JP2018004294A - 計器指針値出力用磁気センサ装置、これを備えた計器、及び、そのキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アナログ計器に後付けできて同計器の校正状態及び視認性を損なわず、指針の示す値を読み取って外部に取り出すことのできる計器指針値出力用磁気センサ装置を提供する。【解決手段】計器５０に対し後付装着することが可能であり、指針５５に取り付ける磁石及び磁気センサを備え、磁気センサに対する磁石の相対位置で指針５５の指示値を電気信号で出力する。計器５０の指針５５に磁石を指針の中心軸から周方向へ変位した位置に取り付ける磁石クリップ４０を備える。磁気センサ１３Ａ〜Ｃは中心軸の周囲複数個所に設けられ、指針５５の回動に伴う磁石４０の回転変位を複数個所の磁気センサ１３Ａ〜Ｃとの相対位置で求めて電気信号として出力する。各箇所の磁気センサ１３Ａ〜Ｃは中心軸方向に対して重ねられて一対設けられる。各一対の磁気センサ１３Ａ〜Ｃの出力は差分出力される。【選択図】図１

Description

本発明は、計器指針値出力用磁気センサ装置、これを備えた計器、及び、そのキャリブレーション方法に関する。さらに詳しくは、目盛板、目盛板上で回転する指針並びにこれら目盛板及び指針を覆う透明覆板を備える計器に対し後付装着することが可能であり、指針に取り付ける磁石及び磁気センサを備え、磁気センサに対する磁石の相対位置で指針の指示値を電気信号で出力する計器指針出力用磁気センサ装置、これを備えた計器、及び、そのキャリブレーション方法に関する。

既存の計器、例えば、圧力計、温度計、流量計、電力計など工業計器に取り付けることで、計器校正の確認や計器定期点検を行うため支援装置として利用することができるＩＣタグユニットとしては、特許文献１に記載のものが知られている。非接触で電波により記憶情報を伝達可能なＩＣタグと、計器に前記ＩＣタグを取り付ける取り付け手段とを有し、計器の情報、校正情報、点検情報などを読み書きできるＩＣタグを、計器本体の金属部による影響や計器目盛の可視性を妨げること無く、しかも、塵埃や雨滴などで劣化すること無く計器に取り付けることができる。また、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波を送受信することにより電磁波の起電力をもってＩＣチップを駆動させ、電波でＩＣチップのメモリと交信を行うＲＦＩＤを用いている。しかし、計測値を確認する場合、目視による確認を行い、それを人間が記録する必要があった。

また、アナログ計器に後付けできて同計器の校正状態を損なわずに、計器の数値を電子化できる装置として、特許文献２に記載のものが知られている。しかし、同考案によれば、透明覆板に特別な加工が必要で、配線が目盛板側に露出するため、視認性も損なわれている。

国際公開第２０１５／１７４３７４号 登録実用新案３１６１３９９号

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、アナログ計器に後付けできて同計器の校正状態及び視認性を損なわず、指針の示す値を読み取って外部に取り出すことのできる計器指針値出力用磁気センサ装置、これを備えた計器、及び、そのキャリブレーション方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る計器指針出力用磁気センサ装置の特徴は、目盛板、目盛板上で回転する指針並びにこれら目盛板及び指針を覆う透明覆板を備える計器に対し後付装着することが可能であり、指針に取り付ける磁石及び磁気センサを備え、磁気センサに対する磁石の相対位置で指針の指示値を電気信号で出力する構成において、計器の指針に前記磁石を当該指針の中心軸から周方向へ変位した位置に取り付ける磁石クリップを備え、前記磁気センサは前記中心軸の周囲複数個所に設けられて、前記指針の回動に伴う前記磁石の回転変位を複数個所の磁気センサとの相対位置で求めて電気信号として出力するものであり、各箇所の磁気センサは前記中心軸方向に対して重ねられて一対設けられ、各一対の磁気センサの出力は差分出力されるものとしたことにある。

