CN104949611B - 角度传感器的温度补偿装置 - Google Patents

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Abstract

一种角度传感器的温度补偿装置，其不需要事先记录用的昂贵的设备或过度的筛选，以低价获得优异的补偿效果。预先将基准温度下的电桥中点电位差偏移(Cref)与电桥电源端子间电压(Sref)之比α(α＝Cref/Sref)作为零点校正系数存储于存储器(18‑1)。通过将当前的电桥电源端子间电压(St)乘以零点校正系数(α)，求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct)(Ct＝St·α)，对由当前的电桥中点电位差(Vt)得到的开度信息进行校正。

Description

角度传感器的温度补偿装置
技术领域
本发明涉及一种用于并适于流量控制阀的阀门开度的控制的角度传感器的温度补偿装置。
背景技术
以往，在流量控制阀中，通过角度传感器检测其阀门开度，将该检测到的阀门开度发送至作为阀门开度控制装置的定位器主体，在该定位器主体对与从外部赋予的阀门开度设定值和检测到的阀门开度之差相对应的控制量进行运算，根据该运计算的控制量进行自动调整，以使流量控制阀的阀门开度与阀门开度设定值一致。
图7是控制现有的流量控制阀的控制系统(流量控制阀控制系统)的构成图，在该图中，1是流量控制阀，2是操作器，3是固定操作器2和流量控制阀1的轭铁，4是由操作器2驱动的阀驱动轴，5是从阀驱动轴4的指定位置突出设置的销。6是被固定于轭铁3的一部分的角度传感器(VTD)，输出与流量控制阀1的阀门位置即阀门开度相对应的开度信号。该角度传感器6由桥接的四个磁阻元件构成，对一边相对的两个端子外加输入电压，将另一边相对的两个端子作为输出端子。
7是用于对角度传感器6输入与流量控制阀1的阀门开度相对应的开度信息的反馈杆，将其另一端固定于角度传感器6的旋转轴。另外，在该反馈杆7上形成有切口7a，销5能够滑动地卡合于该切口7a中，将阀驱动轴4的往复运动转换为旋转运动。
图8是示出角度传感器6的主要部分的立体图。角度传感器6具有被固定于规定位置的磁性检测元件60，磁铁61和62隔着该磁性检测元件60相对地，被安装在磁路形成体63。磁路形成体63的中央被固定于旋转轴64的一端。旋转轴64的另一端被固定于反馈杆7。随着反馈杆7的揺动，旋转轴64旋转时，磁铁61、62与磁铁路形成体63一起在磁性检测元件60的周围旋转，由此，作用于磁性检测元件60的磁场的方向变化，磁性检测元件60的电阻值变化。
图9是示出磁性检测元件60的构成的俯视图。该磁性检测元件60通过被形成为Z字形的四个磁阻元件(AMR元件(各向异性磁阻元件))r1、r2、r3、r4的Z字形方向交替正交的方式，点对称地形成于基板60a上。
该磁性检测元件60中，磁场作用于例如如图9所示的箭头A方向的话，与其平行的磁阻元件r1、r4的电阻值变为最大，与其垂直的磁阻元件r2、r3的电阻值变为最小。另外，磁场作用于例如如图9所示的箭头B方向的话，磁阻元件r1、r4的电阻值变为最小，磁阻元件r2、r3的电阻值变为最大。
磁性检测元件60中，通过该桥接的四个磁阻元件r1、r2、r3、r4而构成桥接电路65，且恒定电流流过该桥接电路65的电源端子P1、P2之间，通过输出端子P3、P4得到电桥中点电位V1、V2。
图7中，8是作为阀门开度控制装置的定位器主体。从外部将压缩空气送入至该定位器主体8，另外，从位于远程位置的控制器(未图示)通过通信发送阀门开度设定值θsp至该定位器主体8。另外，定位器主体8在角度传感器6的电源端子P1、P2之间进行供电，且读取来自输出端子P3、P4的电桥中点电位V1和V2之差(电桥中点电位差)V，作为与流量控制阀1的当前的阀门开度值θPV相对应的开度信号。
定位器主体8对从角度传感器6读取的流量控制阀1的当前的阀门开度值θpv和从外部赋予的阀门开度设定值θsp进行比较，根据该比较结果，将从压缩空气生成的控制空气送入至操作器2，通过操作器2驱动阀驱动轴4，控制流量控制阀1的阀门位置(当前的阀门开度值θpv)以使其与阀门开度设定值θsp一致。
在该流量控制阀控制系统中，流过流量控制阀1的流体的温度与常温有很大不同的情况下，由于热传导，自流量控制阀1介由轭铁3，角度传感器6自身的温度受到影响，变得与常温有很大不同，根据构成桥接电路65的磁阻元件r1～r4的温度特性的变化，角度传感器6的输出(电桥中点电位差V)产生变化。
因此，专利文献1中示出的流量控制阀控制系统中，基于向角度传感器6的桥接电路65供给恒定电流时的电桥中点电位V1、V2，仅检测出取决于温度的成分，从该检测到的取决于温度的成分取得角度传感器6的温度(周围温度)，利用与该取得的温度相对应的校正信息，对从电桥中点电位差V得到的开度信息(角度信息)进行温度补偿。
具体来说，专利文献1中，通过计算电桥中点电位V1和V2之和(电桥中点电位和)，求出不取决于角度θ的合计结果V1+V2，基于不取决于角度θ的该合计结果V1+V2，求出角度传感器6的桥接电路65的温度，确定与该求得的温度相对应的校正值。该校正值用于求出流量控制阀1的当前的阀门开度值θpv时的校正，抵消与根据角度传感器6的温度而产生的阀门开度有关的误差。
另外，在专利文献2中示出角度传感器使用的扭矩管式计测器。将该扭矩管式计测器中使用的技术应用于上述的流量控制阀控制系统的情况下，基于向角度传感器6的桥接电路65供给恒定电流时的电源端子P1、P2之间的电压(电桥电源端子间电压)，检测出磁性检测元件60的总电阻，基于该检测到的磁性检测元件60的总电阻，取得角度传感器6的温度，利用与该取得的温度相对应的校正信息，对从电桥中点电位差V得到的开度信息(角度信息)进行温度补偿。
具体来说，专利文献2中，设置对实验求出的磁性检测元件60的总电阻R和温度的关系进行存储的数据库，从数据库读取出与检测到的磁性检测元件60的总电阻R相对应的温度数据，利用与该读取出的温度数据相对应的校正信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2003-139561号公报
专利文献2日本特开2003-21503号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所示的流量控制阀控制系统中，利用来自角度传感器的电桥中点电位V1和V2之和(电桥中点电位和)，检测出角度传感器的温度，另外，在应用了专利文献2所示的技术的流量控制阀控制系统中，角度传感器的电桥电源端子间电压，检测角度传感器的温度，即作为表示桥接电路的总电阻(电桥总电阻)的值，利用电桥中点电位和或电桥电源端子间电压，检测角度传感器的温度，因此没有必要另外设置温度传感器，通过使用零件的削减，具有能够谋求结构及作业性的简略化和成本下降的优点。
然而，由温度的影响导致的角度传感器的输出变化是合成了零点移位和跨距移位的值。图10中举例说明由温度的影响导致的角度传感器的输出变化。图10中，横轴为角度θ(゜)，纵轴为电桥中点电位差V(mV)，X示出周围温度为60℃的情况，Y示出环境温度为20℃的情况，Z示出周围温度为-20℃的情况。
如图10所示，电桥中点电位差V根据温度产生热胀冷缩(跨距根据温度变化)、平行移动(零点根据温度变化)。电桥构成的传感器都具有这样的特性，例如，压电式的压力传感器等也是这样。一般来说，由于零点移位和跨距移位具有不同的温度特性，概括地说是“温度补偿”，但实际上必须将各自的特性模式化，分别准备补偿计算公式。
另外，专利文献1、2中，要考虑事先记录多种温度下的输入角度、总电阻、输出的设置(事先记录)，以将上述方面补充完整。在该情况下，虽不需要模式化，但具有需要用于“事先记录”的昂贵的设备以及较长的准备时间这样的制造上的缺点。
又，在专利文献1、2中，要考虑利用仅将跨距模式化的计算公式。在该情况下，仅进行跨距补偿的话，当然会残留有零点移位的影响。因此，要考虑对传感器从业人员要求加入原本零点特性较好的传感器(从最初开始接近零的话，不需要考虑温度移位)，以作为产品规格，“特性较好的传感器”是指结果上“经过筛选的传感器”，因此，生产性(成品率)变差，角度传感器的价格变高。若能够补偿零点的话，则可以放宽产品规格，不需要过度的筛选，因此角度传感器的价格变便宜。
本发明是为了解决这样的课题而做出的，其目的在于提供一种不需要用于事先记录的昂贵的设备、过度的筛选，能够以低价获得优秀的补偿结果的角度传感器的温度补偿装置。
解决问题的手段
为了达成这样的目的，本发明是一种角度传感器的温度补偿装置，温度补偿装置包括：由被电桥连接的四个磁性电阻元件构成的、在电源端子间接受恒定电流的供给的电桥电路；以及使作用于该电桥电路的磁场产生的磁场产生单元，温度补偿装置对来自将电桥电路的电桥中点电位差作为电桥电路与磁场的相对角度信息输出的角度传感器的角度信息进行温度补偿，温度补偿装置的特征在于，包括：零点校正系数存储单元，所述零点校正系数存储单元将表示电桥电路的总电阻的值以及与基准温度下的电桥中点电位差对应的被电桥电路和磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差作为电桥总电阻指示值以及基准温度下的电桥中点电位差偏移，将该基准温度下的电桥中点电位差偏移与电桥总电阻指示值之比作为零点校正系数进行存储；以及温度补偿单元，所述温度补偿单元基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿(权利要求1)。
本发明(权利要求1所涉及的发明)中，在工厂出货时等，事先将电桥电路与磁场的相对角度设为零度时的基准温度下的电桥中点电位差以及电桥总电阻指示值作为基准温度下的电桥中点电位差偏移(Cref)以及电桥总电阻指示值(Sref)，将该基准温度下的电桥中点电位差偏移(Cref)与电桥总电阻指示值(Sref)之比(α＝Cref/Sref)作为零点校正系数进行存储。然后，实际使用时，基于被存储的零点校正系数(α)，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
本发明进一步包括跨距校正系数存储单元，所述跨距校正系数存储单元将使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值之差作为基准温度下的跨距(Wref)，将根据该基准温度下的跨距(Wref)和基准温度下的电桥总电阻指示值(Sref)求出的系数(例如，确定电桥电路的总电阻和跨距的关系的直线的斜率a(固定值)和截距b)作为跨距校正系数进行存储，温度补偿单元基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数(α)以及被存储于跨距校正系数存储单元的跨距校正系数(a、b)，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿(权利要求2)。
例如，温度补偿单元基于电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)和被存储的零点校正系数(α)，求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct)，基于电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)和被存储的跨距校正系数(a、b)，求出当前的被温度校正的跨距(Wt)，基于该被温度校正的当前的电桥中点电位差偏移(Ct)和跨距(Wt)，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿(权利要求3)。
本发明中，电桥中点电位差偏移(Ct)的计算基于将零点移位的温度特性视为与电桥总电阻(R)的温度特性大致相同的见解，通过求出角度传感器固有的零点校正系数(α)并加以存储，由电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)，计算出被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct)。由此，本发明中，利用被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct)，不用经由温度，也能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
又，本发明中，被温度校正的跨距(Wt)的计算是基于跨距(W)和电桥总电阻(R)以温度(T)为媒介呈大致直线的关系的见解，通过求出角度传感器固有的跨距校正系数(a、b)并加以储存，根据电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)，计算被温度校正的跨距(Wt)。由此，在本发明中，不用经由温度，也能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
另外，本发明中，至少对偏移进行温度校正即可，不一定非得对跨距进行温度校正。又，在本发明中，角度传感器可以是将电桥电路的电桥中点电位差以两个电桥中点电位的组合的方式输出，也可以是将电桥中点电位差本身进行输出。
又，本发明中，电桥总电阻指示值可以是电桥电路的电源端子间电压，也可以是电桥电路的电桥中点电位和。又，若直接知道电桥总电阻的话，也可以将电桥总电阻本身作为电桥总电阻指示值。
又，本发明认为，与基准温度下的电桥中点电位差相对应的被电桥电路与磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差为，使用使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值而得到的值(最大值与最小值之和除以2的值)，或基准温度下的无磁场中的电桥电路的电桥中点电位差。
发明效果
根据本发明，将表示电桥电路的总电阻的值以及与基准温度下的电桥中点电位差对应的被电桥电路和磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差作为电桥总电阻指示值以及基准温度下的电桥中点电位差偏移，将该基准温度下的电桥中点电位差偏移与电桥总电阻指示值之比作为零点校正系数进行存储，基于该被存储的零点校正系数，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿，因此可得到以下优异效果：不用经由温度，就能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿，不需要事先记录用的昂贵的设备和过度的筛选，以低价获得优异的补偿效果。
又，在本发明中，进一步设置有跨距校正系数存储单元，其将使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值与最小值之差作为基准温度下的跨距，将根据该基准温度下的跨距和基准温度下的电桥总电阻指示值求出的系数作为跨距校正系数进行存储，在温度补偿单元中，若基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数以及被存储于跨距校正系数存储单元的跨距校正系数，对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿的话，则对零点移位和跨距移位这两者进行温度补偿，能够获得更优异的补偿效果。
附图说明
图1是本发明所涉及的包括角度传感器的温度补偿装置的流量控制阀控制系统的构成图。
图2是示出峰值写入时的调整顺序的图。
图3是例示峰值写入时所记录的电桥中点电位差Vmax、Vmin与角度θ的关系的图。
图4是示出温度补偿计算顺序的图。
图5是例示使温度变化时的各个体的电桥总电阻R与跨距W的关系的图。
图6是与将电桥电路的电桥中点电位和作为电桥总电阻指示值的情况的图1对应的图。
图7是现有的流量控制阀控制系统的构成图。
图8是示出该流量控制阀控制系统所使用的角度传感器的主要部分的立体图。
图9是示出该流量控制阀控制系统所使用的角度传感器中的磁性检测元件的构成的俯视图。
图10是例示由温度的影响导致的角度传感器的输出变化的图。
具体实施方式
以下，边参照附图，边对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是本发明所涉及的包括角度传感器的温度补偿装置的流量控制阀控制系统的构成图。在该图中，与图7～图9相同的符号表示与参照图7～图9说明的构成要素相同或等同的构成要素，省略其说明。
在图1中，9是使作用于磁性检测元件60的磁场产生的磁场产生单元，由图8示出的磁石61、62、磁路形成体63、以及旋转轴64构成。角度传感器6将磁场产生单元9和磁性检测元件60作为主要构成要素。磁性检测元件60中，4个磁性电阻元件r1、r2、r3、r4进行电桥连接，构成电桥电路65。
该角度传感器6中，根据磁场产生单元9产生的磁场与磁性检测元件60交叉的角度，电桥连接的磁性电阻元件r1、r2、r3、r4的电阻值变化，此时的电桥中点电位V1、V2从输出端子P3、P4获得。又，在电源端子P1、P2间供给恒定电流Ic。
定位器主体8通过4-20mA通信线路从外部接受电力供给，并且进行与外部的通信。定位器主体8包括信号变换部10、控制部11、恒压产生源12、恒流供给部13、A/D变换器14、15、减法部16、17、开度信息检测部18、以及电空变换部19。
信号变换部10从4-20mA输入信号取出与该输入信号重叠的设定值。在图1中，从4-20mA输入信号取出阀开度设定值θsp作为设定值，并将其赋予至控制部11。又，恒压产生源12从4-20mA输入信号作出恒压Vcc的电源。图示虽省略，位于定位器主体8内部的电结构接受来自恒压产生源12的电力供给而动作。
恒流供给部13供给恒定电流Ic至角度传感器6的电桥电路65的电源端子P1、P2间。具体来说，采用下述构成：将差分放大器13-1的输出赋予电桥电路65的电源端子P1，将流过电桥电路65的输出线的电流反馈至差分放大器13-1的反相输入侧，且将基准电压Vr输入差分放大器13-1的非反相侧。
在恒流供给部13中，电流Ic通过电桥电路65以及电阻器Rc而流动，因此电桥电路65和电阻器Rc的连接点A(差分放大器13-1的反相输入)的电位为Rc·Ic。差分放大器13-1调整输出以使该连接点A的电压保持在基准电压Vr，因此Vr＝Rc·Ic成立。Vr以及Rc一定，因此Ic也一定。
A/D变换器14将从电桥电路65的输出端子P3、P4作为模拟信号输出的电桥中点电位V1、V2变换为数字信号。A/D变换器15将在电桥电路65的电源端子P1、P2作为模拟信号产生的电位V3、V4变换为数字信号。减法部16求出由A/D变换器14变换为数字信号的电桥中点电位V1与V2之差作为电桥中点电位差V。减法部17求出由A/D变换器16变换为数字信号的电位V3与V4之差作为电桥电源端子间电压S。
开度信息检测部18输入来自减法部16的电桥中点电位差V、以及来自减法部17的电桥电源端子间电压S，检测流量控制阀1的阀位置(当前的阀开度值θpv)。开度信息检测部18包括偏移计算部18-1、跨距计算部18-2、开度信息校正部18-3、以及存储器18-4。该开度信息检测部18中包括本发明所涉及的角度传感器的温度补偿装置。
控制部11基于开度信息检测部18检测的流量控制阀1的阀位置(当前的阀开度值θpv)、以及从外部的控制器赋予的流量控制阀1的阀位置(阀开度设定值θsp)，对关于流量控制阀1的阀位置的控制量进行运算并作为控制信号加以输出。电空变换部19基于来自控制部11的控制信号，控制喷嘴挡板机构，从压缩空气生成控制空气，并供给至操作器2。
另外，在该实施形态中，控制部11、减法部16、17以及开度信息检测部18全部通过在CPU上动作的程序得以实现。
[峰值写入(以基准温度事先实施)]
该流量控制阀控制系统中，以定位器主体8和角度传感器6的组合出厂时，事先进行被称为峰值写入的调整动作。该峰值写入通过在基准温度(例如，25℃)下，使角度传感器6的旋转轴64缓慢旋转来进行的。图2示出峰值写入时的调整顺序。
在图2中，VTD输出表示电桥中点电位差V，一边使角度传感器6的旋转轴64缓慢旋转，即，使旋转轴64的角度θ缓慢变化，一边得到电桥中点电位差V的最大值Vmax(VTD输出MAX)以及最小值Vmin(VTD输出MIN)的值(参照图3)。又，根据该电桥中点电位差V的最大值Vmax、最小值Vmin的值，得到电桥电源端子间电压S的值。
另外，由于电桥电路65的电源端子P1、P2间流过恒定电流Ic，因此，得到电桥电源端子间电压S，作为表示电桥电路65的总电阻(电桥总电阻)R的值(电桥总电阻指示值)。
并且，通过将由该峰值写入而得到的电桥中点电位差V的最大值Vmax和最小值Vmin之和除以2，求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref。又，求出最大值Vmax和最小值Vmin之差作为基准温度下的跨距Wref。又，求出根据电桥中点电位差V的最大值Vmax、最小值Vmin的值而得到的电桥电源端子间电压S作为基准温度下的电桥电源端子间电压Sref(表示基准温度下的电桥总电阻Rref的值)。另外，电桥电源端子间电压S不取决于角度θ，因此峰值写入时的任意时刻的电桥电源端子间电压S都可。又，该实例中，虽使用电桥中点电位差V的最大值Vmax与最小值Vmin之和，求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref，但也可以将基准温度下的无磁场中的电桥中点电位差V作为电桥中点电位差偏移Cref。
然后，求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref与基准温度下的电桥电源端子间电压Sref之比α(α＝Cref/Sref)，将该比α作为零点校正系数存储于存储器18-4。又，将根据基准温度下的跨距Wref和基准温度下的电桥电源端子间电压Sref求出的系数作为跨距校正系数存储于存储器18-4。另外，在该实施形态中，存储跨距校正系数作为系数a、b，但系数a被赋予固定值。系数a、b详见后述。
[实际使用时的温度补偿(经常实施)]
该流量控制阀控制系统中，将定位器主体8和角度传感器6组装至流量控制阀1的实际使用时，在开度信息检测部18中，基于被存储于存储器18-4的零点校正系数α和跨距校正系数a、b，对由电桥电路65的当前的电桥中点电位差V得到的开度信息进行温度补偿。图5示出开度信息检测部18中的温度补偿计算顺序。该温度补偿计算顺序被经常实施。
[零点校正计算]
开度信息检测部18中，偏移计算部18-1输入来自减法部17的当前的电桥电源端子间电压S(St)，将该输入的当前的电桥电源端子间电压St乘以被存储于存储器18-4的零点校正系数α(α＝Cref/Sref)，由此求出当前的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct(Ct＝St·α)。
该偏移计算部18-1的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct的计算基于零点移位的温度特性被视为与电桥总电阻R的温度特性大致相同的认识。即，本申请的发明者通过反复进行实验等，虽省略详细的过程，发现零点移位的温度特性可视为与电桥总电阻R的温度特性大致相同。并且，基于该认识，如以下那样导出：可通过Ct＝St·α求出当前的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct。
将峰值写入时的电桥电源端子间电压S设为Sref，将电桥中点电位差偏移设为Cref，将环境温度设为tpeak。又，将25℃相当的电桥电源端子间电压设为S25，将电桥中点电位差偏移设为C25，将这些25℃基准的温度系数(理想情况下两者具有相等的值)设为k。
基于当前温度t(无法测定)，测定电桥电源端子间电压St，计算经温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct。
Sref＝(1+(tpeak-25)·k)·S25····(1)
Cref＝(1+(tpeak-25)·k)·C25····(2)
St＝(1+(t-25)·k)·S25····(3)
Ct＝(1+(t-25)·k)·C25····(4)
根据(1)、(2)式，可得到Sref/S25＝Cref/C25＝(1+(tpeak-25)·k)、C25/S25＝Cref/Sref这样的关系，根据(3)、(4)式，可得到St/S25＝Ct/C25＝(1+(t-25)·k)、Ct/St＝C25/S25这样的关系。因此，可得到Ct/St＝Cref/Sref、Ct＝St·(Cref/Sref)这样的关系。在此，若Cref/Sref＝α，则Ct＝St·α。
由此，峰值写入时，通过α＝Cref/Sref求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref与电桥电源端子间电压Sref之比α，将该比α作为角度传感器6的固有的零点校正系数存储于存储器18-4的话，使用当前的电桥电源端子间电压St，可通过Ct＝St·α计算出当前的经温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct(不需要峰值写入时的环境温度、当前的环境温度)。
[跨距校正计算]
在开度信息检测部18中，跨距计算部18-2输入来自减法部17的当前的电桥电源端子间电压S(St)，根据该被输入的当前的电桥电源端子间电压St与存储器18-4所存储的跨距校正系数a、b，将a以及b设为确定电桥总电阻R和跨距W的关系的直线的斜率a以及截距b，求出当前的被温度校正的跨距Wt(Wt＝a·St+b)。
该跨距计算部18-2中的被温度校正的跨距Wt的计算基于跨距W与电桥总电阻R以温度T作为媒介呈大致直线的关系的见解。即，本申请的发明者通过反复进行实验等，虽省略了详细的过程，但注意到跨距W与电桥总电阻R呈直线的关系，跨距W与电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动，斜率基本一致。并且，基于该见解，可推导出能够通过Wt＝a·St+b求出当前的被温度校正的跨距Wt。
图5例示使温度变化时的各个体的电桥总电阻R和跨距W的关系。如图5中特性II～IV示出的那样，各个体的电桥总电阻R和跨距W以温度T为媒介呈大致直线的关系，跨距W和电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动，斜率几乎一致。
跨距W和电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动，斜率几乎一致。因此，在本实施形态中，斜率a作为固定值被存储于存储器18-4中。又，峰值写入时，根据基准温度下的跨距Wref、电桥电源端子间电压Sref和斜率a求出截距b，将截距b作为角度传感器6的固有的跨距校正系数与斜率a一起存储于存储器18-4中。由此，利用当前的电桥电源端子间电压St，可通过Wt＝a·St+b计算出被温度校正过的跨距Wt(不需要峰值写入时的环境温度、当前的环境温度)。
另外，也可以将基准温度下的跨距Wref、电桥电源端子间电压Sref、斜率a预先存储于存储器18-4中，在计算当前的被温度校正的跨距Wt时，求出截距b，但通过在峰值写入时求出截距b并与斜率a一起存储与存储器18-4，从而能够使平时进行的计算变得轻松。
[开度信息的校正]
开度信息校正部18-3输入由偏移计算部18-1计算的当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct、由跨距计算部18-2计算的当前的被温度校正的跨距Wt、来自减法部16的当前的电桥中点电位差Vt，对当前的由电桥中点电位差Vt得到的开度信息进行校正。
具体来说，以被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct对电桥中点电位差Vt的零点进行校正，以被温度校正的跨距Wt对电桥中点电位差Vt的跨距进行校正，而使电桥中点电位差Vt的值标准化，根据被标准化的电桥中点电位差Vt的值，得到角度θ。
由此，根据被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct与被温度校正的跨距Wt，对由电桥中点电位差Vt得到的开度信息进行温度补偿，并输出被温度补偿的流量控制阀1的阀位置(当前的阀开度值θpv)。
如以上那样，根据本实施形态，开度信息检测部18基于电桥电路65的当前的电桥电源端子间电压St与存储于存储器18-4的零点校正系数α，求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct，基于电桥电路65的当前的电桥电源端子间电压St和存储于存储器18-4的跨距校正系数a、b，求出当前的被温度校正的跨距Wt，基于该被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct与跨距Wt，对由电桥电路65的电桥中点电位差Vt得到的开度信息进行温度补偿，因此不需要经由温度，就能够对由电桥电路65的当前的电桥中点电位差Vt得到的开度信息进行温度补偿，不需要事先记录用的昂贵的设备和过度的筛选，能够以低价得到优异的补偿效果。
另外，上述的实施形态中，开度信息检测部18虽对偏移和跨距这两者都进行校正，但至少对偏移进行温度校正即可，不一定非得进行跨距的温度校正。即，也可以在存储器18-4仅存储零点校正系数α，通过将该零点校正系数α乘以当前的电桥电源端子间电压St，求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct，仅利用该被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct，对由电桥电路65的当前的电桥中点电位差Vt得到的开度信息进行温度补偿。
又，上述的实施形态中，将电桥中点电位V1、V2从角度传感器6发送至定位器主体8，在定位器主体8求出电桥中点电位差V，但也可以在角度传感器6求出电桥中点电位差V，将该求出的电桥中点电位差V发送至定位器主体8。
将电桥中点电位V1、V2的组合从角度传感器6发送至定位器主体8可以说实际上是将电桥中点电位差V发送至定位器主体8。即，角度传感器6可以说是将电桥中点电位差V作为电桥中点电位V1、V2发送至定位器主体8。又，开度信息检测部18中，检测流量调整阀1的当前的阀开度值θpv，但可以说实际上是检测电桥电路65和磁场的相对角度信息。
又，上述的实施的形态中，将电桥电源端子间电压S作为电桥总电阻指示值，但也可以将电桥电路65的电桥中点电位和作为电桥总电阻指示值。又，也可以将直接求出的电桥总电阻作为电桥总电阻指示值。又，若可以直接知道电桥总电阻R的话，也可以将电桥总电阻R本身作为电桥总电阻指示值。
图6示出与将电桥电路65的电桥中点电位和作为电桥总电阻指示值的情况的图1对应的图。该情况下，将由A/D变换器14变换为数字信号的电桥中点电位V1、V2分支并赋予加算部20，在加算部20中，求出电桥中点电位V1和V2的和作为电桥中点电位和S。将该电桥中点电位和S作为电桥总电阻指示值，与上述相同，在存储器18-4存储角度传感器6固有的零点校正系数α和跨距校正系数a、b，在偏移计算部18-1计算被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct，在跨距计算部18-2求出被温度校正的跨距Wt。
[实施的形态的扩展]
以上，参照实施形态对本发明进行说明，但本发明并不限于上述的实施形态。本发明的构成、详细情况能够在本发明的技术思想的范围内进行本领域技术人员能够理解的种种的变更。
[符号说明]
1：流量控制阀，2：操作器，6：角度传感器，7：反馈杆，8：定位器主体，9：磁场产生单元，18：开度信息检测部，18-1：偏移计算部，18-2：跨距计算部，18-3：开度信息校正部，18-4：存储器，60：磁性检测元件，61、62：磁石，63：磁路形成体，64：旋转轴，65：电桥电路，r1、r2、r3、r4：磁性电阻元件，P1、P2：电源端子，P3、P4：输出端子。

Claims (5)

1.一种角度传感器的温度补偿装置，所述温度补偿装置包括：由被电桥连接的四个磁性电阻元件构成的、在电源端子间接受恒定电流的供给的电桥电路；以及使作用于该电桥电路的磁场产生的磁场产生单元，所述温度补偿装置对来自将所述电桥电路的电桥中点电位差作为所述电桥电路与所述磁场的相对角度信息输出的角度传感器的角度信息进行温度补偿，所述温度补偿装置的特征在于，包括：
零点校正系数存储单元，所述零点校正系数存储单元将基准温度下的所述电桥中点电位差对应的被所述电桥电路和所述磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差作为基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref，将表示基准温度下的所述电桥电路的所述电源端子间的总电阻的值作为基准温度下的电桥总电阻指示值Sref，将该基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref与电桥总电阻指示值Sref之比α＝Cref/Sref作为零点校正系数进行存储；
跨距校正系数存储单元，所述跨距校正系数存储单元将使作用于所述电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的所述电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值之差作为基准温度下的跨距Wref，将根据该基准温度下的跨距Wref和所述基准温度下的电桥总电阻指示值Sref求出的系数b以及作为固定值被赋予的系数a作为跨距校正系数进行存储；以及
温度补偿单元，所述温度补偿单元基于所述电桥电路的当前的电桥总电阻指示值St乘以被存储于所述零点校正系数存储单元的零点校正系数α，求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移Ct，即Ct＝St·α，基于所述电桥电路的当前的电桥总电阻指示值St和被存储于所述跨距校正系数存储单元的跨距校正系数a、b，求出当前的被温度校正的跨距Wt，即Wt＝a·St+b，基于该被温度校正的当前的跨距Wt，和该被温度校正的当前的电桥中点电位差偏移Ct，对由所述电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿。
2.根据权利要求1所述的角度传感器的温度补偿装置，其特征在于，
所述电桥总电阻指示值Sref、St为所述电桥电路的电源端子间电压。
3.根据权利要求1所述的角度传感器的温度补偿装置，其特征在于，
所述电桥总电阻指示值Sref、St为所述电桥电路的电桥中点电位和。
4.根据权利要求1所述的角度传感器的温度补偿装置，其特征在于，
与所述基准温度下的所述电桥中点电位差相对应的被所述电桥电路与所述磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差为，
使用使作用于所述电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的所述电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值而得到的值。
5.根据权利要求1所述的角度传感器的温度补偿装置，其特征在于，
与所述基准温度下的所述电桥中点电位差相对应的被所述电桥电路与所述磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差为，
基准温度下的无磁场中的所述电桥电路的电桥中点电位差。
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