JP2001004309A - 位置センサ回路 - Google Patents

位置センサ回路

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JP2001004309A
JP2001004309A JP11177184A JP17718499A JP2001004309A JP 2001004309 A JP2001004309 A JP 2001004309A JP 11177184 A JP11177184 A JP 11177184A JP 17718499 A JP17718499 A JP 17718499A JP 2001004309 A JP2001004309 A JP 2001004309A
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JP
Japan
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solenoid coil
magnetic core
change
sensor circuit
resistance value
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JP11177184A
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English (en)
Inventor
Kenji Nakada
賢治 中田
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Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、温度や湿度の変動によりソレノイ
ドコイルの内部抵抗値が変化することがなく、温度や湿
度の変動で位置検出信号が変動することを防止できる位
置センサ回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 反転増幅器(20)とソレノイドコイル
(L11)とコンデンサ(C11,C12)とで構成さ
れる発振手段(24)と、検出位置に応じた量だけソレ
ノイドコイル(L11)のコイルボビン内に相対的に挿
入され、その挿入量に応じてソレノイドコイル(L1
1)の内部抵抗値を可変する磁心部材(22)と、発振
器(24)の出力する発振信号を検波して検出位置に応
じた位置検出信号を出力する検波手段(26)とを有す
る。このため、温度や湿度の変動によりソレノイドコイ
ル(L11)の内部抵抗値が変化することがないので、
温度や湿度の変動で位置検出信号が変動を受けることを
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は位置センサ回路に関
し、特に、LC発振器を用いて位置検出を行う位置セン
サ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、LC発振器を用いて位置検出
を行う位置センサ回路が開発されている。図4は従来の
位置センサ回路の一例の回路構成図を示す。同図中、反
転アンプ10の入力端子及び出力端子は、コンデンサC
1,C2を介して接地されると共に、ソレノイドコイル
L1により接続されて、図5に示す等価回路のコルピッ
ツ型の発振器14が構成されている。
【0003】ソレノイドコイルL1のコイルボビン内部
には可動磁心12が挿入されている。可動磁心12とし
ては、比抵抗が大きく、かつ、高透磁率の磁気的に軟ら
かい強磁性体の材料である、例えば軟鉄やフェライト等
が用いられる。可動磁心12の一端は、例えば記録再生
装置の記録再生ヘッドに連動されており、記録再生ヘッ
ドが駆動されて移動し記録媒体に対して変位すると、可
動磁心12は矢印Aで示すように、ソレノイドコイルL
1のコイルボビン内部に挿入/抜去される。
【0004】この可動磁心12の挿入/抜去に応じてソ
レノイドコイルL1のインダクタンスLoが可変し、図
5に示す等価回路を持つ発振器の発振周波数が変化す
る。この発振器の発振周波数Foscは次式で表され
る。但し、コンデンサC1,C2の合成容量をCoとす
る。 Fosc=1/[2π(Lo・Co)1/2 ] 上記の発振器の出力する発振信号はF/V変換回路16
に供給され、F/V変換回路16は発振信号の周波数に
比例したレベルの信号を出力する。この信号は記録再生
ヘッドの位置検出信号として用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の位置センサ回路
は、位置検出を行おうとする部材の変位に応じてソレノ
イドコイルL1のインダクタンスLoを可変して発振器
の発振周波数を可変し、この発振周波数をF/V変換し
て検出信号を得ている。つまり、F/V変換回路16を
必要とし、回路構成が複雑になるという問題があった。
