JP2001133207A - 位置検出器 - Google Patents
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- JP2001133207A JP2001133207A JP31695399A JP31695399A JP2001133207A JP 2001133207 A JP2001133207 A JP 2001133207A JP 31695399 A JP31695399 A JP 31695399A JP 31695399 A JP31695399 A JP 31695399A JP 2001133207 A JP2001133207 A JP 2001133207A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検出体の片側のみに検出部を設置するだけ
で検出を行うことができる位置検出器を提供する。 【解決手段】 発振器２の出力は電流増幅器３によって
増幅され、１次コイルＰを励振する。１次コイルＰから
発生する磁束により各２次コイルＳ１、Ｓ２から発生す
る電圧は、差動増幅器４に入力される。差動増幅器４の
出力は位相検波器５に入力される。発振器２の出力は移
相器６により所定位相だけシフトされ、位相検波の基準
として位相検波器５に入力される。位相検波器５は、移
相器６からの入力に同期して、差動増幅器４からの入力
を同期整流する。同期整流された出力は、位置演算器７
に出力され、被検出体１の位置が出力される。
で検出を行うことができる位置検出器を提供する。 【解決手段】 発振器２の出力は電流増幅器３によって
増幅され、１次コイルＰを励振する。１次コイルＰから
発生する磁束により各２次コイルＳ１、Ｓ２から発生す
る電圧は、差動増幅器４に入力される。差動増幅器４の
出力は位相検波器５に入力される。発振器２の出力は移
相器６により所定位相だけシフトされ、位相検波の基準
として位相検波器５に入力される。位相検波器５は、移
相器６からの入力に同期して、差動増幅器４からの入力
を同期整流する。同期整流された出力は、位置演算器７
に出力され、被検出体１の位置が出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の導電体を製
造したり加工したりするライン等において、導電体の端
部の位置や中心位置を検出する位置検出器に関するもの
である。
造したり加工したりするライン等において、導電体の端
部の位置や中心位置を検出する位置検出器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】鋼板や銅板等の金属の生産ライン、加工
ラインにおいては、帯状となって走行する鋼板や銅板等
の中心位置、エッジ位置を一定値に制御する必要が生じ
る。たとえば、鋼板の連続式熱処理炉の中においては、
走行する鋼板が蛇行し、熱処理炉の壁にぶつかって破損
・破断することが無いように、走行する鋼板の中心位置
を熱処理の中心位置に略一致させるように制御する必要
がある。また、鋼板や銅板をコイルに巻き取る場合に
は、コイルのエッジが凹凸にならないようにするため
に、鋼板や銅板のエッジ位置が巻取装置に対して一定の
位置にくるように制御して巻取りを行う必要がある。
ラインにおいては、帯状となって走行する鋼板や銅板等
の中心位置、エッジ位置を一定値に制御する必要が生じ
る。たとえば、鋼板の連続式熱処理炉の中においては、
走行する鋼板が蛇行し、熱処理炉の壁にぶつかって破損
・破断することが無いように、走行する鋼板の中心位置
を熱処理の中心位置に略一致させるように制御する必要
がある。また、鋼板や銅板をコイルに巻き取る場合に
は、コイルのエッジが凹凸にならないようにするため
に、鋼板や銅板のエッジ位置が巻取装置に対して一定の
位置にくるように制御して巻取りを行う必要がある。
【０００３】このような制御を行うために、ＣＰＣ（Ce
nter Position Controller）、ＥＰＣ（Edge Positoion
Controller）と呼ばれる制御装置が用いられている。
ＣＰＣにおいては、中心位置検出器により帯状体のセン
ター位置を検出し、ステアリングロールと呼ばれるロー
ルの傾きを変えることによりフィードバック制御を行
い、帯状体の中心位置を一定にするようにするのが一般
的である。また、ＥＰＣにおいては、端部位置検出器に
より帯状体のエッジ位置を検出し、巻取装置の位置を移
動させることにより、帯状体のエッジ位置と巻取装置の
相対的位置関係を一定に保つのが一般的である。
nter Position Controller）、ＥＰＣ（Edge Positoion