同構成の磁気センサ装置によれば、各箇所の磁気センサは前記中心軸方向に対して重ねられて一対設けられ、各一対の磁気センサの出力は差分出力されるため、各一対の磁気センサに共通に影響する地磁気などの外部磁気の影響を払拭することができる。また、各一対の磁気センサは中心軸方向に並べられているため、磁石との回転に伴う回転角方向の変位が少なく誤差が小さいという利点がある。しかも、磁石はクリップで指針の中心軸から周方向へ変位した位置に取り付けるだけであり、また、磁気センサ等は透明覆板の中心部付近に集約させることができて、目盛りの視認性も妨げることがない。センサを備えた透明目盛覆板の交換に関して、例えば、アネロイド型圧力計に係る透明目盛覆板の取替えについては、日本国計量法施行規則第１０条に規定の「軽微な修理」の範囲の修理であって特定計量器の精度、性能に影響を及ぼさない修理に該当する。修理事業の届出や検定認印等の除去の必要がなく、誰でも行うことができる。外部へは透明覆板の面から無線通信でデータを取り出すことができる。

上記特徴において、前記各磁気センサは基材に磁気抵抗回路を螺旋状に設けたバーバーポール型の磁気抵抗素子であり、前記各一対の磁気センサは前記螺旋の向きを同一方向とし、略平行に近接配置してもよい。同構成によれば、バーバーポール型の各一対の磁気センサは前記螺旋の向きを同一方向とし、略平行に近接配置してあるので、地磁気に対する磁気特性も同じであり、地磁気の影響を各センサの特性を検討せずに払拭することができる。

加えて、前記各箇所の各一対の磁気センサは、指針のゼロ位置、指針の最大位置及びこれらの中間値の位置にそれぞれ対応する角度位置に設けてもよい。このように各一対の磁気センサを配置することで、それぞれの位置での差分出力が最大となり、校正後の高精度を確保することができる。

本発明の趣旨に則り、計器を構成するにあたり、目盛板、目盛板上で回転する指針並びにこれら目盛板及び指針を覆う透明覆板、見返し及び本体を備え、上述の特徴を有する計器指針値出力用磁気センサ装置を前記透明覆板の中心部に前記目盛板の目盛を隠蔽しない状態で設けることで、視認性の妨げられない計器が提供される。

また、計器において、前記見返し及び本体または目盛板を磁気遮蔽体により構成してもよい。同構成により、磁気センサを通過する磁力線がシールド効果により妨げられ、より地磁気の影響を払拭することができる。

一方、上述の計器における計器指針値出力用磁気センサ装置のキャリブレーション方法の特徴は、前記センサ装置は前記センサを有するセンサユニットとさらに出力補正手段を有し、前記センサユニットを前記透明覆板に取り付けると共に前記磁石をクリップで指針に取り付けた後、前記センサユニットを前記透明覆板と共に回転させることで前記指針移動時における出力値のキャリブレーションを行い、前記出力補正手段に記憶させることにある。同特徴によれば、実際に既設の計器に物理量を与えて指針を動作させなくとも透明覆板の回転でキャリブレーションが可能となり、設置時やメンテナンスが極めて容易となる。

本発明の磁気センサ装置の他の特徴は、さらに透明覆板を有し、前記センサを有するセンサユニットを、透明覆板の計器への取り付け時に前記目盛板の目盛を隠蔽しない位置に設けたことにある。同特徴によれば、あらかじめ透明覆板の中心とセンサユニットとの中心を合わせて取り付けておくことにより、センサユニットの取り付けられた透明覆板を交換するだけで、センサの位置合わせが完了し、設置の便宜が図られることとなる。

上記本発明の特徴構成によれば、アナログ計器に後付けできて同計器の校正状態及び視認性を損なわず、指針の示す値を読み取って外部に取り出すことのできる計器指針値出力用磁気センサ装置、これを備えた計器、及び、そのキャリブレーション方法を提供することが可能となった。

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

本発明に係る計器指針出力用磁気センサ装置を備えた計器の正面図である。 図１の一部を破砕した側面図である。 計器の分解側面図である。 （ａ）は第一基板の正面図、（ｂ）は第二基板の正面図、（ｃ）は第一ペアセンサの正面図、（ｄ）は第一ペアセンサの側面図である。 図２の要部断面図である。 本センサユニットの電気系統を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかるセンサユニットのキャリブレーション方法を説明するための図であり、（ａ）はセンサユニットの通常位置、（ｂ）はセンサユニットのゼロ点のキャリブレーション、（ｃ）はセンサユニットの最大点のキャリブレーション方法をそれぞれ説明するための図である。 異なる種類の磁気センサを用いた第３実施形態であって、（ａ）は素子単体、（ｂ）は異なる素子を用いた磁気検知回路を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。まずは図１〜６を参照しながら、第一実施形態について説明する。
本発明に係る「計器指針値出力用磁気センサ装置１」（以下、磁気センサ装置と称する）が設けられる計器５０は、図１〜３に示すように、ケース本体５１の中にブルドン管機構５７が支持され、このブルドン管機構５７から出る回転軸を目盛板５６に挿通させ、指針５５を取り付けることで、ブルドン管機構５７の作用により目盛板５６の目盛５６ａに対し指針５５を相対回転させ、圧力を表示する。目盛板５６の前面には目盛板５６保護用の透明覆板５３が設けられ、見返し５４を介してカバー５２をケース本体５１へ螺合させることにより、ケース本体５１へ支持される。ここではブルドン管圧力計を例に挙げるが、本発明は指針のある計器ならどのような種類のものに対しても適用可能である。

