JP2001235307A - Rotary type position detecting apparatus - Google Patents

Rotary type position detecting apparatus

Info

Publication number
JP2001235307A
JP2001235307A JP2000070795A JP2000070795A JP2001235307A JP 2001235307 A JP2001235307 A JP 2001235307A JP 2000070795 A JP2000070795 A JP 2000070795A JP 2000070795 A JP2000070795 A JP 2000070795A JP 2001235307 A JP2001235307 A JP 2001235307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
voltage
rotation
reference voltage
predetermined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000070795A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4390348B2 (en
JP2001235307A5 (en
Inventor
Tadatoshi Goto
忠敏 後藤
Kazuya Sakamoto
和也 坂元
Hiroshi Sakamoto
宏 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2000070795A priority Critical patent/JP4390348B2/en
Publication of JP2001235307A publication Critical patent/JP2001235307A/en
Publication of JP2001235307A5 publication Critical patent/JP2001235307A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4390348B2 publication Critical patent/JP4390348B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make small and simplify a detecting apparatus. SOLUTION: Coils 11 and 12 which are excited by a predetermined ac signal are arranged in a stator portion 10 and no secondary coil is provided. A rotor portion 20 is provided with a magnetism-responsive member 21 made of a magnetic body or an electrical conductor of a predetermined shape such that the impedance of each of the coils 11 and 12 is varied depending on a rotational position θ. As the impedance varies, the terminal-to-terminal voltage of each of the coils 11 and 12 increases or decreases over a predetermined range of rotational angles. A reference voltage corresponding to the mid point of the increase or decrease is generated by an ac-excited coil 13 provided in a position where it is unaffected by the rotational position θ, and the reference voltage is computed with a voltage taken out of each of the coils 11 and 12, whereby first and second ac output signals, sinθsinωt and cosθsinωt, are generated having first and second periodical amplitude functions as amplitude factors which oscillate toward the positive and negative sides with a zero point serving as the center. The rotational position θ is detected from this amplitude phase component θ.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、交流励磁される
コイルとこのコイルに対して相対的に変位する磁性体又
は導電体とを含んで構成される回転型位置検出装置に関
し、1回転又は所定角度範囲にわたる回転位置の検出に
適したものであり、特に、1相の交流で励磁される1次
コイルのみを使用して複数相の振幅関数特性を示す出力
交流信号を検出対象回転位置に応じて生成するものに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary type position detecting device comprising a coil which is AC-excited and a magnetic material or a conductor relatively displaced with respect to the coil. It is suitable for detecting a rotational position over an angle range. In particular, an output AC signal showing an amplitude function characteristic of a plurality of phases using only a primary coil excited by one-phase AC is used in accordance with a rotational position to be detected. And what it produces.

【0002】[0002]

【従来の技術】誘導型の回転位置検出装置として、1相
励磁入力で2相出力(サイン相とコサイン相の出力)を
生じるものは「レゾルバ」として知られており、1相励
磁入力で3相出力(120度ずれた3相)を生じるもの
は「シンクロ」として知られている。最も古いタイプの
在来型のレゾルバは、ステータ側に90度の機械角で直
交する2極(サイン極とコサイン極)の2次巻線を配
し、ロータ側に1次巻線を配したものである。このよう
なタイプのレゾルバはロータの1次巻線に電気的にコン
タクトするためのブラシを必要としているので、これが
欠点となっている。これに対して、ブラシを不要とした
ブラシレス・レゾルバの存在も知られている。ブラシレ
ス・レゾルバは、ロータ側においてブラシに代わる回転
トランスを設けたものである。しかし、このようなブラ
シレス・レゾルバはロータ側に回転トランスを具備する
構成の故に、装置を小型化することが困難であり、小型
化には限度があるし、また、回転トランスの分だけ装置
構成部品点数が増すので製造コストの上昇にもつながっ
てしまう。
2. Description of the Related Art As an inductive type rotational position detecting device, a device which generates a two-phase output (a sine phase and a cosine phase output) by a one-phase excitation input is known as a "resolver". Those that produce phase outputs (three phases shifted by 120 degrees) are known as "synchros". The oldest type conventional resolver has a secondary winding of two poles (sine and cosine) orthogonal to each other at a mechanical angle of 90 degrees on the stator side and a primary winding on the rotor side. Things. This type of resolver is disadvantageous because it requires a brush to make electrical contact with the primary winding of the rotor. On the other hand, a brushless resolver that does not require a brush is also known. The brushless resolver is provided with a rotary transformer instead of a brush on the rotor side. However, since such a brushless resolver has a configuration in which a rotary transformer is provided on the rotor side, it is difficult to reduce the size of the device, and there is a limit to the reduction in size. The increase in the number of parts leads to an increase in manufacturing costs.

【0003】一方、ステータ側の複数の凸極に1次巻線
と2次巻線を配し、ロータを所定形状(偏心円形状、あ
るいは楕円形状、あるいは突起を持つ形状)の磁性体で
構成し、ステータ凸極とロータ磁性体との間のギャップ
が回転位置に応じて変化することに基づき、回転位置に
応じた磁気抵抗変化を生成し、これに応じた出力信号を
得るようにした、無接触式・可変磁気抵抗型の回転位置
検出装置が、古くは商品名「マイクロシン」として知ら
れている。また、同様の可変磁気抵抗原理に基づく回転
位置検出装置が、例えば、特開昭55−46862号、
特開昭55−70406号、特開昭59−28603号
などにおいて示されている。なお、この場合、出力信号
に基づく位置検出方式は、位相方式(検出した位置デー
タが出力信号の電気的位相角に対応している方式)と電
圧方式(検出した位置データが出力信号の電圧レベルに
対応している方式)のどちらもが知られている。例え
ば、位相方式を採用する場合は、2相励磁入力又は3相
励磁入力等、異なる機械角で配置された各1次巻線を位
相のずれた複数相で励磁し、回転位置に応じて電気的位
相角がずれた1相の出力信号を生ずる。また、電圧方式
を採用する場合は、1次巻線と2次巻線の関係が上記位
相方式とは逆になり、上記「レゾルバ」のように1相励
磁入力で複数相出力を生ずる。
On the other hand, a primary winding and a secondary winding are arranged on a plurality of salient poles on the stator side, and the rotor is made of a magnetic material having a predetermined shape (an eccentric shape, an elliptical shape, or a shape having protrusions). Then, based on the gap between the stator salient pole and the rotor magnetic body changing according to the rotational position, a magnetoresistance change according to the rotational position is generated, and an output signal corresponding to this is obtained. 2. Description of the Related Art A non-contact type variable magnetic resistance type rotational position detecting device has been known as a product name “Micro Shin” in old times. Further, a rotational position detecting device based on the same variable magnetoresistance principle is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-46862.
This is shown in JP-A-55-70406 and JP-A-59-28603. In this case, the position detection method based on the output signal includes a phase method (a method in which the detected position data corresponds to the electrical phase angle of the output signal) and a voltage method (the detected position data indicates the voltage level of the output signal). ) Are known. For example, when the phase method is adopted, the primary windings arranged at different mechanical angles, such as a two-phase excitation input or a three-phase excitation input, are excited in a plurality of phases shifted in phase, and an electric power is supplied according to the rotational position. A single-phase output signal having a shifted phase angle is generated. When the voltage method is adopted, the relationship between the primary winding and the secondary winding is opposite to that of the above-mentioned phase method, and a single-phase excitation input produces a plurality of phase outputs as in the above-mentioned "resolver".

【0004】「レゾルバ」のように1相励磁入力で複数
相出力を生ずる回転位置検出装置においては、典型的に
は、サイン相出力とコサイン相出力の2相出力を生じる
ように構成されている。そのために、従来の無接触式・
可変磁気抵抗型のレゾルバタイプの回転位置検出装置
は、最低でもステータは4極構成とされ、各極が機械角
で90度の間隔で配置され、第1の極をサイン相とする
と、それから90度離れた第2の極はコサイン相とさ
れ、更に90度離れた第3の極はマイナスサイン相とさ
れ、更に90度離れた第4の極はマイナスコサイン相と
される。その場合、各ステータ極に対して回転に応じた
磁気抵抗変化を生じさせるためにロータは、磁性体又は
導電体からなり、その形状が偏心円形状や楕円形状ある
いは歯車形状等の周期的な形状に形成される。そして、
各ステータ極には1次コイルと2次コイルが設けられ、
各ステータ極とロータ間のギャップがロータの回転位置
に対応して変化することにより該ステータ極を通る磁気
回路の磁気抵抗が変化し、これに基づき該ステータ極に
おける1次コイルと2次コイルとの間の磁気結合度が回
転位置に対応して変化し、こうして回転位置に対応する
出力信号が2次コイルに誘導されるようにしており、各
ステータ極の出力信号のピーク振幅特性は周期的関数特
性を示す。
In a rotational position detecting device such as a "resolver" which generates a plurality of phase outputs by one-phase excitation input, it is typically configured to generate a two-phase output of a sine phase output and a cosine phase output. . Therefore, the conventional non-contact type
In the variable magnetic resistance type resolver type rotational position detecting device, at least the stator has a four-pole configuration, each pole is arranged at intervals of 90 degrees in mechanical angle, and the first pole is a sine phase. A second pole separated by 90 degrees is a cosine phase, a third pole further separated by 90 degrees is a minus sine phase, and a fourth pole further separated by 90 degrees is a minus cosine phase. In this case, the rotor is made of a magnetic material or a conductor, and the shape thereof is a periodic shape such as an eccentric circular shape, an elliptical shape, or a gear shape in order to cause a magnetic resistance change according to the rotation of each stator pole. Formed. And
Each stator pole is provided with a primary coil and a secondary coil,
When the gap between each stator pole and the rotor changes in accordance with the rotational position of the rotor, the magnetic resistance of the magnetic circuit passing through the stator pole changes, and based on this, the primary coil and the secondary coil in the stator pole change. The degree of magnetic coupling during the rotation varies in accordance with the rotational position, and an output signal corresponding to the rotational position is induced in the secondary coil. The peak amplitude characteristic of the output signal of each stator pole is periodic. Shows function characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の無
接触式・可変磁気抵抗型のレゾルバタイプの回転位置検
出装置は、1次コイルと2次コイルを設ける1次−2次
誘導タイプであるために、コイル数が多くなり、故に、
構造を小型化するのに限度があり、また、コストを低減
するのにも限度があった。更に、従来の回転位置検出装
置は、複数のステータ極が1回転の全体にわたって均等
間隔で配置される構成であるため、その構造上の制限か
ら適用可能な場所やスペースに限度があった。また、従
来の回転位置検出装置においては、サインとコサインの
2相出力を得る場合であっても、ステータを単純な2極
構成とすることはできず、4極構成としなければならな
かったので、構造を小型化するのに限度があった。
The above-mentioned conventional non-contact, variable reluctance type resolver type rotational position detecting device is a primary-secondary induction type in which a primary coil and a secondary coil are provided. Because of that, the number of coils increases, and therefore,
There is a limit in reducing the size of the structure and a limit in reducing the cost. Furthermore, since the conventional rotation position detecting device has a configuration in which a plurality of stator poles are arranged at equal intervals throughout one rotation, there is a limit in an applicable place and space due to a structural limitation. Further, in the conventional rotational position detecting device, even when a two-phase output of sine and cosine is obtained, the stator cannot have a simple two-pole configuration and must have a four-pole configuration. However, there is a limit in miniaturizing the structure.

【0006】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、小型かつシンプルな構造を持つ回転型位置検出装置
を提供しようとするものである。また、利用可能な位相
角範囲を広くとることができ、更には、検出対象の変位
が微小でも高分解能での検出が可能であり、温度特性の
補償も容易な、回転型位置検出装置を提供しようとする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has as its object to provide a rotary type position detecting device having a small and simple structure. In addition, the present invention provides a rotary type position detection device that can widen the range of usable phase angles, and can detect with high resolution even when the displacement of a detection target is minute, and can easily compensate for temperature characteristics. What you want to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点に係
る回転型位置検出装置は、交流信号で励磁される少なく
とも1つのコイルを配置してなるコイル部と、前記コイ
ル部に対して相対的に回転変位するよう配置された磁気
応答部材であって、検出対象の回転に応じて該部材と前
記コイル部との相対的回転位置が変化し、この相対的回
転位置に応じて前記コイルのインピーダンスを変化さ
せ、このインピーダンス変化に基づき前記相対的回転位
置が所定の回転角範囲にわたって変化する間で前記コイ
ルの端子間電圧が増減変化するようにしたものと、所定
の基準電圧を発生する回路と、前記コイルに生じる電圧
を取り出し、前記基準電圧と演算することで、所定の周
期的振幅関数を振幅係数として持つ交流出力信号を少な
くとも2つ生成する演算回路であって、前記各交流出力
信号の前記周期的振幅関数はその周期特性において所定
位相だけ異なっているものとを具える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary position detecting apparatus comprising: a coil portion having at least one coil excited by an AC signal; A magnetically responsive member arranged to be relatively rotationally displaced, wherein a relative rotational position between the member and the coil portion changes in accordance with the rotation of the detection target, and the coil rotates in accordance with the relative rotational position. A voltage between the terminals of the coil increases or decreases while the relative rotational position changes over a predetermined rotation angle range based on the impedance change, and a predetermined reference voltage is generated. A circuit and a voltage generated in the coil are extracted and calculated with the reference voltage to generate at least two AC output signals having a predetermined periodic amplitude function as an amplitude coefficient. A calculation circuit, wherein the periodic amplitude function of the AC output signal comprises a what is different by a predetermined phase in the cycle characteristics.

