JP2653688B2 - Dimension measuring device - Google Patents
Dimension measuring deviceInfo
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
本発明は、穴の内径、円柱状物体の外径等の寸法を測
定する寸法測定装置に関する。The present invention relates to a dimension measuring device for measuring dimensions such as an inner diameter of a hole and an outer diameter of a cylindrical object.
従来、第4図に示したように、コアCRの変位に応じて
各々インピーダンスが増減する直列接続された一対のコ
イルCL1,CL2から成る検出部31と、正弦波を発生させ検
出部31のコイルCL1の一端に印加する正弦波発振回路32
と、この正弦波発生回路32にて発生された正弦波を位相
反転して検出部31のコイルCL2の一端に印加する位相反
転回路33と、検出部31の一対のコイルCL1,CL2の接続点
から出力信号を増幅するAC増幅回路34と、同期整流回路
35と、平滑回路36と、調整電圧加算回路37とから成る寸
法測定装置がある。ここで、一対のコイルの内、一方の
コイルCL1のインピーダンスをZ1、他方のコイルCL2のイ
ンピーダンスをZ2とする。これらのインピーダンスZ1,Z
2はコアCRの変位xに応じて増減する。そして、検出部3
1のコアCRが一対のコイルCL1,CL2の中間位置に在る時、
インピーダンスZ1,Z2の値は等しくその値をZ0とする。
正弦波発振回路32からの出力Emsinωtは一方のコイルC
L1に印加され、又、正弦波発振回路32からの出力Emsin
ωtは位相反転回路33により位相が反転されて−Emsin
ωtとなり他方のコイルCL2に印加される。そして、検
出部31のコアCRが一対のコイルCL1,CL2の中間位置から
移動され、インピーダンスZ1がZ0−ΔZ、インピーダン
スZ2がZ0+ΔZになると、検出部31の出力信号Ecは、 Ec =〔(Z0+ΔZ)/{(Z0−ΔZ)+(Z0+ΔZ)}〕 ・2Emsinωt−Emsinωt =(ΔZ/Z0)Emsinωt となる。 従って、この出力信号を増幅した後、同期整流し、平
滑化し、零点調整電圧を加算すれば検出部31のコアCRが
一対のコイルCL1,CL2の中間位置に在る時を変位x=0
として変位xに比例したDC電圧が得られる。Conventionally, as shown in FIG. 4, a detecting unit 31 composed of a pair of serially connected coils CL1 and CL2 whose impedance increases and decreases according to the displacement of the core CR, and a coil of the detecting unit 31 which generates a sine wave. Sine wave oscillation circuit 32 applied to one end of CL1
And a connection point between a phase inversion circuit 33 that inverts the phase of the sine wave generated by the sine wave generation circuit 32 and applies it to one end of the coil CL2 of the detection unit 31, and a pair of coils CL1 and CL2 of the detection unit 31 AC amplifier circuit that amplifies the output signal from the
There is a dimension measuring device including a 35, a smoothing circuit 36, and an adjustment voltage adding circuit 37. Here, the pair of coils, the impedance of one coil CL1 Z 1, the impedance of the other coil CL2 and Z 2. These impedances Z 1 and Z
2 increases or decreases according to the displacement x of the core CR. And the detection unit 3
When one core CR is in the middle position between a pair of coils CL1 and CL2,
The values of impedances Z 1 and Z 2 are equal and the value is Z 0 .
The output E m sinωt from the sine wave oscillation circuit 32 is one coil C
L1 is applied to, and the output E m sin from sinusoidal oscillator circuit 32
The phase of ωt is −E m sin
ωt and is applied to the other coil CL2. Then, the core CR of the detector 31 is moved from the intermediate position of the pair of coils CL1, CL2, the impedance Z 1 is Z 0 -? Z, the impedance Z 2 is Z 0 + [Delta] Z, the output signal E c of the detector 31 , E c = [(Z 0 + ΔZ) / {(Z 0 −ΔZ) + (Z 0 + ΔZ)}] 2E m sinωt−E m sinωt = (ΔZ / Z 0 ) E m sinωt. Therefore, after amplifying the output signal, performing synchronous rectification, smoothing, and adding a zero-point adjustment voltage, the displacement x = 0 when the core CR of the detection unit 31 is at the intermediate position between the pair of coils CL1 and CL2.
