差动变压器式磁传感器的制作方法

文档序号:5959767阅读:181来源:国知局
专利名称:差动变压器式磁传感器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种采用平面线圈的差动变压器式磁传感器。
背景技术
在调色剂用作显影剂的图像形成装置中,利用磁传感器检测调色剂的剩余量或浓度。存在各种方式的磁传感器,其中,差动变压器方式的磁传感器将驱动线圈、作为检测线圈发挥功能的差动线圈以及作为基准线圈发挥功能的差动线圈配置在同一磁芯上。作为差动变压器式磁传感器的一个例子提出了以下方案在第一层上配置第一线圈(驱动线圈)、在第二层上配置第二线圈(差动线圈)、在第三层上配置第三线圈(差动线圈)、在第四层上配置第四线圈(驱动线圈),并且在各层之间配置绝缘性的基板。作为差动变压器式磁传感器的另一个例子提出了以下方案在绝缘性的磁性基板的其中之一表面上并列配置第一线圈(驱动线圈)和第三线圈(差动线圈),并且在绝缘性的磁性基板的另一表面上并列配置第二线圈(驱动线圈)和第四线圈(差动线圈)。在差动变压器式磁传感器的一个例子中,由于将第一线圈 第四线圈隔着基板重叠配置,所以可以使第一线圈(驱动线圈)和第二线圈(差动线圈)之间的距离以及第三线圈(差动线圈)和第四线圈(驱动线圈)之间的距离分别接近。由于可以使第一线圈和第二线圈之间的磁耦合以及第三线圈和第四线圈之间的磁耦合变大,所以能够得到高精度的磁传感器。但是,由于需要四层基板,所以妨碍了磁传感器的小型化,并且提高了磁传感器的制造成本。在差动变压器式磁传感器的另一个例子中,由于采用两层(两面)基板,所以可以降低磁传感器的制造成本。但是,将第一线圈(驱动线圈)和第三线圈(差动线圈)并列配置在基板的其中之一表面上, 并且将第二线圈(驱动线圈)和第四线圈(差动线圈)并列配置在基板的另一表面上。第一线圈和第三线圈不相对,并且第二线圈和第四线圈不相对。因此,第一线圈和第三线圈之间的磁耦合以及第二线圈和第四线圈之间的磁耦合不会变大。由此,不能得到高精度的磁传感器。此外,在差动变压器式磁传感器中,需要进行零调整,S卩,进行使一个差动线圈(检测线圈)产生的电动势和另一个差动线圈(基准线圈)产生的电动势取得平衡的调整。通过将调整差动变压器的磁芯位置的机构设置在磁传感器上来调整磁芯的位置,可以进行零调整。但是,在印刷电路板上图案化(patterning)的平面线圈用作驱动线圈和差动线圈的差动变压器中,难以在印刷电路板上设置上述机构。

发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度的差动变压器式磁传感器,可以实现将配置在基板上的平面线圈分成驱动线圈和差动线圈的结构。本发明一方面的差动变压器式磁传感器包括基板、驱动线圈、第一差动线圈、第二差动线圈和第一选择部。驱动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈。第一差动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势。第二差动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈,并且与所述第一差动线圈连接,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势。第一选择部用于差动变压器的零调整,所述差动变压器包括所述驱动线圈、所述第一差动线圈和所述第二差动线圈。所述第一差动线圈包含从构成所述第一差动线圈最外周的线材分路的多条第一分路线。所述多条第一分路线被配置成当所述驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第一分路线的磁通量互不相同。所述第一选择部被配置于基板,能够选择所述多条第一分路线中的任意一条。本发明另一方面的差动变压器式磁传感器包括基板、驱动线圈、第一差动线圈和第二差动线圈。驱动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈。第一差动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势。第二差动线圈包含配置在所述基板上的平面状线圈,并且与所述第一差动线圈连接,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势。当所述驱动线圈被驱动时,通过构成所述第一差动线圈最外周的线材的磁通量与通过构成所述第二差动线圈最外周的线材的磁通量互不相同。本发明再一方面的差动变压器式磁传感器包括基板、第一驱动线圈、第一差动线圈、第二驱动线圈、第一连接构件、第二差动线圈、第二连接构件、第三连接构件和连接图案。基板包括第一面和位于与所述第一面相反一侧的第二面。第一驱动线圈包含配置在所述第一面上的平面状线圈。第一差动线圈包含沿与所述第一驱动线圈相同的方向卷绕、且配置在所述第一面上的平面状线圈,在所述第一驱动线圈被驱动时产生电动势。第二驱动线圈包含从所述第一面一侧观察时与所述第一驱动线圈相反的方向卷绕、且配置在所述第二面上的平面状线圈。第一连接构件贯通所述基板,并且连接所述第一驱动线圈的一端和所述第二驱动线圈的一端。第二差动线圈包含沿与所述第二驱动线圈相反的方向卷绕、且配置在所述第二面上的平面状线圈,在所述第二驱动线圈被驱动时产生电动势。第二连接构件贯通所述基板,并且连接所述第一差动线圈的一端和所述第二差动线圈的一端。第三连接构件贯通所述基板。连接图案配置在所述第一面上,并且构成所述第二驱动线圈的一部分或所述第二差动线圈的一部分。在所述第一面,交替配置构成所述第一驱动线圈的线材和构成所述第一差动线圈的线材。在所述第二面,交替配置构成所述第二驱动线圈的线材和构成所述第二差动线圈的线材。所述连接图案通过所述第三连接构件与构成所述第二驱动线圈的线材或构成所述第二差动线圈的线材连接,从而使构成所述第二差动线圈的线材与构成所述第二驱动线圈的线材立体交叉。由此,本发明的差动变压器式磁传感器既能实现将配置在基板上的平面线圈分成驱动线圈和差动线圈的结构,还能达到高精度。


图1是示意性表示可以应用本发明一种实施方式的差动变压器式磁传感器的图像形成装置内部结构的图。图2是表示图1所示的图像形成装置的构成的框图。图3是表示本实施方式的差动变压器式磁传感器的电路图一个例子的图。图4是表不形成有本实施方式差动变压器式磁传感器的基板一个例子的第一面的平面图。
图5是表示形成有本实施方式差动变压器式磁传感器的基板一个例子的第二面的平面图。图6是表示第一驱动线圈、第一差动线圈和连接图案布局的一个例子的平面图。图7是表示从图6所示的第一驱动线圈、第一差动线圈和连接图案中抽出第一驱动线圈后的状态的平面图。图8是表不从图6所不的第一驱动线圈、第一差动线圈和连接图案中抽出第一差动线圈后的状态的平面图。图9是表示从图6所示的第一驱动线圈、第一差动线圈和连接图案中抽出连接图案后的状态的平面图。图10是表示第二驱动线圈和第二差动线圈布局的一个例子的平面图。图11是表示从图10所示的第二驱动线圈和第二差动线圈中抽出第二驱动线圈后的状态的平面图。图12是表示从图10所示的第二驱动线圈和第二差动线圈中抽出第二差动线圈后的状态的平面图。图13是表示配置在第一外侧区域和第二外侧区域的线圈的立体图。图14是表示配置在第一内侧区域和第二内侧区域的线圈的立体图。图15是表示第一分路线和磁力线之间关系的一个例子的图。图16是表示图4所示的选择部区域附近的基板的立体图。图17是形成有本实施方式变形例的差动变压器式磁传感器的基板的剖视图。