【0008】磁気応答部材は、典型的には、磁性体及び
導電体の少なくとも一方を含んでなるものである。磁気
応答部材が磁性体からなる場合は、該部材のコイルに対
する近接の度合いが増すほど、該コイルのインダクタン
スが増加して、該コイルの電気的インピーダンスが増加
し、該コイルに生じる電圧(すなわち端子間電圧)が増
加する。反対に、該磁気応答部材のコイルに対する近接
の度合いが減少するほど、該コイルのインダクタンスが
減少して、該コイルの電気的インピーダンスが減少し、
該コイルの端子間電圧が減少する。こうして、検出対象
の回転に伴い、コイルに対する磁気応答部材の相対的回
転位置が所定の回転角範囲にわたって変化する間で該コ
イルの端子間電圧は、増減変化することになる。
[0008] The magnetic response member typically includes at least one of a magnetic material and a conductor. When the magnetic response member is made of a magnetic material, as the degree of proximity of the member to the coil increases, the inductance of the coil increases, the electrical impedance of the coil increases, and the voltage (ie, terminal) generated in the coil increases. Voltage) increases. Conversely, as the degree of proximity of the magnetically responsive member to the coil decreases, the inductance of the coil decreases and the electrical impedance of the coil decreases,
The voltage between the terminals of the coil decreases. In this way, the voltage between the terminals of the coil increases or decreases while the relative rotation position of the magnetic response member with respect to the coil changes over a predetermined rotation angle range with the rotation of the detection target.

【0009】ここで、コイルを流れる交流信号をsin
ωtで示し、一例として、この増減変化によって生ずる
振幅係数成分を、回転角θを変数とする関数A(θ)で
示すと、コイルの端子間電圧はA(θ)sinωtで表
すことができる。この場合、振幅係数成分A(θ)は回
転に伴って増減変化はするが、その値は正の値しかとら
ない。例えば、この振幅係数成分A(θ)の増減変化の
カーブがサインカーブに近似する特性を示すとし、その
ピーク値をPとすると、A(θ)=P0+Psinθの
ような式で典型的には示されるものである。ここで、P
0≧Pである。すなわち、Psinθの値を或るオフセ
ット値P0でプラス方向にオフセットしたような特性で
ある。
Here, the AC signal flowing through the coil is sin
When the amplitude coefficient component generated by the increase / decrease change is represented by a function A (θ) using the rotation angle θ as a variable, the voltage between the terminals of the coil can be represented by A (θ) sinωt. In this case, the amplitude coefficient component A (θ) increases or decreases with rotation, but its value is only a positive value. For example, assuming that the curve of the increase / decrease change of the amplitude coefficient component A (θ) shows a characteristic approximating a sine curve, and assuming that the peak value is P, a typical expression is A (θ) = P 0 + Psin θ. Is shown. Where P
0 ≧ P. That is, the characteristic is such that the value of Psin θ is offset in the plus direction by a certain offset value P 0 .

【0010】本発明の第1の観点によれば、所定の基準
電圧を発生し、前記コイルの端子間電圧を取り出して、
前記基準電圧と演算することで、所定の周期的振幅関数
を振幅係数として持つ交流出力信号を生成するようにし
たことを特徴としている。例えば基準電圧をP0sin
ωtとすれば、引き算によって、 A(θ)sinωt−P0sinωt =(P0+Psinθ)sinωt−P0sinωt =Psinθsinωt が得られ、1つのコイルの出力信号と基準電圧とを演算
することで、振幅係数成分が正負に振れる真のサイン関
数sinθ(又はコサイン関数)の振幅係数特性を示す
出力信号を得ることができる。従って、本発明によれ
ば、コイル構成が簡単である。更に、本発明によれば、
1次コイルのみを設ければよく、2次コイルは不要であ
るため、一層、小型かつシンプルな構造の回転型位置検
出装置を提供することができる。
According to a first aspect of the present invention, a predetermined reference voltage is generated, a voltage between terminals of the coil is taken out,
By calculating with the reference voltage, an AC output signal having a predetermined periodic amplitude function as an amplitude coefficient is generated. For example, if the reference voltage is P 0 sin
if .omega.t, subtraction by, A (θ) sinωt-P 0 sinωt = (P 0 + Psinθ) sinωt-P 0 sinωt = Psinθsinωt is obtained by calculating the output signal and the reference voltage of one coil, An output signal indicating the amplitude coefficient characteristic of a true sine function sin θ (or cosine function) in which the amplitude coefficient component swings positive or negative can be obtained. Therefore, according to the present invention, the coil configuration is simple. Further, according to the present invention,
Since only the primary coil needs to be provided and the secondary coil is unnecessary, a rotary type position detecting device having a smaller and simpler structure can be provided.

【0011】本発明の一実施形態としては、前記コイル
部は、前記相対的回転位置の変化方向に沿って所定角度
だけずらされて配置された2つの前記コイルを有し、前
記基準電圧を発生する回路は、前記コイルに生じる電圧
の増減変化の中点に対応する基準電圧(例えば上記P0
sinωt)を発生するものであり、前記演算回路は、
前記2つのコイルのうち第1のコイルの端子間電圧から
前記基準電圧を減算することで、該基準電圧分の電圧オ
フセットを解消し、零点を中心にして正負に振れる第1
の周期的振幅関数を振幅係数として持つ第1の交流出力
信号(例えばsinθsinωt)を生成し、前記2つ
のコイルのうち第2のコイルの端子間電圧から前記基準
電圧を減算することで、該基準電圧分の電圧オフセット
を解消し、零点を中心にして正負に振れる第2の周期的
振幅関数を振幅係数として持つ第2の交流出力信号(例
えばcosθsinωt)を生成するものである。この
場合、2つのコイルを設けるだけで、レゾルバと同様の
サイン相出力信号(sinθsinωt)とコサイン相
出力信号(cosθsinωt)を得ることができる。
According to one embodiment of the present invention, the coil section has two coils arranged at a predetermined angle along the direction of change of the relative rotational position, and generates the reference voltage. The reference circuit (for example, P 0) corresponds to the midpoint of the increase or decrease in the voltage generated in the coil.
sinωt), and the arithmetic circuit comprises:
By subtracting the reference voltage from the voltage between the terminals of the first coil of the two coils, a voltage offset corresponding to the reference voltage is eliminated, and the first voltage swings positive or negative around the zero point.
A first AC output signal (for example, sinθsinωt) having a periodic amplitude function as an amplitude coefficient is generated, and the reference voltage is subtracted from a voltage between terminals of a second coil of the two coils, thereby obtaining the reference voltage. A second AC output signal (for example, cos θ sin ωt) having a second periodic amplitude function that swings positive and negative around the zero point as an amplitude coefficient by eliminating a voltage offset corresponding to the voltage is generated. In this case, the sine phase output signal (sin θ sin ωt) and the cosine phase output signal (cos θ sin ωt) can be obtained just by providing two coils.

【0012】本発明の別の実施形態としては、前記演算
回路は、1つの前記コイルに生じる電圧と前記基準電圧
とを用いて所定の第1の演算及び第2の演算をそれぞれ
行うことで、第1の振幅関数を振幅係数として持つ第1
の交流出力信号と、第2の振幅関数を振幅係数として持
つ第2の交流出力信号とをそれぞれ生成する。この場合
は、追って詳しく説明するように、所定の限られた機械
的回転角範囲の回転変位に関して、360度フルの位相
検出スケールではなく、所定の限られた範囲内の位相検
出スケールで(例えば90度の範囲)位置検出データを
得ることができる。すなわち、ただ1つのコイルを用い
るだけで、所定の限られた範囲内の検出スケールではあ
るが、レゾルバと同様の2つの交流出力信号、つまりサ
イン相出力信号(sinθsinωt)とコサイン相出
力信号(cosθsinωt)、を得ることができる。
In another embodiment of the present invention, the arithmetic circuit performs predetermined first and second arithmetic operations using a voltage generated in one coil and the reference voltage, respectively. A first having a first amplitude function as an amplitude coefficient
, And a second AC output signal having a second amplitude function as an amplitude coefficient. In this case, as will be described in detail later, with respect to the rotational displacement in the predetermined limited mechanical rotation angle range, instead of the 360-degree full phase detection scale, the phase detection scale within the predetermined limited range (for example, (Range of 90 degrees) Position detection data can be obtained. That is, although only one coil is used and the detection scale is within a predetermined limited range, two AC output signals similar to the resolver, that is, a sine phase output signal (sin θ sin ωt) and a cosine phase output signal (cos θ sin ωt) ), Can be obtained.

【0013】一実施形態として、前記基準電圧を発生す
る回路は、前記磁気応答部材の変位の影響を受けない位
置に配置された所定インピーダンスのコイル(ダミーコ
イル)を含んでいてよい。そのようなダミーコイルを用
いることにより、前記コイル部に設けられた検出用のコ
イルの温度ドリフト特性の補償に役立つ。勿論、基準電
圧を発生する回路は、コイルに限らず、抵抗等、その他
適宜の構成からなる電圧生成回路を使用してよい。
[0013] In one embodiment, the circuit for generating the reference voltage may include a coil (dummy coil) having a predetermined impedance disposed at a position not affected by the displacement of the magnetic response member. The use of such a dummy coil is useful for compensating the temperature drift characteristics of the detection coil provided in the coil unit. Of course, the circuit that generates the reference voltage is not limited to a coil, and a voltage generation circuit having a suitable configuration such as a resistor may be used.

【0014】一実施形態として、前記コイル部が、1回
転内の限られた所定の角度範囲に設けられており、該限
られた所定の角度範囲における回転位置の検出を行うの
に適するようになっていてよい。このような偏ったコイ
ル部の配置は、既存の機械内に本発明に係る回転型位置
検出装置を後から設置するような場合に有効である。例
えば、検出対象回転軸における所定の角度範囲において
は既に障害物が存在していて、1回転フルにわたるステ
ータコイルの設置が不可能なような場合、障害物が存在
していない角度範囲の場所に偏った配置のコイル部を設
置することができるので有利である。
In one embodiment, the coil portion is provided in a limited predetermined angle range within one rotation, and is suitable for detecting a rotational position in the limited predetermined angle range. It may be. Such a biased arrangement of the coil portions is effective when the rotary position detecting device according to the present invention is installed later in an existing machine. For example, if an obstacle already exists in a predetermined angle range of the rotation axis to be detected and it is impossible to install the stator coil over one full rotation, a position in the angle range where no obstacle exists does not exist. This is advantageous because it is possible to install a coil part having a biased arrangement.

【0015】なお、磁気応答部材として、銅のような良
導電体を使用した場合は、渦電流損によってコイルのイ
ンダクタンスが減少し、磁気応答部材の近接に応じてコ
イルの端子間電圧が減少することになる。この場合も、
上記と同様に検出することが可能である。磁気応答部材
として、磁性体と導電体を組合わせたハイブリッドタイ
プのものを用いてもよい。
When a good conductor such as copper is used as the magnetic response member, the inductance of the coil decreases due to eddy current loss, and the voltage between the terminals of the coil decreases in accordance with the proximity of the magnetic response member. Will be. Again,
Detection can be performed in the same manner as described above. As the magnetic response member, a hybrid type in which a magnetic body and a conductor are combined may be used.

【0016】本発明の第2の観点に従う回転型位置検出
装置は、交流信号で励磁される少なくとも2対のコイル
を配置してなるコイル部であって、1つのコイル対にお
ける各コイルは所定の回転角に対応する間隔で離隔され
て配置されており、前記コイル部に対して相対的に回転
変位するよう配置された磁気応答部材であって、検出対
象の回転に応じて該部材と前記コイル部との相対的回転
位置が変化し、この相対的回転位置に応じて前記コイル
のインピーダンスを変化させ、このインピーダンス変化
に基づき前記相対的回転位置が所定の回転角範囲にわた
って変化する間で前記コイルの端子間電圧が増減変化す
るようにし、1つのコイル対における各コイルの端子間
電圧の増減変化が差動的な特性を示すようにしたもの
と、各コイル対毎に各コイルの端子間電圧の差をそれぞ
れ取り出し、所定の周期的振幅関数を振幅係数として持
つ交流出力信号を各コイル対毎に生成する回路であっ
て、前記各交流出力信号の前記周期的振幅関数はその周
期特性において所定位相だけ異なっているものとを具え
る。
A rotary position detecting device according to a second aspect of the present invention is a coil section having at least two pairs of coils excited by an AC signal, wherein each coil in one coil pair is a predetermined coil. A magnetically responsive member that is disposed at a distance corresponding to a rotation angle and that is disposed so as to be rotationally displaced relative to the coil portion, and the member and the coil are disposed in accordance with rotation of a detection target. The relative rotational position of the coil changes in accordance with the relative rotational position, and the impedance of the coil changes in accordance with the relative rotational position. The coil changes while the relative rotational position changes over a predetermined rotational angle range based on the impedance change. And the voltage between terminals of one coil pair shows a differential characteristic, and the voltage between terminals of each coil in one coil pair shows a differential characteristic. A circuit for extracting an AC output signal having a predetermined periodic amplitude function as an amplitude coefficient for each coil pair, extracting the voltage difference between terminals of the coil, and the periodic amplitude function of each AC output signal is The phase characteristics differ from each other by a predetermined phase.

