JP3024554B2 - 変位変換装置 - Google Patents
変位変換装置Info
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- JP3024554B2 JP3024554B2 JP17312296A JP17312296A JP3024554B2 JP 3024554 B2 JP3024554 B2 JP 3024554B2 JP 17312296 A JP17312296 A JP 17312296A JP 17312296 A JP17312296 A JP 17312296A JP 3024554 B2 JP3024554 B2 JP 3024554B2
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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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相互インダクタン
スの変化を利用して変位を検出する変位変換装置に係
り、特に、環境の変化の影響を受け難いように特性を改
良した変位変換装置に関する。
スの変化を利用して変位を検出する変位変換装置に係
り、特に、環境の変化の影響を受け難いように特性を改
良した変位変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の第１の変位変換装置の構成
を示す構成図である。この構成は実公昭６２−３６８４
号「考案の名称：変位変換装置」に開示されているが、
以下にその大略を説明する。
を示す構成図である。この構成は実公昭６２−３６８４
号「考案の名称：変位変換装置」に開示されているが、
以下にその大略を説明する。
【０００３】ここで、１は絶縁基板、２、３はコイル、
４はコア、５は軸である。絶縁基板１の一方の面にはコ
イル２を形成する導電パターンが円周方向に沿ってほぼ
三角状になるように設けられている。
４はコア、５は軸である。絶縁基板１の一方の面にはコ
イル２を形成する導電パターンが円周方向に沿ってほぼ
三角状になるように設けられている。
【０００４】また、この絶縁基板１の中央部分は円形に
打ち抜かれていて、この打抜部にはコイル３が巻回され
た環状のボビンが嵌装されている。これらのコイル２、
３は、いずれか一方が励磁コイルとして用いられ、他方
が検出コイルとして用いられるものであって、例えばコ
イル２が検出コイルとして用いられ、コイル３が励磁コ
イルとして用いられる。
打ち抜かれていて、この打抜部にはコイル３が巻回され
た環状のボビンが嵌装されている。これらのコイル２、
３は、いずれか一方が励磁コイルとして用いられ、他方
が検出コイルとして用いられるものであって、例えばコ
イル２が検出コイルとして用いられ、コイル３が励磁コ
イルとして用いられる。
【０００５】コア４はフエライトなどの高透磁率材で断
面形状がコの字形に形成されたものである。このコア４
はその平行辺間でコイル２およびコイル３を挟むように
して、絶縁基板１の打抜部にその連結辺が配置されてい
る。
面形状がコの字形に形成されたものである。このコア４
はその平行辺間でコイル２およびコイル３を挟むように
して、絶縁基板１の打抜部にその連結辺が配置されてい
る。
【０００６】軸５は、変位変換すべき回転力により回転
されるものであって、絶縁基板１の打抜部に回転可能に
挿通されている。この軸５には、コア４の連結辺が取り
付けられていて、コア４は軸５の回転に応じて回転され
ることになる。
されるものであって、絶縁基板１の打抜部に回転可能に
挿通されている。この軸５には、コア４の連結辺が取り
付けられていて、コア４は軸５の回転に応じて回転され
ることになる。
【０００７】このような構成において、コイル２と３は
コア４を介して間接的に磁気結合されている。したがっ
て、コイル３が交流励磁されているものとすると、コイ
ル２からはコア４との鎖交面積に対応した出力電圧が送
出されることになる。
コア４を介して間接的に磁気結合されている。したがっ
て、コイル３が交流励磁されているものとすると、コイ
ル２からはコア４との鎖交面積に対応した出力電圧が送
出されることになる。
【０００８】ここで、コイル２は、軸５の回転方向、す
