非接触磁気方式ポジションセンサと解析法に関する研究

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平成23年度は,本研究で主に扱うパラメータである複素透磁率の非線形分布を考慮した周波数応答解析手法及びに非接触磁気方式ポジションセンサの最適化を中心に研究を行った.まず複素透磁率の非線形分布を考慮した周波数応答解析は,従来の透磁率の分布が線形的である周波数応答解析との比較を行った.その結果,提案した解析手法の有効性が確認でき,平成23年1月の電気学会研究会,また平成23年7月にオーストラリアのシドニーで開かれた国際学会COMPUMAGにて研究成果を発表し,体系的にまとめて電気学会論文誌に投稿し最終審査待ちの状態である.ただし,非接触磁気方式ポジションセンサで発生される磁束領域では,実測に近い結果は得られたが,従来の解析手法とほぼ同じ結果であったため,最適化を行う際は従来の周波数応答解析を用いることにした。非接触磁気方式ポジションセンサの最適化には,一般的に用いられる実験計画法の直交表を採用して検討を行った.さらに,ポジションセンサのシールドの内側の形状が複雑であったため,円筒に簡易化することで,コア材料,コイル,シールド,それぞれの間のギャップが変位に対するインピーダンスの感度や直線性に及ぼす影響を調べた.その結果,インピーダンス感度を得られるための各パラメータの傾向を把握することができた.その一方,インピーダンス直線性に関しては目標とした誤差±1%以下のパラメータは得られたが,変位に対しての感度変化が異なることがわかり,高精度なポジションセンサの設計のため以降コイル形状と変位に対するインピーダンスの直線性を検討していく予定である.