具体实施例方式下面基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是示意性表示可以应用本发明一种实施方式的差动变压器式磁传感器的图像形成装置I内部结构的图。图像形成装置I例如可以应用于具有复印、打印、扫描和传真功能的数码复合机。图像形成装置I包括装置主体100、原稿读取部200和原稿供给部300。原稿读取部200配置在装置主体100的上方,原稿供给部300配置在原稿读取部200的上方。原稿供给部300作为自动原稿输送装置发挥功能,可以将放置在原稿放置部301上的多枚原稿连续地向原稿读取部200送出。原稿读取部200包括支架,安装有曝光灯等;原稿台,由玻璃等透明部件构成;CO) (Charge Coupled Device电荷I禹合器件)传感器;以及原稿读取切口(均未图示)。CO)传感器将读取到的原稿作为图像数据输出。装置主体100包括纸储存部101、图像形成部103和定影部105。纸储存部101配置在装置主体100的最下部,并且具有能够储存纸摞的多个纸盒。图1中仅表示了位于最上方的纸盒107a。在包含纸盒107a的多个纸盒中选择出的盒所储存的纸摞中,利用搓辊(未图示)的驱动,将最上方的纸朝向装置主体100的送纸通道107送出。纸通过送纸通道107向图像形成部103输送。送纸通道107沿装置主体100的一侧面(图1中右侧的侧面),从下向上朝大体铅垂方向延伸设置,并在上方朝向另一侧面(图1中左侧的侧面)弯曲,并且沿原稿读取部200的下方朝向大体水平方向延伸。此外,在送纸通道107的端部设置有出纸盘131。图像形成部103在输送来的纸上形成调色剂图像。图像形成部103具有黄色图像形成部111Y、品红色图像形成部111M、青色图像形成部IllC以及黑色图像形成部111BK,它们按照在转印带113上转印调色剂图像的顺序依次配置。上述单元具有相同的结构,下面以黄色图像形成部IllY为例进行说明。黄色图像形成部IllY包括感光鼓115和曝光装置117。在感光鼓115的周围配置有带电装置119、显影装置121和清洁装置123。显影装置121内收容混合黄色调色剂和载体的双组分显影剂。带电装置119使感光鼓115的圆周面均匀带电。曝光装置117生成对应于图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从个人计算机发送来的图像数据以及传真接收的图像数据等)调制后的光,并将上述光照向均匀带电的感光鼓115的圆周面。由此,在感光鼓115的圆周面上形成与黄色图像数据对应的静电潜影。在这种状态下,通过从显影装置121向感光鼓115的圆周面提供黄色调色剂,在圆周面上形成与黄色图像数据对应的调色剂图像。转印带113能够在被感光鼓115和一次转印辊125夹持的状态下沿逆时针方向转动。黄色调色剂图像从感光鼓115转印到转印带113上。残留在感光鼓115圆周面上的黄色调色剂被清洁装置123去除。以上是对黄色图像形成部IllY的说明。在黄色图像形成部111Y、品红色图像形成部111M、青色图像形成部IllC以及黑色图像形成部IllBK的上方,分别配置有收容对应颜色的调色剂的容器,即黄色调色剂容器127Y、品红色调色剂容器127M、青色调色剂容器127C以及黑色调色剂容器127BK。从对应的容器向各种颜色的显影装置121补充调色剂。如上所述,在转印带113上转印黄色调色剂图像,在上述调色剂图像上重叠转印品红色调色剂图像、并且同样重叠转印青色调色剂图像和黑色调色剂图像。由此,在转印带113上形成彩色的调色剂图像。这样,通过将各种颜色图案的调色剂图像重叠转印在转印带113上,在转印带113上形成彩色的调色剂图像。利用二次转印辊129将彩色调色剂图像转印到从上述的纸储存部101输送来的纸上。转印有彩色调色剂图像的纸被送向定影部105。定影部105包括加热辊和定影辊。利用这些辊夹持转印有彩色调色剂图像的纸。由此,向彩色调色剂图像和纸传递热量并施加压力,从而将彩色调色剂图像定影在纸上。纸从出纸盘131排出。图2是表示图1所示的图像形成装置I的构成的框图。图像形成装置I包括装置主体100、差动变压器式磁传感器3、调色剂用容器127Y、127M、127C、127BK、原稿读取部200、原稿供给部300、操作部400、控制部500以及通信部600,并且通过总线将它们相互连接。由于已经对装置主体100、调色剂用容器127Y、127M、127C、127BK、原稿读取部200以及原稿供给部300进行了说明,所以在此省略了说明。差动变压器式磁传感器3用于测量显影装置121内的调色剂和载体的混合比率。即,在双组分显影方式的情况下,如果显影装置121中调色剂(非磁性体)减少,则载体(磁性体)的比率增加。由此,在差动变压器式磁传感器3的检测面附近,单位体积中的磁性体量增加。另一方面,在显影装置121中,如果调色剂增加,则载体的比率减少。由此,在差动变压器式磁传感器3的检测面附近,单位体积中的磁性体量减少。通过由差动变压器式磁传感器3检测这种磁性体量的变化,来控制显影装置121内的调色剂和载体的混合比。将在后面对差动变压器式磁传感器3进行详细说明。另外,在本实施方式中,对采用双组分显影方式的情况进行了说明,但即使在使用含有磁性体的调色剂的单组分显影方式中,也能够使用差动变压器式磁传感器3。在这种情况下,通过在显影装置和调色剂容器上安装差动变压器式磁传感器3,来测量显影装置内和调色剂用容器内的磁性调色剂的剩余量。操作部400包括操作键部401和显示部403。显示部403具有触摸面板的功能,并且显示含有软键的画面。使用者通过边看画面边操作软键,来进行复印等功能所必要的设定等。在操作键部401上设置有硬键构成的操作键。具体地说,设置有开始键、数字键、停止键、复位键,以及用于切换复印、打印、扫描和传真的功能切换键等。开始键用于使复印、传真发送等动作开始。数字键用于输入复印份数、传真号码等数字。停止键用于使复印动作等在中途中止。复位键用于使设定的内容返回到初始设定状态。功能切换键包括复印键和发送键等,用于相互切换复印功能、发送功能等。如果对复印键进行操作,则显示部403显示复印的初始画面。如果对发送键进行操作,则显示部403显示传真发送和邮件发送的初始画面。控制部500 包括CPU (Central Processing Unit 中央处理器)、R0M (Read OnlyMemory只读存储器)、RAM (Random Access Memory随机存取存储器)和图像存储器等。CPU对图像形成装置I的装置主体100等上述结构要素执行用于使图像形成装置I动作所必要的控制。ROM储存图像形成装置I的动作控制所需要的软件。RAM用于临时储存执行软件时产生的数据以及储存应用软件等。