なわちコア４の移動方向に沿ってコア４との交叉面積が
変化するようにほぼ三角形状に形成されているので、軸
５の回転変位角θに対応した出力電圧を得ることができ
る。
なわちコア４の移動方向に沿ってコア４との交叉面積が
変化するようにほぼ三角形状に形成されているので、軸
５の回転変位角θに対応した出力電圧を得ることができ
る。
【０００９】しかし、このような構成によれば、固定体
である絶縁基板１の中心位置と可動体である軸５の中心
位置とがずれると、所定の変換特性に対して誤差を生じ
ることとなる。したがって、これ等の加工、組立にあっ
ては、高度の技術が要求され、相当の工数が必要とな
る。
である絶縁基板１の中心位置と可動体である軸５の中心
位置とがずれると、所定の変換特性に対して誤差を生じ
ることとなる。したがって、これ等の加工、組立にあっ
ては、高度の技術が要求され、相当の工数が必要とな
る。
【００１０】そこで、この点を改良したものが図７に示
されている。図７（Ａ）は絶縁基板の一方の面に形成さ
れた導電パターンを、図７（Ｂ）は絶縁基板の他方の面
に形成された導電パターンをそれぞれ示している。
されている。図７（Ａ）は絶縁基板の一方の面に形成さ
れた導電パターンを、図７（Ｂ）は絶縁基板の他方の面
に形成された導電パターンをそれぞれ示している。
【００１１】この導電パターン６、７は、図６における
絶縁基板１に対応する絶縁基板８の表裏にコイル２に対
応する構成として設けたものであり、図６のコア４の回
転方向に沿って面積が差動的に変化するように直径方向
の線Ｙ−Ｙ´に対して対称なパターンとして形成されて
いる。
絶縁基板１に対応する絶縁基板８の表裏にコイル２に対
応する構成として設けたものであり、図６のコア４の回
転方向に沿って面積が差動的に変化するように直径方向
の線Ｙ−Ｙ´に対して対称なパターンとして形成されて
いる。
【００１２】さらに、これらの導電パターン６、７は、
差動出力が得られるように図８に示すように差動接続さ
れ、コア４の形状による磁束分布を考慮すると共に、コ
ア４の変位量に応じて差動出力が所定の関数特性（直線
或いは非直線）にしたがって変化するように形成されて
いる。
差動出力が得られるように図８に示すように差動接続さ
れ、コア４の形状による磁束分布を考慮すると共に、コ
ア４の変位量に応じて差動出力が所定の関数特性（直線
或いは非直線）にしたがって変化するように形成されて
いる。
【００１３】図９は、図７に示す導電パターンの出力特
性の１例を示した特性図であって、縦軸には出力電圧ｅ
1が、横軸にはコア４の変位角θを示している。図９に
おいて、実線ａは導電パターン６による出力を、破線ｂ
は導電パターン７による出力を、２点鎖線は実線ａと破
線ｂとの差動出力を示している。
性の１例を示した特性図であって、縦軸には出力電圧ｅ
1が、横軸にはコア４の変位角θを示している。図９に
おいて、実線ａは導電パターン６による出力を、破線ｂ
は導電パターン７による出力を、２点鎖線は実線ａと破
線ｂとの差動出力を示している。
【００１４】このような導電パターンを用いると、絶縁
基板８の中心位置と軸５の中心位置とがずれたとして
も、２個の導電パターン６と７は、コア４の移動方向に
沿って面積が差動的に変化するように形成され、これら
の導電パターン６と７は差動出力が得られるように接続
されているので、所定の変換特性に対して誤差を生じる
ことはない。
基板８の中心位置と軸５の中心位置とがずれたとして
も、２個の導電パターン６と７は、コア４の移動方向に
沿って面積が差動的に変化するように形成され、これら
の導電パターン６と７は差動出力が得られるように接続
されているので、所定の変換特性に対して誤差を生じる
ことはない。
【００１５】さらに、このような導電パターン６と７で
形成されたコイルを用いて直流の変位信号を得る変換構
成を図１０に示す。発振器１０からはコイル３に励磁電
圧Ｖ fが印加されているので、コア４の変位に対応して
導電パターン６、７に出力信号Ｖ01とＶ02が出力され
る。
形成されたコイルを用いて直流の変位信号を得る変換構
成を図１０に示す。発振器１０からはコイル３に励磁電
圧Ｖ fが印加されているので、コア４の変位に対応して
導電パターン６、７に出力信号Ｖ01とＶ02が出力され
る。
【００１６】さらに、この場合の励磁電圧Ｖfは、Ｖmを
励磁電圧Ｖfの振幅、ωを励磁電圧Ｖfの角周波数とし