As a result, a DC voltage proportional to the displacement x is obtained.
寸法測定装置においては、内径測定の例として、第3
図(a)及び第3図(b)の部分断面図に示したよう
に、フィーラF1,F2の先端と被測定物Wとが干渉したり
して、測定に支障をきたすことがないようにするため
に、フィーラF1,F2の先端を閉じ状態とした後、被測定
物Wの測定しようとする位置にフィーラF1,F2を挿入
し、フィーラF1,F2の先端を開き状態として、被測定物
Wに当接させる等の寸法測定に移行する前の準備動作が
必要である。 しかしながら、第3図(a)及び第3図(b)の部分
断面図からも明らかなように、検出部31を構成するコア
CR及び一対のコイルCL1,CL2と一体的に作動される測定
ヘッドの一対のフィーラF1,F2が大きく閉じ(或いは開
き)状態では検出部31のコアCRが一対のコイルCL1,CL2
内から外へ立てしまい、コイルCL1とコイルCL2のインピ
ーダンスZ1とZ2が等しくなるため、検出部31の出力信号
はEc=0となる(一対のコイルCL1,CL2に対するコアCR
の変位xを示した第2図(a)及びその変位xに対する
アナログ出力の変化を示した第2図(c)参照)。この
ため、検出部31のコアCRが一対のCL1,CL2の中間位置に
ある時の出力信号であるEc=0と区別できないことにな
り、フィーラが大きく閉じ(或いは開き)状態を検出で
きないという問題があった。このため、従来の寸法測定
装置にあっては、光センサ等によりフィーラF1,F2の閉
じ(或いは開き)の検出を行って、その動作が確実に行
われた確認信号を受けた後、上記被測定物Wの測定しよ
うとする位置にフィーラF1,F2を挿入していた。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、測定ヘッドのフィー
ラの閉じ(或いは開き)の検出を、機械的構成を変更す
ることなく、簡単な回路を追加するのみにて可能とした
寸法測定装置を提供することである。In the dimension measuring device, the third
As shown in the partial cross-sectional views of FIG. 3A and FIG. 3B, there is no interference between the tips of the feelers F 1 and F 2 and the workpiece W, which does not hinder the measurement. to so, after the closed state the tip of the feeler F 1, F 2, insert a feeler F 1, F 2 in a position to be measured of the object W, the feeler F 1, F 2 tip Is required to perform a preparatory operation before shifting to dimensional measurement, such as contacting the object to be measured W with the device opened. However, as is clear from the partial sectional views of FIGS. 3 (a) and 3 (b),
When the pair of feelers F 1 and F 2 of the measuring head that are integrally operated with the CR and the pair of coils CL 1 and CL 2 are largely closed (or opened), the core CR of the detecting unit 31 is connected to the pair of coils CL 1 and CL 2.
Will stand out from the inner, the impedance Z 1 and Z 2 coil CL1 and the coil CL2 is equal, the output signal of the detection unit 31 is E c = 0 (core with respect to the pair of coils CL1, CL2 CR
2 (a) showing the displacement x of FIG. 2 and FIG. 2 (c) showing the change of the analog output with respect to the displacement x). For this reason, when the core CR of the detection unit 31 is at the intermediate position between the pair of CL1 and CL2, it cannot be distinguished from E c = 0, which is an output signal, and the state that the feeler is largely closed (or opened) cannot be detected. There was a problem. For this reason, in the conventional dimension measuring device, the closing (or opening) of the feelers F 1 and F 2 is detected by an optical sensor or the like, and after receiving a confirmation signal that the operation has been reliably performed, The feelers F 1 and F 2 have been inserted into the measurement target W at positions to be measured. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to detect closing (or opening) of a feeler of a measuring head easily without changing a mechanical configuration. It is an object of the present invention to provide a dimension measuring device which can be realized only by adding a simple circuit.