Controller）と呼ばれる制御装置が用いられている。
ＣＰＣにおいては、中心位置検出器により帯状体のセン
ター位置を検出し、ステアリングロールと呼ばれるロー
ルの傾きを変えることによりフィードバック制御を行
い、帯状体の中心位置を一定にするようにするのが一般
的である。また、ＥＰＣにおいては、端部位置検出器に
より帯状体のエッジ位置を検出し、巻取装置の位置を移
動させることにより、帯状体のエッジ位置と巻取装置の
相対的位置関係を一定に保つのが一般的である。
【０００４】これらＣＰＣ、ＥＰＣに使用するための中
心位置検出器、端部位置検出器としては、従来、光学
式、空気式、静電容量式のものが用いられてきたが、特
開平５６−３５００２号公報、特許第２５７１３３０号
公報に記載されるように、電磁誘導式のものも開発され
ている。
心位置検出器、端部位置検出器としては、従来、光学
式、空気式、静電容量式のものが用いられてきたが、特
開平５６−３５００２号公報、特許第２５７１３３０号
公報に記載されるように、電磁誘導式のものも開発され
ている。
【０００５】このうち、光学式のものは、投光器と受光
器を、被検出体を挟んで対向配置し、投光器からの光が
被検出体で遮られる割合を受光器で検出することによ
り、被検出体のエッジ位置を検出するものである。空気
式のものは、空気吹き出し器と空圧検出器を、被検出体
を挟んで対向配置し、吹き出された空気が被検出体で遮
られ、被検出体のエッジ位置に応じて空圧検出器で検出
される圧力が変化することを利用して被検出体のエッジ
位置を検出するものである。静電容量式のものは、２枚
の平行平板電極間に被検出体を通し、被検出体のエッジ
位置により電極間の静電容量が変化することを利用して
被検出体のエッジ位置を検出するものである。電磁誘導
式のものは、被検出体を挟み込むようにして配置した２
つのコイルの一方から磁界を発生させ、他方のコイルに
よりその磁界を検出するものである。他方のコイルによ
り検出される磁界の強さは、被検出体のエッジ位置に応
じて変化するので、これを利用して被検出体のエッジ位
置を検出する。
器を、被検出体を挟んで対向配置し、投光器からの光が
被検出体で遮られる割合を受光器で検出することによ
り、被検出体のエッジ位置を検出するものである。空気
式のものは、空気吹き出し器と空圧検出器を、被検出体
を挟んで対向配置し、吹き出された空気が被検出体で遮
られ、被検出体のエッジ位置に応じて空圧検出器で検出
される圧力が変化することを利用して被検出体のエッジ
位置を検出するものである。静電容量式のものは、２枚
の平行平板電極間に被検出体を通し、被検出体のエッジ
位置により電極間の静電容量が変化することを利用して
被検出体のエッジ位置を検出するものである。電磁誘導
式のものは、被検出体を挟み込むようにして配置した２
つのコイルの一方から磁界を発生させ、他方のコイルに
よりその磁界を検出するものである。他方のコイルによ
り検出される磁界の強さは、被検出体のエッジ位置に応
じて変化するので、これを利用して被検出体のエッジ位
置を検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
光学式、空気式、静電容量式、電磁誘導式のいずれの方
式の検出器においても、検出部が被検出体を挟んで設置
されるため、被検出体の上下に設置空間が必要となり、
設置場所が限定されてしまうという問題点がある。
光学式、空気式、静電容量式、電磁誘導式のいずれの方
式の検出器においても、検出部が被検出体を挟んで設置
されるため、被検出体の上下に設置空間が必要となり、
設置場所が限定されてしまうという問題点がある。
【０００７】これに加え、光学式のものには、蒸気や粉
塵等の影響を受けやすいという問題点があり、比較的環
境条件の良い場所でないと使用できないという問題点が
ある。空気式のものは、常に空気を流しておく必要があ
るので省エネルギー上問題があり、かつ、検出精度が悪
いという問題点があるので、防爆が必要である場所を除
いてはほとんど使用されていない。静電容量式のもの
は、数ピコファラッドという非常に微小な静電容量の変
化を検出する必要があるが、この程度の静電容量の変化
は同軸ケーブルの温度変化や電極に人間が近づくことに
よっても発生してしまい、安定な計測をすることが困難
である。よって、現実にはほとんど使用されていない。
塵等の影響を受けやすいという問題点があり、比較的環
境条件の良い場所でないと使用できないという問題点が
ある。空気式のものは、常に空気を流しておく必要があ
るので省エネルギー上問題があり、かつ、検出精度が悪
いという問題点があるので、防爆が必要である場所を除
いてはほとんど使用されていない。静電容量式のもの