【0017】本発明の第2の観点によれば、例えば1つ
のコイル対をサイン相とすると、該1つのコイル対にお
ける各コイルの端子間電圧の増減変化が差動的な特性を
示すので、一方が(P0+Psinθ)sinωtとす
ると、他方が(P0−Psinθ)sinωtとなる。
その両者の差を取り出すと、 (P0+Psinθ)sinωt−{(P0−Psin
θ)sinωt}=2Psinθsinωt となる。もう一方のコイル対をコサイン相とすると、該
コイル対における各コイルの端子間電圧の増減変化が差
動的な特性を示すことにより、その両者の差を取り出す
と、 (P0+Pcosθ)sinωt−{(P0−Pcos
θ)sinωt}=2Pcosθsinωt となる。このような差動合成原理は、従来知られたレゾ
ルバと共通しているが、従来のレゾルバは、1次及び2
次コイルを必要としていたが、本発明の第2の観点によ
れば、1次コイルのみを設ければよく、2次コイルは不
要であるため、コイル構成が簡単であり、シンプルな構
造の回転型位置検出装置を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, for example, when one coil pair has a sine phase, a change in the voltage between terminals of each coil in the one coil pair exhibits a differential characteristic. If one is to (P 0 + Psinθ) sinωt, the other is a (P 0 -Psinθ) sinωt.
When the difference between the two is taken out, (P 0 + P sin θ) sin ωt − {(P 0 −P sin
θ) sinωt} = 2Psinθsinωt. Assuming that the other coil pair has a cosine phase, the change in the voltage between the terminals of each coil in the coil pair exhibits a differential characteristic. When the difference between the two is taken out, (P 0 + Pcos θ) sinωt− {(P 0 −Pcos
θ) sin ωt} = 2P cos θ sin ωt. Such a differential combining principle is common to a conventionally known resolver, but the conventional resolver has a primary and secondary resolver.
Although the secondary coil is required, according to the second aspect of the present invention, only the primary coil needs to be provided, and the secondary coil is not required. A mold position detecting device can be provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明しよう。図1は、サイン及
びコサイン関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ2つの交
流出力信号において、電気角で0度から360度までの
フルの範囲での振幅変化が得られるようにする実施例を
示す。図1(A)は、この実施例に係る回転型位置検出
装置におけるステータ部10側の検出用コイル11,1
2とロータ部20側の磁気応答部材21との物理的配置
関係の一例を正面略図によって示すもの、同図(B)は
その側断面略図、同図(C)はステータ部10側の検出
用コイル11,12に関連する電気回路及び電子回路の
一例を示すブロック図である。検出対象たる回転軸22
に所定形状、例えば偏心円板状、の磁気応答部材21が
取り付けられて、ロータ部20が構成される。一例とし
て、磁気応答部材21の材質は鉄のような磁性体からな
っているものとして説明を進める。ロータ部20に対し
てスラスト方向に向き合うような形でステータ部10が
配置される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which an amplitude change in a full range of electrical angles from 0 to 360 degrees can be obtained in two AC output signals each having an amplitude indicating a sine and a cosine function characteristic. FIG. 1A shows detection coils 11 and 1 on the stator unit 10 side in the rotary position detection device according to this embodiment.
2 is a schematic front view showing an example of a physical arrangement relationship between the magnetic member 2 and the magnetic response member 21 on the rotor section 20 side. FIG. 2B is a schematic side sectional view thereof, and FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an electric circuit and an electronic circuit related to the coils 11 and 12. Rotary shaft 22 to be detected
A magnetic response member 21 having a predetermined shape, for example, an eccentric disk shape, is attached to the rotor section 20 to form the rotor section 20. As an example, description will be made on the assumption that the material of the magnetic response member 21 is made of a magnetic material such as iron. The stator unit 10 is arranged so as to face the rotor unit 20 in the thrust direction.

【0019】ステータ部10は、検出用コイルとして2
つのコイル11及び12を含んでいる。各コイル11,
12は、ステータ基板14上において円周方向に所定間
隔で離隔して配置されており、この間隔は例えば回転軸
22に関して90度をなすような間隔である。各コイル
11,12は、それぞれ鉄心(磁性体コア)15,16
に巻回されており、コイル内を通る磁束が回転軸22の
軸方向を指向する。各コイル11,12の鉄心15,1
6の端面と、ロータ部20の磁気応答部材21の表面と
の間に空隙が形成され、ロータ部20はステータ部10
に対して非接触で回転する。この空隙の距離は、一定に
保たれるように、ロータ部20とステータ部10の相対
的配置が図示しない機構を介して定められる。ロータ部
20の磁気応答部材21の所定の形状、例えば偏心円板
状、の故に、空隙を介して磁気応答部材21と向き合う
コイル鉄心15,16の端面の面積が、回転位置に応じ
て、変化する。この対向空隙面積の変化によって、鉄心
15,16を通ってコイル11,12を貫く磁束量が変
化し、もって、コイル11,12の自己インダクタンス
が変化する。このインダクタンス変化は、各コイル1
1,12のインピーダンス変化でもある。
The stator section 10 has two coils as detection coils.
It includes two coils 11 and 12. Each coil 11,
Numerals 12 are arranged on the stator substrate 14 at predetermined intervals in the circumferential direction, and this interval is, for example, 90 degrees with respect to the rotating shaft 22. The coils 11 and 12 are iron cores (magnetic cores) 15 and 16 respectively.
The magnetic flux passing through the coil is directed in the axial direction of the rotating shaft 22. Iron core 15,1 of each coil 11,12
6, a gap is formed between the end face of the rotor section 20 and the surface of the magnetic response member 21 of the rotor section 20.
It rotates without contact. The relative distance between the rotor section 20 and the stator section 10 is determined via a mechanism (not shown) so that the distance of the gap is kept constant. Due to the predetermined shape of the magnetic response member 21 of the rotor section 20, for example, an eccentric disk shape, the area of the end faces of the coil cores 15, 16 facing the magnetic response member 21 via the air gap changes according to the rotational position. I do. Due to the change in the facing gap area, the amount of magnetic flux passing through the coils 11 and 12 through the iron cores 15 and 16 changes, thereby changing the self-inductance of the coils 11 and 12. This inductance change is caused by each coil 1
It is also a change in impedance of 1,12.

【0020】ロータ部20の磁気応答部材21の所定の
形状は、理想的なサイン関数のカーブが得られるよう
に、適切に設計される。例えば、回転軸22の1回転に
つき1周期のサイン関数のカーブが得られるようにする
には、その形状は、一般的には上記のように偏心円板に
近いものと言ってもさしつかえないが、正確には、コイ
ルや鉄心形状等の設計条件に応じて、適宜ゆがんだ形状
あるいはハート型に類似した形状となりうることが知ら
れている。この形状をいかに設計するかは本発明の目的
ではなく、かつ、公知/未公知のこの種の可変磁気抵抗
型回転検出器で採用されているロータ形状を採用してよ
いので、ロータ形状についてのこれ以上の言及は差し控
える。重要なことは、ロータ部20の磁気応答部材21
の所定の形状が如何なる形状であるかということではな
く、要するに、ロータ部20の回転位置の変化に応じた
各コイル11,12のインダクタンス変化つまりインピ
ーダンス変化が、理想的なサイン関数のカーブと同じよ
うになるようにできるだけ適切に設計されていればよ
い。
The predetermined shape of the magnetic responsive member 21 of the rotor section 20 is appropriately designed so that an ideal sine function curve is obtained. For example, in order to obtain a curve of a sine function with one cycle for one rotation of the rotating shaft 22, the shape may be generally close to an eccentric disk as described above. It is known that the shape can be appropriately distorted or a shape similar to a heart shape, depending on the design conditions such as the shape of the coil and the iron core. How to design this shape is not the object of the present invention, and the shape of the rotor used in this type of known / unknown variable reluctance type rotation detector may be adopted. No further mention will be made. What is important is that the magnetic responsive member 21
In other words, the change in the inductance of each of the coils 11 and 12, that is, the change in the impedance according to the change in the rotational position of the rotor section 20 is the same as the curve of the ideal sine function. What is necessary is just to be designed appropriately as much as possible.

【0021】図2(A)は、回転角度θの変化に対する
一方のコイル11のインピーダンス変化の理想的なサイ
ン関数のカーブをA(θ)で示している。回転角度θの
変化に対する他方のコイル12のインピーダンス変化の
理想的なサイン関数のカーブをB(θ)で示す。明らか
なように、他方のコイル12は、コイル11に対して9
0度ずれた配置の故に、そのカーブB(θ)はコサイン
関数に相当している。かくして、各カーブA(θ),B
(θ)の増減変化の中点をP0とし、振れの振幅をPと
すると、 A(θ)=P0+Psinθ B(θ)=P0+Pcosθ と表せる。なお、Pは1とみなして省略しても説明上不
都合はないので、以下の説明ではこれを省略することに
する。
FIG. 2A shows an ideal sine function curve of the impedance change of one coil 11 with respect to the change of the rotation angle θ by A (θ). The curve of the ideal sine function of the change in the impedance of the other coil 12 with respect to the change in the rotation angle θ is indicated by B (θ). As can be seen, the other coil 12 is 9
Due to the arrangement shifted by 0 degrees, the curve B (θ) corresponds to a cosine function. Thus, each curve A (θ), B
Assuming that the midpoint of the increase / decrease change of (θ) is P 0 and the amplitude of the shake is P, A (θ) = P 0 + Psin θ B (θ) = P 0 + Pcos θ It should be noted that there is no inconvenience in the description even if P is regarded as 1 and omitted, so that it will be omitted in the following description.

【0022】図1(C)に示すように、各コイル11,
12は、交流発生源30から発生されるの所定の1相の
高周波交流信号(仮にsinωtで示す)によって定電
圧又は定電流で励磁される。各コイル11,12の端子
間電圧をそれぞれVs,Vcで示すと、検出対象たる回
転角θを変数として、これらは下記のように表せる。 Vs=A(θ)sinωt=(P0+sinθ)sin
ωt Vc=B(θ)sinωt=(P0+cosθ)sin
ωt
As shown in FIG. 1C, each coil 11,
Reference numeral 12 is excited with a constant voltage or a constant current by a predetermined one-phase high-frequency AC signal (tentatively indicated by sinωt) generated from an AC generation source 30. If the voltages between the terminals of the coils 11 and 12 are represented by Vs and Vc, respectively, these can be expressed as follows using the rotation angle θ to be detected as a variable. Vs = A (θ) sin ωt = (P 0 + sin θ) sin
ωt Vc = B (θ) sin ωt = (P 0 + cos θ) sin
ωt

【0023】コイル(ダミーコイル)13は、基準電圧
Vrを発生するものであり、例えば、前記カーブA
(θ),B(θ)の増減変化の中点P0に相当する所定
インピーダンスを持つ。例えば、コイル13は、図1
(A),(B)に示されるように、ステータ基板14上
に配置されるが、ロータ部20の磁気応答部材21の変
位の影響を受けない位置に配置されていて、検出用のコ
イル11,12と温度ドリフト条件が同じになるように
なっている。このことは、検出用のコイル11,12の
温度ドリフト誤差を補償するのに役立つ。コイル(ダミ
ーコイル)13も交流励磁されており、その端子間電圧
つまり基準電圧Vrは下記のように表せる。 Vr=P0sinωt
The coil (dummy coil) 13 generates a reference voltage Vr.
(Θ) and B (θ) have a predetermined impedance corresponding to the midpoint P 0 of increase / decrease change. For example, the coil 13 is shown in FIG.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the detection coil 11 is disposed on the stator substrate 14 but is not affected by the displacement of the magnetic response member 21 of the rotor unit 20. , 12 have the same temperature drift conditions. This is useful for compensating for temperature drift errors of the detection coils 11 and 12. The coil (dummy coil) 13 is also AC-excited, and the voltage between its terminals, that is, the reference voltage Vr can be expressed as follows. Vr = P 0 sinωt

【0024】各コイル11,12,13の出力電圧V
s,Vc,Vrは、アナログ演算回路31に入力され、
下記演算式に従って演算されることで、アナログ演算回
路31から検出対象位置θに応じたサイン及びコサイン
関数特性を示す振幅をそれぞれ持つ2つの交流出力信号
(つまり互に90度位相のずれた振幅関数特性を持つ2
つの交流出力信号)が生成される。すなわち、検出用の
各コイル11,12の出力電圧Vs,Vcから基準電圧
Vrを減算する。 Vs−Vr=(P0+ sinθ)sinωt−P0sinωt= s
inθ sinωt Vc−Vr=(P0+ cosθ)sinωt−P0sinωt= c
osθ sinωt
The output voltage V of each of the coils 11, 12, 13
s, Vc, and Vr are input to the analog operation circuit 31,
The two AC output signals having amplitudes indicating the sine and cosine function characteristics corresponding to the detection target position θ from the analog arithmetic circuit 31 (that is, the amplitude functions shifted by 90 degrees from each other) 2 with characteristics
AC output signals) are generated. That is, the reference voltage Vr is subtracted from the output voltages Vs and Vc of the detection coils 11 and 12. Vs−Vr = (P 0 + sin θ) sin ωt−P 0 sin ωt = s
inθ sinωt Vc−Vr = (P 0 + cos θ) sinωt−P 0 sinωt = c
osθ sinωt

【0025】以上のように、検出用の各コイル11,1
2の端子間電圧Vs,Vcと基準電圧Vrとを演算する
ことで、基準電圧Vr分のオフセットを解消し、増減変
化の中点を零点として正負に振れる2つの周期的振幅関
数(sinθ及びcosθ)を振幅係数として持つ2つ
の交流出力信号(sinθsinωt及びcosθsi
nωt)を生成することができる。図2(B)は、この
状態をθ成分についてのみ模式的に示すものである(時
間tの成分は示していない)。このように、2つの検出
用コイル11,12を設けるだけで、従来より知られた
レゾルバと同様のサイン相出力信号(sinθsinω
t)とコサイン相出力信号(cosθsinωt)を得
ることができる。
As described above, the detection coils 11, 1
By calculating the inter-terminal voltages Vs, Vc and the reference voltage Vr, the offset corresponding to the reference voltage Vr is eliminated, and two periodic amplitude functions (sin θ and cos θ) swinging positive and negative with the midpoint of the increase or decrease as a zero point. ) As an amplitude coefficient (sin θ sin ωt and cos θ si
nωt) can be generated. FIG. 2B schematically shows this state only for the θ component (the component at time t is not shown). As described above, the sine phase output signal (sin θ sin ω) similar to that of the conventionally known resolver is obtained only by providing the two detection coils 11 and 12.
t) and the cosine phase output signal (cos θ sin ωt) can be obtained.

