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。

在本例子的区域T3的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了2a+a/2的距离的位置。

图24是说明基于实施方式3的从多个磁传感器5A～5C的输出信号波形中提取各个区域T1～T3中的两个输出信号波形的方式的图。

参照图24，在此，设定有多个阈值TH0～TH2。关于阈值TH0，作为一个例子，设定为中间电压。关于阈值TH2，作为一个例子，设定为与输出信号波形下降的最小值之间的中间的峰值。关于阈值TH1，作为一个例子，设定为阈值TH0与阈值TH2之间的中间值。另外，关于该阈值TH0～TH2的设定，是一个例子，也可以按照其它方式进行阈值的设定。

在本实施方式3中，基于阈值TH0～TH2与输出信号波形的关系来分割区域T1～T3，并提取两个输出信号波形。

(1)关于区域T1，在磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH1、且磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH0的情况下，或者在磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH2、且磁传感器5A的输出信号波形的值高于阈值TH0的情况下，将磁传感器5A的输出设为Pcosθ，将磁传感器5B的输出设定为-Psinθ。

(2)关于区域T2，在磁传感器5A的输出信号波形以及磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值THO、且磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值高于阈值THO的情况下，将磁传感器5A的输出设为-Psinθ，将磁传感器5B的输出设定为-Pcosθ。

(3)关于区域T3，在磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)以及磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值高于阈值THO、且磁传感器5A的输出信号波形的值低于阈值THO的情况下，将磁传感器5A的输出设为-Pcosθ，将磁传感器5B的输出设定为Psinθ。

然后，按照上述方式，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，虽然在本例子中对基于阈值TH0～TH2与输出信号波形的关系来分割区域T1～T3并提取两个输出信号波形的方式进行了说明，但是并不特别限于该方式，也能够按照其它方式提取两个输出信号波形。

图25是说明基于实施方式3的角度信息θ的精度的图。

如图25(A)、(C)、(E)所示，示出了使角度θ变化0°～90°的情况下的、将一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ并将另一方的输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

作为仿真结果，与基准值几乎无差异。

此外，作为角度的精度，也如图25(B)、(D)、(F)所示，示出在各区域中仅有±2°左右的偏移的情况，能够进行精度高的浮标20的位置检测。

图26是说明基于实施方式3的液面检测装置1的检测方式的流程图。

如图26所示，提取基于给定的信号关系的组合的两个信号(步骤SP2#)。具体地，按照在图23中说明的方式，基于阈值TH0～TH2与各输出信号波形的组合而分割为区域T1～T3，并提取各个区域中的两个输出信号波形。

关于作为中间电压的阈值THO，作为一个例子，将磁传感器5A位于磁铁2M、2N之间的中心线上的状态下的输出信号的电压设定为中间电压。关于阈值TH2，作为一个例子，能够设定为与输出信号波形下降的最小值之间的中间的峰值。关于阈值TH1，作为一个例子，能够设定为阈值THO与阈值TH2之间的中间值。

接着，基于提取出的两个信号计算磁向量的角度θ(步骤SP4)。具体地，将两个电信号中的一方的输出信号(电信号)设定为正弦波(sinθ)，并将另一方的输出信号(电信号)设定为余弦波(cosθ)，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

接着，基于磁向量的角度θ算出浮标20的位置(步骤SP6)。基于算出的角度信息θ，根据磁传感器的位置算出浮标20的基准位置(中心点)。

然后，结束处理(结束)。

通过基于实施方式3的液面检测装置1，能够基于两个电信号对浮标20的位置进行精度高的检测。此外，因为能够利用两个磁传感器检测270°的量的信息(距离3a)，所以能够进一步削减磁传感器的个数而谋求小型化。此外，还能够缩短对置的磁铁间的距离，能够进一步谋求小型化。

此外，虽然存在磁铁或磁传感器的特性跟随环境温度的变化而变化，从而使输出信号变化的可能性，但是因为在角度计算中算出两个输出信号的tanθ(Psinθ/Pcosθ)，所以变动量被抵消，从而能够缩小由环境温度的影响造成的误差而进行精度高的检测。

(实施方式3的变形例1)

图27是说明基于实施方式3的变形例1的安装在浮标20的磁铁2U、2V和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图27所示，磁铁2U、2V形成一组磁铁单元。