は、数ピコファラッドという非常に微小な静電容量の変
化を検出する必要があるが、この程度の静電容量の変化
は同軸ケーブルの温度変化や電極に人間が近づくことに
よっても発生してしまい、安定な計測をすることが困難
である。よって、現実にはほとんど使用されていない。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、劣悪な環境の中にあっても安定して位置検出を
行うことができ、かつ、被検出体の片側のみに検出部を
設置するだけで検出を行うことができる位置検出器を提
供することを課題とする。
もので、劣悪な環境の中にあっても安定して位置検出を
行うことができ、かつ、被検出体の片側のみに検出部を
設置するだけで検出を行うことができる位置検出器を提
供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、導電体の中心位置又は端部の位置を検
出する位置検出器であって、所定電圧と所定周波数を有
する励振電源で励振される１次コイルと、当該１次コイ
ルの両側に設けられた２つの２次コイルと、当該２つの
２次コイルから発生する電圧の差分電圧を検出する差分
手段と、当該差分電圧を整流する整流手段と、整流され
た差分電圧の大きさより、導電体の中心位置又は端部の
位置を算出する位置算出手段とを有してなることを特徴
とする位置検出器（請求項１）である。
の第１の手段は、導電体の中心位置又は端部の位置を検
出する位置検出器であって、所定電圧と所定周波数を有
する励振電源で励振される１次コイルと、当該１次コイ
ルの両側に設けられた２つの２次コイルと、当該２つの
２次コイルから発生する電圧の差分電圧を検出する差分
手段と、当該差分電圧を整流する整流手段と、整流され
た差分電圧の大きさより、導電体の中心位置又は端部の
位置を算出する位置算出手段とを有してなることを特徴
とする位置検出器（請求項１）である。
【００１０】本手段における検出部は、１個の１次コイ
ルと、その両側に設けられた２個の２次コイルからな
る。１次コイルを所定電圧と所定周波数を有する励振電
源で励振すると、電磁誘導により２個の２次コイルには
誘導電圧が発生する。この検出部を被検出体に対面させ
て配置し、各コイルを結ぶ線と被検出体のエッジとが交
差するようにする。すると、被検出体のエッジ位置に応
じて、少なくとも１方の２次コイルに発生する誘導電圧
の値が変化する。よって、２つの２次コイルから発生す
る電圧の差をとって整流し、整流された電圧の値を検出
すれば、その値は被検出体の中心位置又はエッジ位置と
対応するので、被検出体の中心位置又はエッジ位置を検
出することができる。
ルと、その両側に設けられた２個の２次コイルからな
る。１次コイルを所定電圧と所定周波数を有する励振電
源で励振すると、電磁誘導により２個の２次コイルには
誘導電圧が発生する。この検出部を被検出体に対面させ
て配置し、各コイルを結ぶ線と被検出体のエッジとが交
差するようにする。すると、被検出体のエッジ位置に応
じて、少なくとも１方の２次コイルに発生する誘導電圧
の値が変化する。よって、２つの２次コイルから発生す
る電圧の差をとって整流し、整流された電圧の値を検出
すれば、その値は被検出体の中心位置又はエッジ位置と
対応するので、被検出体の中心位置又はエッジ位置を検
出することができる。
【００１１】本手段においては、被検出体に面して一方
の側のみに検出部を配置すればよい。被検出体の中心位
置を検出する場合には、１次コイルの位置と被検出体の
目標中心位置を略一致させて配置することが好ましい。
被検出体の端部位置を検出する場合には、１方の２次コ
イルを被検出体の表面に対向させ、他の２次コイルを被
検出体のエッジから外れた位置に配置することが好まし
い。
の側のみに検出部を配置すればよい。被検出体の中心位
置を検出する場合には、１次コイルの位置と被検出体の
目標中心位置を略一致させて配置することが好ましい。
被検出体の端部位置を検出する場合には、１方の２次コ
イルを被検出体の表面に対向させ、他の２次コイルを被
検出体のエッジから外れた位置に配置することが好まし
い。
【００１２】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記整流手段が、前記差分電
圧を、前記励振電圧と所定の位相差を有する信号で位相
検波するものであることを特徴とするもの（請求項２）
である。
前記第１の手段であって、前記整流手段が、前記差分電
圧を、前記励振電圧と所定の位相差を有する信号で位相
検波するものであることを特徴とするもの（請求項２）
である。
【００１３】本手段においては、２つの２次コイルの差