目盛板５６の目盛５６ａは指針５５の中心軸の周りに円弧状に配置され、この例では、目盛０から１．５まで指針５５の先端が下部よりブルドン管機構５７に供給される圧力により回転し、圧力を表示する。目盛板５６の中央付近にはメーカー名や計器の種類、例えば圧力計、流量計等が、また、下部には会社のエンブレム等が計器情報として表記される。

磁気センサ装置１は、透明覆板５３に設けられる磁気センサユニット１０と指針５５に設けられる磁石ユニット４０とよりなる。磁気センサユニット１０は、取り付けシート１４上に第一基板１１、第二基板１２を順次設けてなる。取り付けシート１４は、透明のシート本体１４ａとこのシート本体１４ａを透明覆板５３に貼り付けるための粘着層１４ｂとを備えている。図示省略するが、シート本体１４ａとほぼ同様のカバー用シート本体を設けて、これらシート本体１４ａ及びカバー用シート本体により先の両基板１１，１２を挟み込むことで、防水性能を向上させることができる。磁石ユニット４０は、図１，５に示すように、永久磁石よりなる磁石４１を指針５５に対し二か所のクリップ４２で取り付けてある。シート本体１４ａは変形可能な合成樹脂とする他、一方または双方にガラスまたは硬質の合成樹脂シートを用いても良い。本実施形態では、シート本体１４ａは透明な合成樹脂シートを用いて、目盛板５６の視界を妨げない構成としている。貼付層１４ｂも同様に透明である。シート本体１４ａ、貼付層１４ｂはそれぞれ同径の円形で、カバー５２の内径より小さく形成してあるが、同内径に近いが少し小さく形成してもよい。

磁気センサユニット１０は、図１、４（ａ）、５に示す回路基板１１ａの表面に無線モジュール２０及び電池２１を有する第一基板１１と、図１、４（ｂ）、５に示す回路基板１２ａの表面にＭＰＵ２２を有し同裏面に３つのペアセンサ１３Ａ〜１３Ｃを有する第二基板１２とを積層して備えている。また、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、第一ペアセンサ１３Ａは、回路基板１３ｘの表裏面にそれぞれ第一近センサ１３ａ，第一遠センサ１３ｂを設けており、両センサ１３ａ，１３ｂは回路基板１３ｘの厚みａを隔てて先の指針の軸心方向に平行に並べられている。両センサ１３ａ，１３ｂは共にバーバーポール型の磁気抵抗素子を用いており、両者ともに螺旋方向は同一である。このように両センサ１３ａ，１３ｂを配置し、両者の差分をとる（より具体的には第一近センサ１３ａの出力値から第一遠センサ１３ｂの値を減算する）ことで、互いのセンサにおいて検出される地磁気の影響を相殺することができる。第二、第三ペアセンサ１３Ｂ，Ｃも第一ペアセンサ１３Ａと同様に構成してある。

磁気センサユニット１０の計器への取り付け時において、第一ペアセンサ１３Ａは目盛５６ａのゼロ点位置、第三ペアセンサ１３Ｃは目盛５６ａの最大位置となるように設定され、第二ペアセンサ１３Ｂは目盛５６ａの中間位置に設定されている。図１，４の状態では、第一、第三ペアセンサ１３Ａ，Ｃは９０度隔てて配置され、第二ペアセンサ１３Ｂと第一、第三ペアセンサ１３Ａ，Ｃとは１３５度隔てて配置されている。これらの配置は目盛５６ａの構成に合わせて配置するとよい。先のシート本体１４ａには、第一ペアセンサ１３Ａに対応する目盛５６ａのゼロ点位置に第一目印１５ａ、第三ペアセンサ１３Ｃに対応する目盛５６ａの最大位置に第三目印１５ｃ、第二ペアセンサ１３Ｂに対応する目盛５６ａの中間位置に第二目印１５ｂをそれぞれ表示させてあり、位置合わせに用いられるように構成してある。

