位移检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供减少外部干扰噪声对要检测的磁场带来的影响、并且使利用单磁极的磁铁能够检测的范围比磁检测元件的间距宽的位移检测装置。位移检测装置(3)具有：磁铁(2)，其在位移方向(Ds)进行位移且为棒状，并具有长度方向与位移方向(Ds)成预定角度(θ)的形状；以及传感器(IC1)，其以预定间隔(dp)成对地配置磁检测元件组，输出该磁检测元件组的输出之差,该磁检测元件组在与位移方向(Ds)正交的x方向及z方向上对磁铁(2)形成的磁场的磁通密度进行检测。

Displacement detection device

The invention provides the effect of reducing the influence of external interference and noise on the magnetic field to be detected, and makes the detection device using the magnet of single magnet pole be able to detect the displacement detection device wider than the magnetic detection element. Displacement detection device (3) has a magnet (2), in the direction of displacement (Ds) displacement and rod, and has the length and direction of displacement (Ds) at a predetermined angle (theta) shape; and a sensor (IC1), which at a predetermined interval (DP) arranged in pairs magnetic detecting element group, the output difference detection output element of the magnetic group, the magnetic detection element group (Ds) and the direction of displacement in X direction and the Z direction orthogonal to the magnet (2) magnetic flux density of the magnetic field formed by the detection.