图像存储器用于临时储存图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从个人计算机发送来的图像数据和传真接收的图像数据等)。通信部600包括传真通信部601和网络I/F部603。传真通信部601包括NCU(Network Control Unit网络控制单元)和调制解调电路,所述NCU控制与对方传真的电话线路连接,所述调制解调电路对传真通信用信号进行调制、解调。传真通信部601与电话线路605连接。网络I/F 部 603 与 LAN (Local Area Network 局域网)607 连接。网络 I/F 部 603是通信接口电路,用于在图像形成装置I和连接于LAN607的个人计算机等终端装置之间进行通信。图3是表示本发明一种实施方式的差动变压器式磁传感器3 (以下有时也记载为磁传感器3)的电路图一个例子的图。差动变压器式磁传感器3包括第一驱动线圈4、第二驱动线圈5、第一差动线圈6、第二差动线圈7、振荡电路11、放大电路12、电阻13和电容器14。振荡电路11生成驱动第一驱动线圈4和第二驱动线圈5的高频电流。第一驱动线圈4和第二驱动线圈5串联。第一驱动线圈4的一端和第二驱动线圈5的一端连接成当高频电流流过第一驱动线圈4和第二驱动线圈5时,由第一驱动线圈4生成的磁通和由第二驱动线圈5生成的磁通的朝向相同。由此,由第一驱动线圈4生成的磁通和由第二驱动线圈5生成的磁通不会相互抵消。第一驱动线圈4的另一端和第二驱动线圈5的另一端与振荡电路11连接。第一差动线圈6与第一驱动线圈4磁耦合。第二差动线圈7与第二驱动线圈5磁耦合。第一差动线圈6与第二差动线圈7串联。第一差动线圈6的一端和第二差动线圈7的一端连接成当感应电流流过第一差动线圈6和第二差动线圈7时,由第一差动线圈6生成的磁通和由第二差动线圈7生成的磁通的朝向相反。由此,将差动电压VO (=第一差动线圈6的电动势Vl-第二差动线圈7的电动势V2)输入到放大电路12。第一差动线圈6的另一端通过电阻13与放大电路12连接,第二差动线圈7的另一端通过电容器14与放大电路12连接。电阻13与放大电路12内的双极晶体管(未图示)的基极连接,用于设定放大电路12的放大率。电容器14具有从差动电压VO中去掉直流成分的功能。由此,仅向放大电路12输入差动电压VO的交流成分。电阻13安装在位置Pl 位置P5中的任意一个位置上。电容器14安装在位置P6 位置PlO中的任意一个位置上。对电阻13的安装位置进行调整的部位称为第一选择部15。对电容器14的安装位置进行调整的部位称为第二选择部16。对电阻13的安装位置和电容器14的安装位置进行调整,来实施磁传感器3的差动变压器的零调整。将在后面对此进行说明。差动变压器包括第一驱动线圈4、第二驱动线圈5、第一差动线圈6和第二差动线圈7。对磁传感器3的动作进行简单说明。如果由振荡电路11生成的高频电流流过第一驱动线圈4和第二驱动线圈5,则在第一差动线圈6中产生电动势V1、在第二差动线圈7中产生电动势V2。第一差动线圈6具有基准线圈的功能,第二差动线圈7具有检测线圈的功能。在第二差动线圈7的附近,如果磁性体(载体)的比率增加,则由于电动势V2大于电动势VI,所以差动电压VO不会成为0V。由放大电路12放大差动电压V0,并使用从放大电路12输出的信号,来检测调色剂和载体的混合比(在单组分显影方式中为调色剂剩余量)。接着,对本实施方式的差动变压器式磁传感器3的结构进行详细说明。图4是表示形成有磁传感器3的基板的一个例子即基板21的第一面31的平面图。图5是表示形成有磁传感器3的基板的一个例子即基板21的第二面41的平面图。图5表示从第一面31一侧透视基板21观察到的第二面41的状态。基板21是绝缘性的一层印刷电路板,并且包含第一面31和位于与第一面31相反一侧的第二面41。基板21的形状呈从长方形切去包含长方形一个角的部分。基板21分为纵向尺寸固定的部分21a ;与上述部分21a相连、且纵向尺寸逐渐变小的部分21b ;以及与上述部分21b相连、且纵向尺寸固定的部分21c。如下所述,在部分21a、21b上配置有磁传感器3的线圈等。在部分21c上配置有磁传感器3的各种电路(振荡电路11、放大电路12等)。参照图3和图4,第一面31具有第一内侧区域32、第一外侧区域33和选择部区域34。这些区域位于基板21的部分21a、21b上。在第一内侧区域32内配置有第一差动线圈
6。第一外侧区域33包围第一内侧区域32。在第一外侧区域33内配置有第一差动线圈6和第一驱动线圈4。选择部区域34与第一外侧区域33的一部分相邻。在选择部区域34内配置有第一选择部15和第二选择部16,上述第一选择部15和第二选择部16用于调整磁传感器3的差动变压器的零点。参照图3和图5,第二面41具有第二内侧区域42和第二外侧区域43。这些区域位于基板21的部分21a、21b上。在第二内侧区域42内配置有第二差动线圈7。第二外侧区域43包围第二内侧区域42。在第二外侧区域43内配置有第二差动线圈7和第二驱动线圈5。图6是表示第一驱动线圈4、第一差动线圈6和连接图案10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g布局的一个例子的平面图。第一驱动线圈4、第一差动线圈6和连接图案IOa IOg配置在基板21的第一面31上。由于第一差动线圈6作为基准线圈发挥功能,所以可以将第一面31称为基准线圈面。首先,从第一驱动线圈4开始说明。图7是表示从图6所示的第一驱动线圈4、第一差动线圈6和连接图案IOa IOg中抽出第一驱动线圈4后的状态的平面图。参照图4和图7,第一驱动线圈4包含配置在第一外侧区域33的平面状线圈。具体地说,第一驱动线圈4由卷绕成八边形的线材4a构成,并且以端子4b为起点沿逆时针方向使八边形的尺寸逐渐变大,从而将线材4a图案化(patterning)。接着,对第一差动线圈6进行说明。图8是表示从图6所示的第一驱动线圈4、第一差动线圈6和连接图案IOa IOg中抽出第一差动线圈6后的状态的平面图。参照图4和图8,第一差动线圈6沿与第一驱动线圈4相同的方向卷绕,并且包含配置在第一内侧区域32和第一外侧区域33内的平面状线圈。具体地说,第一差动线圈6由卷绕成八边形的线材6a构成,并且以端子6b为起点沿逆时针方向使八边形的尺寸逐渐变大,从而将线材6a图案化。参照图4和图6,在第一外侧区域33内,交替配置有构成第一差动线圈6的线材和构成第一驱动线圈4的线材。第一差动线圈6包含从构成第一差动线圈6最外周的线材分路的五条(多条的一个例子)第一分路线6cl、6c2、6c3、6c4、6c5。第一分路线6cl 6c5在没有必要区分开来的情况下,也会仅记载为第一分路线6c。五条第一分路线6c配置成当驱动第一驱动线圈4时,分别通过第一分路线6c的磁通量互不相同。将在后面对第一分路线6c进行详细说明。图9是表不从图6所不的第一驱动线圈4、第一差动线圈6和连接图案IOa IOg中抽出连接图案IOa IOg后的状态的平面图。连接图案IOa IOg用于与构成第二差动线圈7的线材连接。将在后面与第二差动线圈7 —起说明连接图案IOa 10g。图10是表示第二驱动线圈5和第二差动线圈7布局的一个例子的平面图。该图表示从图6所示的第一面31 —侧透视基板21观察到的第二面41的状态。第二驱动线圈5和第二差动线圈7配置在基板21的第二面41上。由于第二差动线圈7作为检测线圈发挥功能,所以可以将第二面41称为检测线圈面。首先,从第二驱动线圈5开始说明。图11是表示从图10所示的第二驱动线圈5和第二差动线圈7中抽出第二驱动线圈5后的状态的平面图。参照图5和图11,第二驱动线圈5包含平面状线圈,从第一面31 —侧观察,该平面状线圈沿与第一驱动线圈4 (图7)相反的方向卷绕,且配置在第二外侧区域43内。具体地说,第二驱动线圈5由卷绕成八边形的线材5a构成,并且以端子5b为起点沿顺时针方向使八边形的尺寸逐渐变大,从而将线材5a图案化。第二驱动线圈5与第一驱动线圈4连接。利用图13对此进行说明。图13是表示配置在第一外侧区域33和第二外侧区域43内的线圈的立体图。第一连接构件51具有导电性,并且埋入基板21上形成的通孔(未图示)内。作为第一驱动线圈4 一端的端子4b和作为第二驱动线圈5 —端的端子5b通过第一连接构件51相连接。接着,对第二差动线圈7进行说明。图12是表示从图10所示的第二驱动线圈5和第二差动线圈7中抽出第二差动线圈7后的状态的平面图。参照图5和图12,第二差动线圈7包含平面状线圈,该平面状线圈沿与第二驱动线圈5 (图11)相反的方向卷绕,且配置在第二内侧区域42和第二外侧区域43内。具体地说,第二差动线圈7由卷绕成八边形的线材7a构成,并且以端子7b为起点沿逆时针方向使八边形的尺寸逐渐变大,从而将线材7a图案化。第二差动线圈7与第一差动线圈6连接。利用图14对此进行说明。图14是表示配置在第一内侧区域32和第二内侧区域42内的线圈的立体图。第二连接构件52具有导电性,并且埋入基板21上形成的通孔(未图示)内。作为第一差动线圈6 —端的端子6b和作为第二差动线圈7 —端的端子7b通过第二连接构件52相连接。参照图12,第二差动线圈7包含从构成第二差动线圈7最外周的线材分路的五条(多条的一个例子)第二分路线7cl、7c2、7c3、7c4、7c5。第二分路线7cl 7c5在没有必要区分开来的情况下,也会仅记载为第二分路线7c。五条第二分路线7c配置成当驱动第二驱动线圈5时,分别通过第二分路线7c的磁通量互不相同。将在后面对第二分路线7c进行详细说明。参照图6和图10,第一驱动线圈4的线材宽度、第二驱动线圈5的线材宽度、第一差动线圈6的线材宽度、第二差动线圈7的线材宽度以及各连接图案IOa IOg的宽度例如为0. 15mm。相邻线材的间隔例如为0. 15mm。第一差动线圈6和第二差动线圈7的外形尺寸例如为24. 0mm。第一驱动线圈4和第二驱动线圈5的外形尺寸例如为23. 4mm。为了提高磁传感器3的测量精度,需要在差动电压VO的输出范围(例如0.2
3.3V)内,使差动电压VO大幅度变化。因此,优选的是,在磁传感器3的附近不存在磁性体的状态下,第一差动线圈6产生的电动势Vl与第二差动线圈7产生的电动势V2均衡。为了使电动势Vl和电动势V2均衡,采取如下方式。使第一差动线圈6的折返数与第二差动线圈7的折返数相同。并且,以隔着基板21使第一差动线圈6的图案与第二差动线圈7的图案尽可能重合的方式,将第一差动线圈6配置在第一面31上,并且将第二差动线圈7配置在第二面41上。同样,使第一驱动线圈4的折返数与第二驱动线圈5的折返数相同(例如折返数为7)。以隔着基板21使第一驱动线圈4的图案与第二驱动线圈5的图案尽可能重合的方式,将第一驱动线圈4配置在第一面31上,将第二驱动线圈5配置在第二面41上。参照图5和图10,在第二外侧区域43内,交替配置构成第二差动线圈7的线材和构成第二驱动线圈5的线材。第二驱动线圈5以端子5b为起点,沿顺时针方向卷绕。第二差动线圈7以端子7b为起点,沿逆时针方向卷绕。由于第二差动线圈7沿与第二驱动线圈5相反的方向卷绕,所以在第二外侧区域43内,第二差动线圈7和第二驱动线圈5交叉。为了防止第二差动线圈7和第二驱动线圈5接触,利用图9所示的连接图案IOa 10g,使第二差动线圈7和第二驱动线圈5立体交叉。下面对上述立体交叉进行说明。参照图12,第二差动线圈7以端子7b为起点,沿逆时针方向卷绕,并到达端子7dl。从端子7dl开始成为第二外侧区域43。第二差动线圈7的图案为在第二外侧区域43内,第二差动线圈7的各周缺少线材的一部分。上述图案在第二外侧区域43内形成为第二差动线圈7的第一周以端子7d2为起点并以端子7d3为终点,第二差动线圈7的第二周以端子7d4为起点并以端子7d5为终点,第二差动线圈7的第三周以端子7d6为起点并以端子7d7为终点,第二差动线圈7的第四周以端子7d8为起点并以端子7d9为终点,第二差动线圈7的第五周以端子7dl0为起点并以端子7dll为终点,第二差动线圈7的第六周以端子7dl2为起点并以端子7dl3为终点,第二差动线圈7的第七周以端子7dl4为起点并到达五条第二分路线7c。参照图9和图10,端子7dl和端子7d2与连接图案IOa连接。端子7d3和端子7d4与连接图案IOb连接。端子7d5和端子7d6与连接图案IOc连接。端子7d7和端子7d8与连接图案IOd连接。端子7d9和端子7dl0与连接图案IOe连接。端子7dll和端子7dl2与连接图案IOf连接。端子7dl3和端子7dl4与连接图案IOg连接。连接图案IOa IOg构成第二差动线圈7的一部分。连接图案IOa IOg配置在与构成第二驱动线圈5的线材立体交叉的位置上、且配置在第一外侧区域33内。上述一对端子(例如端子7dl和端子7d2)和连接图案IOa IOg的连接由第三连接构件实现。参照图13,第三连接构件53a、53b、53c、53d具有导电性,并且埋入基板21上形成的通孔(未图示)内。端子7dl和连接图案IOa的一端通过第三连接构件53a相连接。连接图案IOa的另一端和端子7d2通过第三连接构件53b相连接。端子7d3和连接图案IOb的一端通过第三连接构件53c相连接。连接图案IOb的另一端和端子7d4通过第三连接构件53d相连接。虽然其他端子7d5 7dl4和其他连接图案IOc IOg并未图示,但以同样的方法进行连接。以上是对第二差动线圈7和第二驱动线圈5之间的立体交叉的说明。如上所述,图6所示的五条第一分路线6c配置成当驱动第一驱动线圈4时,分别通过第一分路线6c的磁通量互不相同。图10所示的五条第二分路线7c配置成当驱动第二驱动线圈5时,分别通过第二分路线7c的磁通量互不相同。由于第一分路线6c和第二分路线7c的配置方法相同,所以利用第一分路线6c进行说明。参照图6和图8,第一差`动线圈6和第一驱动线圈4卷绕成八边形。在第一驱动线圈4的最外周,沿八边形的相连两边配置有第一分路线6c1、6c2、6c3。沿上述两边中最初的边配置有第一分路线6c4、6c5。在第一分路线6cl的外侧配置第一分路线6c2,在第一分路线6c2的外侧配置第一分路线6c3,在第一分路线6c3的外侧配置第一分路线6c4,并且在第一分路线6c4的外侧配置第一分路线6c5。五条第一分路线6c的长度相互不同,第一分路线6cl最长,其次是第一分路线6c2,接着是第一分路线6c3,接着是第一分路线6c4,最短的是第一分路线6c5。沿上述两边中最初的边相邻的第一分路线6c之间的距离大于第一差动线圈6的相邻线材之间的距离,该相邻线材位于构成第一差动线圈6的线材分路成五条第一分路线6c之前的位置。例如,第一分路线6cl与第一分路线6c2之间的距离d大于第一差动线圈6相邻线材之间的距离D。通过使相邻的第一分路线6c之间的距离较大,当驱动第一驱动线圈4时,可以使分别通过五条第一分路线6c的磁通量差异较大。当驱动第一驱动线圈4时,通过第一分路线6c的磁通量受到以下尺寸的影响 沿第一驱动线圈4最外周延伸的第一分路线6c部分的长度、以及第一驱动线圈4最外周和第一分路线6c之间的距离。如果沿第一驱动线圈4最外周延伸的第一分路线6c部分的长度较小,则通过第一分路线6c的磁通量较少,如果上述部分的长度较长,则通过第一分路线6c的磁通量较多。此外,如果第一驱动线圈4的最外周与第一分路线6c之间的距离较大,则通过第一分路线6c的磁通量较少,如果上述距离较小,则通过第一分路线6c的磁通量较多。例如图15所示,当驱动第一驱动线圈4时,产生环状的磁力线ML1、ML2、ML3、ML4。磁力线ML3和磁力线ML4为同心圆。第一分路线6c I通过全部的磁力线MLl ML4的内部。然而,第一分路线6c2虽然通过磁力线ML2、ML4的内部,但不通过磁力线MLl、ML3的内部。由此,通过第一分路线6cl的磁通量多于通过第一分路线6c2的磁通量。因此,当驱动第一驱动线圈4时,以下关系成立通过第一分路线6cl的磁通量〉通过第一分路线6c2的磁通量>通过第一分路线6c3的磁通量>通过第一分路线6c4的磁通量>通过第一分路线6c5的磁通量。基于同样的理由,当驱动第二驱动线圈5时,以下关系成立通过第二分路线7cl的磁通量>通过第二分路线7c2的磁通量>通过第二分路线7c3的磁通量>通过第二分路线7c4的磁通量>通过第二分路线7c5的磁通量。第一分路线6cl和第二分路线7cl具有大体相同的长度且彼此相对。同样,第一分路线6c2和第二分路线7c2具有大体相同的长度且彼此相对。第一分路线6c3和第二分路线7c3具有大体相同的长度且彼此相对。第一分路线6c4和第二分路线7c4具有大体相同的长度且彼此相对。第一分路线6c5和第二分路线7c5具有大体相同的长度且彼此相对。第一分路线6c和第二分路线7c用于磁传感器3的差动变压器的零调整。参照图6和图10对此进行说明。如上所述,以构成第二驱动线圈5的线材与构成第二差动线圈7的线材不接触的方式,使第二驱动线圈5和第二差动线圈7立体交叉。因此,不能使配置在第二外侧区域43内的第二差动线圈7的图案与配置在第一外侧区域33内的第一差动线圈6的图案对称。其结果,第一差动线圈6中产生的电动势Vl和第二差动线圈7中产生的电动势V2之间产生差异。将第一分路线6cl和第二分路线7cl作为标准。在磁传感器3的附近没有磁性体(例如磁性调色剂)的状态下,如果第一差动线圈6中产生的电动势Vl >第二差动线圈7中产生的电动势V2,则为了使电动势Vl变小,代替第一分路线6cl而选择第一分路线6c2 6c5中的任意一条。可以使电动势Vl为最小的是第一分路线6c5,其次是第一分路线6c4,接着是第一分路线6c3,最后是第一分路线6c2。另一方面,在磁传感器3的附近没有磁性体的状态下,如果电动势Vl <电动势V2,则为了使电动势V2变小,代替第二分路线7cl而选择第二分路线7c2 7c5中的任意一条。可以使电动势V2为最小的是第二分路线7c5,其次是第二分路线7c4,接着是第二分路线7c3,最后是第二分路线7c2。接着,对选择五条第一分路线6c中任意一条的第一选择部15 (图3)进行说明。参照图6,第一分路线6cl的端部配置在位置P1,并且作为端子6dl发挥功能。第一分路线6c2的端部配置在位置P2,并且作为端子6d2发挥功能。第一分路线6c3的端部配置在位置P3,并且作为端子6d3发挥功能。第一分路线6c4的端部配置在位置P4,并且作为端子6d4发挥功能。第一分路线6c5的端部配置在位置P5,并且作为端子6d5发挥功能。在第一面31上配置有与放大电路12 (图3)连接的第一布线8。第一布线8能够与五条第一分路线6c连接。第一布线8具有用于与第一分路线6cl连接的端子8al ;用于与第一分路线6c2连接的端子8a2 ;用于与第一分路线6c3连接的端子8a3 ;用于与第一分路线6c4连接的端子8a4 ;以及用于与第一分路线6c5连接的端子8a5。五条第一分路线6c中的任意一条通过图3中说明的电阻13与第一布线8连接。利用图6和图16对此进行说明。图16是表示图4所示的选择部区域34附近的基板21的立体图。例如,如果将电阻13配置在位置Pl并连接端子6dl和端子8al,则第一分路线6cl与第一布线8连接。即,可以选择第一分路线6cl。由位置Pl的端子6dl、8al、位置P2的端子6d2、8a2、位置P3的端子6d3、8a3、位置P4的端子6d4、8a4、位置P5的端子6d5、8a5以及电阻13构成第一选择部15。第一选择部15用于磁传感器3的差动变压器的零调整,并且可以选择五条第一分路线6c中的任意一条。下面对选择五条第二分路线7cl中任意一条的第二选择部16 (图3)进行说明。参照图10,第二分路线7cl的端部作为端子7el发挥功能。第二分路线7c2的端部作为端子7e2发挥功能。第二分路线7c3的端部作为端子7e3发挥功能。第二分路线7c4的端部作为端子7e4发挥功能。第二分路线7c5的端部作为端子7e5发挥功能。在第二面41上配置有与放大电路12 (图3)连接的第二布线9。第二布线9能够与五条第二分路线7c连接。第二布线9具有用于与第二分路线7cl连接的端子9al ;用于与第二分路线7c2连接的端子9a2 ;用于与第二分路线7c3连接的端子9a3 ;用于与第二分路线7c4连接的端子9a4 ;以及用于与第二分路线7c5连接的端子9a5。在图6所示的第一面31的位置?6、?7、?8、?9、?10中的任意一个位置上,连接第二分路线7c和第二布线9。参照图6和图16,位置P6与位置Pl相邻,并且在位置P6上配置有端子7H和端子%1。利用第四连接构件54a连接端子7H和第二分路线7cl的端子7el0利用第四连接构件54b连接端子9bl和第二布线9的端子9al。位置P7与位置P2相邻,并且在位置P7上配置有端子7f2和端子9b2。利用第四连接构件54c连接端子7f2和第二分路线7c2的端子7e2。利用第四连接构件54d连接端子9b2和第二布线9的端子9a2。位置P8与位置P3相邻,并且在位置P8上配置有端子7f3和端子9b3。利用第四连接构件54e连接端子7f3和第二分路线7c3的端子7e3。利用第四连接构件54f连接端子9b3和第二布线9的端子9a3。位置P9与位置P4相邻,并且在位置P9上配置有端子7f4和端子9b4。利用第四连接构件54g连接端子7f4和第二分路线7c4的端子7e4。利用第四连接构件54h连接端子9b4和第二布线9的端子9a4。位置PlO与位置P5相邻,并且在位置PlO上配置有端子7f5和端子9b5。利用第四连接构件54i连接端子7f5和第二分路线7c5的端子7e5。利用第四连接构件54j连接端子9b5和第二布线9的端子9a5。第四连接构件54a 54j埋入基板21上形成的通孔(未图示)内。五条第二分路线7c中的任意一条通过图3中说明的电容器14与第二布线9连接。参照图16,例如将电容器14配置在位置P6上,并且连接端子7fl和端子9bl,则第二分路线7cl与第二布线9连接。由位置P6的端子7fl、9bl、位置P7的端子7f2、9b2、位置P8的端子7f3、9b3、位置P9的端子7f4、9b4、位置PlO的端子7f5、9b5以及电容器14构成第二选择部16。第二选择部16用于磁传感器3的差动变压器的零调整,可以选择五条第二分路线7c中的任意一条。
下面对本实施方式的主要效果进行说明。参照图7、图8、图11和图12,在包括第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5和第二差动线圈7的差动变压器中,第一驱动线圈4和第一差动线圈6沿相同方向卷绕,第二驱动线圈5和第二差动线圈7沿相反方向卷绕。在本实施方式中,由于在第一外侧区域33 (图4)内交替配置构成第一驱动线圈4的线材和构成第一差动线圈6的线材,所以可以使上述线圈的磁耦合变大。此外,由于在第二外侧区域43 (图5)内交替配置构成第二驱动线圈5的线材和构成第二差动线圈7的线材,所以可以使上述线圈的磁耦合变大。由于第二驱动线圈5和第二差动线圈7沿相反方向卷绕,所以不能避免构成第二驱动线圈5的线材与构成第二差动线圈7的线材之间交叉。如果第二驱动线圈5与第二差动线圈7接触,则在上述线圈之间产生短路。因此,在本实施方式中,利用连接图案IOa IOg (图9)和第三连接构件(图13中表示了与连接图案IOa连接的第三连接构件53a、53b以及与连接图案IOb连接的第三连接构件53c、53d),使构成第二驱动线圈5的线材与构成第二差动线圈7的线材立体交叉。由此,在使构成第二驱动线圈5的线材和构成第二差动线圈7的线材交叉的情况下,防止第二驱动线圈5与第二差动线圈7接触。并且,在本实施方式中,如图6和图10所示,在基板21的第一面31上配置第一驱动线圈4和第一差动线圈6,在与第一面31相反一侧的第二面41上配置第二驱动线圈5和第二差动线圈7。由于将第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5和第二差动线圈7配置在一枚基板21上,所以可以实现磁传感器3的小型化。如上所述,按照本实施方式,可以使第一驱动线圈4和第一差动线圈6之间的磁耦合以及第二驱动线圈5和第二差动线圈7之间的磁耦合变大,并且可以使磁传感器3小型化。由此,可以实现将配置在基板21上的平面线圈作为驱动线圈(第一驱动线圈4、第二驱动线圈5)和差动线圈(第一差动线圈6、第二差动线圈7)的结构,并且可以得到高精度的差动变压器式磁传感器。此外,由于不是将第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5和第二差动线圈7配置在多层基板上,而是配置在一层基板21上,所以能够降低磁传感器3的成本。另外,在本实施方式中,通过将连接图案IOa IOg (图9)作为第二差动线圈7的一部分,来进行立体交叉。如果用连接图案IOa进行说明,则如图13所示,连接图案IOa利用第三连接构件53a、53b与构成第二差动线圈7 (虚线)的线材连接,使构成第二差动线圈7的线材和构成第二驱动线圈5的线材立体交叉。但是,也可以将连接图案IOa IOg作为第二驱动线圈5 (双点划线)的一部分,来进行立体交叉。即,如果用连接图案IOa进行说明,则连接图案IOa利用第三连接构件53a、53b与构成第二驱动线圈5的线材连接,使构成第二差动线圈7的线材与构成第二驱动线圈5的线材立体交叉。在本实施方式中,将第一差动线圈6作为基准线圈、将第二差动线圈7作为检测线圈,但是也可以将第一差动线圈6作为检测线圈、将第二差动线圈7作为基准线圈。按照本实施方式,如图6所示,五条第一分路线6cl 6c5配置成当驱动第一驱动线圈4时,分别通过五条第一分路线6cl 6c5的磁通量互不相同。因此,利用第一选择部15 (图3)选择五条第一分路线6cl 6c5中的任意一条,从而可以调整第一差动线圈6中产生的电动势Vl的大小。同样,如图10所示,五条第二分路线7cl 7c5配置成当驱动第二驱动线圈5时,分别通过五条第二分路线7cl 7c5的磁通量互不相同。因此,利用第二选择部16 (图3)选择五条第二分路线7c I 7c5中的任意一条,从而可以调整第二差动线圈7中产生的电动势V2的大小。如上所述,按照本实施方式,当将配置在基板21上的平面线圈作为驱动线圈和差动线圈时,可以在基板21上进行磁传感器3的差动变压器的零调整。由此,能够得到一种在实现将配置在基板21上的平面线圈作为驱动线圈(第一驱动线圈4、第二驱动线圈5)和差动线圈(第一差动线圈6、第二差动线圈7)的结构的情况下还能够达到高精度的差动变压器式磁传感器。在本实施方式中,对具有第一选择部15和第二选择部16两者的结构进行了说明,但是也可以仅具有第一选择部15和第二选择部16中的任意一个。以第一选择部15为例对此进行说明。假设图10所示的第二分路线7cl 7c5为一条第二分路线7c3。如果以图6所示的第一分路线6c3为基准,在第一差动线圈6中产生的电动势Vl >在第二差动线圈7中产生的电动势V2,则为了使电动势Vl变小,代替第一分路线6c3而选择第一分路线6c4、6c5中的一条。而如果电动势Vl <电动势V2,则为了使电动势Vl变大,代替第一分路线6c3而选择第一分路线6cl、6c2中的一条。参照图16,按照本实施方式,电阻13用于设定差动电压VO通过放大电路12放大时的放大率,将上述电阻13用作连接五条第一分路线6cl 6c5中的任意一条和第一布线8的连接构件。电容器14去掉差动电压VO中的直流成分,将上述电容器14用作连接五条第二分路线7cl 7c5中的任意一条和第二布线9的连接构件。因此,不需要设置新的连接构件。另外,也可以将电容器14用作连接五条第一分路线6cl 6c5中的任意一条和第一布线8的连接构件,并且将电阻13用作连接五条第二分路线7cl 7c5中的任意一条和第二布线9的连接构件。此外,也可以代替电阻13和电容器14,将能够在基板21的表面上安装的零欧姆电阻器作为连接构件。此外,也可以代替电阻13、电容器14和零欧姆电阻器,使用机械式或电子式开关。在这种情况下,可以利用第一开关连接五条第一分路线6cl 6c5中的任意一条和第一布线8,并且可以利用第二开关连接五条第二分路线7cl 7c5中的任意一条和第二布线9。参照图4和图5,按照本实施方式,将第一选择部15和第二选择部16配置在第一面31上,在该第一面31上配置有第一差动线圈6 (基准线圈)。由于在配置有第二差动线圈7 (检测线圈)的第二面41 (检测线圈面)上,没有配置像第一选择部15和第二选择部16那样的突起物,所以可以使第二面41和磁性体之间的距离变短。因此,可以得到高精度的差动变压器式磁传感器。另外,在五条第一分路线6cl 6c5和五条第二分路线7cl 7c5中,当用于零调整的第一分路线和第二分路线的组合已经明确时,也可以省略不需要的分路线。例如,当已经明确能够通过第一分路线6c2和第二分路线7c5的组合来进行零调整时,也可以不具备第一分路线6cl、6c3 6c5和第二分路线7cl 7c4。上述结构配置可以表现为驱动第一驱动线圈4时通过构成第一差动线圈6最外周的线材(第一分路线6c2)的磁通量与驱动第二驱动线圈5时通过构成第二差动线圈7最外周的线材(第二分路线7c5)的磁通量互不相同。参照图4和图5,在本实施方式中,将第一差动线圈6配置在第一内侧区域32和第一外侧区域33内,并且将第二差动线圈7配置在第二内侧区域42和第二外侧区域43内。但是,如果第一差动线圈6的灵敏度没有问题,则第一差动线圈6也可以不必配置在第一内侧区域32内。同样,如果第二差动线圈7的灵敏度没有问题,第二差动线圈7也可以不必配置在第二内侧区域42内。在本实施方式中,对具有一层绝缘层的基板21为例进行了说明,但本发明也可以应用于具有多层绝缘层的基板。将这种情况作为本实施方式的变形例进行说明。图17是形成有本实施方式变形例的差动变压器式磁传感器60的基板61的剖视图。基板61包括三层绝缘层,即绝缘层62、位于绝缘层62上方的绝缘层63以及位于绝缘层63上方的绝缘层64。在绝缘层64的上表面上配置有平面线圈状的第一差动线圈65。第一差动线圈65与图8所示的第一差动线圈6同样、包含从构成第一差动线圈65最外周的线材分路的多条第一分路线。在绝缘层64的下表面和绝缘层63的上表面之间配置有平面线圈状的第一驱动线圈66。在绝缘层63的下表面和绝缘层62的上表面之间配置有平面线圈状的第二驱动线圈67。利用连接构件68将第一驱动线圈66的一端和第二驱动线圈67的一端连接成当高频电流流过第一驱动线圈66和第二驱动线圈67时,由第一驱动线圈66生成的磁通和由第二驱动线圈67生成的磁通的朝向相同。连接构件68埋入绝缘层63上形成的通孔内。在绝缘层62的下表面上配置有平面线圈状的第二差动线圈69。第二差动线圈69与图12所示的第二差动线圈7同样、包含从构成第二差动线圈69最外周的线材分路的多条第二分路线。利用连接构件70将第一差动线圈65的一端和第二差动线圈69的一端连接成当感应电流流过第一差动线圈65和第二差动线圈69时,由第一差动线圈65生成的磁通和由第二差动线圈69生成的磁通的朝向相反。连接构件70埋入到贯通绝缘层62、63、64的通孔内。在绝缘层64的上表面上配置有第一选择部15 (图3),该第一选择部15用于差动变压器的零调整,并且可以选择多条第一分路线中的任意一条。在绝缘层62的下表面上配置有第二选择部16 (图3),该第二选择部16用于差动变压器的零调整,并且可以选择多条第二分路线中的任意一条。另外,也可以将第二选择部16配置在绝缘层64的上表面上。在本实施方式中,对第一驱动线圈4与第一差动线圈6对应、第二驱动线圈5与第二差动线圈7对应的结构进行了说明。但是,也可以不采用驱动线圈与差动线圈一一对应的结构。例如,当绝缘层为两层时,也可以是如下结构在第一绝缘层的上表面上配置第一差动线圈,在第一绝缘层的下表面和第二绝缘层的上表面之间配置驱动线圈,并且在第二绝缘层的下表面上配置第二差动线圈。在本实施方式及其变形例中,以检测图像形成装置I的载体和调色剂的混合比(单组分显影方式中为调色剂剩余量)的传感器为例,对差动变压器式磁传感器3进行了说明,但是本发明的差动变压器式磁传感器的用途并不限定于此。
权利要求
1.一种差动变压器式磁传感器,其特征在于包括 基板; 驱动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈; 第一差动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势; 第二差动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈,并且与所述第一差动线圈连接,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势;以及 第一选择部,用于差动变压器的零调整,所述差动变压器包括所述驱动线圈、所述第一差动线圈和所述第二差动线圈,其中, 所述第一差动线圈包含从构成所述第一差动线圈最外周的线材分路的多条第一分路线, 所述多条第一分路线被配置成,当所述驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第一分路线的磁通量互不相同, 所述第一选择部,被配置于所述基板,能够选择所述多条第一分路线中的任意一条。
2.根据权利要求1所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于,还包括 第二选择部,用于所述差动变压器的零调整,其中, 所述第二差动线圈包含从构成所述第二差动线圈最外周的线材分路的多条第二分路线, 所述多条第二分路线被配置成,当所述驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第二分路线的磁通量互不相同, 所述第二选择部,被配置于所述基板,能够选择所述多条第二分路线中的任意一条。
3.根据权利要求2所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于, 所述多条第一分路线的长度分别不同, 所述多条第二分路线的长度分别不同。
4.根据权利要求2所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于, 相邻的所述第一分路线之间的距离大于将构成所述第一差动线圈的线材分路成所述多条第一分路线之前的所述第一差动线圈相邻线材之间的距离, 相邻的所述第二分路线之间的距离大于将构成所述第二差动线圈的线材分路成所述多条第二分路线之前的所述第二差动线圈相邻线材之间的距离。
5.根据权利要求2所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于还包括 一条第一布线,能够与所述多条第一分路线连接; 一条第二布线,能够与所述多条第二分路线连接; 放大器,与所述第一布线和所述第二布线连接; 电阻,用于设定用所述放大器将所述第一差动线圈产生的电动势和所述第二差动线圈产生的电动势之间的差动电压进行放大的放大率;以及电容器,去掉所述差动电压的直流成分,其中, 在所述第一选择部,利用所述电阻和所述电容器中的其中之一,通过将所述多条第一分路线中的任意一条与所述第一布线连接,来选择所述多条第一分路线中的任意一条,在所述第二选择部,利用所述电阻和所述电容器中的另一个,通过将所述多条第二分路线中的任意一条与所述第二布线连接,来选择所述多条第二分路线中的任意一条。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于 所述基板包括配置有所述第一差动线圈的第一面、以及位于与所述第一面相反一侧且配置有所述第二差动线圈的第二面, 所述第一差动线圈具有基准线圈的功能, 所述第二差动线圈具有检测线圈的功能, 所述第一选择部和所述第二选择部配置在所述第一面上。
