CN106352137B - 定位器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使是在振动较大的环境中也能够实现调节阀的稳定控制的定位器。本发明的定位器(1)的特征在于,具有:检测调节阀的阀轴的位移量并输出一对检测信号的位移量检测器(11);传输一对检测信号的多层基板(15);形成有根据通过多层基板输入的一对检测信号,生成控制调节阀的阀开度用的控制信号的电子电路(12)的电路基板(20);以及至少容纳有多层基板和电路基板的壳体(10),多层基板具有:形成有第1配线图案(30)的第1配线层(L1);以及形成有上述一对信号配线,并隔着层间绝缘膜配置在第1配线层上的第2配线层(L2),第1配线图案形成为与壳体电连接,并与第2配线层上形成的一对信号配线在俯视时有重叠。

Description

定位器
技术领域
本发明涉及控制调节阀的阀开度的定位器。
背景技术
一直以来,在化工厂等中,对流量的过程控制中使用的调节阀设置定位器,利用该定位器控制调节阀的阀开度。定位器计算上位装置送来的调节阀的阀开度设定值(设定开度)与调节阀的阀开度的测定值(实际开度)的偏差,将根据该偏差生成的控制信号提供给操作调节阀的开闭用的操作器,以此控制调节阀的阀开度(参照专利文献1、2、3)。
通常,定位器把将调节阀的实际开度作为调节阀的阀轴的位移量检测出的角度传感器、磁传感器等位移量检测器、形成有根据上述位移量检测器的输出信号等进行信号处理的电子电路的电路基板等容纳于由金属构成的壳体内部,通过托架等固定于调节阀的磁轭上使用。
在定位器中,以下情况较多:角度传感器等位移量检测器为与调节阀连接而被配置于壳体内部的调节阀近侧,另一方面,上述电路基板在壳体内部则被配置于远离调节阀的位置。因此,在上述壳体内部,上述位移量检测器与上述电路基板利用多条导线集束而成的电线束(harness)连接,由此确保各配置的自由度。
但是为了安全,通常定位器的壳体是接地的。在该地线上,不仅连接有定位器,往往也连接有调节阀、其他动力源。因此,动力源等其他设备工作时产生的电流变化、物理振动引发的噪声可能经地线施加于定位器壳体。
如上所述,定位器的壳体内部容纳着上述位移量检测器、上述电路基板、以及上述电线束等。通常,构成电线束的各导线具有用绝缘构件覆盖作为信号线的芯线的结构,因此在定位器的上述壳体内部,上述电线束与上述壳体能够直流绝缘。
但是,在因定位器周边配置的调节阀、动力源等的动作而引发定位器自身振动的情况下,上述电线束与上述壳体接触,或上述电线束与上述壳体接近时,由于上述电线束与上述壳体的电容耦合,来自地线的噪声有可能通过上述壳体施加于电线束的芯线。
针对这种情况,定位器采用将角度传感器等位移量检测器输出的一对检测信号通过电线束输入到上述电路基板上形成的差动电路后进行规定的信号处理的电路结构,因此即使通过电线束从定位器的上述壳体对上述位移量检测器的一对检测信号附加了噪声,只要该噪声是共模噪声(common-mode noise),就能够利用上述差动电路予以去除。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2013-104454号公报
专利文献2:日本特开2013-130236号公报
专利文献3:日本特开2003-139561号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在定位器的壳体内部,传输上述一对检测信号的各导线的相对于上述壳体的距离互不相同的情况下,会从上述壳体对各导线施加大小不同的噪声。由于该噪声是串模噪声,因此仅用上述差动电路不能够很好地去除该噪声。
特别是在配置有定位器的环境中,流体流动引起的来自配管的振动、泵和搅拌器等设备的动作产生的振动较大,因此这些较大的振动传到定位器,由此很可能发生较大的串模噪声。
一旦发生这样的较大的串模噪声,角度传感器等位移量检测器得到的调节阀的实际开度检测结果就会产生误差,有可能降低调节阀的控制稳定性。
针对这样的问题,向来在定位器的信号传递路径上另行设置噪声滤波器(例如滤波电路等),由此满足标准所要求的抗噪声性能。但是,考虑能够使用定位器的所有的环境并设计最合适的噪声滤波器不是容易的事情,这成了招致定位器的开发时间的长期化、开发成本增大的原因之一。