分電圧を、励振電圧と所定の位相差を有する電圧で位相
検波することによって整流している。「所定の位相差」
は、被検出体の電気伝導度、透磁率、検出部と被検出体
との距離、１次コイルと２次コイルの距離等によって異
なるが、通常、整流出力がこれらの変化の影響を受けに
くく、かつ被検出体の中心位置又はエッジが所定量変化
した場合に、大きな整流電圧変化が得られるような値に
設定される。本手段においては、励振電圧を基準とした
位相検波を行っているので、励振電圧に同期しないノイ
ズ等の影響を除去することができると共に、被検出体の
電気伝導度の変化、透磁率の変化、検出部と被検出体と
の距離の変化等の影響を受けにくくすることができる。
分電圧を、励振電圧と所定の位相差を有する電圧で位相
検波することによって整流している。「所定の位相差」
は、被検出体の電気伝導度、透磁率、検出部と被検出体
との距離、１次コイルと２次コイルの距離等によって異
なるが、通常、整流出力がこれらの変化の影響を受けに
くく、かつ被検出体の中心位置又はエッジが所定量変化
した場合に、大きな整流電圧変化が得られるような値に
設定される。本手段においては、励振電圧を基準とした
位相検波を行っているので、励振電圧に同期しないノイ
ズ等の影響を除去することができると共に、被検出体の
電気伝導度の変化、透磁率の変化、検出部と被検出体と
の距離の変化等の影響を受けにくくすることができる。
【００１４】前記課題を解決するための第３の手段は、
導電体の中心位置を検出する位置検出器であって、被測
定導電体の両端位置をそれぞれ検出する１対の、前記第
１の手段又は第２の手段である位置検出器と、各位置検
出器の出力の差から、導電体の中心位置を算出する中心
位置算出手段とを有してなることを特徴とする位置検出
器（請求項３）である。
導電体の中心位置を検出する位置検出器であって、被測
定導電体の両端位置をそれぞれ検出する１対の、前記第
１の手段又は第２の手段である位置検出器と、各位置検
出器の出力の差から、導電体の中心位置を算出する中心
位置算出手段とを有してなることを特徴とする位置検出
器（請求項３）である。
【００１５】本手段においては、１対の端部位置検出器
で被検出体の両エッジ位置を検出し、それらの出力の差
を求めることにより、被検出体の中心位置を求めてい
る。よって、前記第１の手段、第２の手段と同様の作用
効果を有する。
で被検出体の両エッジ位置を検出し、それらの出力の差
を求めることにより、被検出体の中心位置を求めてい
る。よって、前記第１の手段、第２の手段と同様の作用
効果を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１
例である位置検出器の構成を示す概略ブロック図であ
る。図１において、１は導電体の被検出体、２は発振
器、３は電流増幅器、４は差動増幅器、５は位相検波
器、６は移相器、７は位置演算器、Ｐは１次コイル、Ｓ
１、Ｓ２は２次コイルを示す。
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１
例である位置検出器の構成を示す概略ブロック図であ
る。図１において、１は導電体の被検出体、２は発振
器、３は電流増幅器、４は差動増幅器、５は位相検波
器、６は移相器、７は位置演算器、Ｐは１次コイル、Ｓ
１、Ｓ２は２次コイルを示す。
【００１７】被検出体１に面して、１次コイルＰ、２次
コイルＳ１、Ｓ２からなる検出部が設置されている。２
次コイルＳ１と２次コイルＳ２は、１次コイルＰを挟ん
で両側に１次コイルＰから等距離に配置されており、コ
イルの形状、巻数を同じとされている。なお、１次コイ
ルと２次コイルの形状、巻数は同じとする必要は無い。
コイルＳ１、Ｓ２からなる検出部が設置されている。２
次コイルＳ１と２次コイルＳ２は、１次コイルＰを挟ん
で両側に１次コイルＰから等距離に配置されており、コ
イルの形状、巻数を同じとされている。なお、１次コイ
ルと２次コイルの形状、巻数は同じとする必要は無い。
【００１８】発振器２は所定の周波数、所定の振幅の正
弦波を発振しており、その出力は電流増幅器３によって
増幅され、１次コイルＰを励振するようになっている。
１次コイルＰから発生する磁束の一部は、図の破線で示
すように２次コイルＳ１、Ｓ２中を通過するので、各２
次コイルからは電圧が発生する。各２次コイルＳ１、Ｓ
２の巻線の１端は共通に接地され、他端は差動増幅器４
に入力される。差動増幅器４の出力は、２次コイルＳ１
と２次コイルＳ２の出力電圧の差分に比例しており、位
相検波器５に入力される。
弦波を発振しており、その出力は電流増幅器３によって
増幅され、１次コイルＰを励振するようになっている。
１次コイルＰから発生する磁束の一部は、図の破線で示