由磁铁2U、2V形成的磁铁单元被分割为6个区域，并配置为在各个区域中S极或N极彼此相向。分割出的相邻的区域配置为磁铁的磁极不同。

此外，在本例子中，磁铁2U与2V的距离设定为距离a的两倍的间隔。此外，配置为磁传感器5通过其中心。此外，N极以及S极的两个分割出的区域的距离设定为距离a的两倍的间隔，磁传感器5的彼此的间隔配置为距离3a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

由该磁铁2U、2V产生的磁场(磁力线)与由图20的布局产生的磁场(磁力线)基本相同，其输出信号波形与在图21中说明的相同。因此，能够按照与上述说明的方式相同的方式对浮标20的位置进行精度高的检测。

另外，通过该结构，能够削减配置的磁铁的个数，并且还能够容易地进行磁铁的布局。

(实施方式3的变形例2)

在实施方式3中，对由6组磁铁单元构成的浮标进行了说明，但是也能够削减磁铁单元的数目。

图28是说明基于实施方式3的安装在浮标20的磁铁2I～2P和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图28所示，磁铁2I、2J形成一组磁铁单元。磁铁2K、2L形成一组磁铁单元。磁铁2M、2N形成一组磁铁单元。磁铁2O、2P形成一组磁铁单元。

由磁铁2I、2J形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。由磁铁2K、2L形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。由磁铁2M、2N形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。由磁铁2O、2P形成的磁铁单元配置为S极彼此相向。相邻的磁铁单元配置为磁铁的磁极不同。

此外，在本例子中，磁铁2I与2J的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5通过其中心。此外，相邻的磁铁单元的间隔(中心间距离)也亦设定为距离a的两倍。磁传感器5的彼此的间隔配置为距离3a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

另外，在本例子中，例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I至磁铁2O(或磁铁2J至磁铁2P)的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，示出磁传感器5B位于基准位置(中心点)的情况。

图29是说明基于实施方式3的变形例2的伴随着浮标20的升降动作的来自磁传感器5的输出信号波形的图。

如图29所示，与图9所示的输出信号波形同样地，伴随着浮标20接近磁传感器5，磁传感器5A受到作为磁铁2I、2J的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，成为磁传感器5A位于磁铁2I、2J之间的中心线上的状态。在本例子中，将该状态设为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2I、2K的磁力线而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2K、2L之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2K、2M的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2M、2N之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。在本例子中，将该初始状态下的输出信号的电压设定为中间电压。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2M、2O的磁力线而从左向右的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V2侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V2侧的变化，电位差ΔV增加。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A成为位于磁铁2O、2P之间的中心线上的状态。因此，成为初始状态。

然后，浮标20进一步上升，磁传感器5A受到作为磁铁2O、2P的磁力线而从右向左的磁场的影响。因此，磁传感器5A的偏置磁场向量V0向偏置磁场向量V1侧变化。伴随着向该偏置磁场向量V1侧的变化，电位差ΔV减少。

关于磁传感器5B、5C的输出信号波形，也与磁传感器5A的输出信号波形相同，成为从磁传感器5A的输出信号波形各偏移距离3a(作为相位是270°)的波形。

图30是将图29的给定区域进行放大的示意图。

参照图30，在此，作为给定区域，示出图29的影线区域的多个磁传感器5A、5B的输出信号波形。

在以中间电压为基准的情况下，磁传感器5A、5B的输出信号波形能够模式化(近似)为后述的沿着圆状变化的外部磁场的磁向量P的水平分量(升降方向)。

具体地，作为从相邻的两个磁传感器输出的电信号，能够检测相位偏移270°的信号波形。

在本例子中，将270°各90°地进行3等分，将分割出的区域T1～T3中的两个中的一方的输出信号(电信号)设定为正弦波(sinθ)，将另一方的输出信号(电信号)设定为余弦波(cosθ)，并基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

图31是说明基于实施方式3的变形例2的磁传感器5受到的磁向量的角度的图。

示出在从状态S11转移至状态S12的情况下针对磁传感器5A、5B的相对于浮标的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。关于磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2I的N极以及磁铁2K的S极、磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极、磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

另外，虽然为了简化说明而对由对置的磁铁2J、2L、2N、2P产生的磁场的磁力线进行了省略，但是关于磁向量P的与升降方向垂直的分量，将被由该磁铁2J、2L、2N、2P的N极以及S极产生的磁场的磁力线的磁向量所抵消。因此，作为针对磁传感器5A、5B的外部磁场，只有升降方向分量。如上所述，伴随着该外部磁场，各磁传感器5的偏置磁场向量进行变化。