7.一种差动变压器式磁传感器,其特征在于包括 基板; 驱动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈; 第一差动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势;以及 第二差动线圈,包含配置在所述基板上的平面状线圈,并且与所述第一差动线圈连接,在所述驱动线圈被驱动时产生电动势,其中, 当所述驱动线圈被驱动时,通过构成所述第一差动线圈最外周的线材的磁通量与通过构成所述第二差动线圈最外周的线材的磁通量互不相同。
8.一种差动变压器式磁传感器,其特征在于包括 基板,包含第一面和位于与所述第一面相反一侧的第二面; 第一驱动线圈,包含配置在所述第一面上的平面状线圈; 第一差动线圈,包含沿与所述第一驱动线圈相同的方向卷绕、且配置在所述第一面上的平面状线圈,在所述第一驱动线圈被驱动时产生电动势; 第二驱动线圈,包含从所述第一面一侧观察时沿与所述第一驱动线圈相反的方向卷绕、且配置在所述第二面上的平面状线圈; 第一连接构件,贯通所述基板,并且连接所述第一驱动线圈的一端和所述第二驱动线圈的一端; 第二差动线圈,包含沿与所述第二驱动线圈相反的方向卷绕、且配置在所述第二面上的平面状线圈,在所述第二驱动线圈被驱动时产生电动势; 第二连接构件,贯通所述基板,并且连接所述第一差动线圈的一端和所述第二差动线圈的一端; 第三连接构件,贯通所述基板;以及 连接图案,配置在所述第一面上,构成所述第二驱动线圈的一部分或所述第二差动线圈的一部分,其中, 在所述第一面,交替配置构成所述第一驱动线圈的线材和构成所述第一差动线圈的线材, 在所述第二面,交替配置构成所述第二驱动线圈的线材和构成所述第二差动线圈的线材, 所述连接图案,通过所述第三连接构件与构成所述第二驱动线圈的线材或构成所述第二差动线圈的线材连接,从而使构成所述第二差动线圈的线材与构成所述第二驱动线圈的线材立体交叉。
9.根据权利要求8所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于还包括 第一选择部,用于差动变压器的零调整,所述差动变压器包括所述第一驱动线圈、所述第二驱动线圈、所述第一差动线圈和所述第二差动线圈;以及第二选择部,用于所述差动变压器的零调整,其中, 所述第一差动线圈包含从构成所述第一差动线圈最外周的线材分路的多条第一分路线, 所述第二差动线圈包含从构成所述第二差动线圈最外周的线材分路的多条第二分路线, 所述多条第一分路线被配置成,当所述第一驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第一分路线的磁通量互不相同, 所述多条第二分路线被配置成,当所述第二驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第二分路线的磁通量互不相同, 所述第一选择部,被配置于所述基板,能够选择所述多条第一分路线中的任意一条, 所述第二选择部,被配置于所述基板,能够选择所述多条第二分路线中的任意一条。
10.根据权利要求9所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于, 所述多条第一分路线的长度分别不同, 所述多条第二分路线的长度分别不同。
11.根据权利要求9所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于, 相邻的所述第一分路线之间的距离大于将构成所述第一差动线圈的线材分路成所述多条第一分路线之前的所述第一差动线圈相邻线材之间的距离, 相邻的所述第二分路线之间的距离大于将构成所述第二差动线圈的线材分路成所述多条第二分路线之前的所述第二差动线圈相邻线材之间的距离。
12.根据权利要求9所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于还包括 一条第一布线,能够与所述多条第一分路线连接; 一条第二布线,能够与所述多条第二分路线连接; 放大器,与所述第一布线和所述第二布线连接; 电阻,用于设定用所述放大器将所述第一差动线圈产生的电动势和所述第二差动线圈产生的电动势之间的差动电压进行放大的放大率;以及电容器,去掉所述差动电压的直流成分,其中, 在所述第一选择部,利用所述电阻和所述电容器中的其中之一,通过将所述多条第一分路线中的任意一条与所述第一布线连接,来选择所述多条第一分路线中的任意一条,在所述第二选择部,利用所述电阻和所述电容器中的另一个,通过将所述多条第二分路线中的任意一条与所述第二布线连接,来选择所述多条第二分路线中的任意一条。
13.根据权利要求9至12中任意一项所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于, 所述第一差动线圈具有基准线圈的功能, 所述第二差动线圈具有检测线圈的功能, 所述第一选择部和所述第二选择部配置于所述第一面。
14.根据权利要求8所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于,还包括 第一选择部,用于差动变压器的零调整,所述差动变压器包括所述第一驱动线圈、所述第二驱动线圈、所述第一差动线圈和所述第二差动线圈,其中, 所述第一差动线圈包含从构成所述第一差动线圈最外周的线材分路的多条第一分路线, 所述多条第一分路线被配置成,当所述第一驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第一分路线的磁通量互不相同, 所述第一选择部,被配置在所述基板上,能够选择所述多条第一分路线中的任意一条。
15.根据权利要求8所述的差动变压器式磁传感器,其特征在于,还包括 第二选择部,用于差动变压器的零调整,所述差动变压器包括所述第一驱动线圈、所述第二驱动线圈、所述第一差动线圈和所述第二差动线圈,其中, 所述第二差动线圈包含从构成所述第二差动线圈最外周的线材分路的多条第二分路线, 所述多条第二分路线被配置成,当所述第二驱动线圈被驱动时,使分别通过所述多条第二分路线的磁通量互不相同, 所述第二选择部配置在所述基板上,并且能够选择所述多条第二分路线中的任意一条。
全文摘要
本发明提供差动变压器式磁传感器,其包括基板、驱动线圈、第一差动线圈、第二差动线圈和第一选择部。驱动线圈包含配置在基板上的平面状线圈。第一差动线圈包含配置在基板上的平面状线圈,在驱动线圈被驱动时产生电动势。第二差动线圈包含配置在基板上的平面状线圈,并与第一差动线圈连接,在驱动线圈被驱动时产生电动势。第一选择部用于差动变压器的零调整,该差动变压器包括驱动线圈、第一差动线圈和第二差动线圈。第一差动线圈包含从构成第一差动线圈最外周的线材分路的多条第一分路线。多条第一分路线配置成当驱动所述驱动线圈时,分别通过多条第一分路线的磁通量互不相同。第一选择部配置在基板上,能够选择多条第一分路线中的任意一条。
文档编号G01D5/22GK103063235SQ20121039489
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月17日 优先权日2011年10月20日
发明者相川行浩 申请人:京瓷办公信息系统株式会社
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