すように２次コイルＳ１、Ｓ２中を通過するので、各２
次コイルからは電圧が発生する。各２次コイルＳ１、Ｓ
２の巻線の１端は共通に接地され、他端は差動増幅器４
に入力される。差動増幅器４の出力は、２次コイルＳ１
と２次コイルＳ２の出力電圧の差分に比例しており、位
相検波器５に入力される。
【００１９】発振器２の出力は移相器６により所定位相
だけシフトされ、位相検波の基準として位相検波器５に
入力される。位相検波器５は、移相器６からの入力に同
期して、差動増幅器４からの入力を同期整流する。同期
整流された出力は、位置演算器７に出力され、被検出体
１の位置が出力される。
だけシフトされ、位相検波の基準として位相検波器５に
入力される。位相検波器５は、移相器６からの入力に同
期して、差動増幅器４からの入力を同期整流する。同期
整流された出力は、位置演算器７に出力され、被検出体
１の位置が出力される。
【００２０】図２は、図１に示す実施の形態の作動原理
を説明する図である。１次コイルＰにより発生する磁束
をΦとし、１次コイルＰと２次コイルＳ１の相互インダ
クタンスをＭ１、１次コイルＰと２次コイルＳ２の相互
インダクタンスをＭ２とする。そして、２次コイルＳ
１、Ｓ２の巻数をそれぞれＮS1、ＮS2とすると、２次コ
イルＳ１、Ｓ２に励起される電圧Ｅ１、Ｅ２は、それぞ
れ E1=NS1・d(Φ・M1)/dt …(1) E1=NS2・d(Φ・M2)/dt …(2) となる。ここで、ＮS1＝ＮS2＝Ｎとし、かつ、Ｍ１、Ｍ
２の変化はΦの変化に比して周期が長いことを考える
と、差動増幅器の出力は E=N・(M1-M2)・dΦ/dt …(3) となる。よって、位相検波器の出力は、（Ｍ１−Ｍ２）
の値に比例する。
を説明する図である。１次コイルＰにより発生する磁束
をΦとし、１次コイルＰと２次コイルＳ１の相互インダ
クタンスをＭ１、１次コイルＰと２次コイルＳ２の相互
インダクタンスをＭ２とする。そして、２次コイルＳ
１、Ｓ２の巻数をそれぞれＮS1、ＮS2とすると、２次コ
イルＳ１、Ｓ２に励起される電圧Ｅ１、Ｅ２は、それぞ
れ E1=NS1・d(Φ・M1)/dt …(1) E1=NS2・d(Φ・M2)/dt …(2) となる。ここで、ＮS1＝ＮS2＝Ｎとし、かつ、Ｍ１、Ｍ
２の変化はΦの変化に比して周期が長いことを考える
と、差動増幅器の出力は E=N・(M1-M2)・dΦ/dt …(3) となる。よって、位相検波器の出力は、（Ｍ１−Ｍ２）
の値に比例する。
【００２１】Ｍ１、Ｍ２の値は被検出体の位置に応じて
変化するので、位相検波器の出力電圧と被検出体の位置
には一定の関係がある。よって、この関係を予め調べて
おけば、位相検波器の出力電圧から被検出体の位置を検
出することができる。
変化するので、位相検波器の出力電圧と被検出体の位置
には一定の関係がある。よって、この関係を予め調べて
おけば、位相検波器の出力電圧から被検出体の位置を検
出することができる。
【００２２】相互インダクタンスＭ１、Ｍ２は温度変化
に応じて変化するが、本発明においては２つの２次コイ
ルの出力の差分を演算しているので、変化が相殺されて
温度ドリフトは問題にならないほど小さくなる。また、
２次コイルＳ１、Ｓ２からの出力電圧の位相は、被検出
体の電気伝導度、透磁率、検出部と被検出体との距離、
１次コイルと２次コイルの距離等によって異なる。よっ
て、移相器６を調節して、同期整流の基準となる位相
を、被検出体の位置変化を敏感に反映し、被検出体の電
気伝導度変化、透磁率変化、検出部と被検出体との距離
変化を反映しないような位相とすることにより、安定し
た測定が行えるようにする。
に応じて変化するが、本発明においては２つの２次コイ
ルの出力の差分を演算しているので、変化が相殺されて
温度ドリフトは問題にならないほど小さくなる。また、
２次コイルＳ１、Ｓ２からの出力電圧の位相は、被検出
体の電気伝導度、透磁率、検出部と被検出体との距離、
１次コイルと２次コイルの距離等によって異なる。よっ
て、移相器６を調節して、同期整流の基準となる位相
を、被検出体の位置変化を敏感に反映し、被検出体の電
気伝導度変化、透磁率変化、検出部と被検出体との距離
変化を反映しないような位相とすることにより、安定し
た測定が行えるようにする。
【００２３】この実施の形態において、被検出体１の大
きさが２つの２次コイルの間隔以下である場合には、被
検出体１の中心位置を検出することができる。被検出体
１の大きさが２つの２次コイルの間隔に比べて十分大き
い場合には、１つの２次コイルを被検出体１の表面に対
向する位置に、他の２次コイルを被検出体のエッジから
外れた位置に置くことにより、被検出体のエッジを検出
することができる。