上記課題を解決するための発明の構成は、コアの変位
に応じて各々インピーダンスが増減する直列接続された
一対のコイルから成る検出部と、正弦波を発生させ前記
検出部の一対のコイルの一端に印加する正弦波発振回路
と、前記正弦波発振回路にて発生された正弦波を位相反
転して前記検出部の一対のコイルの他端に印加する位相
反転回路と、前記検出部の一対のコイルの接続点からの
出力信号を増幅する回路とから成る寸法測定装置におい
て、定電流を発生させる定電流回路と、前記正弦波発振
回路にて発生された正弦波と前記定電流回路にて発生さ
れた定電流とを加算して前記検出部の一対のコイルの一
端に印加する加算回路と、前記増幅回路にて増幅された
前記検出部の出力信号から交流成分を取り除くローパス
フィルタと、予め設定された値と前記ローパスフィルタ
を通過した出力値とを比較する比較回路とを備えたこと
を特徴とする。The configuration of the invention for solving the above-mentioned problems includes a detecting unit including a pair of coils connected in series whose impedance increases and decreases according to the displacement of the core, and a sine wave to generate one end of the pair of coils of the detecting unit. A sine wave oscillating circuit applied to the sine wave oscillating circuit, a phase inverting circuit for inverting the phase of a sine wave generated by the sine wave oscillating circuit and applying the same to the other end of the pair of coils of the detecting unit, A dimension measuring device comprising: a circuit for amplifying an output signal from a connection point of a coil; a constant current circuit for generating a constant current; a sine wave generated by the sine wave oscillation circuit; and a sine wave generated by the constant current circuit. An addition circuit for adding the obtained constant current to one end of a pair of coils of the detection unit; a low-pass filter for removing an AC component from an output signal of the detection unit amplified by the amplification circuit; Characterized by comprising a comparison circuit for comparing an output value that has passed through the value and the low-pass filters.
加算回路は検出部の一対のコイルの一端に正弦波発振
回路にて発生された正弦波と定電流回路にて発生された
定電流とを加算して印加し、位相反転回路は検出部の一
対のコイルの他端に正弦波発振回路にて発生された正弦
波を位相反転して印加する。従って、定電流が印加され
ることにより、その分だけ一対のコイルの端子間の直流
電圧が増加する。その端子間の直流電圧は、その時の一
対のコイルのインピーダンスの総和の大きさにより決定
され、更に、両コイルのインピーダンス比に分圧されて
出力信号に直流成分として加算される。 ところで、1つのコイルインピーダンスは、コアがコ
イルに完全に内包される時に最大値をとり、コアがコイ
ルの外に存在する時に最小値をとり、コアがコイルに一
部内包される時には最大値と最小値の中間値をとる。
又、両コイルの直列インピーダンスは、コアが直列接続
されたコイルに内包される時のコアの位置に無関係に一
定の最大値をとり、コアが直列コイルの外にある時に最
小値をとる。従って、コアが零点を含む変位検出可能範
囲にある時の出力信号の直流電圧と、コアがコイルの外
にある時の出力信号の直流電圧を比べると、前者の方が
後者の方よりも高くなり、このことから、フィーラが零
点と区別して変位検出可能範囲外に出たことを検出する
ことができる。この直流電圧を検出するために、検出部
からの出力信号は増幅回路にて増幅されローパスフィル
タに入力される。そして、その直流電圧を比較回路にて
予め設定された値と比較判定するこにより、コアが一対
のコイルから外へ出ているか否かの判定出力を得る。
尚、変位は、検出部からの出力信号を増幅回路にて増幅
し、その直流成分をDCカット回路にて除去して、同期整
流回路、平滑回路及び調整電圧加算回路を介することに
より得られたアナログ信号から求めることができる。The addition circuit adds and applies a sine wave generated by the sine wave oscillation circuit and a constant current generated by the constant current circuit to one end of a pair of coils of the detection unit. The phase of the sine wave generated by the sine wave oscillation circuit is inverted and applied to the other end of the coil. Therefore, the application of the constant current increases the DC voltage between the terminals of the pair of coils. The DC voltage between the terminals is determined by the sum of the impedances of the pair of coils at that time, is further divided into the impedance ratio of both coils, and is added to the output signal as a DC component. By the way, one coil impedance takes the maximum value when the core is completely included in the coil, takes the minimum value when the core exists outside the coil, and takes the maximum value when the core is partially included in the coil. Take the intermediate value of the minimum value.