【0006】また、位置センサ回路が置かれた場所の温
度や湿度の変動等の環境変化により、ソレノイドコイル
L1のインダクタンスLoやコンデンサC1,C2の合
成容量Coが変動し、引いては発振周波数が変動して検
出位置に誤りを生じるという問題があった。本発明は、
上記の点に鑑みなされたもので、温度や湿度の変動によ
りソレノイドコイルの内部抵抗値が変化することがな
く、温度や湿度の変動で位置検出信号が変動することを
防止できる位置センサ回路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、反転増幅器(20)とソレノイドコイル(L11)
とコンデンサ(C11,C12)とで構成される発振手
段(24)と、検出位置に応じた量だけ前記ソレノイド
コイル(L11)のコイルボビン内に相対的に挿入さ
れ、その挿入量に応じて前記ソレノイドコイル(L1
1)の内部抵抗値を可変する磁心部材(22)と、前記
発振器(24)の出力する発振信号を検波して前記検出
位置に応じた位置検出信号を出力する検波手段(26)
とを有する。
【0008】このように、検出位置に応じた量だけソレ
ノイドコイル(L11)のコイルボビン内に相対的に挿
入され、その挿入量に応じてソレノイドコイル(L1
1)の内部抵抗値を可変する磁心部材を用いているた
め、検出位置が変化するとソレノイドコイル(L11)
の内部抵抗値が変化して発振手段の出力する発振信号の
振幅が変化し、発振信号を検波することにより検出位置
に応じた位置検出信号を得ることができ、かつ、温度や
湿度の変動によりソレノイドコイル(L11)の内部抵
抗値が変化することがないので、温度や湿度の変動で位
置検出信号が変動を受けることを防止できる。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
位置センサ回路において、前記磁心部材(22)は、比
抵抗が小で低透磁率の材料で形成する。このように、磁
心部材(22)を比抵抗が小で低透磁率の材料で形成す
ることにより、磁心部材のソレノイドコイル(L11)
に対する挿入量が変化したとき、ソレノイドコイル(L
11)のインダクタンスが変化せず抵抗値が変化するよ
うにできる。
【0010】なお、上記括弧内の符号は、理解を容易に
するために付したものであり、一例にすぎない。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の位置センサ回路の
一実施例の回路構成図を示す。同図中、反転アンプ20
の入力端子及び出力端子は、コンデンサC11,C12
を介して接地されると共に、入出力端子間はソレノイド
コイルL11により接続されており、図2に示す等価回
路のコルピッツ型の発振器24が構成されている。
【0012】ソレノイドコイルL11のコイルボビン内
部には可動磁心22が挿入されている。可動磁心22と
しては、比抵抗が小さく、かつ、低透磁率の磁気的に硬
い材料、例えばステンレスが用いられる。可動磁心22
の一端は、例えば記録再生装置の記録再生ヘッドに連動
されており、記録再生ヘッドが駆動されて移動し記録媒
体に対して変位すると、可動磁心22は矢印Aで示すよ
うに、ソレノイドコイルL11のコイルボビン内部に挿
入/抜去される。
【0013】この可動磁心22の挿入/抜去に応じ、挿
入量が大なるほど可動磁心22で発生するうず電流損が
大きくなるためにソレノイドコイルL11の内部抵抗値
rが大きくなる。また、可動磁心22は低透磁率である
ため、可動磁心22の挿入/抜去によるソレノイドコイ
ルL11のインダクタンスLの変化は非常に小さい。上
記ソレノイドコイルL11の内部抵抗値rが大きくなる
と、図2に示す発振器24のQ値が小さくなり、発振信
号の振幅が小さくなる。つまり、可動磁心22の挿入/
抜去に応じて発振信号の振幅が変化する。この際、可動
磁心22は低透磁率であるため、ソレノイドコイルL1
1のインダクタンスLの変化は非常に小さく、発振器2
4の発振周波数はほとんど変化することはない。
【0014】上記の発振器24の出力する発振信号は検
波回路26で包絡線検波され、発振信号の振幅に比例し
たレベルの位置検出信号が得られる。この位置検出信号
は差動増幅器27の非反転入力端子に供給される。差動
増幅器27の反転入力端子には外部の図示しない制御回
路から記録再生ヘッドを移動する位置を指示する基準電
圧が供給されており、差動増幅器27は基準電圧と位置
検出信号電圧との差電圧を求める。
【0015】この差電圧はトランジスタQ1のベースに
供給され、トランジスタQ1は上記差電圧に応じた駆動
電流をアクチュエータの巻線28に流す。アクチュエー
タは記録再生ヘッドを駆動するものであり、これによっ
て、記録再生ヘッドは基準電圧で指示された位置まで移
動される。本実施例では、位置センサ回路が置かれた場
所の温度や湿度の変動等の環境変化により、ソレノイド
コイルL11のインダクタンスLやコンデンサC11,