在图31(A)中，示出将状态S11至状态S12进行3等分的区域T1中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2I的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，因为磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，所以按照角度θ，相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为-Pcosθ。此外，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为Psinθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置也变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2O的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图28所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。此外，磁传感器5A的输出信号成为最小值的位置(图29的状态S11)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5A的位置的情况。此外，磁传感器5A的输出信号成为中间电压的位置(图29的状态S12)是浮标20的基准位置(中心点)处于磁传感器5B的位置的情况。

在本例子的区域T1的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a/2的距离的位置。

在图31(B)中，示出将状态S11至状态S12进行3等分的区域T2中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2I的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，因为磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，所以按照角度θ，相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为Psinθ。此外，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为Pcosθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置也变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2O的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图28所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。

在本例子的区域T2的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了a+a/2的距离的位置。

在图31(C)中，示出将状态S11至状态S12进行3等分的区域T3中的分别输入到磁传感器5A、5B的相对于浮标20的升降方向的磁向量。在此，升降方向是沿着X轴的方向。

关于对磁传感器5A造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2O的S极产生的磁场的磁力线的方向。

关于对磁传感器5B造成影响的磁向量P，作为一个例子，指向由磁铁2M的N极以及磁铁2K的S极产生的磁场的磁力线的方向。

作为一个例子，因为磁向量的大小与磁通量密度(AMR输出)存在相关关系，所以按照角度θ，相对于升降方向的由磁传感器5A检测的输出信号能够表示为Pcosθ。此外，由磁传感器5B检测的输出信号能够表示为-Psinθ。而且，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，根据两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，正弦波Psinθ、余弦波Pcosθ的振幅值P通过算出tanθ而被抵消。

上述处理是在检测电路50中执行的处理。具体地，在MPU40中执行上述算出处理。

对应于作为磁向量的角度信息θ而变化0°～90°，浮标20的位置也变化距离a。

例如，作为浮标20的位置，作为一个例子，将磁铁2I～2O的升降方向上的中心设为基准位置(中心点)。在该情况下，图28所示的浮标20的基准位置(中心点)是磁传感器5B的位置。

在本例子的区域T3的检测区域中，利用磁传感器5A和磁传感器5B的电信号算出磁向量的角度信息θ，从而决定其位置关系。例如，在算出角度信息θ为45°的情况下，能够检测为浮标的基准位置(中心点)处于从磁传感器5A的位置向磁传感器5B侧移动了2a+a/2的距离的位置。

图32是说明基于实施方式3的变形例2的从多个磁传感器5A～5C的输出信号波形中提取各个区域T1～T3中的两个输出信号波形的方式的图。

参照图32，在此，设定有多个阈值THO～TH2。关于阈值THO，作为一个例子，设定为中间电压。关于阈值TH2，作为一个例子，设定为与输出信号波形下降的最小值之间的中间的峰值。关于阈值TH1，作为一个例子，设定为阈值THO与阈值TH2之间的中间值。另外，关于该阈值TH0～TH2的设定，是一个例子，也可以按照其它方式进行阈值的设定。

在本实施方式3的变形例2中，基于阈值TH0～TH2与输出信号波形的关系来分割区域T1～T3，并提取两个输出信号波形。

(1)关于区域T1，在磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值高于阈值THO、且磁传感器5A的输出信号波形以及磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值THO的情况下，将磁传感器5A的输出设为-Pcosθ，将磁传感器5B的输出设定为Psinθ。

(2)关于区域T2，在磁传感器5A的输出信号波形以及磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值高于阈值THO、且磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值THO的情况下，将磁传感器5A的输出设为Psinθ，将磁传感器5B的输出设定为Pcosθ。

(3)关于区域T3，在磁传感器5C的输出信号波形(从磁传感器5A的两个旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH1、且磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH0的情况下，或者在磁传感器5B的输出信号波形(从磁传感器5A的旁边的磁传感器输出的输出信号波形)的值低于阈值TH2、且磁传感器5A的输出信号波形的值高于阈值THO的情况下，将磁传感器5A的输出设为Pcosθ，将磁传感器5B的输出设定为-Psinθ。

然后，按照上述方式，基于两个输出信号(电信号)算出磁向量的角度θ。

具体地，基于两个输出信号(电信号)算出tanθ，并计算arctanθ，从而算出角度信息θ。

另外，虽然在本例子中对基于阈值TH0～TH2与输出信号波形的关系来分割区域T1～T3并提取两个输出信号波形的方式进行了说明，但并不特别限于该方式，也能够按照其它方式提取两个输出信号波形。