きさが２つの２次コイルの間隔以下である場合には、被
検出体１の中心位置を検出することができる。被検出体
１の大きさが２つの２次コイルの間隔に比べて十分大き
い場合には、１つの２次コイルを被検出体１の表面に対
向する位置に、他の２次コイルを被検出体のエッジから
外れた位置に置くことにより、被検出体のエッジを検出
することができる。
【００２４】被検出体１の大きさが２つの２次コイルの
間隔に比べて十分大きい場合には、１つの検出器で被検
出体の中心位置を検出することはできない。よって、こ
の場合には、図１に示すような位置検出器を、被検出体
の両エッジ近傍に配置し、両エッジの位置を検出して、
それから演算により中心位置を検出するようにする。
間隔に比べて十分大きい場合には、１つの検出器で被検
出体の中心位置を検出することはできない。よって、こ
の場合には、図１に示すような位置検出器を、被検出体
の両エッジ近傍に配置し、両エッジの位置を検出して、
それから演算により中心位置を検出するようにする。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図を用いて説明す
る。図３は実施例に用いた検出部と被検出体の関係を示
す図である。検出部は100mm×90mmのホルダーに３つの
コイルを20mm間隔で保持した構造とし、中心のコイルを
１次コイルＰ、両側のコイルを２次コイルＳ１、Ｓ２と
して用いた。各コイルは直径７mmのガラスエポキシ材に
320ターンの銅線を巻回したものとした。１次コイルＰ
には、周波数50ＫHz、30Ｖp-pの正弦波電圧を印加し
た。被検出体１として厚さ70μｍ、長さ200mmのアルミ
箔を用いた。幅は、40mm、50mmの２水準とし、各々につ
いて調査を行った。
る。図３は実施例に用いた検出部と被検出体の関係を示
す図である。検出部は100mm×90mmのホルダーに３つの
コイルを20mm間隔で保持した構造とし、中心のコイルを
１次コイルＰ、両側のコイルを２次コイルＳ１、Ｓ２と
して用いた。各コイルは直径７mmのガラスエポキシ材に
320ターンの銅線を巻回したものとした。１次コイルＰ
には、周波数50ＫHz、30Ｖp-pの正弦波電圧を印加し
た。被検出体１として厚さ70μｍ、長さ200mmのアルミ
箔を用いた。幅は、40mm、50mmの２水準とし、各々につ
いて調査を行った。
【００２６】図４に、被検出体中心と１次コイルＰ中心
との相対的な位置偏差（横軸、mm）と位相検波器の出力
（縦軸、Ｖ）との関係を示す。実線は被検出体の幅が40
mm、破線は被検出体の幅が50mmの場合のデータである。
との相対的な位置偏差（横軸、mm）と位相検波器の出力
（縦軸、Ｖ）との関係を示す。実線は被検出体の幅が40
mm、破線は被検出体の幅が50mmの場合のデータである。
【００２７】図４を見ると、被検出体の幅が40mmの場合
は、被検出体中心と１次コイル中心との相対的な位置偏
差が±10mmまで、被検出体の幅が50mmの場合は、被検出
体中心と１次コイル中心との相対的な位置偏差が±15mm
までは、被検出体中心と１次コイル中心との相対的な位
置偏差と位相検波器の出力が単調な関係にあり、よっ
て、位相検波器の出力より被検出体の中心位置を検出す
ることができることが分かる。
は、被検出体中心と１次コイル中心との相対的な位置偏
差が±10mmまで、被検出体の幅が50mmの場合は、被検出
体中心と１次コイル中心との相対的な位置偏差が±15mm
までは、被検出体中心と１次コイル中心との相対的な位
置偏差と位相検波器の出力が単調な関係にあり、よっ
て、位相検波器の出力より被検出体の中心位置を検出す
ることができることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被検出体に面して一方の側にのみ検出部を設ければよい
ので、設置条件が緩和される。また、水蒸気や粉塵等、
環境の影響を受けずに測定を行うことができる。さら
に、励振電圧に同期しないノイズ等の影響を除去するこ
とができると共に、被検出体の電気伝導度の変化、透磁
率の変化、検出部と被検出体との距離の変化等の影響を
受けにくくすることができる。
被検出体に面して一方の側にのみ検出部を設ければよい
ので、設置条件が緩和される。また、水蒸気や粉塵等、
環境の影響を受けずに測定を行うことができる。さら
に、励振電圧に同期しないノイズ等の影響を除去するこ
とができると共に、被検出体の電気伝導度の変化、透磁
率の変化、検出部と被検出体との距離の変化等の影響を
受けにくくすることができる。
【図１】本発明の実施の形態の１例である位置検出器の
構成を示す概略ブロック図である。