本发明是鉴于上述存在问题而作出的,本发明的目的在于,提供即使是在振动大的环境中也能够实现调节阀的稳定控制的定位器。
解决课题用的手段
本发明的定位器(1)的特征在于,具有:检测调节阀(3)的阀轴的位移量,并输出一对检测信号的位移量检测器(11);形成有提供一对检测信号的一对信号配线(22、23)的多层基板(15、16);电路基板(20),其形成有电子电路(12),该电子电路根据通过一对信号配线输入的一对检测信号,生成控制调节阀的阀开度用的控制信号(CNT);以及至少容纳有多层基板及电路基板的壳体(10),多层基板具有:形成有第1配线图案(30)的第1配线层(L1);以及形成有上述一对信号配线,并隔着层间绝缘膜(101)配置在第1配线层上的第2配线层(L2),第1配线图案形成为与上述壳体电连接,并在俯视时与形成于第2配线层的上述一对信号配线有重叠。
在上述定位器也可以还具有形成有第2配线图案(31),并隔着层间绝缘膜配置于第2配线层上的第3配线层(L3),第2配线图案形成为与壳体电连接,并在俯视时与形成于第2配线层上的上述一对信号配线有重叠。
在上述定位器中,多层基板(15、16)也可以为多层挠性基板。
在上述定位器中,也可以是,位移量检测器为具有构成桥式电路的多个磁阻元件(R1~R4)的角度传感器,上述一对信号配线分别连接于桥式电路的对应的一对输出端子(A、B)上。
还有,上述说明中,作为一个例子,对与发明的构成要素对应的附图上的参照符号附上括弧进行记载。
发明效果
根据以上所作的说明,如果采用本发明,则能够提供即使是在噪声较大的环境中也能够进行调节阀的更稳定的控制的定位器。
附图说明
图1表示包含实施形态1的定位器的阀控制系统的构成。
图2表示实施形态1的定位器的角度传感器与电路基板的连接例。
图3是示意性地示出定位器的壳体内部的电路基板20与角度传感器11的连接结构的图。
图4A是示意性地示出将实施形态1的定位器的电路基板与角度传感器加以连接的多层基板的平面结构的图。
图4B是示意性地示出将实施形态1的定位器的电路基板与角度传感器加以连接的多层基板的截面结构的图。
图5是示意性地示出将实施形态1的定位器的电路基板与角度传感器加以连接的另一多层基板的截面结构的图。
图6A是示意性地示出将实施形态2的定位器的电路基板与角度传感器加以连接的多层基板的平面结构的图。
图6B是示意性地示出将实施形态2的定位器的电路基板与角度传感器加以连接的多层基板的截面结构的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。
《实施形态1》
图1表示包含实施形态1的定位器的阀控制系统的构成。
图1所示的阀控制系统500具有调节阀3、操作器2、上位装置4以及定位器1。
调节阀3是对从一流路流往另一流路的流体的流动进行控制的装置,例如气压式调节阀。操作器2例如是空气式的阀致动器,通过与下述的定位器1提供的气压操作信号SC对应地操作调节阀3的阀轴,来控制调节阀3的开闭动作。上位装置4是对定位器1指示调节阀3的开闭的上位侧的设备,将调节阀3的阀开度的设定值SP提供给定位器1。
定位器1是控制调节阀3的开闭的装置。具体地说,定位器1计算由上位装置4提供的调节阀3的阀开度的设定值SP与调节阀3的阀开度的实测值PV的偏差,生成与该偏差对应的气压操作信号SC并提供给操作器2,以此控制调节阀3的阀开度。
更具体地说,如图1所示,定位器1具有角度传感器11、数据处理控制部12、电空转换部13以及压力放大部14。角度传感器11、数据处理控制部12、电空转换部13以及压力放大部14被容纳于壳体10内部。壳体10通过托架等固定在调节阀3的磁轭上。又,壳体10利用金属材料形成,与地线6电连接。
角度传感器11是将调节阀3的阀开度作为调节阀3的阀轴的位移量检测出,并输出一对检测信号的位移量检测器。
数据处理控制部12是根据角度传感器11输出的一对检测信号生成控制调节阀3的阀开度用的控制信号的电子电路。具体地说,数据处理控制部12根据角度传感器11输出的一对检测信号计算出调节阀3的阀开度的实测值PV,且计算出从上位装置4提供的调节阀3的阀开度的设定值SP与上述阀开度的实测值PV的偏差,生成与该偏差对应的电信号CNT。