图33是说明基于实施方式3的变形例2的角度信息θ的精度的图。

如图33(A)、(C)、(E)所示，示出使角度θ变化0°～90°的情况下的、将一方的输出信号(电信号)设为cosθ并将另一方的输出信号(电信号)设为sinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

此外，作为角度的精度，也如图33(B)、(D)、(F)所示，示出仅有某一程度的偏移的情况，能够进行精度高的检测。

通过基于实施方式3的变形例2的液面检测装置1，能够基于两个电信号对浮标20的位置进行精度高的检测。此外，因为能够利用两个磁传感器检测270°的量的信息(距离3a)，所以能够进一步削减磁传感器的个数而谋求小型化。

此外，虽然存在磁铁或磁传感器的特性跟随环境温度的变化而变化，从而使输出信号变化的可能性，但是因为在角度计算中算出两个输出信号的tanθ(Psinθ/Pcosθ)，所以变动量被抵消，从而能够缩小由环境温度的影响造成的误差而进行精度高的检测。

(实施方式3的变形例3)

图34是说明基于实施方式3的变形例3的安装在浮标20的磁铁2W、2X和磁传感器5A、5B、5C的布局的图。

如图34所示，磁铁2W、2X形成一组磁铁单元。

由磁铁2W、2X形成的磁铁单元被分割为4个区域，并配置为在各个区域中S极或N极彼此相向。分割出的相邻的区域配置为磁铁的磁极不同。

此外，在本例子中，磁铁2W与2X的距离设定为距离a的两倍的间隔。此外，配置为磁传感器5通过其中心。此外，N极以及S极的两个分割出的区域的距离设定为距离a的两倍的间隔，磁传感器5的彼此的间隔配置为距离3a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

由该磁铁2W、2X产生的磁场(磁力线)与由图28的布局产生的磁场(磁力线)基本相同，其输出信号波形与在图28中说明的相同，能够按照相同的方式检测浮标20的位置。

另外，通过该结构，能够削减磁铁的个数，并且还能够容易地进行磁铁的布局。

(实施方式4)

图35是说明基于实施方式4的磁传感器5#的磁阻元件的图案的图。

参照图35，在本例子中，磁传感器5由桥接构造构成，该桥接构造由4个磁阻元件MR1#～MR4#构成。

4个磁阻元件MR1#～MR4#配置为相对于中心线对称。形成螺旋柱(Barber pole)电极构造，使得磁阻元件1#、MR3#具有与彼此反方向的磁场的增加相应地阻值均增加的磁阻效果特性，并且使得磁阻元件2#、4#具有与彼此反方向的磁场的增加相应地阻值均减少的磁阻效果特性。通过该结构，具有在图5中说明的伴随着磁通量密度的变化的输出特性。因此，对于代替上述的磁传感器5而利用了该结构的磁传感器5#的液面检测装置，也能够通过与上述说明的方式相同的方式来检测浮标20的位置。

(实施方式5)

在实施方式5中，对即使在浮标20的位置相对于引导件10偏移的情况下也能够进行精度高的液面检测的结构进行说明。

图36是说明浮标20的位置相对于引导件10偏移的情况的图。

在图36(A)中，示出了俯视浮标20的情况下的图。此外，由磁铁2G、2H形成的磁铁单元对置地设置为隔着引导构件彼此相向。

虽然在本例子中示出了引导构件10的中心轴与浮标20的中心一致的情况，但是对浮标20的位置偏移且磁传感器5与浮标20的相对的位置关系变化的情况进行说明。对浮标20的磁铁2H比磁铁2G更接近磁传感器5的情况进行说明。

在图36(B)中，示出安装在浮标20的磁铁2G、2H和磁传感器5A～5C的布局。

如图36(B)所示，在磁传感器5A～5C接近磁铁2H的情况下，不仅受到水平分量的外部磁场(磁力线)的影响，还受到垂直分量的外部磁场(磁力线)的影响。由此，偏置磁场向量的旋转角变化，与其相应的输出信号变化。由于该输出信号的变化，液面检测的精度有可能下降。

图37是说明基于实施方式5的安装在浮标20的磁铁2G、2H和磁传感器的布局的图。

参照图37，磁铁2G、2H形成一组磁铁单元。

由磁铁2G、2H形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。关于浮标20的结构，与在图15中说明的相同。

像在图15中说明的那样，磁铁2G与磁铁2H的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5通过其中心。磁传感器5的彼此的间隔也配置为距离a。磁传感器5沿着升降方向安装在引导构件。