【0026】演算回路31から出力されたサイン及びコ
サイン関数特性の交流出力信号sinθsinωt及び
cosθsinωtにおける振幅関数sinθ及びco
sθの位相成分θを、位相検出回路(若しくは振幅位相
変換手段)32で計測することで、検出対象回転位置θ
をアブソリュートで検出することができる。この位相検
出回路32としては、例えば本出願人の出願に係る特開
平9−126809号公報に示された技術を用いて構成
するとよい。例えば、第1の交流出力信号sinθsi
nωtを電気的に90度シフトすることで、交流信号s
inθcosωtを生成し、これと第2の交流出力信号
cosθsinωtを加減算合成することで、sin
(ωt+θ)およびsin(ωt−θ)なる、θに応じ
て進相および遅相方向に位相シフトされた2つの交流信
号(位相成分θを交流位相ずれに変換した信号)を生成
し、その位相θを測定することで、回転位置検出データ
を得ることができる。あるいは、公知のレゾルバ出力信
号を処理するために使用されるR−Dコンバータを、こ
の位相検出回路32として使用するようにしてもよい。
位相検出回路32における位相成分θの検出処理は、デ
ィジタル処理に限らず、積分回路等を使用したアナログ
処理で行ってもよい。また、ディジタル位相検出処理に
よって回転位置θを示すディジタル検出データを生成し
た後、これをアナログ変換して回転位置θを示すアナロ
グ検出データを得るようにしてもよい。勿論、位相検出
回路32を設けずに、演算回路31の出力信号sinθ
sinωt及びcosθsinωtをそのまま出力する
ようにしてもよい。例えば、シンクロと同様の3相信号
を演算回路31から出力したような場合は、そのような
応用形態もありうることである。なお、図1(B)にお
いて示された、ステータ部10の基板14の裏側のブロ
ック33は、この部分に必要な回路を搭載してよいこと
を示している。例えば、演算回路31のみ、または更に
交流発生源30と位相検出回路32を含む図1(C)の
すべての回路をブロック33の場所に搭載してよい。交
流発生源30と位相検出回路32をディジタル回路で構
成する場合、LSI化できるので、小型となり、これら
の回路をステータ基板14の裏側に一体的に搭載するこ
とができる。
The amplitude functions sin θ and co in the sine and cosine function AC output signals sin θ sin ωt and cos θ sin ωt output from the arithmetic circuit 31
The phase component θ of sθ is measured by a phase detection circuit (or amplitude phase conversion means) 32 to detect the rotational position θ to be detected.
Can be detected absolutely. The phase detection circuit 32 may be configured using, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-126809 filed by the present applicant. For example, the first AC output signal sinθsi
By electrically shifting nωt by 90 degrees, the AC signal s
inθcosωt is generated, and the second AC output signal cosθsinωt is added / subtracted and combined to obtain sin
(Ωt + θ) and sin (ωt−θ), two AC signals (signals obtained by converting the phase component θ into an AC phase shift) that are phase-shifted in the leading and lagging directions according to θ, By measuring θ, rotational position detection data can be obtained. Alternatively, an R-D converter used for processing a known resolver output signal may be used as the phase detection circuit 32.
The detection processing of the phase component θ in the phase detection circuit 32 is not limited to digital processing, but may be performed by analog processing using an integration circuit or the like. Alternatively, after digital detection data indicating the rotational position θ is generated by the digital phase detection process, the digital detection data may be converted into analog data to obtain analog detection data indicating the rotational position θ. Of course, without providing the phase detection circuit 32, the output signal sin θ of the arithmetic circuit 31
sinωt and cosθsinωt may be output as they are. For example, in the case where the same three-phase signal as that of the synchro is output from the arithmetic circuit 31, such an application form is also possible. The block 33 on the back side of the substrate 14 of the stator unit 10 shown in FIG. 1B indicates that a necessary circuit may be mounted on this portion. For example, only the arithmetic circuit 31 or all the circuits in FIG. 1C including the AC generation source 30 and the phase detection circuit 32 may be mounted at the block 33. When the AC generation source 30 and the phase detection circuit 32 are constituted by digital circuits, they can be implemented as LSIs, so that the size can be reduced, and these circuits can be integrally mounted on the back side of the stator substrate 14.

【0027】ここで、温度ドリフト特性の補償について
説明すると、温度に応じて各コイル11,12,13の
インピーダンスが変化し、その出力電圧Vs,Vc,V
rも変動する。例えば、図2(A)で実線のカーブに対
して破線で示すように各電圧が一方向に増加または減少
変動する。しかし、これらを演算合成したサイン及びコ
サイン関数特性の交流出力信号sinθsinωt及び
cosθsinωtにおいては、「Vs−Vr」及び
「Vc−Vr」の演算によって、温度ドリフトが完全に
補償されているので、図2(B)に示すように、温度ド
リフトの影響を受けない。従って、基準電圧Vrの発生
回路としてダミーコイル13を使用する実施形態におい
ては、周辺環境の温度変化に応じて基準電圧Vrの値も
変化する(温度ドリフトする)ので、差演算を行ったと
きに検出用コイル11,12の温度ドリフト特性が自動
的に補償されることとなり、精度のよい位置検出が期待
できる。勿論、基準電圧Vrの発生回路は、コイルに限
らず、コイルと抵抗の組合せ、あるいは抵抗のみなど、
その他適宜の回路を用いてもよい。例えば、少し面倒で
はあるが、検出動作前に前記カーブA(θ),B(θ)
の最大値と最小値を検出する作業を行い、その平均値を
求めること、該カーブA(θ),B(θ)の値増減変化
の中点P0に相当する電圧を求め、これを基準電圧Vr
として発生してもよい。
Here, the compensation of the temperature drift characteristic will be described. The impedance of each of the coils 11, 12, 13 changes according to the temperature, and the output voltages Vs, Vc, V
r also fluctuates. For example, each voltage increases or decreases in one direction as shown by a broken line with respect to a solid curve in FIG. However, in the AC output signals sinθsinωt and cosθsinωt having the sine and cosine function characteristics obtained by arithmetically combining them, the temperature drift is completely compensated for by the calculation of “Vs−Vr” and “Vc−Vr”. As shown in (B), it is not affected by temperature drift. Therefore, in the embodiment in which the dummy coil 13 is used as the reference voltage Vr generation circuit, the value of the reference voltage Vr also changes (temperature drifts) according to the temperature change of the surrounding environment. The temperature drift characteristics of the detection coils 11, 12 are automatically compensated, and accurate position detection can be expected. Of course, the circuit for generating the reference voltage Vr is not limited to a coil, but may be a combination of a coil and a resistor, or only a resistor.
Other appropriate circuits may be used. For example, the curves A (θ) and B (θ) may be slightly troublesome before the detection operation.
Work to detect the maximum value and the minimum value of the curve A, to find the average value, to find the voltage corresponding to the midpoint P 0 of the increase and decrease of the values of the curves A (θ) and B (θ), Voltage Vr
May occur.

【0028】図1の実施例では、各コイル11,12の
鉄心(磁性体コア)15,16の端部は回転軸22のス
ラスト方向を指向しているが、本発明の実施にあたって
は、これに限らず、ラジアル方向を指向するように配置
してもよいのは勿論である。図3は、各コイル11,1
2の鉄心(磁性体コア)15,16が回転軸22のラジ
アル方向を指向するように配置構成した例を示し、
(A)は正面略図、(B)は側断面略図である。図3で
図1と同一符号は同一機能の要素を示すので、上記説明
を援用し、同じ説明の繰り返しを省略する。図3では、
各コイル11,12の鉄心15,16の端部が回転軸2
2のラジアル方向を内向きに指向し、空隙を介してロー
タ部20の磁気応答部材21の外周側面に向き合う構造
である。この場合、ロータ部20の磁気応答部材21の
所定の形状(例えば偏心円板状あるいはハート形状など
適切に設計した形状)の故に、コイル鉄心15,16の
端部と磁気応答部材21の外周側面との間でラジアル方
向に関して形成される空隙の距離が、回転位置に応じ
て、変化する。この対向空隙距離の変化によって、鉄心
15,16を通ってコイル11,12を貫く磁束量が変
化し、もって、コイル11,12の自己インダクタンス
が変化し、各コイル11,12のインピーダンスが変化
する。よって、図1と同様に動作して、回転位置の検出
を行うことができる。図3の場合、ロータ部20の磁気
応答部材21の外周側面の軸方向の長さを幾分長くして
おく。これによって、検出対象回転軸22がスラスト方
向に機械的ぶれを多少起こしたとしても、コイル鉄心1
5,16の端部と磁気応答部材21の外周側面との間で
ラジアル方向に関して形成される空隙の距離は変化せ
ず、検出精度が低下しない。従って、図3のように空隙
をラジアル方向に関して形成する構造は、検出対象回転
軸22がスラスト方向に機械的ぶれを起こし易いような
環境又は機械において本発明を適用する場合に、該スラ
スト方向に機械的ぶれの影響を受けない回転位置検出を
可能にする、という利点をもたらす。図4以降に示され
た他の実施例においても、図3と同様の変形があり得る
のは勿論である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the ends of the iron cores (magnetic cores) 15 and 16 of the coils 11 and 12 are oriented in the thrust direction of the rotating shaft 22. However, it is needless to say that they may be arranged so as to be directed in the radial direction. FIG. 3 shows each of the coils 11, 1
2 shows an example in which two iron cores (magnetic material cores) 15 and 16 are arranged so as to be directed in the radial direction of the rotating shaft 22;
(A) is a schematic front view, and (B) is a schematic side sectional view. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote elements having the same functions, and thus the above description will be referred to and the same description will not be repeated. In FIG.
The ends of the iron cores 15 and 16 of the coils 11 and 12 are
2 is directed inward in the radial direction, and faces the outer peripheral side surface of the magnetic response member 21 of the rotor section 20 via a gap. In this case, since the magnetic response member 21 of the rotor portion 20 has a predetermined shape (for example, an eccentric disk shape or a heart shape), the ends of the coil cores 15 and 16 and the outer peripheral side surface of the magnetic response member 21 are formed. The distance of the gap formed in the radial direction between the first and the second changes depending on the rotational position. Due to the change in the facing gap distance, the amount of magnetic flux passing through the coils 11 and 12 through the iron cores 15 and 16 changes, whereby the self-inductance of the coils 11 and 12 changes and the impedance of each coil 11 and 12 changes. . Therefore, the same operation as in FIG. 1 can be performed to detect the rotational position. In the case of FIG. 3, the axial length of the outer peripheral side surface of the magnetic response member 21 of the rotor section 20 is set to be somewhat longer. As a result, even if the detection target rotary shaft 22 slightly shakes in the thrust direction, the coil core 1
The distance of the air gap formed in the radial direction between the end of the magnetic response member 21 and the end of the magnetic response member 21 does not change, and the detection accuracy does not decrease. Therefore, the structure in which the air gap is formed in the radial direction as shown in FIG. 3 is used in an environment or a machine in which the detection target rotary shaft 22 is likely to mechanically shake in the thrust direction. This provides an advantage that a rotational position can be detected without being affected by mechanical shake. In other embodiments shown in FIG. 4 and subsequent drawings, it is needless to say that the same modifications as those in FIG. 3 can be made.

【0029】図1及び図3のいずれの実施例も、コイル
11,12の配置は、1回転内の限られた所定の角度範
囲(90度より或る程度広い範囲)に設けられているだ
けである。従って、ステータ基板14のサイズは、図1
及び図3に示したようなロータ部20のフル回転に対応
する広いものである必要はなく、図4に示すように、ほ
ぼ半回転分位の限られた範囲に対応する大きさとするこ
とができる。そうすれば、図4に示すような箇所に障害
物40があったとしても、これを避けて検出装置を設置
することができる。このようなステータ部10における
偏ったコイル11,12の配置は、既存の機械内に本発
明に係る回転型位置検出装置を後から設置するような場
合に有効である。すなわち、回転軸22の所定の回転角
度範囲においては既に障害物40が存在していて、1回
転フルに対応する大きさのステータ部10の設置が不可
能なような場合、障害物40が存在していない角度範囲
の場所に対して、偏った配置のコイル11,12を配置
したステータ部10を設置することで対応することがで
きるので有利である。勿論、いずれの実施例において
も、検出対象回転軸22それ自体は、フル1回転以上の
連続的回転が可能であってもよいし、あるいは、1回転
未満の限られた角度範囲でのみ回転(つまり往復揺動)
するものであってもよい。
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, the arrangement of the coils 11 and 12 is provided only in a limited predetermined angle range within one rotation (a range somewhat wider than 90 degrees). It is. Therefore, the size of the stator substrate 14 is as shown in FIG.
It is not necessary that the width be large enough to correspond to the full rotation of the rotor unit 20 as shown in FIG. 3, but to be a size corresponding to a limited range of approximately a half rotation quantile as shown in FIG. it can. Then, even if the obstacle 40 is located at a location as shown in FIG. 4, the detection device can be installed avoiding the obstacle 40. Such an uneven arrangement of the coils 11 and 12 in the stator section 10 is effective when the rotary position detecting device according to the present invention is installed in an existing machine later. That is, if the obstacle 40 already exists in the predetermined rotation angle range of the rotating shaft 22 and it is impossible to install the stator unit 10 having a size corresponding to one full rotation, the obstacle 40 exists. It is advantageous that the stator unit 10 in which the coils 11 and 12 having a biased arrangement are arranged can be installed in a place in an angle range where the coils are not arranged. Of course, in any of the embodiments, the detection target rotation shaft 22 itself may be capable of continuous rotation of one full rotation or more, or may be rotated only in a limited angle range of less than one rotation ( That is, reciprocating swing)
May be used.