电空转换部13是将由数据处理控制部12生成的电信号CNT转换为空气压力信号输出的功能部。具体地说,例如将从减压阀(未图示)提供的空气(air)5的供给气压转换为与电信号CNT对应的压力,作为气压信号输出。
气压放大部14是将由电空转换部13输出的气压信号的压力放大并输出的功能部。具体地说,例如根据从电空转换部13输出的气压信号CNT的压力将由减压阀(未图示)提供的空气5的供给气压减压,作为气压操作信号SC输出。
在这里,对角度传感器11与数据处理控制部12的连接关系进行详细说明。
图2表示实施形态1的定位器1中的角度传感器11与电路基板20的连接例。
首先,对角度传感器11进行说明。
角度传感器11具备旋转轴110、磁场产生部111、磁阻R1~R4、以及外部端子26_1~26_4。旋转轴110通过调节阀3的阀轴上连接的反馈杆(未图示),与上述阀轴的直线性往复运动相对应地旋转。磁场产生部111与旋转轴110的旋转角度变化相对应地使磁场改变。
磁阻R1~R4是根据磁场产生部111产生的磁场的磁通密度改变阻值的磁阻元件,构成桥式电路。具体地说,磁阻R1的一端与磁阻R2的一端连接,磁阻R1的另一端与磁阻R3的一端连接,磁阻R2的另一端与磁阻R4的一端连接,磁阻R3的另一端与磁阻R4的另一端连接。
又,磁阻R1与磁阻R2连接的节点C连接于端子26_1,磁阻R3与磁阻R4连接的节点D连接于端子26_4,磁阻R1与磁阻R3连接的节点A连接于端子26_2,磁阻R2与磁阻R4连接的节点B连接于端子26_3。
在这里,端子26_1、26_4是对上述桥式电路中的C、D提供电力的电力供给用的外部端子,从数据处理控制部12提供作为电力的恒定电流。又,端子26_2、26_3是将上述桥式电路中的节点A、B的电压作为表示调节阀3的阀轴的位移量的一对检测信号输出的信号输出用的外部端子。
下面对数据处理控制部12进行说明。
如图2所示,数据处理控制部12具备差动放大电路121、恒定电流源122、A/D转换部123、控制运算部124、以及多个外部端子。还有,在图2中图示了数据处理控制部12具有的上述外部端子中与角度传感器11连接用的端子25_1~25_4。
在这里,构成数据处理控制部12的差动放大电路121、恒定电流源122、A/D转换部123、控制运算部124、以及端子25_1~25_4利用软钎焊等方法形成于由印刷电路基板等构成的电路基板20上。
端子25_1、25_4是对角度传感器11提供电力(例如恒定电流)的电力供给用的外部端子。端子25_1借助于电力供给线21连接于角度传感器11的端子26_1,端子25_4借助于电力供给线24连接于角度传感器11的端子26_4。
端子25_2、25_3是输入来自角度传感器11的信号的信号输入用的外部端子。端子25_2借助于信号线22连接于角度传感器11的端子26_2,端子25_3借助于信号线23连接于角度传感器11的端子26_3。
还有,以下的说明中,有时候将电力供给线21、24及信号线22、23总称记载为“配线21~24”。
差动放大电路(AMP)21是通过端子25_2、25_3,分别输入角度传感器11的上述桥式电路中的一对节点A、B的电压,将输入的2个电压的电压差放大后输出的电路。还有,向差动放大电路121的信号输入可以如图2所示从端子25_2、25_3直接输入,也可以通过缓冲电路等输入。
恒定电流源122是通过端子25_1、25_4将一定的电流提供给角度传感器11的上述桥式电路中的一对节点C、D的功能部。具体地说,从恒定电流源122输出的一定的电流通过端子25_1、电力供给线21、以及端子26_1,流入上述桥式电路的节点C,且从节点D输出的电流通过端子26_4、电力供给线24、以及端子25_4,流入数据处理控制部12的“地”GND。
A/D转换部123将差动放大电路121的输出信号(模拟信号)转换为数字信号,将转换结果作为调节阀3的阀开度的实测值PV输出。
控制运算部124是计算从A/D转换部123输出的调节阀3的实测值PV与上位装置4提供的阀开度的设定值SP的偏差,生成与该偏差相应的电信号CNT的功能部。控制运算部124例如由CPU等程序处理装置构成。
在这里,构成数据处理控制部12的控制运算部124、A/D转换回路23、恒定电流源122、以及差动放大电路121可以利用例如微控制器那样的一个半导体装置实现,也可以利用分别独立的半导体装置实现,硬件构成没有特别限定。例如,也可以利用一个微控制器实现控制运算部124,利用一个IC芯片实现A/D转换部123、差动放大电路121、以及恒定电流源122。
下面对形成有数据处理控制部12的电路基板20与角度传感器11的连接结构进行说明。
图3是示意性地示出定位器的壳体内部的电路基板20与角度传感器11的连接结构的图。该图示意性地表示壳体10内部的截面结构。
如图3所示,角度传感器11如上所述需要通过反馈杆与调节阀3的阀轴连接,因此被配置于壳体内部的靠近调节阀3的一侧。另一方面,数据处理控制部12被配置于相比于角度传感器11离调节阀3较远的位置。
如上所述,角度传感器11与数据处理控制部12需要利用电力供给线21、24和信号线22、23相互电连接。因此,在实施形态1的定位器1中,如图3所示,将电力供给线21、24及信号线22、23形成于多层基板15,通过多层基板15将角度传感器11与数据处理控制部12加以连接。
在这里,多层基板15例如是具有多个配线层的多层挠性基板(FPC:挠性印刷电路板),利用公知的多层挠性基板的制造技术制作而成。
图4A是示意性地示出多层基板15的平面结构的图,图4B是示意性地示出多层基板15的截面结构的图。图4A表示从图3的Y方向观察到的多层基板15的平面结构,图4B表示图4A的A-AX线中的多层基板15的截面结构。
多层基板15例如具有n(≧2)个配线层。在这里,以多层基板15具有2个配线层(n=2)的情况为例进行说明,但是也可以具有3层或以上的配线层。
如图4B所示,多层基板15在由作为基体(基材)的绝缘材料构成的覆盖膜100上,隔着层间绝缘膜101层叠有配线层L1和配线层L2。又,在覆盖膜100的相反侧的最上位的配线层L2上形成由绝缘材料构成的覆盖膜102。
在这里,覆盖膜100、102及层间绝缘膜101例如利用聚酰亚胺等树脂材料形成。另外,还可以在各层间(例如在配线层L1、L2与覆盖膜100、102以及层间绝缘膜101之间)根据需要设置使上下层粘合的粘合层。
在配线层L1、L2上,利用例如铜(Cu)等金属材料形成有配线。具体地说,如图4A、4B所示,在配线层L2上形成有电力供给线21、24及信号配线22、23,配线层L1上形成有配线图案30。
如图3所示,在电力供给线21、24及信号配线22、23的一端上连接有连接器27,通过连接器27与电路基板20(端子26_1~26_4)连接。又,电力供给线21、24及信号配线22、23的另一端连接有角度传感器11(端子25_1~25_4)。
另外,还可以使形成于多层基板15的配线层L2的电力供给线21、24及信号配线22、23的一端及另一端通过连接器与角度传感器11、电路基板20连接,也可以利用软钎焊方法直接连接于角度传感器11、电路基板20,多层基板15与角度传感器11及电路基板20的连接方法没有特别限制。
如图4A、4B所示,配线图案30例如是实体图案(solid pattern)。配线图案30的至少一部分形成为,与配线层L2上形成的信号配线22、23在俯视时有重叠。
又,配线图案30与壳体10电连接。例如,配线图案30的角度传感器11侧的一端连接于由金属材料构成的角度传感器11的壳体,该角度传感器11的壳体接触并固定于壳体10,由此,配线图案30与壳体10(地线6)电连接。还有,配线图案30的电路基板20一侧的另一端形成例如开放形态,不与数据处理控制部12的“地”GND连接。
在这里,电力供给线21、24及信号配线22、23与配线图案30之间的层间绝缘膜101的膜厚均匀形成,配线图案30与各配线21~24之间的距离都相同。也就是说,各配线21~24相对于与壳体10等电位连接的配线图案30配置于相等的距离上,因此在各配线21~24与配线图案30之间以层间将绝缘膜101作为电介质而形成的寄生电容的电容值就各自相等。
也就是说,即使在因定位器10振动而导致多层基板15与壳体10接触或接近的情况下,也维持各配线21~24与配线图案30的距离各自相等的状态,因此从壳体10经由配线图案30通过上述寄生电容施加于各配线21~24的噪声就形成相位及信号电平相同的共模噪声。
在这里,电力供给线21、24与信号配线22、23的多层基板15的平面方向上的位置关系没有特别限制,但是最好是信号配线22与信号配线23相对于电力供给线21、24尽可能对称配置。借助于此,能够进一步减小各信号配线22、23上施加的噪声的相位及信号电平之差。例如,如图4A、4B所示,在信号配线22与信号线23之间配置电力供给线21、24即可。又,如图5所示,也可以在电力供给线21与电力供给线24之间配置信号配线22、23。
如上所述,如果采用实施形态1的定位器1,将连接角度传感器11与电路基板20的配线形成于多层基板15,将传输角度传感器11输出的一对检测信号的一对信号线22、23形成于多层基板15的配线层L2,且将与壳体10电连接的配线图案30形成于多层基板15的配线层L1,使其在俯视时与上述一对信号线22、23有重叠,由此,能够使和壳体10电连接的配线图案30与一对信号线22、23之间的距离都相同。如果采取这一实施形态,即使在由定位器1振动导致多层基板15与壳体10接触或接近的情况下,也能够维持各配线21~24与配线图案30之间的距离都相同的状态,因此从壳体10经由配线图案30施加于各配线21~24的噪声不是串模噪声,而是共模噪声,利用后级的差动放大电路121能够很好地去除该噪声。
从而,如果采用实施形态1的定位器1,则即使是在振动较大的环境中,也能够很好地去除通过壳体10重叠于角度传感器11等位移量检测器的检测结果的噪声,因此能够实现调节阀3的更稳定的控制。
又,如果采用实施形态1的定位器1,则不另设噪声滤波器,就能够降低来自壳体10的串模噪声,因此能够谋求缩短定位器的开发时间和降低开发研究成本。又,即使在为进一步提高抗噪声性能而设置噪声滤波器的情况下,与以往的定位器那样只利用噪声滤波器去除能够设想的全部噪声的情况相比,噪声滤波器的设计也变得比较容易。
又,利用多层挠性基板构成多层基板15,由此,增加了壳体10内部的角度传感器11等位移量检测器及电路基板20的配置自由度,使定位器的设计变得更加容易。
《实施形态2》
实施形态2的定位器在将与定位器的壳体电连接的2个配线图案分别配置于多层基板中的形成有与角度传感器连接的一对信号线的层的上下层这一点上,与实施形态1的定位器不同,其他方面与实施形态1的定位器1相同。
图6A是示意性地示出实施形态2是定位器中的多层基板的平面结构的图,图6B是示意性地示出实施形态2的定位器中的多层基板的截面结构的图。图6B表示图6A的A-AX线中的多层基板16的截面结构。
如图6A、6B所示,在实施形态2的定位器中,形成有将角度传感器11与电路基板20加以连接的电力供给配线21、24及信号配线22、23的多层基板16具有例如m(≧3)个配线层。在这里,以多层基板16具有3个配线层(m=3)的情况为例进行说明,但是也可以具有4层或以上的配线层。
如图6B所示,多层基板16在配线层L2与覆盖膜102之间,形成有隔着层间绝缘膜103配置的配线层L3,在这一点上,与实施形态1的多层基板15不同。
在配线层L3中形成有由金属材料构成的配线图案31。如图6A、6B所示,配线图案31与配线图案30一样是填充图案,形成为,相对于配线层L3上形成的至少信号配线22、23,在俯视时有重叠。
又,配线图案31与配线图案30一样,与壳体10电连接。例如,配线图案31的角度传感器11侧的一端连接于角度传感器11的壳体,角度传感器11的壳体接触并固定于壳体10,由此,配线图案31与壳体10(地线6)电连接。还有,配线图案31的电路基板20一侧的另一端例如为开放状态,不连接于数据处理控制部12的“地”GND上。
在这里,电力供给线21、24及信号配线22、23与配线图案31之间的层间绝缘膜101的膜厚均匀形成,电力供给线21、24及信号配线22、23的相对于配线图案31的距离都相等。也就是说,各配线21~24相对于与壳体10等电位连接的配线图案31,配置于相等距离的位置。借助于此,在各配线21~24与配线图案31之间形成层间绝缘膜101作为电介质的寄生电容的电容值都相等,就在各配线21~24上重叠有来自地线6的、同相且同电平的噪声。
在这里,电力供给线21、24及信号配线22、23与配线图案31之间的层间绝缘膜101的膜厚均匀形成,配线图案31与各配线21~24的距离都相等。也就是说,各配线21~24相对于与壳体10等电位连接的配线图案31配置于相等距离的位置,因此在各配线21~24与配线图案31之间形成层间绝缘膜103作为电介质的寄生电容的电容值都相同。如果采用这样的技术,不仅经由配线图案30施加于各配线21~24的噪声、经由配线图案31施加于各配线21~24的噪声也成为共模噪声。
如上所述,如果采用实施形态2的定位器,则具有在与多层基板的平面垂直的截面方向上,传输角度传感器11的检测信号的一对信号线22、23被2个配线图案30、31夹着的结构,因此与只在一对信号线22、23的单面上设置配线图案30的情况相比,还能使从一对信号线22、23的相反侧的面施加的噪声成为共模噪声。借助于此,可以期待调节阀的更稳定的控制。
以上根据实施形态对本发明人的发明进行了具体说明,但本发明不限于此,在不脱离其要旨的范围内可以有各种变更是不言而喻的。
例如,在实施形态1、2中,例示了形成配线图案30、31以使其在俯视时与信号线22、23和电力供给线21、24这双方重叠的情况,但是并不限于此。例如,如果形成配线图案30、31以使其在俯视时至少与发送角度传感器11的桥式电路的节点C、D的电压的信号线22、23重叠,则能够抑制串模噪声在输入到差动放大电路121的差动信号上的附加。
又,在实施形态1、2中,例示了多层基板15、16为多层挠性基板的情况,但是并不限于此。例如,多层基板15、16也可以由刚性基板与挠性基板组合而成的多层刚柔结合基板构成,也可以由形成为例如L字形的多层刚性基板构成。
又,在实施形态1中,作为将阀开度作为调节阀3的阀轴的位移量检测出的位移量检测器例示了角度传感器,但是只要是检测阀轴的位移量,输出一对检测信号(差动信号)的传感器即可,并不限于此。例如,也可以取代角度传感器11,采用检测阀轴的位移量,并输出一对检测信号的位置传感器。在这种情况下,也能够减小上述位置传感器输出的一对检测信号上重叠的串模噪声。
又,实施形态1、2中,例示了角度传感器11被容纳于定位器6的壳体10内部的定位器,但是并不限于此,也可以是形成角度传感器11与上述壳体10分离的结构的定位器。在这种情况下。将电路基板20与角度传感器11加以连接的配线中,被容纳于壳体10内部的部分利用上述多层基板15、16来形成即可。
符号说明
500…阀控制系统,1…定位器,2…操作器,3…调节阀,4…上位装置,5…空气(air),6…地线,10…壳体,11…角度传感器,12…数据处理控制部,13…电空转换部,14…气压放大部,15、16…多层基板,20…电路基板,21、24…电力供给线,22、23…信号线,25_1、25_2、25_3、25_4、26_1、26_2、26_3、26_4…端子,27…连接器,30、31…配线图案,R1、R2、R3、R4…磁阻,A、B、C、D…桥式电路的端子,L1、L2、L3…配线层,100、102…覆盖膜,101、103…层间绝缘膜,121…差动放大电路,122…恒定电流源,123…A/D转换部,124…控制运算部。

Claims (5)

1.一种定位器,其特征在于,具有:
检测调节阀的阀轴的位移量,并输出一对检测信号的位移量检测器;
形成有提供所述一对检测信号的一对信号配线的多层基板;
电路基板,其形成有电子电路,该电子电路根据通过所述一对信号配线输入的所述一对检测信号,生成控制所述调节阀的阀开度用的控制信号;以及
至少容纳有所述多层基板和所述电路基板的壳体,
所述多层基板具有:
形成有第1配线图案的第1配线层;以及
形成有所述一对信号配线,并隔着层间绝缘膜配置在所述第1配线层上的第2配线层,
所述第1配线图案形成为与所述壳体电连接,并与所述第2配线层上形成的所述一对信号配线在俯视时有重叠。
2.根据权利要求1所述的定位器,其特征在于,
还具有形成有第2配线图案,并隔着层间绝缘膜配置在所述第2配线层上的第3配线层,
所述第2配线图案形成为与所述壳体电连接,并与所述第2配线层上形成的所述一对信号配线在俯视时有重叠。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的定位器,其特征在于,
所述多层基板为多层挠性基板。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的定位器,其特征在于,
所述位移量检测器是具有构成桥式电路的多个磁阻元件的角度传感器,
所述一对信号配线分别连接于所述桥式电路的对应的一对输出端子。
5.根据权利要求3所述的定位器,其特征在于,
所述位移量检测器是具有构成桥式电路的多个磁阻元件的角度传感器,
所述一对信号配线分别连接于所述桥式电路的对应的一对输出端子。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6974035B2 (ja) * 2017-05-29 2021-12-01 アズビル株式会社 ノイズ対策回路およびフィールド機器
JP6950488B2 (ja) * 2017-11-22 2021-10-13 富士電機株式会社 3レベル電力変換装置
CN111730986B (zh) * 2018-10-31 2021-06-01 深圳市汉森软件有限公司 打印机喷头电压控制电路及打印机
JP7300850B2 (ja) * 2019-03-07 2023-06-30 アズビル株式会社 検出装置及びクランプ装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737163A1 (de) * 1977-08-18 1979-02-22 Fichtel & Sachs Ag Verfahren und vorrichtung zur identifizierung und/oder lageerkennung von werkstuecken
JPS6445008A (en) * 1987-08-13 1989-02-17 Fujikura Ltd Tape wire equipped with shield
JP3032320B2 (ja) * 1991-04-03 2000-04-17 三井化学株式会社 フラットケーブル
US5549137A (en) * 1993-08-25 1996-08-27 Rosemount Inc. Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics
US5637176A (en) * 1994-06-16 1997-06-10 Fry's Metals, Inc. Methods for producing ordered Z-axis adhesive materials, materials so produced, and devices, incorporating such materials
US6288534B1 (en) * 1999-02-10 2001-09-11 Cts Corporation Non-contacting throttle valve position sensor
JP3590762B2 (ja) * 2000-09-05 2004-11-17 Smc株式会社 位置検出機能を備えたマニホールドバルブ
JP3877998B2 (ja) * 2001-11-05 2007-02-07 株式会社山武 角度センサの温度情報検出装置および位置検出装置
US7191754B2 (en) * 2002-03-06 2007-03-20 Borgwarner Inc. Position sensor apparatus and method
JP5100081B2 (ja) * 2006-10-20 2012-12-19 新光電気工業株式会社 電子部品搭載多層配線基板及びその製造方法
JP5284308B2 (ja) * 2010-04-19 2013-09-11 日本メクトロン株式会社 フレキシブル回路基板及びその製造方法
JP5781900B2 (ja) * 2011-11-11 2015-09-24 アズビル株式会社 ポジショナ
JP5798476B2 (ja) * 2011-12-21 2015-10-21 アズビル株式会社 フィードバック機構
JP5781913B2 (ja) * 2011-12-21 2015-09-24 アズビル株式会社 角度センサの回転軸の固着検知方法および装置
WO2013168761A1 (ja) * 2012-05-10 2013-11-14 日立化成株式会社 多層配線基板
JP2015059838A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 株式会社村田製作所 配線電流検出構造

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