在此，关于磁传感器5的偏置磁场向量的方向，若与相邻的磁传感器比较，则以水平方向为基准对称地设置。在本例子中，作为一个例子，设置有磁传感器5PA～5PC。磁传感器5PA～5PC的偏置磁场向量的方向配置为成为相对于浮标20的升降方向垂直的水平方向。

配置为，对磁阻元件MR1～MR4施加的偏置磁场向量的方向成为相对于浮标20的升降方向垂直的水平方向。在这方面，磁传感器5PA～5PC的磁阻元件MR能够设为与图4的结构相同的结构，本领域技术人员能够对该配置或角度适当地进行设计变更，使得提高磁传感器5PA～5PC的检测特性。

关于沿着升降方向安装在引导构件的其它磁传感器，也以同样的方式进行配置。

图38是说明磁传感器的偏置磁场向量的变化的图。

在图38(A)中，示出磁传感器5A～5C的偏置磁场向量的变化。

像在图5中说明的那样，在对磁传感器5A～5C施加升降方向的外部磁场的情况下，偏置磁场向量V0将伴随着外部磁场(从右向左方向)而向偏置磁场向量V1变化。另一方面，偏置磁场向量V0伴随着外部磁场(从左向右方向)而向偏置磁场向量V2变化。

另一方面，在浮标20的磁铁2H接近磁传感器5A～5C的情况下，在受到水平分量(升降方向)的外部磁场的影响的同时受到垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的影响。

具体地，在磁传感器5A～5C未偏移的情况下，来自磁铁2G、2H的垂直分量(水平方向)的外部磁场彼此抵消而不会受到外部磁场(磁力线)的影响，但是在偏移的情况下，来自磁铁2G、2H的垂直分量(水平方向)的外部磁场彼此不会抵消，将受到其影响。例如，对于图36的磁传感器5A～5C，施加从磁铁2H向磁铁2G的垂直分量(水平方向)的外部磁场。

具体地，在图36的状态下，磁传感器5A向偏置磁场向量V2#变化。此外，磁传感器5B向偏置磁场向量V0#变化。此外，磁传感器5C向偏置磁场向量V1#变化。

在此，在以图36的磁传感器5B的偏置磁场向量V0#为基准的情况下，磁传感器5C的偏置磁场向量V1#从偏置磁场向量V0#的状态顺时针旋转角度α。此外，在以磁传感器5B的偏置磁场向量V0#为基准的情况下。磁传感器5C的偏置磁场向量V2#从偏置磁场向量V0#的状态逆时针旋转角度β。

因为成为基准的偏置磁场向量V0#从偏置磁场向量V0偏移并且旋转角也不同，所以从磁传感器5A～5C分别输出的信号的振幅值不同，故此，有可能成为角度检测的误差。

在图38(B)中，示出磁传感器5PA～5PC的偏置磁场向量的变化。

磁传感器5PA～5PC的偏置磁场向量的方向配置为，成为相对于浮标20的升降方向垂直的水平方向。

在对磁传感器5PA～5PC施加升降方向的外部磁场的情况下，偏置磁场向量V3伴随着外部磁场(从右向左方向)而向偏置磁场向量V4变化。另一方面，偏置磁场向量V3伴随着外部磁场(从左向右方向)而向偏置磁场向量V5变化。

另一方面，在浮标20的磁铁2H接近磁传感器5PA～5PC的情况下，在受到水平分量(升降方向)的外部磁场的影响的同时受到垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的影响。

具体地，在磁传感器5PA～5PC未偏移的情况下，来自磁铁2G、2H的垂直分量(水平方向)的外部磁场彼此抵消而不会受到外部磁场(磁力线)的影响，但是在偏移的情况下，来自磁铁2G、2H的垂直分量(水平方向)的外部磁场彼此不会抵消，从而受到其影响。例如，对图37的磁传感器5PA～5PC施加从磁铁2H向磁铁2G的垂直分量(水平方向)的外部磁场。

具体地，在图37的状态下，磁传感器5PA向偏置磁场向量V5#变化。

此外，因为偏置磁场向量V3的方向与垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的方向相同，所以磁传感器5PB的偏置磁场向量V3维持相对于升降方向垂直的水平方向的状态。此外，磁传感器5PC向偏置磁场向量V4#变化。

在此，在以图37的磁传感器5PB的偏置磁场向量V3为基准的情况下，磁传感器5PC的偏置磁场向量V4#从偏置磁场向量V3的状态顺时针旋转角度γ。此外，在以磁传感器5PB的偏置磁场向量V3为基准的情况下，磁传感器5PA的偏置磁场向量V5#从偏置磁场向量V3的状态逆时针旋转角度γ。