The series impedance of both coils takes a certain maximum value regardless of the position of the core when the core is included in the series-connected coil, and takes the minimum value when the core is outside the series coil. Therefore, comparing the DC voltage of the output signal when the core is in the displacement detectable range including the zero point and the DC voltage of the output signal when the core is outside the coil, the former is higher than the latter. From this, it is possible to detect that the feeler is out of the displacement detectable range in distinction from the zero point. In order to detect this DC voltage, an output signal from the detection unit is amplified by an amplifier circuit and input to a low-pass filter. Then, the DC voltage is compared and determined by a comparison circuit with a preset value to obtain a determination output as to whether or not the core is out of the pair of coils.
The displacement was obtained by amplifying the output signal from the detection unit with an amplifier circuit, removing the DC component thereof with a DC cut circuit, and passing through a synchronous rectification circuit, a smoothing circuit, and an adjustment voltage addition circuit. It can be obtained from an analog signal.
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。 第1図は本発明の寸法測定装置の電気的構成を示した
ブロックダイヤグラムである。 寸法測定装置の検出部11はコアCRとその変位に応じて
各々インピーダンスが増減する一対のコイルCL1,CL2と
から構成される。検出部11のコイルCL1の一端には、正
弦波を発生させる正弦波発振回路12、定電流を発生させ
る定電流回路13、その定電流と正弦波とを加算して印加
する加算回路14が接続されている。又、検出部11のコイ
ルCL2の一端には、正弦波発振回路12にて発生された正
弦波を位相反転して印加する位相反転回路15が接続され
ている。そして、検出部11の一対のコイルCL1,CL2の接
続点には、その検出部11からの出力信号を増幅する増幅
回路としてAC増幅回路16が接続されている。そのAC増幅
回路16にて増幅された出力信号は交流成分と直流成分と
から成るので、その直流成分を除去して交流成分のみと
するDCカット回路17が後段に接続されている。更に、DC
カット回路17から後段には、交流成分のみとなった出力
信号を同期整流する同期整流回路18と、その整流された
出力信号を平滑化する平滑回路19と、その平滑化された
出力信号に零点調整電圧を加算する調整電圧加算回路20
とが接続されている。又、AC増幅回路16には、その増幅
された出力信号の交流成分を除去して直流成分のみとす
るローパスフィルタ21と、その交流成分を除去された出
力信号を予め設定された値と比較判定した結果をフィー
ラ開き(或いは閉じ)の出力信号として出力するよう比
較回路22とが接続されている。 次に、その作用について寸法測定装置の検出部11にお
ける一対のコイルCL1,CL2に対するコアCRの変位xを示
した第2図(a)、その変位xに対するコイルCL1,CL2
のインピーダンスの変化を示した第2図(b)及びその
変位xに対するアナログ出力の変化を示した第2図
(c)を参照して説明する。 検出部11の一方のコイルCL1のインピーダンスをZ1、
他方のコイルCL2のインピーダンスをZ2とする。検出部1
1のコアCRが一対のコイルCL1,CL2の中間位置(変位x=
0)に在る時、インピーダンスZ1,Z2の値は等しくその
値をZ0とする。 正弦波発振回路12からの出力電圧Emsinωtには、定
電流回路13により電流Iが加算回路14により加算され、
一方のコイルCL1に電圧E1としてEmsinωt+2Z0Iが印加
される。又、正弦波発振回路12からの出力電圧Emsinω
tは位相反転回路15により−Emsinωtとなり他方のコ
イルCL2に電圧E2として−Emsinωtが印加される。 ここで、検出部11のコアCRが一対のコイルCL1,CL2の
中間位置から移動され、インピーダンスZ1がZ0−ΔZ、
インピーダンスZ2がZ0+ΔZになると、検出部11の出力
電圧Ecは、 Ec=(ΔZ/Z0)Emsinωt+(Z0+ΔZ)I となる。従って、この出力をAC増幅回路16の増幅率A1に
て増幅すると、 A1Ec=A1(ΔZ/Z0)Emsinωt+A1(Z0+ΔZ)I となる。 この出力電圧をDCカット回路17に入力すると、その出
力としては直流成分A1(Z0+ΔZ)Iが除去され、A
1(ΔZ/Z0)Emsinωtのみとなる。その出力電圧を同期
整流回路18にて同期整流し、平滑回路19にて平滑化する
と、平滑化後の出力はインピーダンスの変化量ΔZ、即
ち、変位xに比例する値となる。その出力電圧値に調整
電圧加算回路20にて、コアCRが一対のコイルCL1,CL2の
中間位置に在る時、アナログ出力が零となるようの零点
調整電圧を加算することにより変位xに比例したDC電圧
が得られる。 一方、AC増幅回路16にて増幅された出力は、ローパス
フィルタ21に入力される。このローパスフィルタ21にお
いては、入力信号の内、交流成分A1(ΔZ/Z0)Emsinω
tが除去されるので、その出力信号は直流成分であるA1
