[實用新型]磁導率傳感器

有效

• 申請號: 201420593694.X
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN204228660U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 大隅和彥;丸山雄三;下江治
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72;G01R33/12;G01R15/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 聶寧樂

技術領域

本實用新型涉及檢測被檢測物的磁導率的磁導率傳感器。

背景技術

電子照像式的復印機或打印機，具有對顯影單元內的調色劑的濃度或剩余量進行磁檢測的調色劑傳感器，該顯影單元用于使感光體上形成的靜電圖像顯影。這樣的調色劑傳感器的一例被公開于日本特開2001-165910號公報。日本特開2001-165910號公報公開的傳感器，使用4個線圈，以差動變壓器式檢測調色劑濃度。

另外，日本特開2009-31257號公報公開了如下技術：包括第一振蕩電路和第二振蕩電路，第一振蕩電路基于第一檢測線圈的電感變化使振蕩波產生相位偏移，第二振蕩電路基于第二檢測線圈的電感變化使振蕩波產生相位偏移，通過求兩者的相位偏移的差來檢測金屬的狀態。

實用新型內容

日本特開2001-165910號公報中的調色劑傳感器采用了差動變壓器式，在驅動線圈和差動線圈位于附近的情況下，調色劑對兩者均有影響，因此，難以完全消除調色劑帶給驅動線圈和差動線圈的影響。另外，在振蕩電路包含扁平線圈的情況下，磁體靠近時的電感耦合程度的變化小，難以使這樣的扁平線圈在模擬電路中工作。

日本特開2009-31257號公報公開的技術，其測量來自第一振蕩電路和第二振蕩電路的振蕩波，計量其測量值到達規定值的時間，基于所計量的時間檢測蓄積的振蕩波的相位偏移，因此，存在檢測的工序復雜這一問題。

日本特開2009-31257號公報公開的技術，其使用了纏繞在高磁導率材料上的線圈，振蕩頻率低，因而能夠縮短用于得到規定分辨率的時間，因此檢測相位偏移的方式是有利的，但難以使用扁平線圈。

另外，日本特開2009-31257號公報公開的是對旋轉軸的扭矩進行磁檢測的技術，關于在檢測調色劑濃度的傳感器中的應用則既沒有公開也沒有暗示。

使用兩個線圈檢測磁導率的傳感器，為了抑制一個線圈產生的磁通對另一個線圈的影響，通常采用兩個線圈在水平方向上離開的結構。具體來說，一個線圈配置在被檢測物(磁體)的附近而容易受到磁導率變化的影響，另一個線圈遠離被檢測物(磁體)配置而難以受到磁導率變化的影響。這樣沿水平方向配置有多個線圈的結構，存在難以使傳感器小型化的問題。

另外，上述技術雖然基于多個線圈的電感變化檢測磁導率，但檢測中使用了大量的電路元件。由于電路元件存在特性的偏差，而且電路元件容易受到檢測環境的影響，因此，存在無法高精度檢測的問題。

本實用新型鑒于這樣的情況而做出，其目的在于提供結構小型且簡單卻能夠高精度地檢測被檢測物的磁導率變化的磁導率傳感器。

本實用新型的磁導率傳感器，其檢測被檢測物的磁導率，包括：第一振蕩電路，包含從所述被檢測物受磁的第一線圈并發生振蕩；第二振蕩電路，包含從所述被檢測物受磁的第二線圈并發生振蕩；測量部，分別測量所述第一振蕩電路和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率；計算部，計算所述測量部所測量的振蕩頻率的差；變換部，將所述計算部計算出的差變換為磁導率。在此，從被檢測物受磁是指與被檢測物磁耦合。

本實用新型的磁導率傳感器，由測量部測量第一振蕩電路的振蕩頻率和第二振蕩電路的振蕩頻率，其中，第一振蕩電路包含配置在被檢測物附近的第一線圈，第二振蕩電路包含配置在被檢測物附近且距被檢測物的距離不同于第一線圈的第二線圈。計算部計算測量部所測量的兩個振蕩頻率的差，變換部將計算部計算出的差變換為磁導率。當被檢測物的磁導率變大時，線圈的電感增加，包含該線圈的振蕩電路的振蕩頻率降低。在此，靠近被檢測物的線圈的電感的變化量隨著磁導率的變化而變大，振蕩電路中的振蕩頻率的變動也變大。因此，使用距被檢測物的距離不同的兩個線圈，能夠根據兩個振蕩電路的振蕩頻率的差檢測磁導率。此時，兩個線圈可以使用通過對基板進行圖案印刷而形成的線圈等扁平線圈，能夠使結構小型化。

扁平線圈等電感小的線圈的振蕩頻率高。結果，計算機的時鐘比振蕩頻率低，因此，能夠縮短在頻率測定時用于得到規定分辨率的測定時間，進而使測定時間恒定。

另外，使用微型計算機等利用軟件進行振蕩頻率的測量、振蕩頻率差的計算、由差到磁導率的變換這一系列處理，能夠削減零件數量，并且減少零件的特性偏差造成的影響，檢測精度高。

本實用新型的磁導率傳感器，所述測量部交替測量所述第一振蕩電路中的振蕩頻率和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率。