構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す実施の形態の作動原理を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例に用いた検出部と被検出体の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図４】図３に示す実施例において得られた、被検出体
中心と１次コイル中心との相対的な位置偏差と位相検波
器の出力との関係を示す図である。
中心と１次コイル中心との相対的な位置偏差と位相検波
器の出力との関係を示す図である。
１…被検出体 ２…発振器 ３…電流増幅器 ４…差動増幅器 ５…位相検波器 ６…移相器 ７…位置演算器 Ｐ…１次コイル Ｓ１、Ｓ２…２次コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 導電体の中心位置又は端部の位置を検出
する位置検出器であって、所定電圧と所定周波数を有す
る励振電源で励振される１次コイルと、当該１次コイル
の両側に設けられた２つの２次コイルと、当該２つの２
次コイルから発生する電圧の差分電圧を検出する差分手
段と、当該差分電圧を整流する整流手段と、整流された
差分電圧の大きさより、導電体の中心位置又は端部の位
置を算出する位置算出手段とを有してなることを特徴と
する位置検出器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の位置検出器であって、
前記整流手段が、前記差分電圧を、前記励振電圧と所定
の位相差を有する信号で位相検波するものであることを
特徴とする位置検出装置。 - 【請求項３】 導電体の中心位置を検出する位置検出器
であって、被測定導電体の両端位置をそれぞれ検出する
１対の、請求項１又は請求項２に記載の位置検出器と、
各位置検出器の出力の差から、導電体の中心位置を算出
する中心位置算出手段とを有してなることを特徴とする
位置検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31695399A JP2001133207A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31695399A JP2001133207A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 位置検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133207A true JP2001133207A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18082785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31695399A Pending JP2001133207A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 位置検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133207A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008197124A (ja) * | 2004-03-04 | 2008-08-28 | Zircon Corp | レシオメトリックスタッドセンサ |
| WO2014064982A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | オリンパス株式会社 | 慣性駆動アクチュエータ |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31695399A patent/JP2001133207A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008197124A (ja) * | 2004-03-04 | 2008-08-28 | Zircon Corp | レシオメトリックスタッドセンサ |
| WO2014064982A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | オリンパス株式会社 | 慣性駆動アクチュエータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040813 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041202 |