磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法制造方法及图纸

本发明专利技术的磁感测系统10具备：感测装置11，根据伴随外力的作用而变化的磁场的强度，产生电信号；以及检测装置12，根据基于来自感测装置11的电信号的磁场的变化，检测与外力的作用相伴的物理量。感测装置11具备：磁场产生单元15、18，从由于外力的作用而进行位移的部位产生强度不同的期望的测定用磁场；以及磁场测定单元19，测定包括测定用磁场在内的周围的磁场的强度。在检测装置12中，通过预先存储的关系式，根据强度不同的测定用磁场的随时间的变动，确定和与测定用磁场分别地产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量，去除磁干扰量的影响，求出所述物理量。求出所述物理量。求出所述物理量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法


[0001]本专利技术涉及磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法，更详细而言涉及在去除了对磁传感器中的测定产生影响的磁干扰的状态下检测与外力的作用对应的物理量的磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置(offset)方法。

技术介绍

[0002]在与人类共存的同时进行预定的作业的机器人中，设置有在存在于机器人的周围的环境中的人、物接触到机器人时检测作用于该接触部分的按压力、剪切力等外力的力传感器、检测该接触部分的位移的位移传感器等各种传感器。而且，根据来自这些各种传感器的检测值，进行机器人的动作控制。作为这些传感器，例如，已知利用由外力的作用引起的磁场的变化的磁式的力传感器、位移传感器。该磁式的各传感器具备由因外力的作用而进行位移的弹性体等构成位移部、被固定到该位移部的永久磁铁以及探测由永久磁铁产生的测定用磁场的状态的磁传感器。在这些磁式的各传感器中，永久磁铁根据作用的外力的大小而与位移部一体地进行位移，利用伴随该位移而由磁传感器测定的磁场的强度发生变化，检测作用于位移部的外力的大小、位移部的位移量。
[0003]在此，由于地磁的影响、由其他磁性体或永久磁铁强磁性化的磁性材料等接近磁传感器的附近，可能对从伴随外力的作用而进行位移的永久磁铁生成的测定用磁场产生磁干扰。其结果，无法准确地检测测定用磁场的变化，无法准确地检测作为与外力的作用对应的物理量的外力的大小、上述位移量。
[0004]另外，在专利文献1中，公开了一种考虑上述磁干扰而检测外力的大小的磁式力觉传感器。该磁式力觉传感器具备：磁铁；位移磁电变换元件，从该磁铁的一方侧的表面隔开预定距离相向配置，并且伴随外力的作用而进行位移，从而检测由外力产生的磁场变化；以及固定磁电变换元件，固定于该磁铁的另一方侧的表面上，不伴随外力的作用而进行位移。在该固定磁电变换元件中，检测与外力的作用无关的磁场的强度。而且，在该磁式力觉传感器中，从与外力的施加对应的位移磁电变换元件中的检测结果减去与外力无关的固定磁电变换元件中的检测结果，求出外力的大小。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2011
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112511号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，在上述专利文献1的磁式力觉传感器中，还需要用于仅检测磁干扰的影响的固定磁电变换元件。而且，固定磁电变换元件相对于检测由外力产生的磁场变化的位移磁电变换元件而夹着磁铁设置于相对侧。因此，由于这样的固定磁电变换元件的追加配置，传感器整体的小型化受到阻碍，并且制约了传感器、机器人的设计自由度。另外，在远离位移
磁电变换元件的位置存在固定磁电变换元件，所以在它们的周围与外力的作用无关地产生的磁场的状况不同的情况下，还存在无法准确地去除用于检测外力的位移磁电变换元件中的磁干扰的影响这样的问题。
[0010]本专利技术是为了解决这样的课题而提出的，其目的在于提供一种能够去除磁干扰的影响而准确地检测外力的大小、该外力所作用的部位的位移量等与外力的作用相伴的正确的物理量并且能够使安装于测定物理量的部位的传感器部分的结构变得紧凑的磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法。
[0011]解决课题的手段
[0012]为了达成上述目的，本专利技术主要采用以下结构：一种磁感测系统，具备：感测装置，根据伴随外力的作用而变化的磁场的强度，产生电信号；以及检测装置，根据基于来自该感测装置的电信号的所述磁场的变化，检测与所述外力的作用相伴的物理量，在所述磁感测系统中，所述感测装置具备：磁场产生单元，从由于外力的作用而进行位移的部位产生强度不同的期望的测定用磁场；以及磁场测定单元，测定包括所述测定用磁场在内的周围的磁场的强度，在所述检测装置中，通过预先存储的关系式，根据从所述磁场产生单元产生强度不同的所述测定用磁场时的该测定用磁场的随时间的变动，确定和与该测定用磁场分别地在所述磁场测定单元的周围产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量，去除该磁干扰量的影响，求出所述物理量。