次に図６を参照しながら、磁気センサユニット１０の回路構成について説明する。第一ペアユニット１３Ａでは、第一近センサ１３ａ，第一遠センサ１３ｂの差分出力がオペアンプ２５により求められ、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタル信号に変換されて、補正部２７に入力される。第二、第三ペアユニット１３Ｂ，Ｃの出力も同様に処理され、補正部２７に入力される。第一ペアユニット１３Ａを例にとると、第一目印１５ａの位置に磁石４１が位置するとデジタル出力は最大となり、１８０度離れた対角位置に磁石４１が位置するとデジタル出力は最小となり、それらの中間位置ではこれらの値の中間値をとるように、三角関数的に出力値は変動する。第二、第三ペアユニット１３Ｂ，Ｃも同様であり、補正部２７で３つのペアユニットの差分出力を組み合わせることで、指針５５の指示値を求めることが可能である。記憶部２８は各時刻における指針の指示値を記憶するほか、計器に貼る前や点検時の点検状態、計器５０のユニークＩＤ番号、計器５０の型式、計器５０の校正期限、計器５０の前回点検日、次回点検予定日、検査作業者名、タイムスタンプ等の情報を記憶してもよい。通信モジュール２０はモジュール本体２０ａ及びアンテナ２０ｂを備えており、例えば外部のリーダーライター７０の求めに応じ、先の記憶部２８のデータを抽出し、また、制御部２９により補正部２７でのキャリブレーションを行う。

リーダーライター７０は、送受信部７１ａ、アンテナ７１ｂ、制御部７２、タッチパネル７３を備え、先の通信モジュール２０を通じて磁気センサユニット１０をコントロールし、指針の値を抽出する。磁気センサユニット１０の駆動電力は先の電池２１を利用する他、送受信部７１ａ及びアンテナ７１ｂを通じてＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波を送受信することにより電磁波の起電力をもって駆動電力を供給しても良い。

シート本体１４ａの材料については、例えば、２軸延伸ナイロンフィルム、２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム、２軸延伸ポリエステル系樹脂フィルム等の単体ないしそれらの積層体が用いられ、２軸延伸ポリエステル系樹脂フィルムが特に好適に用いられる。熱可塑性樹脂層は、熱によって溶融して積層体を相互に融着してＲＦＩＤタグを格納可能なものであればよく、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（綿状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒（シングルサイト触媒）を使用して重合したエチレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂などから選ばれた１種ないし２種以上を使用することができる。熱可塑性樹脂層の厚さとしては、ヒートシール性等を考慮すると、１０μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。

計器５０において、見返し５４（またはカバー５２）及び本体５１または目盛板５６を磁気遮蔽体により構成してもよい。同構成により、磁気センサを通過する磁力線がシールド効果により妨げられ、より地磁気の影響を払拭することができる。磁気遮蔽体としては、鉄、コバルト、ニッケル、ケイ素鋼、スーパーマロイ、パーマロイ、アモルファス磁性体、等の他、ソフトフェライトなど酸化鉄を主成分とする軟磁性の電子セラミック材料、ポリエステル系銀銅導電塗料などを用いることができる。

また、透明覆板５３は、硬質に形成された上述のシート１４の材料のほか、アクリル板、ポリカーボネイト板の他、ガラス板等も用いることができる。貼付層１５としては、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、アクリル系重合体とともに架橋剤を含有させたものを用いても良い。シート本体１４ａを貼付層１４ｂにより透明覆板５３に貼り付けることで、透明覆板５３の強度を高め、割れや飛散を防ぐ。

磁気センサ装置１の取り付けに際しては、貼付層１４ｂを保護する剥離紙を剥離し、カバー５２と透明覆板５３を外し、シート１４の中心と透明覆板５３の中心をできるだけ合わせて貼付層１５で透明覆板５３の裏面に貼り付ける。磁気センサ装置１は圧力計に関してはユーザーサイドで誰でも容易に取り付けができることを考慮しているが、これは日本国計量法で許されている、計量法施行規則第１０条に規定の「軽微な修理」の範囲の修理であって特定計量器の精度、性能に影響を及ぼさない修理に該当する（修理事業の届出や検定証印等の除去の必要がなく、誰でも行うことができる。）。