【0030】図1〜図4の例では、各コイル11,12
の出力に基づき得られる交流出力信号sinθsinω
t及びcosθsinωtにおける振幅関数における位
相成分θが回転軸22の機械的回転角度θに1対1で対
応している。しかし、これに限らず、振幅関数における
位相成分θが回転軸22の機械的回転角度のn倍又は1
/n倍に対応するようにしてもよい。一例として、n=
2倍とした例を図5に示す。図5は、図1(A)と同様
の正面略図を示しており、2つのコイル11,12の配
置間隔が回転軸22に関してほぼ45度とされ、ロータ
部20の磁気応答部材21Aの形状を、例えば楕円に類
似したような、回転軸22の機械的1回転につき2サイ
クルのサイン関数状のインピーダン増減変化を各コイル
11,12にもたらすような形状に設計する。これによ
り、回転軸22の機械的回転角度θ’に対して、各コイ
ル11,12の出力に基づき得られる交流出力信号si
nθsinωt及びcosθsinωtにおける振幅関
数における位相成分θは2倍の値を示すものとなる。つ
まり、θ=2θ’である。図5に限らず、様々な変形例
が実施可能である。
In the example of FIGS. 1 to 4, each of the coils 11, 12
Output signal sinθsinω obtained based on the output of
The phase component θ in the amplitude function at t and cos θ sinωt corresponds one-to-one with the mechanical rotation angle θ of the rotating shaft 22. However, not limited to this, the phase component θ in the amplitude function is n times or 1 times the mechanical rotation angle of the rotation shaft 22.
/ N times. As an example, n =
FIG. 5 shows an example in which the frequency is doubled. FIG. 5 is a schematic front view similar to FIG. 1A, in which the arrangement interval between the two coils 11 and 12 is set to approximately 45 degrees with respect to the rotation shaft 22, and the shape of the magnetic response member 21A of the rotor unit 20 is changed. For example, each coil 11 and 12 is designed to have a sine function-like impedance increase / decrease change of two cycles per one mechanical rotation of the rotating shaft 22 such as an ellipse. Thereby, the AC output signal si obtained based on the outputs of the coils 11 and 12 with respect to the mechanical rotation angle θ ′ of the rotation shaft 22 is
The phase component θ in the amplitude function at nθsinωt and cosθsinωt indicates a double value. That is, θ = 2θ ′. Various modifications are possible without being limited to FIG.

【0031】図6は、ステータ部10において1つの検
出用コイル11のみを設け、この1つのコイル11の出
力と基準電圧Vrに基づき2つの交流出力信号sinθ
sinωt及びcosθsinωtと等価の信号を形成
する実施例を示すもので、(A)はこの実施例に係るス
テータ部10側の検出用コイル11とロータ部20側の
磁気応答部材21Bとの物理的配置関係の一例を正面略
図によって示すもの、同図(B)はその側断面略図、同
図(C)はステータ部10側の検出用コイル11に関連
する電気回路及び電子回路の一例を示すブロック図であ
る。この例の場合、ロータ部20の磁気応答部材21B
の形状が例えば渦巻カム形状をしており、交流出力信号
の振幅関数における位相成分θが回転軸22の機械的回
転角度範囲に関してほぼ90度の範囲の変化を示すよう
に設計される。ロータ部20の渦巻カム形状の故に、回
転軸22の1回転フルの回転検出には幾分不向きである
が、磁気応答部材21Bの渦巻カム形状の段差部分を除
く1回転未満の所定の機械的回転角度範囲に関しての回
転位置の検出に向いている。
FIG. 6 shows that only one detection coil 11 is provided in the stator section 10, and two AC output signals sinθ are provided based on the output of the one coil 11 and the reference voltage Vr.
FIG. 6A shows an embodiment for forming a signal equivalent to sinωt and cos θ sinωt. FIG. 7A shows the physical arrangement of the detection coil 11 on the stator unit 10 and the magnetic response member 21B on the rotor unit 20 according to this embodiment. FIG. 1B is a schematic side sectional view showing an example of the relationship by a schematic front view, and FIG. 1C is a block diagram showing an example of an electric circuit and an electronic circuit related to the detection coil 11 on the stator unit 10 side. It is. In the case of this example, the magnetic response member 21B of the rotor section 20
Has a spiral cam shape, for example, and is designed such that the phase component θ in the amplitude function of the AC output signal shows a change in a range of approximately 90 degrees with respect to the mechanical rotation angle range of the rotating shaft 22. Due to the spiral cam shape of the rotor portion 20, it is somewhat unsuitable for detecting one full rotation of the rotary shaft 22, but a predetermined mechanical rotation of less than one rotation excluding the spiral cam-shaped step portion of the magnetic response member 21B. It is suitable for detecting a rotation position in a rotation angle range.

【0032】図6の場合、コイル11の端子間電圧V
s’は、例えば図7に示すように、回転軸22の1回転
未満の所定の機械的回転角度範囲において一方向に略直
線的に増加(又は減少)するような特性を示す。このコ
イル11の端子間電圧Vs’の変化のうち、最小値又は
それに近い値Vmの2倍の値を基準電圧Vr’として設
定し、ダミーコイル13によってこれを生成する。図6
(C)に示すように各コイル11,13の出力電圧が演
算回路31に入力される。図6(C)に示す演算回路3
1では、下記のように、基準電圧Vr’の1/2の電圧
(つまりVm)をコイル11の端子間電圧Vs’から減
算することで、図7で符号Vaに示すようなほぼ零レベ
ルから増加する特性の振幅関数特性を持つ第1の交流出
力信号を形成すると共に、基準電圧Vr’(つまり2V
m)からコイル11の端子間電圧Vs’を減算すること
で、図7の符号Vbに示すようなほぼVmから減少する
特性の振幅関数特性を持つ第2の交流出力信号を形成す
る。 Va=Vs’−(Vr’/2) Vb=Vr’−Vs’
In the case of FIG. 6, the voltage V between terminals of the coil 11 is
As shown in FIG. 7, for example, s ′ has a characteristic that increases (or decreases) substantially linearly in one direction in a predetermined mechanical rotation angle range of less than one rotation of the rotation shaft 22. Of the changes in the voltage Vs 'between the terminals of the coil 11, a value that is twice the minimum value or a value Vm close to the minimum value is set as the reference voltage Vr', and is generated by the dummy coil 13. FIG.
As shown in (C), the output voltages of the coils 11 and 13 are input to the arithmetic circuit 31. Operation circuit 3 shown in FIG.
In FIG. 7, by subtracting half the voltage of the reference voltage Vr ′ (that is, Vm) from the voltage Vs ′ between the terminals of the coil 11 as described below, the voltage is reduced from a substantially zero level as indicated by a symbol Va in FIG. A first AC output signal having an increasing characteristic of the amplitude function is formed, and a reference voltage Vr ′ (that is, 2V
By subtracting the voltage Vs' between the terminals of the coil 11 from m), a second AC output signal having an amplitude function characteristic of a characteristic substantially decreasing from Vm as shown by a symbol Vb in FIG. 7 is formed. Va = Vs ′ − (Vr ′ / 2) Vb = Vr′−Vs ′

【0033】図7に示した範囲Wにおけるこれらの交流
出力信号の振幅関数特性は、サイン関数及びコサイン関
数の1つの象限(90度の範囲)に等価的に対応づける
ことができる。例えば、第1の交流出力信号Vaはサイ
ン関数に対応付けることができ、等価的に、sinθs
inωtとして取り扱うことができる。また、第2の交
流出力信号Vbはコサイン関数に対応付けることがで
き、等価的に、cosθsinωtとして取り扱うこと
ができる。ただし、回転軸22の所定の機械的回転範囲
Wに対する位相成分θの範囲は90度の範囲である。よ
って、図6(C)の位相検出回路32で検出する位相角
θは、0度〜90度の範囲の値をとり、これが回転軸2
2の所定の機械的回転範囲Wにおける回転位置をアブソ
リュートで示すこととなる。
The amplitude function characteristics of these AC output signals in the range W shown in FIG. 7 can be equivalently associated with one quadrant (a range of 90 degrees) of the sine function and the cosine function. For example, the first AC output signal Va can be associated with a sine function, and equivalently, sin θs
inωt. Further, the second AC output signal Vb can be associated with a cosine function, and can be equivalently treated as cos θ sin ωt. However, the range of the phase component θ with respect to the predetermined mechanical rotation range W of the rotation shaft 22 is a range of 90 degrees. Therefore, the phase angle θ detected by the phase detection circuit 32 shown in FIG. 6C takes a value in the range of 0 to 90 degrees,
The rotation position in the second predetermined mechanical rotation range W is indicated by an absolute value.

【0034】なお、図7に示すように、ほぼ直線的な振
幅変化特性を示す第1及び第2の交流出力信号Va及び
Vbをsinθsinωt及びcosθsinωtに対
応づけたとすると、その振幅特性sinθ,cosθ
は、回転軸22の機械的回転角度に対して幾分非線形性
を示すこととなる。つまり、真のサイン及びコサイン関
数特性を示していない。しかし、位相検出回路22で
は、見かけ上、この交流出力信号Va及びVbをそれぞ
れサイン及びコサイン関数の振幅特性を持つ信号sin
θsinωt及びcosθsinωtをものとして位相
検出処理する。その結果、検出した位相角θは、検出対
象回転軸22の回転角に対して、線形性を示さないこと
になる。しかし、回転位置検出にあたっては、そのよう
に、検出出力データ(検出した位相角θ)と実際の検出
対象位置との非直線性はあまり重要な問題とはならない
場合が多い。つまり、所定の反復再現性をもって位置検
出を行なうことができればよいのである。また、必要と
あらば、位相検出回路22の出力データを適宜のデータ
変換テーブルを用いてデータ変換することにより、検出
出力データと実際の検出対象位置との間に正確な線形性
を持たせることが容易に行なえる。よって、本発明でい
うサイン及びコサイン関数の振幅特性を持つ交流出力信
号sinθsinωt及びcosθsinωtとは、真
のサイン及びコサイン関数特性を示していなければなら
ないものではなく、図7に示されるように、実際は三角
波形状のようなもの(線形の傾きを持つもの)であって
よいものであり、要するに、そのような傾向を示してい
ればよい。
As shown in FIG. 7, assuming that the first and second AC output signals Va and Vb exhibiting substantially linear amplitude change characteristics are associated with sin θ sin ωt and cos θ sin ωt, the amplitude characteristics sin θ and cos θ
Shows some non-linearity with respect to the mechanical rotation angle of the rotating shaft 22. That is, it does not show true sine and cosine function characteristics. However, the phase detection circuit 22 apparently converts the AC output signals Va and Vb into a signal sin having amplitude characteristics of sine and cosine functions, respectively.
The phase detection processing is performed using θ sin ωt and cos θ sin ωt. As a result, the detected phase angle θ does not show linearity with respect to the rotation angle of the rotation shaft 22 to be detected. However, in detecting the rotational position, the non-linearity between the detected output data (the detected phase angle θ) and the actual position to be detected often does not become a very important problem. In other words, it suffices if the position can be detected with a predetermined reproducibility. If necessary, the output data of the phase detection circuit 22 is subjected to data conversion using an appropriate data conversion table so that accurate linearity is obtained between the detected output data and the actual detection target position. Can be easily performed. Therefore, the AC output signals sinθsinωt and cosθsinωt having the amplitude characteristics of the sine and cosine functions referred to in the present invention do not have to indicate the true sine and cosine function characteristics, and as shown in FIG. It may be something like a triangular wave shape (having a linear slope). In short, it is only necessary to show such a tendency.

【0035】図8は、基準電圧発生回路を省略し、その
代わりに差動変化するコイル対を設けた実施例を示すも
ので、(A)はこの実施例に係るステータ部10側の各
コイルとロータ部20側の磁気応答部材21の物理的配
置関係の一例を正面略図によって示すもの、同図(B)
はその側断面略図、同図(C)はステータ部10側の各
コイルに関連する電気若しくは電子回路の一例を示すブ
ロック図である。この実施例においては、ステータ部1
0おいて、サイン出力用のコイル11の180度反対側
の角度位置にコイル11Aを鉄心15Aに巻回して設け
ると共に、コサイン出力用のコイル12の180度反対
側の角度位置にコイル12Aを鉄心16Aに巻回して設
け、基準電圧発生用のコイル13は省略する。ロータ部
20側の磁気応答部材21の形状は図1の例と同様であ
ってよい。この構成によって、1つのコイル対における
各コイルのインピーダンスが差動的に変化し、よって各
コイルの端子間電圧の増減変化が差動的な特性を示すも
のとなる。すなわち、サイン相のコイル11と11Aの
対では、コイル11のインピーダンス変化つまり出力振
幅変化が回転軸22の回転角度θに対して「P0+Ps
inθ」という関数特性を示すとすると、他のコイル1
1Aのインピーダンス変化つまり出力振幅変化は回転軸
22の回転角度θに対して「P0−Psinθ」という
関数特性を示す。同様に、コサイン相のコイル12と1
2Aの対では、コイル12のインピーダンス変化つまり
出力振幅変化が回転軸22の回転角度θに対して「P0
+Pcosθ」という関数特性を示すとすると、他のコ
イル12Aのインピーダンス変化つまり出力振幅変化は
回転軸22の回転角度θに対して「P0−Pcosθ」
という関数特性を示す。以下、前述と同様に、便宜上、
Pを1とみなして省略する。
FIG. 8 shows an embodiment in which the reference voltage generation circuit is omitted and a coil pair that changes differentially is provided instead. FIG. 8A shows each coil on the side of the stator section 10 according to this embodiment. FIG. 1B is a schematic front view showing an example of the physical arrangement relationship between the magnetic response member 21 and the magnetic response member 21 on the rotor section 20 side.
3 is a schematic side sectional view thereof, and FIG. 3C is a block diagram showing an example of an electric or electronic circuit related to each coil on the stator section 10 side. In this embodiment, the stator 1
0, the coil 11A is provided around the iron core 15A at an angular position 180 degrees opposite to the sine output coil 11, and the coil 12A is inserted at an angular position 180 degrees opposite to the cosine output coil 12 at the 180 ° angle. The coil 13 is wound around 16A, and the reference voltage generating coil 13 is omitted. The shape of the magnetic response member 21 on the rotor section 20 side may be the same as the example of FIG. With this configuration, the impedance of each coil in one coil pair changes differentially, so that the increase or decrease in the voltage between terminals of each coil exhibits differential characteristics. That is, in the pair of the sine-phase coils 11 and 11A, the impedance change of the coil 11, that is, the output amplitude change is represented by “P 0 + Ps
In θ ”, the other coil 1
The change in impedance of 1 A, that is, the change in output amplitude shows a function characteristic of “P 0 −Psin θ” with respect to the rotation angle θ of the rotation shaft 22. Similarly, the cosine phase coils 12 and 1
In the pair of 2A, the impedance change of the coil 12, that is, the output amplitude change is “P 0
+ Pcos θ ”, the impedance change of the other coil 12A, that is, the output amplitude change is“ P 0 −Pcos θ ”with respect to the rotation angle θ of the rotating shaft 22.
It shows the function characteristic. Hereinafter, as described above, for convenience,
P is regarded as 1 and the description is omitted.

【0036】図8(C)に示すように、各コイル11,
11A,12,12Aは所定の交流信号によって励磁さ
れ、それぞれの端子間電圧Vs,Vsa,Vc,Vca
は、下記のように、回転角度θに対応するそれぞれのイ
ンピーダンスに応じた大きさを示す。 Vs=(P0+sinθ)sinωt Vsa=(P0−sinθ)sinωt Vc=(P0+cosθ)sinωt Vca=(P0−cosθ)sinωt 演算回路31では、下記のように、各コイル対毎に各コ
イルの端子間電圧の差をそれぞれ取り出し、所定の周期
的振幅関数を振幅係数として持つ交流出力信号を各コイ
ル対毎に生成する。 Vs−Vsa=(P0+sinθ)sinωt−(P0−sinθ)sinωt =2sinθsinωt Vc−Vca=(P0+cosθ)sinωt−(P0−cosθ)sinωt =2cosθsinωt
As shown in FIG. 8C, each coil 11,
11A, 12 and 12A are excited by a predetermined AC signal, and the respective terminal voltages Vs, Vsa, Vc and Vca are applied.
Indicates a magnitude corresponding to each impedance corresponding to the rotation angle θ as described below. Vs = the (P 0 + sinθ) sinωt Vsa = (P 0 -sinθ) sinωt Vc = (P 0 + cosθ) sinωt Vca = (P 0 -cosθ) sinωt arithmetic circuit 31, as described below, each for each coil pair The voltage difference between the terminals of the coils is extracted, and an AC output signal having a predetermined periodic amplitude function as an amplitude coefficient is generated for each coil pair. Vs-Vsa = (P 0 + sinθ) sinωt- (P 0 -sinθ) sinωt = 2sinθsinωt Vc-Vca = (P 0 + cosθ) sinωt- (P 0 -cosθ) sinωt = 2cosθsinωt

【0037】従って、前述の実施例と同様に、検出対象
回転軸22の回転角度θに対応する2つの周期的振幅関
数(sinθ及びcosθ)を振幅係数として持つ、レ
ゾルバと同様の、2つの交流出力信号(sinθsin
ωt及びcosθsinωt)を生成することができ
る。従来のレゾルバに比べて、本発明では、1次コイル
のみを設ければよく、誘導出力用の2次コイルは不要で
あるため、コイル構成が簡単であり、シンプルな構造の
回転型位置検出装置を提供することができる。なお、各
コイル対毎に各コイルの端子間電圧の差をそれぞれ取り
出すために、格別の演算回路31を使用せずに、コイル
11と11Aを差動接続し、また、コイル12と12A
を差動接続することで、それぞれの差「Vs−Vsa」
及び「Vc−Vca」に相当する出力交流信号を得るよ
うに、単純に回路を構成してもよい。
Therefore, similarly to the above-described embodiment, two alternating currents having two periodic amplitude functions (sin θ and cos θ) corresponding to the rotation angle θ of the rotation shaft 22 to be detected as amplitude coefficients, similar to a resolver. Output signal (sin θ sin
ωt and cosθsinωt) can be generated. Compared with the conventional resolver, in the present invention, only the primary coil needs to be provided, and the secondary coil for inductive output is not required. Therefore, the coil configuration is simple, and the rotary type position detecting device having a simple structure is provided. Can be provided. In order to take out the voltage difference between the terminals of each coil for each coil pair, the coils 11 and 11A are differentially connected without using the special arithmetic circuit 31, and the coils 12 and 12A are connected.
Are differentially connected to each other to obtain the difference “Vs−Vsa”.
And a circuit may be simply configured to obtain an output AC signal corresponding to “Vc−Vca”.

【0038】図9は、図8と同様にステータ部10が4
コイル構成からなる実施例を示す。ただし、図9では、
各コイル11,11A,12,12Aの鉄心コア15,
15A,16,16Aが回転軸22のラジアル方向に向
く、つまり、磁気応答部材21のカム状円筒側面に対向
するようにしたものである。これに対しては図8(C)
と同様の回路構成を適用してよい。
FIG. 9 shows that the stator 10 has four
An embodiment consisting of a coil configuration is shown. However, in FIG.
Iron core 15 of each coil 11, 11A, 12, 12A,
15A, 16 and 16A face the radial direction of the rotating shaft 22, that is, face the cam-like cylindrical side surface of the magnetic response member 21. On the other hand, FIG.
A circuit configuration similar to that described above may be applied.

【0039】図10は、図8及び図9と同様にステータ
部10が4コイル構成からなる実施例を示すものである
が、回転軸22と共に回転する磁気応答部材21が多歯
(図では4歯)若しくは多花弁(図では4花弁)のよう
な、1回転当り複数(N)周期の磁気抵抗変化をもたら
すような形状をしており、各コイル11,11A,1
2,12Aは、1/N回転(つまり360度/N)分の
狭い範囲内に配置される構造からなっている。図の例で
は、360度/N=360/4=90度の機械角範囲内
に4つの各コイル11,12,11A,12Aが「90
度/4=22.5度」の間隔で配置されている。図9と
同様に、各コイル11,12,11A,12Aの鉄心コ
ア15,15A,16,16Aが回転軸22のラジアル
方向に向いており、1回転当り4周期の凹凸変化を持つ
磁気応答部材21のカム状円筒側面に対向する。これに
対しても図8(C)と同様の回路構成を適用してよい。
ただし、得られるサイン関数sinθとコサイン関数c
osθは、回転軸22の実際の機械角のN=4倍の精度
を持つものである。例えば、回転軸22の実際の機械角
をψとすると、sinθ=sinNψ,cosθ=co
sNψである。この図10の例は、ステータ部10の各
コイル11,11A,12,12Aが1/N回転(つま
り360度/N)分の狭い範囲内に配置される構造から
なっているので、図4と同様に、ステータ取付けスペー
スが狭い範囲に限定されるような応用に際して非常に適
したものである。
FIG. 10 shows an embodiment in which the stator portion 10 has a four-coil configuration as in FIGS. 8 and 9, but the magnetic response member 21 which rotates together with the rotating shaft 22 has multiple teeth (4 in FIG. 9). Each of the coils 11, 11A, 1A has a shape such as a tooth) or a multi-petal (four petals in the figure) that causes a plurality of (N) cycles of magnetoresistance change per rotation.
2, 12A has a structure arranged within a narrow range of 1 / N rotation (that is, 360 degrees / N). In the example of the figure, four coils 11, 12, 11A, and 12A are set to “90” within the mechanical angle range of 360 degrees / N = 360/4 = 90 degrees.
Degrees / 4 = 22.5 degrees ". As in FIG. 9, the magnetic cores 15, 15 A, 16, and 16 A of the coils 11, 12, 11 A, and 12 A are oriented in the radial direction of the rotating shaft 22, and have a four-period change in unevenness per rotation 21 facing the side surface of the cam-shaped cylinder. A circuit configuration similar to that in FIG. 8C may be applied to this.
However, the obtained sine function sinθ and cosine function c
osθ has an accuracy of N = 4 times the actual mechanical angle of the rotating shaft 22. For example, assuming that the actual mechanical angle of the rotating shaft 22 is ψ, sin θ = sinNψ, cos θ = co
sNψ. The example of FIG. 10 has a structure in which the coils 11, 11A, 12, and 12A of the stator unit 10 are arranged in a narrow range of 1 / N rotation (that is, 360 degrees / N). Similarly, it is very suitable for applications where the stator mounting space is limited to a narrow range.

【0040】図11は、図3と同様に、ステータ部10
が2コイル構成からなると共に、各コイル11,12の
鉄心コア15,16が回転軸22のラジアル方向に向
く、つまり、磁気応答部材21のカム状円筒側面に対向
するようにした実施例を示す。これに対しては図8
(C)と同様の回路構成を適用してよい。この例では、
ステータ部10を配置する箇所が、回転軸22に設けら
れた歯車41と下側から延びてきた障害物42との間の
限られたスペースしかない。この点に鑑みて、ステータ
部10は90度の機械角の間隔で配置された2つのコイ
ル11,12しか持たない構成であるため、図4の例と
同様に、ステータ部10の取付け又は取外しに際して、
障害物42を避けて、矢印Rの方向から、限られた取付
けスペースに対して容易にアクセスすることができる。
なお、点線で示すように、ステータ部10の真中にダミ
ーコイル13用のコアを配置してもよい。その場合、ダ
ミーコイル13が、ロータ部20の磁気応答部材21の
影響を受けないようにするために、所定の基準電圧発生
用の固定的インダクタンスを該ダミーコイル13に生ぜ
しめるように、該ダミーコイル13用のコア端部を鉄又
は銅等の磁気応答材質でマスキングするものとする。
FIG. 11 is a view similar to FIG.
This embodiment has a two-coil configuration, and the cores 15, 16 of the coils 11, 12 are oriented in the radial direction of the rotating shaft 22, that is, opposed to the cam-like cylindrical side surface of the magnetic response member 21. . FIG. 8
A circuit configuration similar to (C) may be applied. In this example,
There is only a limited space between the gear 41 provided on the rotating shaft 22 and the obstacle 42 extending from below where the stator unit 10 is disposed. In view of this point, since the stator unit 10 has a configuration having only two coils 11 and 12 arranged at intervals of 90 degrees mechanical angle, as in the example of FIG. Upon
The limited mounting space can be easily accessed from the direction of arrow R, avoiding the obstacle 42.
As shown by the dotted line, a core for the dummy coil 13 may be arranged in the middle of the stator unit 10. In this case, in order to prevent the dummy coil 13 from being affected by the magnetic response member 21 of the rotor section 20, the dummy coil 13 is provided with a fixed inductance for generating a predetermined reference voltage. The core end of the coil 13 is masked with a magnetically responsive material such as iron or copper.

【0041】なお、磁気応答部材21として、銅のよう
な良導電体を使用した場合は、渦電流損によってコイル
のインダクタンスが減少し、磁気応答部材21の近接に
応じてコイルの端子間電圧が減少することになる。この
場合も、上記と同様に位置検出動作することが可能であ
る。また、磁気応答部材21として、磁性体と導電体を
組合わせたハイブリッドタイプのものを用いてもよい。
なお、1回転未満の回転範囲で揺動する動きの回転位置
を検出するタイプのものにおいては、上記各実施例にお
いて、磁気応答部材21の方を固定し、検出用コイル1
1,12の方を検出対象の変位に応じて移動させるよう
にしてもよい。上記各実施例では、出力交流信号の数
(相数)はサインとコサインの2相(つまりレゾルバタ
イプ)であるが、これに限らないのは勿論である。例え
ば、3相(各相の振幅関数が例えばsinθ,sin
(θ+120),sin(θ+240)のようなもの)
であってもよい。
When a good conductor such as copper is used as the magnetic response member 21, the inductance of the coil is reduced due to eddy current loss, and the voltage between the terminals of the coil is reduced according to the proximity of the magnetic response member 21. Will decrease. Also in this case, the position detection operation can be performed in the same manner as described above. Further, as the magnetic response member 21, a hybrid type in which a magnetic body and a conductor are combined may be used.
In the case of the type that detects the rotational position of the swinging motion in a rotation range of less than one rotation, in each of the above embodiments, the magnetic response member 21 is fixed and the detection coil 1 is fixed.
You may make it move 1 and 12 according to the displacement of the detection target. In each of the above embodiments, the number of output AC signals (the number of phases) is two phases of sine and cosine (that is, resolver type), but is not limited to this. For example, three phases (the amplitude function of each phase is, for example, sin θ, sin
(Such as (θ + 120), sin (θ + 240))
It may be.

【0042】なお、コイルの交流励磁の仕方としては、
少なくとも2つのコイルの各々をsinωtとcosω
tで別々に励磁する公知の2相励磁法を用いることも可
能である。しかし、上記実施例で説明したような1相励
磁の方が、構成の簡単化及び温度ドリフト補償特性等、
種々の面で、優れている。
The method of AC excitation of the coil is as follows.
Each of at least two coils is sinωt and cosω
It is also possible to use a known two-phase excitation method in which excitation is separately performed at t. However, the one-phase excitation as described in the above embodiment has a simplified configuration and a temperature drift compensation characteristic.
Excellent in various aspects.

【0043】なお、この発明において、コイルに生じる
電圧若しくはコイルの端子間電圧とは、必ずしも電圧検
出タイプの回路構成に限定されるものではなく、広義に
解釈されるべきであり、電流検出タイプの回路構成を採
用するものも範囲に含まれる。要するにコイルのインピ
ーダンス変化に応じたアナログ電圧または電流を生じ、
これを検出することのできる回路構成であればよい。
In the present invention, the voltage generated in the coil or the voltage between the terminals of the coil is not necessarily limited to the voltage detection type circuit configuration, but should be interpreted in a broad sense. Those adopting a circuit configuration are also included in the scope. In short, an analog voltage or current is generated according to the change in coil impedance,
Any circuit configuration that can detect this can be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のとおり、この発明によれば、1次
コイルのみを設ければよく、2次コイルは不要であるた
め、小型かつシンプルな構造の回転型位置検出装置を提
供することができる。また、1つのコイルの出力信号と
基準電圧とを演算することで、振幅係数成分が正負に振
れる真のサイン関数又はコサイン関数の振幅係数特性を
示す出力信号を得ることができるので、コイル構成が簡
単であり、一層、小型かつシンプルな構造の回転型位置
検出装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, only the primary coil needs to be provided, and the secondary coil is not required. Therefore, it is possible to provide a rotary type position detecting device having a small and simple structure. it can. By calculating the output signal of one coil and the reference voltage, it is possible to obtain an output signal indicating the amplitude coefficient characteristic of a true sine function or cosine function in which the amplitude coefficient component swings positive and negative, so that the coil configuration is It is possible to provide a rotary type position detecting device that is simple, has a smaller size, and has a simpler structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る回転型位置検出装置の一実施例
を示すもので、(A)はステータ部側の検出用コイルと
ロータ部側の磁気応答部材との物理的配置関係の一例を
正面略図によって示すもの、(B)はその側断面略図、
(C)はステータ部側の検出用コイルに関連する回路の
一例を示すブロック図。
FIG. 1 shows an embodiment of a rotary position detecting device according to the present invention, in which (A) shows an example of a physical arrangement relationship between a detecting coil on a stator part side and a magnetic response member on a rotor part side. (B) is a schematic side sectional view thereof,
(C) is a block diagram showing an example of a circuit related to the detection coil on the stator section side.

【図2】 図1の実施例の検出動作説明図であって、
(A)は回転角度θの変化に対する各検出用コイルのイ
ンピーダンス変化の理想的なカーブを示し、(B)は、
各検出用コイルの出力電圧を基準電圧で演算することに
より得られる出力信号の回転角度θに対する振幅変化特
性を示す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detection operation of the embodiment of FIG. 1;
(A) shows an ideal curve of the impedance change of each detection coil with respect to the change of the rotation angle θ, and (B) shows
The figure which shows the amplitude change characteristic with respect to the rotation angle (theta) of the output signal obtained by calculating the output voltage of each detection coil by a reference voltage.

【図3】 本発明に係る回転型位置検出装置の別の実施
例を示すもので、(A)は正面略図、(B)はその側断
面略図。
3A and 3B show another embodiment of the rotary position detecting device according to the present invention, wherein FIG. 3A is a schematic front view, and FIG.

【図4】 本発明に係る回転型位置検出装置の更に別の
実施例を示すもので、(A)は正面略図、(B)はその
側断面略図。
4A and 4B show still another embodiment of the rotary position detecting device according to the present invention, wherein FIG. 4A is a schematic front view and FIG.

【図5】 本発明に係る回転型位置検出装置の更に他の
実施例を示す正面略図。
FIG. 5 is a schematic front view showing still another embodiment of the rotary position detecting device according to the present invention.

【図6】 検出用コイルを1個とした本発明に係る回転
型位置検出装置の一実施例を示すもので、(A)はステ
ータ部側の検出用コイルとロータ部側の磁気応答部材と
の物理的配置関係の一例を正面略図によって示すもの、
(B)はその側断面略図、(C)はステータ部側の検出
用コイルに関連する回路の一例を示すブロック図。
FIG. 6 shows one embodiment of a rotary position detecting device according to the present invention in which one detecting coil is used. FIG. 6 (A) shows a detecting coil on a stator part side and a magnetic response member on a rotor part side. An example of the physical arrangement relationship of the front schematic diagram,
(B) is a schematic side sectional view, and (C) is a block diagram showing an example of a circuit related to a detection coil on a stator portion side.

【図7】 図1の実施例の検出動作説明図。FIG. 7 is a diagram illustrating a detection operation of the embodiment of FIG. 1;

【図8】 基準電圧を使用しないタイプの本発明に係る
回転型位置検出装置の一実施例を示すもので、(A)は
ステータ部側の検出用コイルとロータ部側の磁気応答部
材との物理的配置関係の一例を正面略図によって示すも
の、(B)はその側断面略図、(C)はステータ部側の
検出用コイルに関連する回路の一例を示すブロック図。
8A and 8B show an embodiment of a rotary type position detecting device according to the present invention of a type not using a reference voltage, wherein FIG. FIG. 4B is a schematic front view illustrating an example of a physical arrangement relationship, FIG. 4B is a schematic side sectional view, and FIG. 4C is a block diagram illustrating an example of a circuit related to a detection coil on a stator unit side.

【図9】 基準電圧を使用しないタイプの本発明に係る
回転型位置検出装置の別の実施例の構造を略示する斜視
図。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing the structure of another embodiment of the rotary position detecting device according to the present invention which does not use a reference voltage.

【図10】 本発明に係る高分解能タイプの回転型位置
検出装置の他の実施例の構造を略示する斜視図。
FIG. 10 is a perspective view schematically showing the structure of another embodiment of a high-resolution rotary type position detecting device according to the present invention.

【図11】 本発明に係る回転型位置検出装置の別の実
施例を対象箇所に取り付けた状態で略示する斜視図。
FIG. 11 is a perspective view schematically showing a rotary type position detecting device according to another embodiment of the present invention in a state where it is attached to a target portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ステータ部 11,12,11A,12A 検出用のコイル 13 基準電圧発生用のコイル(ダミーコイル) 14 ステータ基板 15,16,15A,16A 鉄心(磁性体コア) 20 ロータ部 21,21A,21B 磁気応答部材 22 回転軸 交流発生源30 アナログ演算回路31 位相検出回路32 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator part 11, 12, 11A, 12A Detection coil 13 Coil for generating reference voltage (dummy coil) 14 Stator substrate 15, 16, 15A, 16A Iron core (magnetic core) 20 Rotor part 21, 21A, 21B Magnetism Response member 22 Rotary axis AC generator 30 Analog operation circuit 31 Phase detection circuit 32

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA35 CA34 CB01 CC04 DA05 DD03 DD05 EA03 GA03 GA33 GA36 KA01 LA03 2F077 CC02 FF03 FF13 FF39 QQ03 QQ13 TT06 TT52 TT82 UU07 VV02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F063 AA35 CA34 CB01 CC04 DA05 DD03 DD05 EA03 GA03 GA33 GA36 KA01 LA03 2F077 CC02 FF03 FF13 FF39 QQ03 QQ13 TT06 TT52 TT82 UU07 VV02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流信号で励磁される少なくとも1つの
コイルを配置してなるコイル部と、 前記コイル部に対して相対的に回転変位するよう配置さ
れた磁気応答部材であって、検出対象の回転に応じて該
部材と前記コイル部との相対的回転位置が変化し、この
相対的回転位置に応じて前記コイルのインピーダンスを
変化させ、このインピーダンス変化に基づき前記相対的
回転位置が所定の回転角範囲にわたって変化する間で前
記コイルに生じる電圧が増減変化するようにしたもの
と、 所定の基準電圧を発生する回路と、 前記コイルに生じる電圧を取り出し、前記基準電圧と演
算することで、所定の周期的振幅関数を振幅係数として
持つ交流出力信号を少なくとも2つ生成する演算回路で
あって、前記各交流出力信号の前記周期的振幅関数はそ
の周期特性において所定位相だけ異なっているものとを
具えた回転型位置検出装置。
1. A coil unit having at least one coil excited by an AC signal, and a magnetic responsive member arranged to be rotationally displaced relative to the coil unit, The relative rotation position between the member and the coil portion changes in accordance with the rotation, and the impedance of the coil changes in accordance with the relative rotation position. A voltage generated in the coil that increases or decreases during a change over an angular range; a circuit that generates a predetermined reference voltage; and a voltage generated in the coil that is extracted and calculated with the reference voltage to obtain a predetermined voltage. An arithmetic circuit for generating at least two AC output signals having the periodic amplitude function as an amplitude coefficient, wherein the periodic amplitude function of each AC output signal is A rotation type position detection device comprising a phase characteristic that differs by a predetermined phase.
【請求項2】 前記コイル部は、前記相対的回転位置の
変化方向に沿って所定角度だけずらされて配置された2
つの前記コイルを有し、 前記基準電圧を発生する回路は、前記コイルに生じる電
圧の増減変化の中点に対応する基準電圧を発生するもの
であり、 前記演算回路は、前記2つのコイルのうち第1のコイル
に生じる電圧から前記基準電圧を減算することで、増減
変化の中点で正負に振れる第1の周期的振幅関数を振幅
係数として持つ第1の交流出力信号を生成し、前記2つ
のコイルのうち第2のコイルに生じる電圧から前記基準
電圧を減算することで、増減変化の中点で正負に振れる
第2の周期的振幅関数を振幅係数として持つ第2の交流
出力信号を生成するものである請求項1に記載の回転型
位置検出装置。
2. The coil unit according to claim 2, wherein the coil unit is disposed so as to be shifted by a predetermined angle along a direction in which the relative rotational position changes.
A circuit for generating the reference voltage, wherein the circuit for generating the reference voltage generates a reference voltage corresponding to a midpoint of increase or decrease in the voltage generated in the coil; By subtracting the reference voltage from the voltage generated in the first coil, a first AC output signal having an amplitude coefficient of a first periodic amplitude function swinging positive and negative at the midpoint of increase and decrease is generated, By subtracting the reference voltage from the voltage generated in the second coil of the two coils, a second AC output signal having, as an amplitude coefficient, a second periodic amplitude function that swings positive and negative at the midpoint of increase and decrease is generated. The rotary position detection device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記演算回路は、1つの前記コイルの電
圧と前記基準電圧とを用いて所定の第1の演算及び第2
の演算をそれぞれ行うことで、第1の振幅関数を振幅係
数として持つ第1の交流出力信号と、第2の振幅関数を
振幅係数として持つ第2の交流出力信号とをそれぞれ生
成するものである請求項1に記載の回転型位置検出装
置。
3. The arithmetic circuit according to claim 1, wherein a predetermined first operation and a second operation are performed using a voltage of one coil and the reference voltage.
Are respectively generated to generate a first AC output signal having a first amplitude function as an amplitude coefficient and a second AC output signal having a second amplitude function as an amplitude coefficient. The rotary position detecting device according to claim 1.
【請求項4】 前記基準電圧を発生する回路は、前記磁
気応答部材の変位の影響を受けない位置に配置された所
定インピーダンスのコイルを含む請求項1乃至3のいず
れかに記載の回転型位置検出装置。
4. The rotary position according to claim 1, wherein the circuit for generating the reference voltage includes a coil having a predetermined impedance disposed at a position not affected by the displacement of the magnetic response member. Detection device.
【請求項5】 前記コイル部が、1回転内の限られた所
定の角度範囲に設けられており、該限られた所定の角度
範囲における回転位置の検出を行う請求項1乃至4のい
ずれかに記載の回転型位置検出装置。
5. The coil unit according to claim 1, wherein the coil unit is provided in a limited predetermined angle range within one rotation, and detects a rotational position in the limited predetermined angle range. 3. The rotary position detecting device according to claim 1.
【請求項6】 前記コイル部の各コイルは磁性体コアを
含み、該磁性体コアと前記磁気応答部材との空隙の間隔
又は面積が回転に応じて変化することで、前記コイルの
インピーダンス変化が生ぜしめられる請求項1乃至5の
いずれかに記載の回転型位置検出装置。
6. Each coil of the coil section includes a magnetic core, and the gap or the area of the gap between the magnetic core and the magnetic response member changes according to the rotation, so that the impedance of the coil changes. The rotary position detection device according to claim 1, wherein the rotation type position detection device is generated.
【請求項7】 前記コイル部の各コイルの磁性体コアの
端部は回転軸のスラスト方向を指向していて、前記磁気
応答部材との空隙は回転軸のスラスト方向に関して形成
されるものである請求項6に記載の回転型位置検出装
置。
7. An end of the magnetic core of each coil of the coil portion is oriented in a thrust direction of a rotating shaft, and a gap with the magnetic response member is formed in the thrust direction of the rotating shaft. A rotary position detecting device according to claim 6.
【請求項8】 前記コイル部の各コイルの磁性体コアの
端部は回転軸のラジアル方向を指向していて、前記磁気
応答部材との空隙は回転軸のラジアル方向に関して形成
されるものであり、検出対象回転軸のスラスト方向の機
械的ぶれの影響を受けにくいことを特徴とする請求項6
に記載の回転型位置検出装置。
8. An end of a magnetic core of each coil of the coil unit is oriented in a radial direction of a rotation axis, and a gap with the magnetic response member is formed in a radial direction of the rotation axis. 7. The apparatus according to claim 6, wherein the rotational axis of the detection target is less susceptible to mechanical shake in the thrust direction.
3. The rotary position detecting device according to claim 1.
【請求項9】 交流信号で励磁される少なくとも2対の
コイルを配置してなるコイル部であって、1つのコイル
対における各コイルは所定の回転角に対応する間隔で離
隔されて配置されており、 前記コイル部に対して相対的に回転変位するよう配置さ
れた磁気応答部材であって、検出対象の回転に応じて該
部材と前記コイル部との相対的回転位置が変化し、この
相対的回転位置に応じて前記コイルのインピーダンスを
変化させ、このインピーダンス変化に基づき前記相対的
回転位置が所定の回転角範囲にわたって変化する間で前
記コイルに生じる電圧が増減変化するようにし、1つの
コイル対における各コイルの電圧の増減変化が差動的な
特性を示すようにしたものと、 各コイル対毎に各コイルに生じる電圧の差をそれぞれ取
り出し、所定の周期的振幅関数を振幅係数として持つ交
流出力信号を各コイル対毎に生成する回路であって、前
記各交流出力信号の前記周期的振幅関数はその周期特性
において所定位相だけ異なっているものとを具えた回転
型位置検出装置。
9. A coil section comprising at least two pairs of coils excited by an AC signal, wherein each coil in one coil pair is arranged at a distance corresponding to a predetermined rotation angle. A magnetically responsive member arranged to be rotationally displaced relative to the coil portion, wherein a relative rotational position between the member and the coil portion changes in accordance with the rotation of the detection target; The impedance of the coil is changed in accordance with the rotational position, and the voltage generated in the coil increases or decreases while the relative rotational position changes over a predetermined rotation angle range based on the impedance change. The difference between the voltage change of each coil in the pair showing the differential characteristic and the voltage difference generated in each coil for each coil pair is taken out. A circuit for generating an AC output signal having a periodic amplitude function as an amplitude coefficient for each coil pair, wherein the periodic amplitude function of each AC output signal differs by a predetermined phase in its periodic characteristic. Rotary position detection device equipped.
JP2000070795A 1999-03-15 2000-03-14 Rotary position detector Expired - Lifetime JP4390348B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000070795A JP4390348B2 (en) 1999-03-15 2000-03-14 Rotary position detector

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6922999 1999-03-15
JP35943199 1999-12-17
JP11-69229 1999-12-17
JP11-359431 1999-12-17
JP2000070795A JP4390348B2 (en) 1999-03-15 2000-03-14 Rotary position detector

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009154426A Division JP4699544B2 (en) 1999-03-15 2009-06-29 Rotary position detector

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001235307A true JP2001235307A (en) 2001-08-31
JP2001235307A5 JP2001235307A5 (en) 2007-05-17
JP4390348B2 JP4390348B2 (en) 2009-12-24

Family

ID=27299985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000070795A Expired - Lifetime JP4390348B2 (en) 1999-03-15 2000-03-14 Rotary position detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4390348B2 (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107250A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Tadatoshi Goto Pressure gauge
JP2003075106A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Tadatoshi Goto Position detection device
JP2003121107A (en) * 2001-10-10 2003-04-23 Tadatoshi Goto Rotary position detector
JP2003287441A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Minebea Co Ltd Detector for rotational position
JP2006023172A (en) * 2004-07-07 2006-01-26 Ntn Corp Absolute angle detection rotary sensor and bearing with sensor using the same
WO2006049145A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Ntn Corporation Bearing for wheel, having sensors
JP2006227005A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Agilent Technol Inc Position encoding using impedance comparison
WO2006105894A1 (en) 2005-04-04 2006-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Ride level control device of a vehicle
WO2007000952A1 (en) * 2005-06-26 2007-01-04 Amiteq Co., Ltd. Position sensor
JP2007192640A (en) * 2006-01-18 2007-08-02 Toyota Motor Corp Magnetic resolver
JP2009509153A (en) * 2005-09-23 2009-03-05 エディサンス Sensor and method for measuring position and velocity
JP2009162783A (en) * 2009-04-23 2009-07-23 Amitec:Kk Position detector
JP2010066203A (en) * 2008-09-12 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp Position detector of movable part, and two-degree-of-freedom actuator
JP2010181269A (en) * 2009-02-05 2010-08-19 Toyota Motor Corp Magnetic resolver
JP2011010492A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Amitec:Kk Liquidtight servo motor device incorporating leakage flux detecting type rotational position detector
US8148973B2 (en) 2005-12-26 2012-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Magnetic resolver
JP2012103194A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Sumida Corporation Rotor position sensor
WO2017149975A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Position detecting device
CN107276323A (en) * 2017-08-01 2017-10-20 上海世昱电子技术有限公司 A kind of angle sensing device, rotary body and electric motor system
CN114034241A (en) * 2022-01-11 2022-02-11 四川永星电子有限公司 Precise coaxial quadruple angular displacement sensor

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS529463A (en) * 1975-07-11 1977-01-25 Mitsubishi Electric Corp Position detector
JPS61215902A (en) * 1985-03-22 1986-09-25 Kawatetsu Techno Res Kk Eddy current sensor
JPS6333616A (en) * 1986-07-29 1988-02-13 Yamaha Motor Co Ltd Resolver digital converter
JPS63238465A (en) * 1987-03-27 1988-10-04 Hitachi Ltd Speed detector for rotor
JPH02616U (en) * 1988-06-13 1990-01-05
JPH0271312A (en) * 1988-09-07 1990-03-09 Nippon Seiko Kk Automatic error correcting method for position detector
JPH03103712A (en) * 1989-09-19 1991-04-30 Fujitsu Ltd Leaking magnetic flux type positioner
JPH03170011A (en) * 1989-11-29 1991-07-23 Okuma Mach Works Ltd Error detecting method by position detector and position detector with automatic error correcting function
JPH0552588A (en) * 1991-08-27 1993-03-02 S G:Kk Detection device of rotational position
JPH05209711A (en) * 1991-08-23 1993-08-20 Babcock & Wilcox Co:The Rotational position sensor
JPH05264292A (en) * 1992-03-19 1993-10-12 Yaskawa Electric Corp Position detecting device
JPH05280914A (en) * 1992-03-31 1993-10-29 Isuzu Motors Ltd Detection sensor of amount of displacement
JPH076739U (en) * 1993-06-30 1995-01-31 株式会社安川電機 Magnetostrictive stress sensor
JPH07239247A (en) * 1991-04-25 1995-09-12 Yaskawa Electric Corp Signal processor for magnetic encoder
JPH07239242A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Nippon Soken Inc Rotational angle detecting device
JPH07243804A (en) * 1994-03-01 1995-09-19 Japan Servo Co Ltd Noncontact potentiometer
JPH08189805A (en) * 1995-01-06 1996-07-23 Tamagawa Seiki Co Ltd Angle detecting apparatus
JPH0953909A (en) * 1995-08-10 1997-02-25 Tadatoshi Goto Induction type rotational position detecting device
JPH10160459A (en) * 1996-10-04 1998-06-19 Tadatoshi Goto Detector for detecting inclination, vibration, or acceleration
JPH10176925A (en) * 1996-02-15 1998-06-30 Tadatoshi Goto Inclination detector

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS529463A (en) * 1975-07-11 1977-01-25 Mitsubishi Electric Corp Position detector
JPS61215902A (en) * 1985-03-22 1986-09-25 Kawatetsu Techno Res Kk Eddy current sensor
JPS6333616A (en) * 1986-07-29 1988-02-13 Yamaha Motor Co Ltd Resolver digital converter
JPS63238465A (en) * 1987-03-27 1988-10-04 Hitachi Ltd Speed detector for rotor
JPH02616U (en) * 1988-06-13 1990-01-05
JPH0271312A (en) * 1988-09-07 1990-03-09 Nippon Seiko Kk Automatic error correcting method for position detector
JPH03103712A (en) * 1989-09-19 1991-04-30 Fujitsu Ltd Leaking magnetic flux type positioner
JPH03170011A (en) * 1989-11-29 1991-07-23 Okuma Mach Works Ltd Error detecting method by position detector and position detector with automatic error correcting function
JPH07239247A (en) * 1991-04-25 1995-09-12 Yaskawa Electric Corp Signal processor for magnetic encoder
JPH05209711A (en) * 1991-08-23 1993-08-20 Babcock & Wilcox Co:The Rotational position sensor
JPH0552588A (en) * 1991-08-27 1993-03-02 S G:Kk Detection device of rotational position
JPH05264292A (en) * 1992-03-19 1993-10-12 Yaskawa Electric Corp Position detecting device
JPH05280914A (en) * 1992-03-31 1993-10-29 Isuzu Motors Ltd Detection sensor of amount of displacement
JPH076739U (en) * 1993-06-30 1995-01-31 株式会社安川電機 Magnetostrictive stress sensor
JPH07239242A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Nippon Soken Inc Rotational angle detecting device
JPH07243804A (en) * 1994-03-01 1995-09-19 Japan Servo Co Ltd Noncontact potentiometer
JPH08189805A (en) * 1995-01-06 1996-07-23 Tamagawa Seiki Co Ltd Angle detecting apparatus
JPH0953909A (en) * 1995-08-10 1997-02-25 Tadatoshi Goto Induction type rotational position detecting device
JPH10176925A (en) * 1996-02-15 1998-06-30 Tadatoshi Goto Inclination detector
JPH10160459A (en) * 1996-10-04 1998-06-19 Tadatoshi Goto Detector for detecting inclination, vibration, or acceleration

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107250A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Tadatoshi Goto Pressure gauge
JP2003075106A (en) * 2001-08-31 2003-03-12 Tadatoshi Goto Position detection device
JP2003121107A (en) * 2001-10-10 2003-04-23 Tadatoshi Goto Rotary position detector
JP2003287441A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Minebea Co Ltd Detector for rotational position
JP2006023172A (en) * 2004-07-07 2006-01-26 Ntn Corp Absolute angle detection rotary sensor and bearing with sensor using the same
JP4727209B2 (en) * 2004-11-08 2011-07-20 Ntn株式会社 Wheel bearing with sensor
WO2006049145A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Ntn Corporation Bearing for wheel, having sensors
JP2006133111A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Ntn Corp Bearing for wheel with sensor
JP2006227005A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Agilent Technol Inc Position encoding using impedance comparison
WO2006105894A1 (en) 2005-04-04 2006-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Ride level control device of a vehicle
JP5094390B2 (en) * 2005-06-26 2012-12-12 株式会社アミテック Position sensor
WO2007000952A1 (en) * 2005-06-26 2007-01-04 Amiteq Co., Ltd. Position sensor
US7986139B2 (en) 2005-06-26 2011-07-26 Amiteq Co., Ltd. Position sensor having stacked flat coils
JP2012168205A (en) * 2005-06-26 2012-09-06 Amitec:Kk Position sensor
JP2009509153A (en) * 2005-09-23 2009-03-05 エディサンス Sensor and method for measuring position and velocity
US8148973B2 (en) 2005-12-26 2012-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Magnetic resolver
JP2007192640A (en) * 2006-01-18 2007-08-02 Toyota Motor Corp Magnetic resolver
JP2010066203A (en) * 2008-09-12 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp Position detector of movable part, and two-degree-of-freedom actuator
JP2010181269A (en) * 2009-02-05 2010-08-19 Toyota Motor Corp Magnetic resolver
JP2009162783A (en) * 2009-04-23 2009-07-23 Amitec:Kk Position detector
JP2011010492A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Amitec:Kk Liquidtight servo motor device incorporating leakage flux detecting type rotational position detector
JP2012103194A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Sumida Corporation Rotor position sensor
WO2017149975A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Position detecting device
JPWO2017149975A1 (en) * 2016-02-29 2018-10-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 Position detection device
CN107276323A (en) * 2017-08-01 2017-10-20 上海世昱电子技术有限公司 A kind of angle sensing device, rotary body and electric motor system
CN107276323B (en) * 2017-08-01 2024-04-19 苏州昱泽智能科技有限公司 Angle detection equipment, rotating body and motor system
CN114034241A (en) * 2022-01-11 2022-02-11 四川永星电子有限公司 Precise coaxial quadruple angular displacement sensor
CN114034241B (en) * 2022-01-11 2022-03-22 四川永星电子有限公司 Precise coaxial quadruple angular displacement sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP4390348B2 (en) 2009-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4390348B2 (en) Rotary position detector
US6239571B1 (en) Resolver
JP4002308B2 (en) Inductive rotational position detector
JP5522845B2 (en) Rotary position detector
EP2853861B1 (en) Position detection device
JP2988597B2 (en) Rotational position detector
Nauduri et al. A novel approach of using a planar inductive position sensor for the Permanent magnet synchronous motor control application
JP4628124B2 (en) Position detection device
JP3309027B2 (en) Reluctant resolver
JP4336070B2 (en) Rotary position detector
JP4471471B2 (en) Relative rotational position detector
JP4365654B2 (en) Angular position detection device and driving device using the same
JPH11118521A (en) Vr type resolver and resolver signal processing circuit
WO2001071288A1 (en) Torsional quantity measuring device
JP2556383B2 (en) Magnetic resolver
JP5135277B2 (en) Rotary position detector
JP4217423B2 (en) Rotation position detector for bearings
US11609104B2 (en) Angular position sensor
JP2000055610A (en) Torsional amount detector
JP4828090B2 (en) Relative rotational position detector
JP4166332B2 (en) Motor controller using variable magnetoresistive position detector and temperature sensitive switch
JP5237210B2 (en) Position detection device
JP4612143B2 (en) Relative rotational position detector
JPH0356818A (en) Rotation angle detecting device
JPS60151514A (en) Rotary encoder

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070308

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090428

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090908

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091006

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4390348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term