C12の合成容量Cが変動し、発振器24の発振周波数
が僅かに変動したとしても、発振信号の振幅はほとんど
変化することがなく、また、環境変化によりソレノイド
コイルL11の内部抵抗値rが変化することはない。従
って、温度や湿度の変動等の環境変化によって検出位置
を誤るおそれがない。また、従来回路で使用していたF
/V変換回路16に比して検波回路26は回路構成が簡
単であるため、位置センサ回路全体の回路構成が簡単に
なる。
【0016】なお、図1に示すコルピッツ型の発振器2
4の代わりに図3に示すハートレー型の発振器を使用し
ても良い。図3においては、反転アンプ30の入力端子
及び出力端子は、ソレノイドコイルL21,L22を介
して接地されると共に、入出力端子間はコンデンサC2
1により接続されており、ハートレー型の発振器34が
構成されている。
【0017】ソレノイドコイルL21,L22は軸が同
一線上となるように隣接して配置され、ソレノイドコイ
ルL21,L22のコイルボビン内部に可動磁心22が
挿入されている。可動磁心22は図1と同様に矢印Aで
示すように、ソレノイドコイルL21,L22のコイル
内部に挿入/抜去される。なお、図1,図3では、記録
再生ヘッドに連動して記録再生ヘッドの移動により可動
磁心22がソレノイドコイルL11またはL21,L2
2のコイルボビン内部に挿入/抜去される構成としてい
るが、可動磁心22が固定され、ソレノイドコイルL1
1またはL21,L22が記録再生ヘッドに連動し記録
再生ヘッドの移動により移動するような構成であっても
良く、上記実施例に限定されない。
【0018】なお、発振器24,34が請求項記載の発
振手段に対応し、可動磁心22が磁心部材に対応し、検
波回路26が検波手段に対応する。
【0019】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
反転増幅器とソレノイドコイルとコンデンサとで構成さ
れる発振手段と、検出位置に応じた量だけ前記ソレノイ
ドコイルのコイルボビン内に相対的に挿入され、その挿
入量に応じて前記ソレノイドコイルの内部抵抗値を可変
する磁心部材と、前記発振器の出力する発振信号を検波
して前記検出位置に応じた位置検出信号を出力する検波
手段とを有する。
【0020】このように、検出位置に応じた量だけソレ
ノイドコイルのコイルボビン内に相対的に挿入され、そ
の挿入量に応じてソレノイドコイルの内部抵抗値を可変
する磁心部材を用いているため、検出位置が変化すると
ソレノイドコイルの内部抵抗値が変化して発振手段の出
力する発振信号の振幅が変化し、発振信号を検波するこ
とにより検出位置に応じた位置検出信号を得ることがで
き、かつ、温度や湿度の変動によりソレノイドコイルの
内部抵抗値が変化することがないので、温度や湿度の変
動で位置検出信号が変動を受けることを防止できる。
【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
位置センサ回路において、前記磁心部材は、比抵抗が小
で低透磁率の材料で形成する。このように、磁心部材を
比抵抗が小で低透磁率の材料で形成することにより、磁
心部材のソレノイドコイルに対する挿入量が変化したと
き、ソレノイドコイルのインダクタンスが変化せず抵抗
値が変化するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位置センサ回路の一実施例の回路構成
図である。
【図2】コルピッツ型の発振器24の等価回路図であ
る。
【図3】ハートレー型の発振器の回路構成図である。
【図4】従来の位置センサ回路の一例の回路構成図であ
る。
【図5】コルピッツ型の発振器14の等価回路図であ
る。
【符号の説明】 20 反転アンプ 22 可動磁心 24,34 発振器 26 検波回路 27 差動増幅器 28 アクチュエータの巻線 C11,C12 コンデンサ L11,L21,L22 ソレノイドコイル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反転増幅器とソレノイドコイルとコンデ
    ンサとで構成される発振手段と、 検出位置に応じた量だけ前記ソレノイドコイルのコイル
    ボビン内に相対的に挿入され、その挿入量に応じて前記
    ソレノイドコイルの内部抵抗値を可変する磁心部材と、 前記発振器の出力する発振信号を検波して前記検出位置
    に応じた位置検出信号を出力する検波手段とを有するこ
    とを特徴とする位置センサ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置センサ回路におい
    て、 前記磁心部材は、比抵抗が小で低透磁率の材料で形成し
    たことを特徴とする位置センサ回路。
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