因为成为基准的偏置磁场向量V3固定且旋转角也相同，所以从磁传感器5PA～5PC分别输出的信号的振幅值相同，故此，能够抑制角度检测的误差。

具体地，像上述说明的那样，在本例子中，也像在图15说明的那样将两个电信号中的一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ，将另一方的输出信号(电信号)设定为Psinθ，并基于两个输出信号(电信号)算出tanθ(Psinθ/Pcosθ)，并计算arctanθ，从而算出模拟的角度信息θ。

在该角度信息θ的算出中，在浮标20的磁铁2H接近磁传感器5PA～5PC的情况下，在图37的例子中，振幅值将从P向基于偏置磁场向量旋转的角度γ的振幅值P3变化，但是因为两个输出信号(电信号)的振幅值变化相同的量，所以在算出角度信息θ时被抵消。因此，即使在浮标20的磁铁2H接近磁传感器5PA～5PC的情况下，也能够进行精度高的浮标20的位置检测。

另一方面，在图36(B)的例子中，两个输出信号(电信号)的振幅值将从P分别向基于偏置磁场向量旋转的角度α以及β的振幅值P1以及P2变化而无法抵消，因此，比率会变化，从而产生成为角度检测的误差的可能性。

图39是说明基于实施方式5的角度信息θ的精度的图。

在图39(A)中，示出使角度θ变化0°～90°的情况下的、将一方的输出信号(电信号)设定为Pcosθ并将另一方的输出信号(电信号)设定为Psinθ的情况下的arctanθ与基准值的比较。

像在实施方式1的结构中在图36(B)中说明的那样，示出了在产生浮标20的偏移的情况下精度下降的情况，但是根据按照本实施方式5的图37的结构，精度不会下降，能够进行精度高的浮标20的位置检测。

此外，作为角度的精度，也如图39(B)所示，示出相对于基准值仅有±5°的偏移的情况，能够进行精度高的浮标20的位置检测。

在浮标20的位置产生偏移的情况下，相邻的磁传感器分别在受到水平分量(升降方向)的外部磁场的影响的同时受到垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的影响。

例如，在浮标20的位置产生偏移的情况下，对图36(B)所示的磁传感器5C施加合成了水平分量(升降方向)的外部磁场和垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的第一外部磁场。另一方面，对磁传感器5A施加合成了水平分量(升降方向)的外部磁场和垂直分量(水平方向)的外部磁场(磁力线)的第二外部磁场。第一外部磁场和第二外部磁场在以水平方向为轴的情况下是对称的状态。

在浮标20的位置产生偏移的情况下，在像磁传感器5A～5C那样以偏置磁场向量倾斜的状态以固定方向进行配置的情况下，对偏置磁场向量分别施加的第一外部磁场以及第二外部磁场的入射角度不同。因此，相对于成为基准的偏置磁场向量的上述的旋转角α、β也不同。

在基于本实施方式5的结构中，将相邻的磁传感器的偏置磁场向量设定为成为相对于浮标20的升降方向垂直的水平方向。由此，即使在浮标20的位置产生偏移的情况下，对偏置磁场向量分别施加第一外部磁场以及第二外部磁场的情况下的入射角度也会成为相同的角度。因此，相对于成为基准的偏置磁场向量的上述的旋转角γ变得相同。因为相对于成为基准的偏置磁场向量的旋转角变得相同，所以从磁传感器5PA～5PC分别输出的信号的振幅值相同，故此，能够抑制角度检测的误差而进行精度高的位置检测。

图40是说明基于实施方式5的变形例的安装在浮标20的磁铁2G、2H和多个磁传感器5QA～5QC的布局的图。

如图40所示，磁铁2G、2H形成一组磁铁单元。

由磁铁2G、2H形成的磁铁单元配置为N极彼此相向。另外，虽然在本例子中对配置为N极相向的例子进行说明，但是也能够设为S极相向的结构。

另外，在本例子中，磁铁2G与磁铁2H的距离设定为距离a的两倍的间隔，此外，配置为磁传感器5QA～5QC通过其中心。磁传感器5QA～5QC彼此的间隔也配置为距离a。磁传感器5QA～5QC沿着升降方向安装在引导构件。

在本例子中，在中央设置有磁传感器5QB，磁传感器5QA和磁传感器5QB的偏置磁场向量的方向以水平方向为基准对称地设置。此外，磁传感器5QC和磁传感器5QB的偏置磁场向量的方向以水平方向为基准对称地设置。

通过该配置，能够将对偏置磁场向量分别施加第一外部磁场以及第二外部磁场的情况下的入射角度设定为相同的角度。因此，相对于成为基准的偏置磁场向量的旋转角能过设定为相同，从磁传感器5QA～5QC分别输出的信号的振幅值相同，通过对输出信号执行给定值的修正运算，从而能够抑制角度检测的误差而进行精度高的位置检测。作为给定值，也能够设定为振幅变动的最大值的1/2，本领域技术人员能够适当地进行设计变更。

(其它方式)

图41是说明基于另一个实施方式的磁传感器5R的图。

参照图41，关于磁传感器5R，示出了形成磁阻元件的基盘6和偏置磁铁4。设偏置磁铁4的S极与形成磁阻元件的基盘6对置。另外，虽然在本例子中对偏置磁铁4的S极与形成磁阻元件的基盘6对置的情况进行说明，但是对于N极与形成磁阻元件的基盘6对置的情况也是同样的。

图42是对磁传感器5P中的偏置磁场向量进行说明的图。

如图42所示，设置在基盘6的4个磁阻元件MR1～MR4以基盘6的升降方向为基准设置为线对称。在4个磁阻元件MR1～MR4上设置有偏置磁铁4。作为一个例子，示出作为该偏置磁铁4的形状而配置了圆柱型的形状的情况。另外，并不限于该形状，也可以配置正方形的偏置磁铁4。此外，虽然对在磁阻元件MR1～MR4上设置偏置磁铁4的结构进行说明，但是也可以设为隔着基盘6在相反侧设置偏置磁铁4的结构。

在本例子中，示出了磁阻元件配置在偏置磁铁4的端部附近的情况。通过设为该配置，从而能够在偏置磁场的强度高的位置对磁阻元件施加偏置磁场。

作为一个例子，示出如下情况，即，对于磁阻元件MR1、MR2，作为偏置磁场，在从偏置磁铁4的中心朝向内侧的一个方向上施加偏置磁场向量VB0。

此外，示出如下情况，即，对于磁阻元件MR3、MR4，作为偏置磁场，在从偏置磁铁4的中心朝向内侧的另一个方向上施加偏置磁场向量VA0。因为以偏置磁铁4的中心线为基准施加的偏置磁场的方向不同，所以偏置磁场向量VA0与偏置磁场向量VB0分别为相反方向。

另外，关于本例子的磁传感器5R的磁阻元件MR，作为一个例子，作为折叠形状的图案构造进行了说明，但是并不特别限于折叠形状，本领域技术人员能够对其图案构造适当地进行设计变更，使得提高磁传感器5P的检测特性。此外，虽然示出了配置为作为相对于磁阻元件MR的偏置磁场向量方向而施加45°的角度的偏置磁场向量的结构，但是关于该配置或角度，本领域技术人员也能够适当地进行设计变更，使得提高磁传感器5P的检测特性。例如，也能够设计为，对磁阻元件MR施加30°的角度的偏置磁场向量。

图43是说明磁传感器5R的电路结构的图。

如图43所示，磁传感器5R由桥接构造构成，该桥接构造由4个磁阻元件MR1～MR4构成。

在电源电压Vcc与接地电压GND之间串联连接磁阻元件MR1、MR2。此外，与磁阻元件MR1、MR2并联地在电源电压Vcc与接地电压GND之间串联连接磁阻元件MR3、MR4。

从磁阻元件MR3、MR4的连接节点输出信号V-，从磁阻元件MR1、MR2的连接节点输出信号V+，输出信号V+、V-的差分ΔV。

如本例子所示，对磁阻元件MR3、MR4施加偏置磁场向量VA0。对磁阻元件MR1、MR2施加偏置磁场向量VB0。

其向量方向伴随着相对于浮标20的升降方向的外部磁场而变化。

磁传感器5R检测偏置磁场向量的变化，并输出与该检测结果相应的输出信号(电位差ΔV)。

例如，关于偏置磁场向量VA0、VB0，伴随着外部磁场(从右向左方向)，信号V+变小，信号V-变大。因此，差分ΔV变小。

另一方面，关于偏置磁场向量VA0、VB0，伴随着外部磁场(从左向右方向)，信号V+变大，信号V-变小。因此，差分ΔV变大。

即使在使用了该磁传感器5R的情况下，电能够通过上述的方式检测浮标20的位置。

此外，因为两个偏置磁场向量的方向被设定为沿着相对于升降方向垂直的水平方向，所以即使在浮标20偏移的情况下，也像上述的那样，偏置磁场向量的旋转角变得相同，因此能够抑制角度检测的误差而进行精度高的位置检测。

