JP2009516186A - 最大360°のコースの磁気角度位置センサ - Google Patents
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Abstract
Description
・長い寿命期間
従来技術において、リング磁石と、磁石により生成された場の半径方向成分を測定する2つの磁気感知素子を有し、デコーディング後は、360度にわたる位置を検出するように機能する2つの正方形波正弦波信号を生成する、回転センサを記述している欧州特許第1083406号が知られている。
ここにおいて、τは回転角度、
V1は磁場の半径方向または軸方向成分、
V1maxはV1の振幅、
V2は磁場の接線方向成分、
V2maxはV2の振幅である。
この湾曲は、直径方向でない物質の磁化という結果になり、従って、図10に示されているように、測定された2つの成分の歪みという結果になる。これら2つの信号は、90°位相のずれている2つの正弦波曲線ではなく、その位相は、磁場の2つの成分に基づいてデコードされた信号を示している同じ図10から分かるように、デコーディングの間に、非常に大きな非線形性という結果になる。
・デコードされた信号の非線形性
等方性磁石または半径方向の異方性を有する磁石の場合は、半径方向の磁化で磁石を漸進的に磁化でき、その磁化は、磁石の周辺において、正弦則に従う。磁化のこの方法により、直径方向の磁化の場合に起こる、磁場線の屈折による磁化方向における誤差を回避できるようになる。
Claims (24)
- 角度位置センサであって、その軸の周りを回転する、少なくとも1つの実質的に円柱形の永久磁石(1)から構成される移動素子と、少なくとも2つの磁気感知素子(2、3)と、前記移動素子の絶対位置に依存した信号を出力する、少なくとも1つの処理回路(4)と、を具備し、前記磁気感知素子(2、3)は、実質的に同じ点に位置し、磁場の接線方向成分と、前記磁場の半径方向および/または軸方向成分を測定して、位相が実質的に90°ずれている2つの正弦波信号を提供することを特徴とする角度位置センサ。
- 少なくとも1つの磁束集中素子と2対の磁気感知素子を具備し、前記磁気感知素子の感知軸は平行であり、前記素子は、前記平行感知軸に直交するヨークの周辺近くに設置され、前記の素子の2つは、前記磁場の前記半径方向および/または軸方向成分を測定し、前記素子の他の2つは、前記磁場の前記接線方向成分を測定することを特徴とする請求項1に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁気感知素子により出力された前記信号は、90°位相のずれている2つの信号を提供するために、2つずつ組み合わされることを特徴とする請求項2に記載の磁気位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、位相が90°ずれている、前記磁気感知素子の少なくとも2つからの2つの電気信号を使用してアークタンジェント計算を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、前記角度をデコードするために使用される前記2つの信号のゲイン調整を可能にすることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁場の測定と、前記ゲイン調整と、前記アークタンジェントデコーディングの計算は、1つの同一のハウジング内に統合されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、空洞円柱であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁気感知素子は、前記磁石の中間面に実質的に位置することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、その位置が測定対象である回転シャフトに接着接合されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、強磁性体ヨークに接着接合されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石は、実質的に直径方向に磁化されることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記永久磁石(1)は、実質的に直径方向に磁化された磁石タイルであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁石は、1回転にわたる漸進性正弦波形磁化を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記信号処理回路(4)は、前記伝達関数の非線形プログラミングを可能にすることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の磁気位置センサ。
- 前記磁石により生成された前記磁気誘導の前記半径方向および接線方向成分を測定するプローブを具備することを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記磁石により生成された前記磁気誘導の前記軸方向および接線方向成分を測定するプローブを具備することを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記磁石は、異方性材料から製造され、実質的に円形の外形を有することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記磁石は、等方性材料から製造され、実質的に楕円形の外形を有することを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記コースは360°以下であることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 移動リデューサに連結され、前記磁石は、前記リデューサの前記出力に固定されることを特徴とする請求項1から19のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 磁場を遮断する手段を具備することを特徴とする請求項1から20のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記シールド手段は、磁気感知素子の近傍における、折り曲げられた薄板の形状であることを特徴とする請求項1から21のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
- 前記シールド手段は、円柱形リングの形状であることを特徴とする請求項21に記載の角度位置センサ。
- 機械的ベアリング素子に連結されていることを特徴とする請求項1から23のいずれか1項に記載の角度位置センサ。
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