(Z0+ΔZ)Iのみとなる。 ここで、第2図(b)を参照してコアCRの変位xに対
する一対のコイルCL1,CL2の各々のインピーダンスZ1,Z2
の変化について詳述する。コアCRがコイルCL1,CL2の中
間位置に在る時は一対のコイルCL1,CL2の各々のインピ
ーダンスZ1,Z2の値は等くその値はZ0であり、そして、
簡単のため、コイルCL1,CL2及びコアCRの各々の長さを
等しく2aとする。今、コアCRがコイルCL1の方向に変位
するとコイルCL1のインピーダンスZ1はコイルCL1の中心
位置までは変位の増加と共に増加し、x=aの位置で最
大値となる。更に、コアCRが変位するとコイルCL1のイ
ンピーダンスZ1は変位の増加と共に減少してコアCRがコ
イルCL1より外へ出た後は一定の値となる。又、コアCR
がコイルCL1,CL2の中間位置からコイルCL1と反対方向に
変位するとコイルCL1のインピーダンスZ1は変位の負方
向の増加と共に減少しコアCRがコイルCL1より外へ出た
後は一定の値となる。コイルCL2のインピーダンスZ2に
ついても変位x=0を対称としてコイルCL1のインピー
ダンスZ1と同様に変化する。そして、コアCRがコイルCL
1,CL2より外へ出た時、インピーダンスZ1,Z2は等しくZ
min.とするとZmin.<Z0であり、その時、上記出力信号
の直流成分はA1Zmin.Iとなる。 次に、この出力信号は、比較回路22に入力し、予め設
定された設定値Vs〔≒A1(Zmin.+Z0)I/2〕と比較判
定される。この設定値Vsは、コアがコイルから半分出た
状態に対応する。しかしながら、一般的には、この設定
値VsはA1Zmin.Iより大きい値であり、検出部11のアナ
ログ出力が変位検出可能範囲を越えた時に出力される直
流成分の値より小さい値であれば良い。 ここで、この寸法測定装置の変位検出可能範囲として
は、上記インピーダンスZ1,Z2がコアCRの変位xに伴っ
て正負同量変化する範囲であって、コアCRの変位xとア
ナログ出力との間に厳密な直線性のある範囲とされ、変
位で言えば、例えば、−(a/30)<x<(a/30)の零点
の極近辺の範囲に限定されている。定電流回路13からの
定電流Iが加算回路14にて一対のコイルCL1,CL2両端に
加算して印加される端子間電圧は、上述のように、−a
<x<aの範囲では2Z0Iであり、第2図(b)からも明
らかなように、−a<x<aの範囲を越えるとインピー
ダンスZ1,Z2が両方共に減少し、それに伴って上記端子
間電圧も徐々に減少する。従って、−a<x<aの範囲
を越えると、出力信号の直流成分も徐々に減少する。そ
して、(出力信号の直流成分)<Vsとなると、当然に検
出部11のコアCRは一対のコイルCL1,CL2の変位検出可能
範囲外であるので、比較回路22は信号を出力するように
してフィーラが開き(或いは閉じ)状態であることを知
らせる。 以上、述べたように、従来の機械的構成に加えて、簡
単な回路を追加するのみで検出部11のコアCRが一対のコ
イルCL1,CL2の変位検出可能範囲外にあるか、つまり、
寸法測定装置の測定ヘッドのフィーラの閉じ(或いは開
き)状態にあることを知ることが可能となる。Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the dimension measuring device of the present invention. The detecting unit 11 of the dimension measuring device includes a core CR and a pair of coils CL1 and CL2 whose impedances increase and decrease according to the displacement thereof. Connected to one end of the coil CL1 of the detection unit 11 is a sine wave oscillation circuit 12 for generating a sine wave, a constant current circuit 13 for generating a constant current, and an addition circuit 14 for adding the constant current and the sine wave and applying the same. Have been. Further, a phase inversion circuit 15 for inverting and applying the phase of the sine wave generated by the sine wave oscillation circuit 12 is connected to one end of the coil CL2 of the detection unit 11. An AC amplifier circuit 16 is connected to a connection point of the pair of coils CL1 and CL2 of the detection unit 11 as an amplification circuit for amplifying an output signal from the detection unit 11. Since the output signal amplified by the AC amplification circuit 16 is composed of an AC component and a DC component, a DC cut circuit 17 that removes the DC component and uses only the AC component is connected to the subsequent stage. Furthermore, DC
In the subsequent stage from the cut circuit 17, a synchronous rectifier circuit 18 for synchronously rectifying the output signal having only the AC component, a smoothing circuit 19 for smoothing the rectified output signal, and a zero point in the smoothed output signal Adjustment voltage addition circuit 20 that adds adjustment voltage