て、 Ｖf＝Ｖm・SINωt （１） で示される。
励磁電圧Ｖfの振幅、ωを励磁電圧Ｖfの角周波数とし
て、 Ｖf＝Ｖm・SINωt （１） で示される。
【００１７】また、Ｍ0を変位角がゼロのときの相互イ
ンダクタンス、θをＶ01とＶ02が対称となる点をゼロと
したときの変位角、Φを励磁信号と検出信号との位相ズ
レとすれば、 Ｖ01＝Ｍ0・（１＋θ）・Ｖm・SIN（ωt＋Φ） （２） で示される。
ンダクタンス、θをＶ01とＶ02が対称となる点をゼロと
したときの変位角、Φを励磁信号と検出信号との位相ズ
レとすれば、 Ｖ01＝Ｍ0・（１＋θ）・Ｖm・SIN（ωt＋Φ） （２） で示される。
【００１８】同様に、 Ｖ02＝Ｍ0・（１−θ）・Ｖm・SIN（ωt＋Φ） （３） を得る。
【００１９】また、出力信号Ｖ03は Ｖ03＝Ｖ01−Ｖ02＝２・θ・Ｍ0・Ｖm・SIN（ωt＋Φ） （４） となる。
【００２０】この出力信号Ｖ03は、励磁電圧Ｖfを参照
信号として同期整流回路１１で同期整流がなされ、さら
にローパスフイルタ１２を介して濾波されて出力端に直
流の出力電圧Ｖ04として得られる。
信号として同期整流回路１１で同期整流がなされ、さら
にローパスフイルタ１２を介して濾波されて出力端に直
流の出力電圧Ｖ04として得られる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような式（３）からも分かるように、この出力信号Ｖ04
は変位角θに比例する形として得られるが、変位角θ以
外にも励磁電圧Ｖfの振幅Ｖmや変位角がゼロのときの相
互インダクタンスＭ0にも比例しているので、これらが
不安定であると出力信号Ｖ03も不安定になる欠点があ
る。
ような式（３）からも分かるように、この出力信号Ｖ04
は変位角θに比例する形として得られるが、変位角θ以
外にも励磁電圧Ｖfの振幅Ｖmや変位角がゼロのときの相
互インダクタンスＭ0にも比例しているので、これらが
不安定であると出力信号Ｖ03も不安定になる欠点があ
る。
【００２２】さらに、図１０に示す同期整流をする場合
の参照信号として励磁電圧Ｖfを用いているので、励磁
電圧Ｖfと出力信号Ｖ03との間に位相ずれがあると同期
整流回路１１において誤差となる。これらの事情により
図７、図１０に示す従来の回路構成では高精度化、高安
定化が困難である。
の参照信号として励磁電圧Ｖfを用いているので、励磁
電圧Ｖfと出力信号Ｖ03との間に位相ずれがあると同期
整流回路１１において誤差となる。これらの事情により
図７、図１０に示す従来の回路構成では高精度化、高安
定化が困難である。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な構成として、絶縁基板にコイル状の
少なくとも一対の導体パターンが形成されコアにより導
出される磁束に対してこれらの導体パターンに差動的に
発生する一対の差動信号を先のコアの変位に対応して導
出する変位検出手段と、先の差動信号の和を演算して和
信号を出力する和演算手段と、先の差動信号の差を演算
して差信号を出力する差演算手段と、先の和信号と先の
差信号との比率を実質的に演算して先の変位に対応する
変位演算手段とを具備するようにしたものである。
解決するための主な構成として、絶縁基板にコイル状の
少なくとも一対の導体パターンが形成されコアにより導
出される磁束に対してこれらの導体パターンに差動的に
発生する一対の差動信号を先のコアの変位に対応して導
出する変位検出手段と、先の差動信号の和を演算して和
信号を出力する和演算手段と、先の差動信号の差を演算
して差信号を出力する差演算手段と、先の和信号と先の
差信号との比率を実質的に演算して先の変位に対応する
変位演算手段とを具備するようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図１は本発明の１実施の形態を
示す構成図である。１３は駆動コイルであり、この駆動
コイル１３は図６のコイル３に対応するものである。
て図を用いて説明する。図１は本発明の１実施の形態を
示す構成図である。１３は駆動コイルであり、この駆動
コイル１３は図６のコイル３に対応するものである。
【００２５】発振器１４により交流電圧Ｖf0が印加され
て駆動コイル１３に発生した磁束は、図６のコア４に対
応するコア１５を介して、導電パターンとして形成され
た後述する絶縁基板１６の一方の面であるＡ面に形成さ
れたコイル１７、１８と、他方の面であるＢ面に形成さ
れたコイル１９、２０とに印加される。
て駆動コイル１３に発生した磁束は、図６のコア４に対
応するコア１５を介して、導電パターンとして形成され
た後述する絶縁基板１６の一方の面であるＡ面に形成さ
れたコイル１７、１８と、他方の面であるＢ面に形成さ
れたコイル１９、２０とに印加される。
【００２６】Ａ面のコイル１７に対してこれに対向する
Ｂ面の側にはコイル１９が、Ａ面のコイル１８に対して
これに対向するＢ面の側にはコイル２０が、それぞれ表
裏に配置されており、コイル１７と２０は同極性で直列
に、コイル１８と１９は同極性で直列にそれぞれ接続さ
れている。
Ｂ面の側にはコイル１９が、Ａ面のコイル１８に対して
これに対向するＢ面の側にはコイル２０が、それぞれ表
裏に配置されており、コイル１７と２０は同極性で直列
に、コイル１８と１９は同極性で直列にそれぞれ接続さ
れている。
【００２７】そして、各コイル１７〜２０は、それぞれ
絶縁基板１６の中心点に対して円弧を描くように台形状
に分布する多層巻のコイルの形状になるように配置され
ている。
絶縁基板１６の中心点に対して円弧を描くように台形状
に分布する多層巻のコイルの形状になるように配置され
ている。
【００２８】また、コイル１７と２０の直列回路は、コ
イル１８と１９の直列回路と逆極性で接続されて、コイ
ル１７と１９との接続点は共通電位点ＣＯＭとして導出
され、コイル２０の一端とコイル１８の一端とからそれ
ぞれ差動信号Ｖ04とＶ05とが導出されている。
イル１８と１９の直列回路と逆極性で接続されて、コイ
ル１７と１９との接続点は共通電位点ＣＯＭとして導出
され、コイル２０の一端とコイル１８の一端とからそれ
ぞれ差動信号Ｖ04とＶ05とが導出されている。
【００２９】これらの発振器１４、絶縁基板１６、駆動
コイル１３、コイル１７〜２０、コア１５などで変位検
出手段２１を構成しており、差動信号Ｖ04とＶ05は共通
端Ｔ 0に対して変位信号演算回路２２の各入力端Ｔ1、Ｔ
2に印加される。
コイル１３、コイル１７〜２０、コア１５などで変位検
出手段２１を構成しており、差動信号Ｖ04とＶ05は共通
端Ｔ 0に対して変位信号演算回路２２の各入力端Ｔ1、Ｔ
2に印加される。
【００３０】次に、コイル１７〜２０の構成について、
図２に示す導電パターンを用いて説明する。図２（Ａ）
は円板状の絶縁基板１６のＡ面側に形成された導電パタ
ーンによりコイル１７と１８が、図２（Ｂ）は絶縁基板
１６のＢ面側に形成された導電パターンによりコイル１
９と２０がそれぞれ形成されている。なお、図２（Ｂ）
は、絶縁基板１６のＢ面側に形成された導電パターンを
絶縁基板１６のＡ面側から透かして見た図である。ま
た、コア１５（図示せず。）の可動範囲は、図２（Ａ）
において絶縁基板１６の最上部を位相角θ＝０として左
周りに座標をとると、θ＝５０°〜−５０°程度の範囲
に制限されている。
図２に示す導電パターンを用いて説明する。図２（Ａ）
は円板状の絶縁基板１６のＡ面側に形成された導電パタ
ーンによりコイル１７と１８が、図２（Ｂ）は絶縁基板
１６のＢ面側に形成された導電パターンによりコイル１
９と２０がそれぞれ形成されている。なお、図２（Ｂ）
は、絶縁基板１６のＢ面側に形成された導電パターンを
絶縁基板１６のＡ面側から透かして見た図である。ま
た、コア１５（図示せず。）の可動範囲は、図２（Ａ）
において絶縁基板１６の最上部を位相角θ＝０として左
周りに座標をとると、θ＝５０°〜−５０°程度の範囲
に制限されている。
【００３１】Ａ面のコイル１７と１８との関係は、絶縁
基板１６の中心点に対して１８０°回転すると同一の形
状になるように、またＢ面のコイル１９と２０との関係
も、絶縁基板１６の中心点に対して１８０°回転すると
同一の形状になるようにそれぞれ形成されている。この
ような構成の変位検出手段２１は、特開平９−７２７０
３号 「 発明の名称：変位変換装置 」 に開示されており、複
数の検出コイルで磁束を検出するように構成されている
ため、必要な感度をより小さな絶縁基板１６で得ること
ができる。従って、変位検出手段２１の小型化と低コス
ト化が実現できる。
基板１６の中心点に対して１８０°回転すると同一の形
状になるように、またＢ面のコイル１９と２０との関係
も、絶縁基板１６の中心点に対して１８０°回転すると
同一の形状になるようにそれぞれ形成されている。この
ような構成の変位検出手段２１は、特開平９−７２７０
３号 「 発明の名称：変位変換装置 」 に開示されており、複
数の検出コイルで磁束を検出するように構成されている
ため、必要な感度をより小さな絶縁基板１６で得ること
ができる。従って、変位検出手段２１の小型化と低コス
ト化が実現できる。
【００３２】次に、変位検出手段２１を含む形で変位信
号演算回路２２の内部構成について図３を用いて具体的
に説明する。発振器１４からは交流電圧Ｖf0が制御信号
ＶCでそのゲインが調節される制御増幅器２３に印加さ
れ、ここでその振幅が制御されてその出力端から駆動信
号Ｖf1が駆動コイル１３に印加される。
号演算回路２２の内部構成について図３を用いて具体的
に説明する。発振器１４からは交流電圧Ｖf0が制御信号
ＶCでそのゲインが調節される制御増幅器２３に印加さ
れ、ここでその振幅が制御されてその出力端から駆動信
号Ｖf1が駆動コイル１３に印加される。
【００３３】コア１５の変位に従ってコイル１７と２０
との直列回路に発生する差動信号Ｖ 04と、コイル１８と
１９との直列回路に発生する差動信号Ｖ05とがそれぞれ
和演算回路２４と差演算回路２５に出力される。
との直列回路に発生する差動信号Ｖ 04と、コイル１８と
１９との直列回路に発生する差動信号Ｖ05とがそれぞれ
和演算回路２４と差演算回路２５に出力される。
【００３４】和演算回路２４では差動信号Ｖ04とＶ05と
の和が和信号ＶSとして、差演算回路２５では差動信号
Ｖ04とＶ05との差が差信号Ｖdとしてそれぞれ下記のよ
うに演算される。 ＶS＝Ｖ04＋Ｖ05＝２・Ｍ0・Ｖf1 （５） Ｖd＝Ｖ04−Ｖ05＝２・Ｍ0・Ｖf1・θ （６）
の和が和信号ＶSとして、差演算回路２５では差動信号
Ｖ04とＶ05との差が差信号Ｖdとしてそれぞれ下記のよ
うに演算される。 ＶS＝Ｖ04＋Ｖ05＝２・Ｍ0・Ｖf1 （５） Ｖd＝Ｖ04−Ｖ05＝２・Ｍ0・Ｖf1・θ （６）
【００３５】これ等の和信号ＶSと差信号Ｖdとは、それ
ぞれ参照電圧として和信号ＶSを用いて同期整流回路２
６、２７により同期整流がなされてそれぞれローパスフ
イルタ２８、２９に出力される。
ぞれ参照電圧として和信号ＶSを用いて同期整流回路２
６、２７により同期整流がなされてそれぞれローパスフ
イルタ２８、２９に出力される。
【００３６】ローパスフイルタ２８の出力信号ＶSDは、
比較器３０に出力され、ここで設定電圧ＶRと比較され
てその出力に現れる制御信号ＶCにより制御増幅器２３
のゲインが制御されて、最終的に出力信号ＶSDが設定電
圧ＶRに等しくなるように制御される。
比較器３０に出力され、ここで設定電圧ＶRと比較され
てその出力に現れる制御信号ＶCにより制御増幅器２３
のゲインが制御されて、最終的に出力信号ＶSDが設定電
圧ＶRに等しくなるように制御される。
【００３７】出力信号ＶSDを設定電圧ＶRに等しくして
いるということは、Ｍ0・Ｖf1を一定に制御しているこ
とになる。差信号Ｖdに対応するローパスフイルタ２９
の出力信号ＶdDは、Ｋ1を励磁波形から決定される定数
とすると、 ＶdD＝Ｋ1・Ｍ0・Ｖf1・θ （７） となる。
いるということは、Ｍ0・Ｖf1を一定に制御しているこ
とになる。差信号Ｖdに対応するローパスフイルタ２９
の出力信号ＶdDは、Ｋ1を励磁波形から決定される定数
とすると、 ＶdD＝Ｋ1・Ｍ0・Ｖf1・θ （７） となる。
【００３８】ここで、Ｍ0・Ｖf1は一定になるように制
御しているので、（７）式はＫ2を定数として、 ＶdD＝Ｋ2・θ （８） となり、出力信号ＶdDは変位角θにのみ比例し、駆動信
号Ｖf1などの影響は受けないことになる。
御しているので、（７）式はＫ2を定数として、 ＶdD＝Ｋ2・θ （８） となり、出力信号ＶdDは変位角θにのみ比例し、駆動信
号Ｖf1などの影響は受けないことになる。
【００３９】図４は変位角θに対する出力信号ＶdDとの
関係を示す特性図であるが、ここに示される差動信号Ｖ
04とＶ05は次のようになる。 Ｖ04＝Ｍ0（１＋θ）Ｖf1 （９） Ｖ05＝Ｍ0（１−θ）Ｖf1 （１０）なお、図４において、差動信号Ｖ 04 とＶ 05 の交点が、図
２（Ａ）における位相角θ＝０の点である。
関係を示す特性図であるが、ここに示される差動信号Ｖ
04とＶ05は次のようになる。 Ｖ04＝Ｍ0（１＋θ）Ｖf1 （９） Ｖ05＝Ｍ0（１−θ）Ｖf1 （１０）なお、図４において、差動信号Ｖ 04 とＶ 05 の交点が、図
２（Ａ）における位相角θ＝０の点である。
【００４０】図５は、図３に示す変位信号演算回路の構
成を変更した他の変位信号演算回路の構成を示す。図３
に示す回路では和信号を一定に制御して差信号を出力す
る構成としたが、図５に示す構成では和信号と差信号と
の除算をするようにしたものである。
成を変更した他の変位信号演算回路の構成を示す。図３
に示す回路では和信号を一定に制御して差信号を出力す
る構成としたが、図５に示す構成では和信号と差信号と
の除算をするようにしたものである。
【００４１】発振器１４からは交流電圧Ｖf0が出力さ
れ、増幅器３１を介して駆動コイル１３に駆動信号Ｖf2
が印加されている。コイル１７と２０との直列回路の両
端に発生した差動信号Ｖ04´と、コイル１８と１９との
直列回路の両端に発生した差動信号Ｖ05´とは、それぞ
れ和演算回路２４では差動信号Ｖ04´とＶ05´との和が
和信号ＶS´として、差演算回路２５では差動信号Ｖ04
´とＶ05´との差が差信号Ｖd´としてそれぞれ出力さ
れる。
れ、増幅器３１を介して駆動コイル１３に駆動信号Ｖf2
が印加されている。コイル１７と２０との直列回路の両
端に発生した差動信号Ｖ04´と、コイル１８と１９との
直列回路の両端に発生した差動信号Ｖ05´とは、それぞ
れ和演算回路２４では差動信号Ｖ04´とＶ05´との和が
和信号ＶS´として、差演算回路２５では差動信号Ｖ04
´とＶ05´との差が差信号Ｖd´としてそれぞれ出力さ
れる。
【００４２】これらの和信号ＶS´と差信号Ｖd´とは、
比率演算回路３２に出力され、ここでこれ等の比率Ｖd
´／ＶS´が演算されて、その出力端に出力信号ＶdD´
として式（５）と（６）とから、ＶSとＶdをＶS´とＶd
´に置き換えて、 ＶdD´＝θ （１１） が得られる。
比率演算回路３２に出力され、ここでこれ等の比率Ｖd
´／ＶS´が演算されて、その出力端に出力信号ＶdD´
として式（５）と（６）とから、ＶSとＶdをＶS´とＶd
´に置き換えて、 ＶdD´＝θ （１１） が得られる。
【００４３】このようにして、出力信号ＶdD´は変位角
θのみの関数となり、これを和信号ＶS´を参照信号と
して同期整流回路３３で同期整流して、ローパスフイル
ター３４を介してその出力端に直流の変位に対応する出
力信号を得ることができる。
θのみの関数となり、これを和信号ＶS´を参照信号と
して同期整流回路３３で同期整流して、ローパスフイル
ター３４を介してその出力端に直流の変位に対応する出
力信号を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように各請求項に記載された発明によれば、絶
縁基板に形成された導体パターンに差動的に発生する一
対の差動信号をコアの変位に対応して導出し、これらの
一対の差動信号の和と差とを用いてこれらの実質的な比
率を演算するように構成したので、導体パターンに印加
される磁束の振幅、或いは駆動信号つまり磁束と差動信
号との位相ずれなどによる誤差を生じることがなく、高
精度・高安定な変位変換装置を実現することができる。
説明したように各請求項に記載された発明によれば、絶
縁基板に形成された導体パターンに差動的に発生する一
対の差動信号をコアの変位に対応して導出し、これらの
一対の差動信号の和と差とを用いてこれらの実質的な比
率を演算するように構成したので、導体パターンに印加
される磁束の振幅、或いは駆動信号つまり磁束と差動信
号との位相ずれなどによる誤差を生じることがなく、高
精度・高安定な変位変換装置を実現することができる。
【図１】本発明の１実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すコイルの導体パターンの構成を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】図１に示す実施の形態の具体的な構成を示す構
成図である。
成図である。
【図４】図１に示す実施の形態の変位角に対する差動信
号の関係を示す特性図である。
号の関係を示す特性図である。
【図５】図１に示す実施の形態とは異なる具体的な他の
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図６】従来の第１の変位変換装置の構成を示す構成図
である。
である。
【図７】導体パターン部分を改良した従来の第２の変位
変換装置の構成を示す構成図である。
変換装置の構成を示す構成図である。
【図８】図７に示す導体パターンの接続構成を示す接続
図である。
図である。
【図９】図７に示す変位変換装置の特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図１０】図７に示す導体パターンを用いた具体的な構
成を示す構成図である。
成を示す構成図である。
１、８、１６ 絶縁基板 ２、３、１７〜２０ コイル ４、１５ コア ５ 軸 ６、７ 導電パターン １０、１４ 発振器 １１ 同期整流回路 １２ ローパスフイルタ １３ 駆動コイル ２１ 変位検出手段 ２２ 変位信号演算回路 ２４ 和演算回路 ２５ 差演算回路 ３０ 比較器
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基板にコイル状の少なくとも一対の導
体パターンが形成されコアにより導出される磁束に対し
てこれらの導体パターンに差動的に発生する一対の差動
信号を個々の信号として検出し、前記コアの変位に対応
して導出する変位検出手段と、前記差動信号の和を演算
して和信号を出力する和演算手段と、前記差動信号の差
を演算して差信号を出力する差演算手段と、前記和信号
と前記差信号との比率を代数的に演算して前記変位に対
応する変位演算手段と、前記磁束に印加する励磁電圧を
前記和信号が一定になるように制御する制御手段とを具
備することを特徴とする変位変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17312296A JP3024554B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 変位変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17312296A JP3024554B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 変位変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019600A JPH1019600A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3024554B2 true JP3024554B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=15954551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17312296A Expired - Lifetime JP3024554B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 変位変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024554B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864808B2 (en) * | 2002-01-29 | 2005-03-08 | Goodrich Pump & Engine Control Systems, Inc. | System and method for processing a signal |
| FR3031588B1 (fr) * | 2015-01-13 | 2018-11-16 | Hutchinson | Capteurs inductifs de deplacement |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP17312296A patent/JP3024554B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1019600A (ja) | 1998-01-23 |
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