另外，关于在上述的例子中说明的磁阻元件，也能够使用具有反强磁性体层与强磁性体层进行交换耦合的交换耦合膜的磁阻元件。

应认为，此次公开的实施方式在所有方面均为例示，并非限定性的。本公开的范围不是由上述的说明示出，而使由权利要求书示出，且意在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1：液面检测装置，2：磁铁，5：磁传感器，10：引导件，20：浮标，30：P/S变换电路，40：MPU，50：检测电路，60：A/D电路。

Claims (14)

1.一种液面检测装置，具备：

浮标，跟随液面进行升降；

磁铁，安装在所述浮标；

引导构件，对所述浮标的升降进行引导；

多个磁传感器，安装在所述引导构件，感测根据所述磁铁的升降位置而变化的磁通量密度，并输出与该磁通量密度对应的电信号；以及

检测电路，基于从所述多个磁传感器分别输出的电信号来检测所述浮标的位置，

所述检测电路基于从所述多个磁传感器中的相邻的两个磁传感器输出的电信号来检测所述浮标的位置。

2.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

各磁传感器具有偏置磁铁。

3.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

各所述磁传感器输出基于由所述磁铁产生的磁力线的磁向量的电信号。

4.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

所述检测电路在从所述多个磁传感器分别输出的电信号之中基于与中间电压的比较来提取从相邻的两个磁传感器输出的电信号。

5.根据权利要求4所述的液面检测装置，其中，

所述检测电路算出使提取出的两个所述电信号中的一方为正弦波、另一方为余弦波的情况下的角度信息，并基于算出的角度信息来检测所述浮标的位置。

6.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

所述磁铁由配置为相同极性的磁极分别隔着所述引导构件对置的至少一组以上的磁铁单元构成。

7.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

所述磁铁具有多组磁铁单元，

各所述磁铁单元分别沿着升降方向进行配置，

相邻的磁铁单元的对置的磁极的极性不同。

8.根据权利要求1所述的液面检测装置，其中，

所述多个磁传感器具有沿着升降方向依次配置的第一磁传感器～第三磁传感器，

关于从所述第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的第一电信号～第三电信号，所述检测电路按照所述第一电信号～第三电信号的大小关系的组合而算出使所述第一电信号以及第二电信号中的一方为正弦波、另一方为余弦波的情况下的角度信息，并基于算出的角度信息来检测所述浮标的位置。

9.根据权利要求8所述的液面检测装置，其中，

关于从所述第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的所述第一电信号～第三电信号，所述检测电路按照与多个给定的阈值的关系提取所述第一电信号以及第二电信号。

10.根据权利要求9所述的液面检测装置，其中，

关于从所述第一磁传感器～第三磁传感器分别输出的第一电信号～第三电信号，所述检测电路按照与多个给定的阈值的关系分割为多个区域，并提取分割出的区域中的所述第一电信号以及第二电信号。

11.根据权利要求2所述的液面检测装置，其中，

彼此相邻的各磁传感器的偏置磁场向量的方向设定为相对于水平方向对称，水平方向相对于所述浮标的升降方向垂直。

12.根据权利要求2所述的液面检测装置，其中，

各磁传感器包括：

第一磁阻元件～第四磁阻元件，被施加由所述偏置磁铁产生的偏置磁场向量；以及

输出电路，输出与基于所述偏置磁场向量的变化的所述第一磁阻元件～第四磁阻元件的阻值的变化相应的电信号。

13.根据权利要求12所述的液面检测装置，其中，

对所述第一磁阻元件以及第二磁阻元件施加由所述偏置磁铁产生的第一偏置磁场向量，

对所述第三磁阻元件以及第四磁阻元件施加与由所述偏置磁铁产生的所述第一偏置磁场向量为相反方向的第二偏置磁场向量，

所述第一磁阻元件和第二磁阻元件、以及所述第三磁阻元件和第四磁阻元件分别配置为以形成所述第一磁阻元件～第四磁阻元件的升降方向为基准成为线对称。

14.根据权利要求12所述的液面检测装置，其中，

所述偏置磁铁配置为，对所述第一磁阻元件～第四磁阻元件施加的所述偏置磁场向量的方向成为相对于所述浮标的升降方向垂直的水平方向。