【技术实现步骤摘要】
位移检测装置
本专利技术涉及位移检测装置。
技术介绍
作为以往技术，提出了以下的位移检测装置(例如，参照专利文献1)，该位移检测装置中，为了减少外部干扰噪声带来的影响，使用差动式的磁检测元件检测与检测对象的位移相应的磁场变化，检测出检测对象的位移。专利文献1中公开的位移检测装置具有：具有多磁极列的磁铁、和相对于该磁铁的多磁极列面进行平行移动的第1及第2传感器器件，第1及第2传感器器件构成电桥电路，基于与位移相应而从电路输出的信号检测位置。该位移检测装置使用作为检测对象的具有多磁极列的磁铁，将检测对象形成的磁场的范围扩展，从而可以使磁检测元件能够检测的位移的范围比磁检测元件的间距宽。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-257432号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献1所示的位移检测装置由于需要使用与单磁极的磁铁相比高价的具有多磁极列的磁铁，因此存在成本增加的问题。因此，本专利技术的目的在于，提供减少外部干扰噪声对要检测的磁场带来的影响、并且使利用单磁极的磁铁能够检测的范围比磁检测元件的间距宽的位移检测装置。解决问题的方案对于本专利技术的一形态，为了实现上述目的，提供以下的位移检测装置。技术方案1的位移检测装置具有：磁铁，其在一个方向进行位移且为棒状，并具有长度方向与所述一个方向成预定角度的形状；以及传感器，其以预定间隔成对地配置磁检测元件组，该传感器输出该磁检测元件组的输出之差，该磁检测元件组在与所述一个方向正交的方向上对所述磁铁形成的磁场的磁通密度进行检测。技术方案2是如技术方案1所述的位移检测装置，其中，所述传感器的所述磁检测元件组中包含的磁检测元件的敏感方向为与所述一个方向正交的第一方向，所述传感器具有磁集中器，该磁集中器将与所述一个方向及所述第一方向正交的第二方向的磁通变换成所述第一方向的磁通。技术方案3是如技术方案2所述的位移检测装置，其中，所述传感器将所述磁检测元件组中包含的磁检测元件的输出相加来检测所述第一方向的磁通密度，通过取得所述磁检测元件组中包含的磁检测元件的输出之差来检测所述第二方向的磁通密度。技术方案4是如技术方案1至3中任一项所述的位移检测装置，其中，所述磁铁的磁化方向为与所述一个方向正交的方向。专利技术效果根据技术方案1的专利技术，可以减少外部干扰噪声对要检测的磁场带来的影响、并且使利用单磁极的磁铁能够检测的范围比磁检测元件的间距宽。根据技术方案2的专利技术，可以使用具有磁集中器的传感器，该传感器的磁检测元件组中包含的磁检测元件的敏感方向为与一个方向正交的第一方向，该磁集中器将与一个方向及第一方向正交的第二方向的磁通变换为第一方向的磁通。根据技术方案3的专利技术，可以将磁检测元件组中包含的磁检测元件的输出相加来检测第一方向的磁通密度，通过取得磁检测元件组中包含的磁检测元件的输出之差来检测第二方向的磁通密度。根据技术方案4的专利技术，可以使用磁化方向为与一个方向正交的方向的磁铁。附图说明图1是表示第1实施方式的位移检测装置的构成例的立体图。图2中(a)及(b)是表示位移检测装置的构成的俯视图及侧视图。图3中(a)及(b)是表示传感器IC的构成的一例的俯视图及侧视图。图4是用于说明位移检测装置的传感器IC的动作的概略图。图5是表示传感器IC得到输出ΔVx的情况下的电路的概略图。图6是表示传感器IC得到输出ΔVz的情况下的电路的概略图。图7中(a)-(c)分别是表示磁铁的位移的概略俯视图、表示由磁铁形成的磁场的状况的概略主视图及表示从差动电路输出的输出值的曲线图。图8中(a)-(c)分别是表示磁铁的位移的概略俯视图、表示由磁铁形成的磁场的状况的概略主视图及表示从差动电路输出的输出值的曲线图。图9中(a)-(c)分别是表示磁铁的位移的概略俯视图、表示由磁铁形成的磁场的状况的概略主视图及表示从差动电路输出的输出值的曲线图。图10是表示第2实施方式的位移检测装置的构成例的立体图。图11中(a)及(b)分别是表示由磁铁形成的磁场的状况的概略主视图及表示从差动电路输出的输出值的曲线图。符号说明1传感器IC2磁铁2A磁铁3位移检测装置3A位移检测装置10基板11l1、11l2霍尔元件11r1、11r2霍尔元件13l、13r差动电路14l、14r加法电路15x、15z差动电路具体实施方式[第1实施方式](位移检测装置的构成)图1是表示第1实施方式的位移检测装置的构成例的立体图。图2中(a)及(b)是表示位移检测装置的构成的俯视图及侧视图。位移检测装置3具有传感器IC1、和与传感器IC1的磁检测面相对置地配置的磁铁2。传感器IC1如后述那样是利用多个霍尔元件检测磁通密度，通过差动方式输出分别与x方向及z方向的磁通密度成比例的电压的磁传感器IC。磁铁2是使用铁氧体、钐钴、钕等材料形成的永久磁铁，其磁化方向Dm为与z轴平行的方向，并且其位移方向Ds为与y轴平行的方向。另外，磁铁2具有相对于位移方向Ds以预定角度θ倾斜的形状。作为一例，将x方向的宽度设为3mm，将y方向的长度设为20mm，将z方向的厚度设为5mm。此外，磁铁2相对于传感器IC1相对地进行位移即可，也可以将磁铁2固定而使传感器IC1进行位移，还可以是两者都进行位移。将传感器IC1和磁铁2配置为在z方向上以预定间隔例如3mm间隔开。图3中(a)及(b)是表示传感器IC1的构成的一例的俯视图及A-A剖面图。传感器IC1如图3中(a)及(b)所示，作为一例具有：在z方向上具有厚度的平板状的基板10；设置于基板10上并具有与xy面平行的检测面，将检测方向设为z方向的作为磁检测元件的霍尔元件11l1、11l2、11r1、11r2；被设置成一部分重叠在霍尔元件11l1、11l2、11r1、11r2上、将x方向的磁通变换为z方向来使霍尔元件11l1、11l2、11r1、11r2检测出的磁集中器(IMC)12l及12r；和对霍尔元件11l1、11l2、11r1、11r2输出的信号进行处理的信号处理电路(图5、图6)，该传感器IC1是检测x、z方向的磁通密度的霍尔IC。此外，也可以构成为，进一步在y方向配置霍尔元件，来对y方向的磁通密度进行检测。对于传感器IC1，例如使用迈利芯(Melexis)制MLX90371传感器等，其通过运算霍尔元件组即霍尔元件11l1、11l2的输出，从而能够使敏感方向Ddl为x方向及z方向，得到与x方向、z方向的磁通密度成比例的输出，通过运算霍尔元件组即霍尔元件11r1、11r2的输出，从而能够使敏感方向Ddr为-x方向、-z方向，得到与-x方向、-z方向的磁通密度成比例的输出。对于磁通密度与输出之间的关系，将后述。另外，霍尔元件11l1、11l2之间的间隔、霍尔元件11r1、11r2之间的间隔dr与IMC12l及12r的直径大致相同，是dr＝0.2mm，IMC12l与12r之间的间隔dp是dp＝1.8mm-1.9mm。另外，传感器IC1的z方向的厚度为40μm、x方向的宽度为2500μm、y方向的宽度为2000μm。此外，作为传感器IC1的IMC12，可以使用坡莫合金(Permalloy)。此外，对于传感器IC1，如果各霍尔元件组的检测方向为x方向及z方向，且是利用各霍尔元件组的输出的差动得到输出，则也可以使用MR元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移检测装置，具有：磁铁，其在一个方向进行位移且为棒状，并具有长度方向与所述一个方向成预定角度的形状；以及传感器，其以预定间隔成对地配置磁检测元件组，该传感器输出该磁检测元件组的输出之差，该磁检测元件组在与所述一个方向正交的方向上对所述磁铁形成的磁场的磁通密度进行检测。

【技术特征摘要】
2016.07.20 JP 2016-1424491.一种位移检测装置，具有：磁铁，其在一个方向进行位移且为棒状，并具有长度方向与所述一个方向成预定角度的形状；以及传感器，其以预定间隔成对地配置磁检测元件组，该传感器输出该磁检测元件组的输出之差，该磁检测元件组在与所述一个方向正交的方向上对所述磁铁形成的磁场的磁通密度进行检测。2.如权利要求1所述的位移检测装置，其中，所述传感器的所述磁检测元件组中包含的磁检测元...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉谷拓海，
申请(专利权)人：梅莱克塞斯技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH