JP2533409B2 - 検出コイルの出力信号処理装置 - Google Patents

検出コイルの出力信号処理装置

Info

Publication number
JP2533409B2
JP2533409B2 JP2339129A JP33912990A JP2533409B2 JP 2533409 B2 JP2533409 B2 JP 2533409B2 JP 2339129 A JP2339129 A JP 2339129A JP 33912990 A JP33912990 A JP 33912990A JP 2533409 B2 JP2533409 B2 JP 2533409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
output signal
temperature
output
detection
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2339129A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04204319A (ja
Inventor
卓 村上
浩 山本
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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 Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP2339129A priority Critical patent/JP2533409B2/ja
Publication of JPH04204319A publication Critical patent/JPH04204319A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2533409B2 publication Critical patent/JP2533409B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、渦流式探傷装置や荷重センサ、位置検出装
置等の検出コイルの出力信号の、温度の変化によるドリ
フトを補償する信号処理装置に関する。
〔従来の技術〕
渦流式探傷装置や荷重センサまたは位置検出装置等に
おいては、被検出部材の電気磁気的特性の変化を、検出
コイルを用いてコイル特性(自己コンダクタンス、相互
インダクタンスなど)の変化として検知することがしば
しば行われている。しかし、検出コイルの出力特性は、
環境の変動によって影響を受け、ゼロ点等が変動する。
特に、コイル自身の温度変化による影響が大きい。この
ため、従来は、検出コイルと別に温度検出用のコイルを
設け、この温度検出用コイルによって温度補正信号を出
力させ、検出コイルの出力信号を温度補正信号によって
補正し、温度変化による影響を除去するようにしてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記のように、検出コイルと別に温度検出用
コイルを設けて補正を行う方法は、検出コイル用と温度
検出用コイルとの信号処理回路を設ける必要があり、二
重の信号処理回路を設けてなければならず、装置が、複
雑化するばかりでなく、高価となる。
本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになさ
れたもので、温度変化に基づくゼロ点等の変動を安価に
補正することができる検出コイルの出力信号処理装置を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、被検出部材の電
磁気的変化を検出する検出部の検出コイルに基準信号を
与える交流信号源と、この交流信号源の出力信号を受
け、所定の角度だけ位相をずらして出力する位相器と、
前記位相器の出力を受けて、前記検出器から入力された
出力信号の位相を検波する位相検波器とを有する検出コ
イルの出力信号処理装置において、前記検出コイルと前
記被検出部材との少なくともいずれか一方の温度と前記
検出部の出力信号の位相ずれとの関係を示すデータを格
納したメモリと、検出された前記温度に対応した前記メ
モリ内のデータを読み出し、前記移相器の移相量を制御
する移相制御器とを有することを特徴としている。
〔作用〕
検出コイルなどが一定温度変化したときに、移相器に
よって温度が変化したことによる位相のずれを生じた分
だけ交流信号源の出力信号の位相をずらし、これに基づ
いて位相検波することにより、温度変動により影響を小
さくすることができ、測定精度が向上する。
そこで、本発明は、検出コイルと被検出部材との少な
くとのいずれか一方の温度と検出部の出力信号の位相ず
れとの関係を求め、メモリに格納しておく。そして、移
相制御器が入力してきた温度に基づいて、メモリから対
応する位相ずれ量を読み出し、交流信号源が出力した基
準信号が、メモリから読み出した位相ずれ分だけ位相角
がずれるように移相器を制御する。
これにより、移相器は、交流信号源の出力信号を温度
の変動によって位相がずれた分に応じて交流信号源の出
力信号の位相をずらして検波回路に送り、検波回路がこ
の位相をずらせた信号によって、検出部の出力信号を検
波する。従って、温度変化に伴う検出部の出力信号の位
相ずれを補正することができ、温度変化によるドリフト
を除去して検出精度を向上することができる。しかも、
本発明は、温度検出用コイルを用いるのと異なり、二重
の信号処理回路を必要とせず、装置の簡素化が図れて、
コストを低減することができる。
〔実施例〕
本発明に係る検出コイルの出力信号処理装置の好まし
い実施例を、添付図面に従って詳説する。
第1図は、本発明の実施例に係る検出コイルの出力信
号処理装置のブロック図である。
第1図において、出力信号処理装置10に接続してある
検出部30は、ブリッジ回路からなっている。このブリッ
ジ回路は、接続点a、c間と接続点a、d間とに検出コ
イルL1、L2が接続してあり、接続点c、bと接続点d、
b間とに抵抗R1、R2が接続してある。
検出コイルL1、L2は例えば磁歪式のいわゆるプレスダ
クタ型荷重センサ30の検出コイルであって、第2図に示
したように、薄板ケイ素鋼板の積層体32の中央部に設け
た4つのコイル孔34に巻いてあり、検出コイルL1と検出
コイルL2が直交交差するように配置してある。なお、第
2図に示した矢印Fは、荷重センサ30に作用する荷重方
向を示している。
出力信号処理装置10は、交流信号源としての発振器12
と、この発振器12の出力を増幅する出力増幅器14とを有
し、出力増幅器14の出力側がブリッジ回路の入力側とな
っている接続点a、bに接続してあり、ブリッジ回路に
給電できるようにしてある。また、出力信号処理装置10
には、発振器12の出力信号の位相を換える移相器16と、
この移相器16に移相制御信号を入力する移相制御器18
と、移相制御器18に接続してあるメモリ20とが設けてあ
るとともに、ブリッジ回路の出力側である接続点c、d
と移相器16の出力側とに接続してあり、移相器16の出力
に基づいてブリッジ回路(検出部30)の出力信号を位相
検波する位相検波器22、位相検波器22の出力信号から雑
音を除去するフィルタ24、フィルタ24を透過した信号を
積分する積分器26、積分器26の出力を増幅する増幅器26
を備えている。そして、上記した移相制御器18には、検
出コイルL1、L2と被検出部材との少なくとの一方の温度
を検出する温度センサ36の検出信号が入力するようにな
っている。
上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりであ
る。
検出コイルL1、L2を配置した周囲環境の温度や、例え
ば第2図に示した荷重センサ30を取り付けた被検出部材
の温度が変化すると、検出コイルL1、L2や積層体32の温
度が変化する。
ところで、検出コイルL1、L2の電磁気特性が全く同じ
であり、かつ積層体32が全体にわたって一様であれば、
荷重センサに荷重が作用していない場合、周囲の温度が
変動しても検出部30であるブリッジ回路の出力端子とな
る接続点c、dは同電位であるはずである。ところが、
一般に検出コイルL1、L2は、製作誤差や材質のバラツキ
等から電気磁気特性が異なり、また積層体32の電気磁気
特性が部分的に異なっている。このため、周囲温度等が
変動し、被検出部材の温度が変化すると、各検出コイル
L1、L2のインダクタンスが相違し、回路a、c、bと回
路a、d、bとでインピーダンスが異なって、接続点
c、d間の位相ずれを生ずる。従って、例えば第2図の
荷重センサ30に荷重が作用していないにもかかわらず、
温度が変化すると接点c、d間に電圧が出力されてゼロ
点が変動し、いわゆるドリフトを生ずる。そこで、本実
施例では、この温度の変化によるドリフトを次のように
して補正している。
まず、検出コイルL1、L2または被検出部材の温度と検
出部30の出力信号の位相ずれとの関係を予め求めてお
き、この関係をテーブルまたは関数等にしてメモリ20に
格納しておく。また、荷重センサ30にサーミスタ等の温
度センサ36を装着し、荷重センサ30の温度を検出して、
検出信号を移相制御器18に入力する。
交流信号源である発振器12は、駆動されて第3図
(A)に示したような正弦波の基準信号を出力する。こ
の発振器12の出力信号は、出力増幅器14と移相器16とに
入力される。
出力増幅器14は、発振器12の出力を増幅して検出部30
であるブリッジ回路の入力端子となっている接続点a、
bに印加する。そして、ブリッジ回路の出力端子である
接続点c、dからは、例えば第3図(B)に示したよう
な、発振器12の出力信号(基準信号)に対して90度位相
の遅れた信号が出力される。この出力信号は、例えば同
図(C)に示したように、検出部30の出力信号に対して
45度位相が進んでいる(基準信号に対して45度位相が遅
れている)荷重対応信号と、同図(D)に示したように
検出部30の出力信号に対して45度位相が遅れている(基
準信号に対して135度位相が遅れている)温度変動に基
づく温度誤差信号からなっている。
一方、温度センサ36は、荷重センサ30の温度を検出
し、移相制御器18に入力する。そして、移相制御器18
は、温度センサ36が検出した温度に基づいて、メモリ20
に格納してあるこの温度に対応した位相ずれ量を読み出
し、この位相ずれに応じて発振器12の出力信号を移相す
るように移相器16を制御する。
移相器16は、移相制御器18から制御信号を受け、発振
器12から入力してくる信号の位相を遅らせ、第3図
(E)に示したような矩形波を出力する(もちろん、正
弦波として出力してもよい)。すなわち、移相器16は、
基準信号に対して45度位相が遅れており、温度誤差信号
のゼロクロスを中心とした矩形波を位相検出器22に送出
する。そして、位相検波器22は、移相器16の出力信号に
基づいて検出部30の出力信号を位相検波する。
これにより、検出部30が出力した信号中の荷重対応信
号は、第3図(F)のように位相検波器22から出力され
る。一方、温度誤差信号は、移相器16の出力信号と位相
がずれているため、第3図(G)のように位相検波器22
から出力される。従って、位相検波器22の出力信号をフ
ィルタ24によってノイズを除去したのち、積分器26に入
力すれば、積分器26からは、温度誤差信号の成分を除去
した荷重対応信号のみが出力される。この積分器26の出
力信号は、増幅器28によって増幅され、出力される。
このように、実施例においては温度の変動に基づく検
出信号の位相ずれに応じて、交流信号源である発振器12
の出力信号の位相を移相器16によってずらし、この移相
器16の出力信号に基づいて位相検波器22が検出部30の出
力信号を位相検波するため、温度の変動による誤差を除
去または小さくすることができ、検出精度の向上を図る
ことができる。
なお、前記実施例においては、いわゆるプレスダクタ
型荷重センサ30の検出コイルL1、L2について場合につい
て説明したが、検出コイルはこれに限定されるのではな
く、いわゆるマグネセル、トロイダル型マグネセル、磁
歪効果を利用した張力計、磁気スケールや位置検出装置
の検出コイル、さらにはロータリエンコーダや差動トラ
ンス、渦流式探傷装置の検出コイル等の検出信号に対し
ても適用することができる。
また、前記実施例においては、移相器16の出力信号の
パルス幅が発振器12の出力信号の半周期に等しい場合に
ついて説明したが、このパルス幅は温度誤差信号のゼロ
クロスを中心とした任意の幅に設定することができる。
さらに、前記実施例においては、検出部30の出力信号を
位相検波器22に直接入力する場合について説明したが、
検出部30の出力信号に対して位相調整、ノイズ対策、ゲ
イン調整したのち、位相検波器22に入力するようにして
もよい。
なお、第4図のように、発振器12の出力信号を位相分
割器40に入力し、位相分割器40によって例えば発振器12
の出力信号と同相の0°信号と、発振器12の出力信号と
位相が90度ずれた90°信号とを出力し、これらをそれぞ
れ検出部30の出力信号が入力する位相検波器22a、22bに
入力し、位相検波器22a、22bによって位相検波したの
ち、各位相検波器の出力信号を位相回転器42に入力し
て、位相回転させて荷重対応信号だけを取り出すように
してもよい。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明によれば、検出コイル
と被検出部材との少なくともいずれか一方の温度と検出
部の出力信号の位相ずれとの関係を求め、メモリに格納
しておき、移相制御器が入力してきた温度に基づいて、
メモリから対応する位相ずれ量を読み出し、交流信号源
が出力した基準信号が、メモリから読みだした位相ずれ
に応じた分だけ位相角がずれるように移相器を制御し、
交流信号源の出力信号を温度の変動によって位相がずれ
た分に応じて移相をずらして検波回路に送り、位相検波
器がこの移相をずらせた信号によって、検出部の出力信
号を検波する。従って、温度変化に伴う検出部の出力信
号の位相ずれを補正することができ、温度変化によるド
リフトを除去して検出精度を向上することができる。も
ちろん、温度変化の小さいとき(または問題にならない
とき)には、メモリを使わず、ある一定値だけ位相を常
にずらして検波してもよい。そして、本発明は、温度検
出用コイルを用いるのと異なり、信号処理回路を二重に
設ける必要がなく、装置の簡素化が図れて、コストを低
減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る検出コイルの出力信号処
理装置のブロック図、第2図は検出コイルの一例を示す
斜視図であって、プレスダクタ型荷重センサの斜視図、
第3図は実施例の作用を説明するタイムチャート、第4
図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 10……出力信号処理装置、12……交流信号源(発振
器)、16……移相器、18……移相制御器、20……メモ
リ、22……位相検波器、30……検出部、L1、L2……検出
コイル。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検出部材の電磁気的変化を検出する検出
    部の検出コイルに基準信号を与える交流信号源と、この
    交流信号源の出力信号を受け、所定の角度だけ位相をず
    らして出力する位相器と、前記位相器の出力を受けて、
    前記検出器から入力された出力信号の位相を検波する位
    相検波器とを有する検出コイルの出力信号処理装置にお
    いて、前記検出コイルと前記被検出部材との少なくとも
    いずれか一方の温度と前記検出部の出力信号の位相ずれ
    との関係を示すデータを格納したメモリと、検出された
    前記温度に対応した前記メモリ内のデータを読み出し、
    前記位相器の位相量を制御する位相制御器とを有するこ
    とを特徴とする検出コイルの出力信号処理装置。
JP2339129A 1990-11-30 1990-11-30 検出コイルの出力信号処理装置 Expired - Lifetime JP2533409B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2339129A JP2533409B2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 検出コイルの出力信号処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2339129A JP2533409B2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 検出コイルの出力信号処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04204319A JPH04204319A (ja) 1992-07-24
JP2533409B2 true JP2533409B2 (ja) 1996-09-11

Family

ID=18324522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2339129A Expired - Lifetime JP2533409B2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 検出コイルの出力信号処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2533409B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10293146A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Mitsubishi Electric Corp インダクタンス変化検出装置
JP4616695B2 (ja) * 2005-05-10 2011-01-19 三菱重工業株式会社 マルチセンサ信号異常検知装置および方法
US7239133B1 (en) * 2006-01-19 2007-07-03 General Electric Company Methods and systems for controlling the temperature stability of an inductor
JP4807281B2 (ja) * 2006-11-27 2011-11-02 トヨタ自動車株式会社 焼入パターン検査方法及び検査装置
JP2011202978A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Ihi Corp センサ検出信号の温度ドリフト補正方法及びその装置
JP6374751B2 (ja) * 2014-10-02 2018-08-15 アンリツインフィビス株式会社 金属検出機

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6454281A (en) * 1987-08-25 1989-03-01 Anritsu Corp Metal detecting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04204319A (ja) 1992-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE42159E1 (en) Circuit for compensation for time variation of temperature in an inductive sensor
US5604433A (en) Offset compensation for magnetic-field sensor with Hall effect device
WO2001050308A3 (en) Magneto-resistive signal isolator
JP2000146621A (ja) 磁気抵抗角度センサ―のオフセット較正方法及びセンサ―装置
US7030604B1 (en) Thermal coefficients of nudge compensation and tare for linear and rotary MR array position transducers
US5522269A (en) Apparatus and method for transducing torque applied to a magnetostrictive shaft while minimizing temperature induced variations
JP2002318250A (ja) 電流検出装置およびこれを用いた過負荷電流保安装置
JP2007052017A (ja) ヒステリシス補正を含む自動較正アルゴリズム
JP2533409B2 (ja) 検出コイルの出力信号処理装置
US5412998A (en) Torque measuring system
EP3928063A1 (en) Apparatus and method for magnetic sensor output compensation based upon ambient temperature
JP2001091663A (ja) 金属検出機
JPH02163625A (ja) トルク測定装置
JP2002243815A (ja) 磁気検出装置
JP2001356059A (ja) トルク測定装置および測定方法
JPH03239965A (ja) 電流検出装置
JP2633125B2 (ja) トルクセンサの温度特性の補償装置
JP3273889B2 (ja) ホール素子駆動回路
JPH06229852A (ja) 力検出装置
JP2842466B2 (ja) トルク測定装置
JPH11194061A (ja) 圧力センサ駆動回路
JP2841238B2 (ja) トルク検出回路
RU2717904C1 (ru) Способ измерения при помощи дифференциального датчика
JPH072943U (ja) 磁歪式トルクセンサ
JP2869711B2 (ja) 磁性塗料塗布量計測装置