[0013]另外，本专利技术采用以下结构：一种检测装置，使从由于外力的作用而进行位移的部位产生的测定用磁场的强度变化，根据该变化，检测与所述外力的作用相伴的物理量，所述检测装置具有以下功能：在以使强度随时间变化的方式产生所述测定用磁场时，通过预先存储的关系式，确定和与所述测定用磁场分别地在周围产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量，去除该磁干扰量的影响，求出所述物理量。
[0014]而且，本专利技术采用以下手法：一种偏置方法，应用于根据从由于外力的作用而进行位移的部位产生的测定用磁场的变化来检测与所述外力的作用相伴的物理量的系统，在所述物理量的检测时，去除和与所述测定用磁场分别地在周围产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量的影响，在所述偏置方法中，以使强度随时间变化的方式产生所述测定用磁场，随时间测定所述干扰磁场影响该测定用磁场后的周围的磁场的强度，根据该测定结果和所述测定用磁场的强度，通过预先存储的关系式，确定所述磁干扰量，去除该磁干扰量的影响，求出所述物理量。
[0015]此外，在本专利技术的说明书以及权利要求书中，“随时间”这样的用语还考虑了存在利用不同的多个时刻的测定、动作来得到等同的目的和结果的数理上的方法，还包括不限定这些不同的多个时刻的顺序的概念。
[0016]专利技术的效果
[0017]本专利技术成为以下结构：使用使产生的测定用磁场的强度可变的磁场产生单元，在由磁场产生单元产生强度随时间变化的测定用磁场的状态下，确定磁干扰量，使磁干扰偏置而检测与外力的作用相伴的物理量。因此，无需另外设置测定磁干扰的目的的传感器，能够使安装于测定物理量的部位的传感器部分的结构紧凑化。另外，能够使用共同的磁场测定单元来检测与外力的作用相伴的测定用磁场的状态变化以及磁干扰所引起的干扰磁场的状况，能够在更可靠地排除了磁干扰的状态下准确地检测与外力的作用相伴的测定用磁
场的变化。
附图说明
[0018]图1是第1实施方式中的磁感测系统的概略结构图。
[0019]图2(A)、(B)是示出第2实施方式中的传感器本体的平面配置的概念图。
具体实施方式
[0020]以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。
[0021](第1实施方式)
[0022]在图1中，示出第1实施方式中的磁感测系统的概略结构图。在该图中，所述磁感测系统10具备产生与伴随外力的作用而变化的磁场的强度对应的电信号的感测装置11以及根据基于来自感测装置11的电信号的测定值的磁场的变化来检测与外力的作用相伴的物理量的检测装置12。在本实施方式中，磁感测系统10作为利用由外力的作用引起的磁场的变化来将该外力的大小检测为物理量的磁式的力传感器发挥功能。
[0023]上述感测装置11由安装于测定外力的期望的部位并产生与所作用的外力的大小对应的电信号的传感器本体14以及与传感器本体14连接并供给电流的电流供给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁感测系统，其特征在于，具备：感测装置，根据伴随外力的作用而变化的磁场的强度，产生电信号；以及检测装置，根据基于来自该感测装置的电信号的所述磁场的变化，检测与所述外力的作用相伴的物理量，在所述磁感测系统中，所述感测装置具备：磁场产生单元，从由于外力的作用而进行位移的部位产生强度不同的期望的测定用磁场；以及磁场测定单元，测定包括所述测定用磁场在内的周围的磁场的强度，在所述检测装置中，通过预先存储的关系式，根据从所述磁场产生单元产生强度不同的所述测定用磁场时的该测定用磁场的随时间的变动，确定和与该测定用磁场分别地在所述磁场测定单元的周围产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量，去除该磁干扰量的影响，求出所述物理量。2.根据权利要求1所述的磁感测系统，其特征在于，所述关系式是表示所述磁场测定单元中的测定值、所述物理量、所述测定用磁场的强度以及所述磁干扰量的关系的公式。3.根据权利要求2所述的磁感测系统，其特征在于，在所述磁场产生单元中，在预定的2个时刻，产生不同的强度的所述测定用磁场，在所述检测装置中，根据所述2个时刻的所述测定用磁场的强度和所述2个时刻的所述磁场测定单元中的测定值，使用所述关系式，计算所述磁干扰量和所述物理量。4.根据权利要求2所述的磁感测系统，其特征在于，在所述磁场产生单元中，从至少2个地方在同一时刻产生相互不同的强度的所述测定用磁场，并且在各地方处，在预定的2个时刻产生不同的强度的所述测定用磁场，在所述检测装置中，根据在所述各地方处分别产生的所述2个时刻的所述测定用磁场的强度以及与所述各地方对应的所述磁场测定单元中的所述2个时刻的测定值，使用所述关系式，计算所述磁干扰量和所述物理量。5.一种磁感测系统，其特征在于，具备：感测装置，根据伴随外力的作用而变化的磁场的强度，产生电信号；以及检测装置，根据基于来自该感测装置的电信号的所述磁场的变化，检测与所述外力的作用相伴的物理量，在所述磁感测系统中，所述感测装置具备：传感器本体，安装于测定所述物理量的部位；以及电流供给部，与该传感器本体连接并供给电流，所述传感器本体具备：位移部，由于外力的作用而进行位移；电磁铁，与...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：XELAROBOTICS株式会社，
类型：发明
国别省市：