And are connected. Further, the AC amplifier circuit 16 includes a low-pass filter 21 that removes an AC component of the amplified output signal to make only the DC component, and compares the output signal from which the AC component has been removed with a predetermined value. The comparison circuit 22 is connected so as to output the result as an output signal for opening (or closing) the feeler. Next, FIG. 2 (a) showing the displacement x of the core CR with respect to the pair of coils CL1 and CL2 in the detecting unit 11 of the dimension measuring device, and FIG.
2 (b) showing the change in the impedance of FIG. 2 and FIG. 2 (c) showing the change in the analog output with respect to the displacement x. The impedance of one coil CL1 of the detection unit 11 is represented by Z 1 ,
The impedance of the other coil CL2 and Z 2. Detector 1
One core CR is located at an intermediate position between the pair of coils CL1 and CL2 (displacement x =
0), the values of impedances Z 1 and Z 2 are equal and the value is Z 0 . The current I is added to the output voltage E m sinωt from the sine wave oscillation circuit 12 by the constant current circuit 13 by the addition circuit 14,
E m sinωt + 2Z 0 I is applied to one coil CL1 as the voltage E 1. Also, the output voltage E m sinω from the sine wave oscillation circuit 12
t is -E m sin .omega.t is applied as the voltage E 2 to -E m sin .omega.t next other coil CL2 by the phase inversion circuit 15. Here, the core CR of the detector 11 is moved from the intermediate position of the pair of coils CL1, CL2, the impedance Z 1 is Z 0 -? Z,
When the impedance Z 2 is Z 0 + [Delta] Z, the output voltage E c of the detector 11, the E c = (ΔZ / Z 0 ) E m sinωt + (Z 0 + ΔZ) I. Therefore, when amplifying the output at the amplification factor A 1 of the AC amplifier 16, A 1 E c = A 1 (ΔZ / Z 0) becomes E m sinωt + A 1 (Z 0 + ΔZ) I. When this output voltage is input to the DC cut circuit 17, the DC component A 1 (Z 0 + ΔZ) I is removed as the output, and A
1 (ΔZ / Z 0 ) E m sinωt only. When the output voltage is synchronously rectified by the synchronous rectifier circuit 18 and smoothed by the smoothing circuit 19, the output after smoothing has a value proportional to the amount of change ΔZ of the impedance, that is, the displacement x. The output voltage value is proportional to the displacement x by adding a zero-point adjustment voltage so that the analog output becomes zero when the core CR is at an intermediate position between the pair of coils CL1 and CL2 by the adjustment voltage adding circuit 20. The obtained DC voltage is obtained. On the other hand, the output amplified by the AC amplifier circuit 16 is input to the low-pass filter 21. In the low-pass filter 21, the AC component A 1 (ΔZ / Z 0 ) E m sinω of the input signal
Since t is removed, the output signal is a DC component A 1
Only (Z 0 + ΔZ) I. Here, with reference to FIG. 2B, the impedances Z 1 and Z 2 of the pair of coils CL1 and CL2 with respect to the displacement x of the core CR.
Will be described in detail. Each of the impedance value of Z 1, Z 2 of the pair of coils CL1, CL2 when located in an intermediate position of the core CR coil CL1, CL2 equals its value is Z 0, and,
For simplicity, the length of each of the coils CL1 and CL2 and the core CR is equal to 2a. Now, the impedance Z 1 of the coil CL1 when displaced in the direction of the core CR coil CL1 is to the center position of the coil CL1 increases with increasing displacement, the maximum value at the position of x = a. Further, after the core CR the core CR is displaced impedance Z 1 of the coil CL1 is decreased with increasing displacement went out from the coil CL1 is a constant value. Also, core CR
Is a constant value after but leaving out from the impedance Z 1 is decreased core CR coil CL1 with increasing negative direction of displacement of the coil CL1 when displaced from the intermediate position of the coil CL1, CL2 in the opposite direction to the coil CL1 . Also changes in the same manner as the impedance Z 1 of the coil CL1 displacement x = 0 as a symmetrical Impedance Z 2 coil CL2. And the core CR is the coil CL
1, When going out of CL2, impedances Z 1 and Z 2 are equal Z
min. , Z min. <Z 0 , and at that time, the DC component of the output signal is A 1 Z min. I. Next, this output signal is input to the comparison circuit 22, and is compared with a predetermined set value V s [≒ A 1 (Z min. + Z 0 ) I / 2]. The set value V s corresponds to a state in which the core has left half from the coil. However, in general, the setting value V s is A 1 Z min. I value greater than, less than the value of the DC component of the analog output of the detector 11 is output when exceeding the displacement detectable range Is fine. Here, the displacement detectable range of the dimension measuring device is a range in which the impedances Z 1 and Z 2 change by the same amount in the positive and negative directions according to the displacement x of the core CR, and the displacement x of the core CR and the analog output. , The range is strictly linear, and in terms of displacement, for example, the range is extremely near the zero point of-(a / 30) <x <(a / 30). The terminal-to-terminal voltage applied by adding the constant current I from the constant current circuit 13 to both ends of the pair of coils CL1 and CL2 in the adding circuit 14 is -a as described above.
In the range of <x <a, 2Z 0 I. As is clear from FIG. 2 (b), when the range of −a <x <a is exceeded, both impedances Z 1 and Z 2 decrease. Accordingly, the inter-terminal voltage also gradually decreases. Therefore, when the value exceeds the range of -a <x <a, the DC component of the output signal also gradually decreases. When the (DC component of the output signal) <V s, because the core CR of the detector 11 is of course the displacement detectable range of the pair of coils CL1, CL2, comparator circuit 22 outputs a signal To inform that the feeler is open (or closed). As described above, in addition to the conventional mechanical configuration, only by adding a simple circuit, the core CR of the detection unit 11 is out of the range where the pair of coils CL1 and CL2 can detect the displacement, that is,
It is possible to know that the feeler of the measuring head of the dimension measuring device is in a closed (or open) state.
本発明は、定電流を発生させる定電流回路と、正弦波
発振回路にて発生された正弦波と定電流回路にて発生さ
れた定電流とを加算して検出部の一対のコイルの一端に
印加する加算回路と、正弦波発振回路にて発生された正
弦波を位相反転して検出部の一対のコイルの他端に印加
する位相反転回路と、増幅回路にて増幅された検出部の
出力信号から交流成分を取り除くローパスフィルタと、
予め設定された値とローパスフィルタを通過した出力値
とを比較する比較回路とを備えているので、通常のアナ
ログ出力に加えて、コアと一対のコイルとの相対位置関
係で、コアが一対のコイルから外へ出た状態において
も、比較回路からの出力信号の有無により知ることがで
きるという効果を有する。The present invention provides a constant current circuit that generates a constant current, a sine wave generated by a sine wave oscillation circuit, and a constant current generated by a constant current circuit, and adds the sine wave to one end of a pair of coils of the detection unit. An adding circuit for applying the voltage, a phase inverting circuit for inverting the phase of the sine wave generated by the sine wave oscillating circuit and applying the inverted signal to the other end of the pair of coils of the detecting unit, A low-pass filter that removes AC components from the signal,
A comparison circuit that compares a preset value with an output value that has passed through a low-pass filter is provided, so that in addition to a normal analog output, the core has a pair of coils in a relative positional relationship between the core and a pair of coils. This has the effect that even in the state of going out of the coil, it can be known by the presence or absence of the output signal from the comparison circuit.
第1図は本発明の具体的な一実施例に係る寸法測定装置
の電気的構成を示したブロックダイヤグラム。第2図
(a)は寸法測定装置の検出部における一対のコイルに
対するコアの変位xを示した説明図。第2図(b)は第
2図(a)の変位に対する一対のコイルの各々のインピ
ーダンスの変化を示した説明図。第2図(c)は第2図
(a)の変位に対するアナログ出力の変化を示した説明
図。第3図(a)は寸法測定装置のフィーラと検出部の
構成を示した部分断面図。第3図(b)は第3図(a)
に示した寸法測定装置のフィーラが閉じて検出部のコア
が一対のコイルから外へ出た状態を示した部分断面図。
第4図は従来の寸法測定装置の電気的構成を示したブロ
ックダイヤグラムである。 11……検出部、14……加算回路 21……ローパスフィルタ、22……比較回路 CL1,CL2……コイル、CR……コアFIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a dimension measuring device according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 2A is an explanatory diagram showing a displacement x of a core with respect to a pair of coils in a detection unit of the dimension measuring device. FIG. 2 (b) is an explanatory diagram showing a change in impedance of each of the pair of coils with respect to the displacement in FIG. 2 (a). FIG. 2 (c) is an explanatory diagram showing a change in analog output with respect to the displacement shown in FIG. 2 (a). FIG. 3A is a partial cross-sectional view showing a configuration of a feeler and a detection unit of the dimension measuring device. FIG. 3 (b) is FIG. 3 (a)
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a state in which the feeler of the dimension measuring device shown in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional dimension measuring device. 11 Detector, 14 Addition circuit 21 Low-pass filter, 22 Comparison circuit CL1, CL2 Coil, CR Core
Claims (1)
増減する直列接続された一対のコイルから成る検出部
と、正弦波を発生させ前記検出部の一対のコイルの一端
に印加する正弦波発振回路と、前記正弦波発振回路にて
発生された正弦波を位相反転して前記検出部の一対のコ
イルの他端に印加する位相反転回路と、前記検出部の一
対のコイルの接続点からの出力信号を増幅する増幅回路
とから成る寸法測定装置において、 定電流を発生させる定電流回路と、 前記正弦波発振回路にて発生された正弦波と前記定電流
回路にて発生された定電流とを加算して前記検出部の一
対のコイルの一端に印加する加算回路と、 前記増幅回路にて増幅された前記検出部の出力信号から
交流成分を取り除くローパスフィルタと、 予め設定された値と前記ローパスフィルタを通過した出
力値とを比較する比較回路と を備えたことを特徴とする寸法測定装置。1. A detecting section comprising a pair of coils connected in series whose impedance increases and decreases according to displacement of a core, and a sine wave oscillating circuit for generating a sine wave and applying the sine wave to one end of the pair of coils of the detecting section. A phase inversion circuit that inverts the phase of a sine wave generated by the sine wave oscillation circuit and applies the sine wave to the other end of the pair of coils of the detection unit, and an output from a connection point of the pair of coils of the detection unit. In a dimension measuring device comprising an amplifier circuit for amplifying a signal, a constant current circuit for generating a constant current; and a sine wave generated by the sine wave oscillation circuit and a constant current generated by the constant current circuit. An addition circuit for adding and applying one end of a pair of coils of the detection unit; a low-pass filter for removing an AC component from an output signal of the detection unit amplified by the amplification circuit; A comparison circuit for comparing an output value passed through a pass filter with the output value.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30210688A JP2653688B2 (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Dimension measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP30210688A JP2653688B2 (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Dimension measuring device |
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---|---|
JPH02147802A JPH02147802A (en) | 1990-06-06 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000337808A (en) | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Sensor |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP30210688A patent/JP2653688B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH02147802A (en) | 1990-06-06 |
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