磁気センサユニット１０の設置時のキャリブレーションや初期設定について説明する。計器５０に圧力がかかっていない状態で、リーダーライター７０等を操作することにより、３つのペアセンサユニット１３Ａ〜Ｃにおいて差分により得られた３つの値をゼロ値として前記記憶部２８に記憶させる。次いで、計器５０に圧力を加えて指針５５を最大値とし、リーダーライター７０等を操作することにより、このときの３つの差分出力を最大値として前記記憶部２８に記憶させる。これによって、最大値のキャリブレーションを行い、先の最小値、さらに計測する中間値と合わせて、３つのペアセンサ１３Ａ〜Ｃの出力（電圧値）を圧力値に変換することができる。このキャリブレーションの値はキャリブレーションを行った日時とともに記憶部２８に記憶される。また、センサのデータを送信する間隔、時計合わせ、警報メールを発信する圧力値などの設定もリーダーライター経由で行う。

続いて、本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。また、各実施形態は相互に組み合わせて実施することができる。

図７（ａ）〜（ｃ）に示す第２実施形態では、ゼロ点と最高点との校正が、指針５５を動かさないで行われる。本実施形態では、図７（ａ）に示すように、磁気センサユニット１０が先の実施形態よりも大径に形成され、計器５０の目盛５６ａ近傍までその外周が近接している。そして、目盛り５６ａのゼロ点及び最高点にそれぞれ第一目印１５ａ、第三目印１５ｃが位置するように設けられている。

校正にあたっては、図７（ｂ）に示すように、まず、第一目印１５ａが指針５５の指示部５５ａに重なるように、透明覆板５３と共に磁気センサユニット１０を矢印Ｒ１の方向に第一目印１５ａと指示部５５ａが重なるまで回転させる。この状態で先のゼロ点校正を行う。次いで、図７（ｃ）に示すように、透明覆板５３と共に磁気センサユニット１０を矢印Ｒ２の方向に第三目印１５ｃと指示部５５ａが重なるまで回転させる。この状態で先の最高点校正を行う。その後、図７（ａ）の状態になるまで磁気センサユニット１０を回転させ、校正は終了する。第二目印１５ｂを指示部５５ａと重ならせるように移動させる手順をさらに含めても良い。

図８に示す第三実施形態は、磁気センサとして、先の実施形態に示すバーバーポール式磁気センサとは異なり、図８（ａ）のごとき平面的に磁気抵抗素子を蛇行配置させた磁気センサ１３ａ１’を用いている点が異なる。同磁気センサ１３ａ１’は、磁気抵抗Ｒｘ，Ｒｙを直列接続した素子を有しており、両磁気抵抗Ｒｘ，Ｒｙにより磁石４１の近接（距離ｄの減少）を検出する。

本実施形態での磁気センサは、図８（ｂ）に示すように、Ｘ方向磁気抵抗Ｒｘ、Ｙ方向磁気抵抗Ｒｙ、可変抵抗Ｒｖ、固定抵抗Ｒｆでブリッジ１３ａ２’を構成している。入力端子６１ａ，６１ｂには電圧Ｅが印加され、磁石４１の近接しない通常は出力端子６２ａ，６２ｂの電圧はゼロとなるように、可変抵抗Ｒｖの調整がなされる。温度の影響はＸ方向磁気抵抗Ｒｘ、Ｙ方向磁気抵抗Ｒｙ双方に作用するため、ブリッジの出力は温度の影響を受けにくい。しかし、磁界についてはそれぞれＸ，Ｙの方向性を有しているため、出力端子６２ａ，６２ｂの差分をとることで磁石４１の近接を検出することができる。各ペアセンサにおいて、２個の磁気センサ１３ａ１’，１３ｂ１’（図示省略、上記１３ａ，１３ｂの関係に同じ）をそれぞれＲｘ，Ｒｙの向きを同一に配向して重ね、磁石に近い方のブリッジ１３ａ２’の出力端子６２ａ，６２ｂの差分出力から磁石に遠い方のブリッジ１３ｂ２’（図示省略、上記１３ａ，１３ｂの関係に同じ）の出力端子６２ａ，６２ｂの差分出力を減算することで地磁気の影響を除外した出力信号を求めるとよい。

本発明は、既存の計器に取り付けることで、計器校正の確認や計器定期点検を行うため支援装置として利用することができる。本発明は、既存の計器、例えば、圧力計、温度計、流量計、電力計など工業計器に用いることができる。

１：計器指針値出力用磁気センサ装置、１０：磁気センサユニット、１１：第一基板、１１ａ：回路基板、１２：第二基板、１２ａ：回路基板、１３：ペアセンサ基板、１３ａ：第一近センサ、１３ｂ：第一遠センサ、１３ｃ：第二近センサ、１３ｄ：第二遠センサ、１３ｅ：第三近センサ、１３ｆ：第三遠センサ、１３ｘ：回路基板、１３Ａ：第一ペアセンサ、１３Ｂ：第二ペアセンサ、１３Ｃ：第三ペアセンサ、１３ａ１’：磁気センサ、１３ａ２’ ：ブリッジ、１４：取り付けシート、１５ａ：第一目印、１５ｂ：第二目印、１５ｃ：第三目印、２０：通信モジュール、２０ａ：モジュール本体、２０ｂ：アンテナ、２１：電池、２２：ＭＰＵ、２５：オペアンプ、２６：Ａ／Ｄ変換部、２７：補正部、２８：記憶部、２９：制御部、４０：磁石ユニット、４１：磁石、４２：クリップ、５０：計器、５１: ケース本体、５２：カバー、５３：透明覆板、５４：見返し、５５：指針、５５ａ：指示部、５６：目盛板、５６ａ：目盛、５７：ブルドン管機構、６１ａ，６１ｂ：入力端子、６２ａ，６２ｂ：出力端子、７０：リーダーライター、７１ａ：送受信部、７１ｂ：アンテナ、７２：制御部、７３：タッチパネル、Ｒｘ：Ｘ方向磁気抵抗、Ｒｙ：Ｙ方向磁気抵抗、Ｒｖ：可変抵抗、Ｒｆ：固定抵抗

Claims (7)

1. 目盛板、目盛板上で回転する指針並びにこれら目盛板及び指針を覆う透明覆板を備える計器に対し後付装着することが可能であり、指針に取り付ける磁石及び磁気センサを備え、磁気センサに対する磁石の相対位置で指針の指示値を電気信号で出力する計器指針出力用磁気センサ装置であって、
   計器の指針に前記磁石を当該指針の中心軸から周方向へ変位した位置に取り付ける磁石クリップを備え、前記磁気センサは前記中心軸の周囲複数個所に設けられて、前記指針の回動に伴う前記磁石の回転変位を複数個所の磁気センサとの相対位置で求めて電気信号として出力するものであり、各箇所の磁気センサは前記中心軸方向に対して重ねられて一対設けられ、各一対の磁気センサの出力は差分出力されるものである計器指針値出力用磁気センサ装置。
2. 前記各磁気センサは基材に磁気抵抗回路を螺旋状に設けたバーバーポール型の磁気抵抗素子であり、前記各一対の磁気センサは前記螺旋の向きを同一方向とし、略平行に近接配置されている請求項１記載の計器指針値出力用磁気センサ装置。
3. 前記各箇所の各一対の磁気センサは、指針のゼロ位置、指針の最大位置及びこれらの中間値の位置にそれぞれ対応する角度位置に設けられている請求項１記載の計器指針値出力用磁気センサ装置。
4. 目盛板、目盛板上で回転する指針並びにこれら目盛板及び指針を覆う透明覆板、見返り及び本体を備え、請求項１記載の計器指針値出力用磁気センサ装置を前記透明覆板の中心部に前記目盛板の目盛を隠蔽しない状態で設けてある計器。
5. 前記見返り及び本体または目盛板が磁気遮蔽体により構成されている請求項４記載の計器。
6. 請求項４の計器における計器指針値出力用磁気センサ装置のキャリブレーション方法であって、前記センサ装置は前記センサを有するセンサユニットとさらに出力補正手段を有し、前記センサユニットを前記透明覆板に取り付けると共に前記磁石をクリップで指針に取り付けた後、前記センサユニットを前記透明覆板と共に回転させることで前記指針移動時における出力値のキャリブレーションを行い、前記出力補正手段に記憶させる計器指針値出力用磁気センサ装置のキャリブレーション方法。
7. さらに透明覆板を有し、
   前記センサを有するセンサユニットを、透明覆板の計器への取り付け時に前記目盛板の目盛を隠蔽しない位置に設けてある請求項１記載の計器指針値出力用磁気センサ装置。

Images