JP3742844B2 - 傾斜又は振動又は加速度の検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜又は振動又は加速度の検出装置に関し、建設機械、自動車、工作機械、その他あらゆる分野で応用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の傾斜検出装置にはポテンショメータを用いたものがある。しかし、ポテンショメータにおいて摺動接触子があるために耐久性の点で難があった。
また、従来知られた誘導型位置検出装置には、直線位置検出装置としては差動トランスがあり、回転位置検出装置としてはレゾルバがある。差動トランスは、１つの１次巻線を１相で励磁し、差動接続された２つの２次巻線の各配置位置において検出対象位置に連動する鉄心コアの直線位置に応じて差動的に変化するリラクタンスを生ぜしめ、その結果として得られる１相の誘導出力交流信号の電圧振幅レベルが鉄心コアの直線位置を示すようにしたものである。レゾルバは、複数の１次巻線を１相で励磁し、サイン相取り出し用の２次巻線からサイン相の振幅関数特性を示す出力交流信号を取り出し、コサイン相取り出し用の２次巻線からコサイン相の振幅関数特性を示す出力交流信号を取り出すようにしたものである。この２相のレゾルバ出力は公知のＲ／Ｄコンバータといわれる変換回路を用いて処理し、検出した回転位置に対応する位相値をディジタル的に測定することができる。
【０００３】
また、サイン相とコサイン相のような複数相の交流信号によって複数の１次巻線を夫々励磁し、検出対象直線位置又は回転位置に応じて該交流信号を電気的に位相シフトした出力交流信号を出力し、この出力交流信号の電気的位相シフト量を測定することにより、検出対象直線位置又は回転位置をディジタル的に測定する技術も知られている（例えば、特開昭４９−１０７７５８号、特開昭５３−１０６０６５号、特開昭５５−１３８９１号、実公平１−２５２８６号など）。
また、振り子状の錘を傾斜又は振動に応じて揺動させ、この錘の動きを検知することにより、傾斜又は振動又は加速度を検出することも考えられるが、錘の変位量を簡素な検出装置構成で精度良く検出できるものはない。また、検出対象の動きが激しい（加速度が大きい）場合は、錘の慣性動を抑制しない限り、誤検出の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
傾斜検出装置として従来知られたポテンショメータは、前述の通り、摺動接触子があるために耐久性の点で難があった。また、劣悪な環境で使用するには適していないものであった。
また、従来知られた誘導型位置検出装置は、回転位置または直線位置を検出するものであり、傾斜を検出することのできるような構造を持っていなかった。一般に、誘導型位置検出装置は、構造的に非接触であり、また、コイルと磁性体（鉄片等）の簡単な構成により、簡便かつ安価に製造することができ、かつ劣悪な環境下での使用にも耐えうるので、これを傾斜検出装置に適用できれば、広い応用・用途が見込まれる。
また、振り子構成のように、可動部が重力方向を指向して変位する構成の場合は、慣性動を有効に抑制・緩衝させることが望まれる。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、従来なかった新規な誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置を提供しようとするものである。
また、可動部の慣性動を有効に抑制・緩衝させることのできる、誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、本体部と、非磁性の導電体からなるものであり、重力方向を指向して前記本体部に対して相対的に変位する可動部と、前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じて生じる渦電流損に対応した検出出力を生じるコイル部と、前記本体部に設けられた磁石とを具え、前記可動部の変位に応じて前記磁石によって該可動部に生じる渦電流による電磁力により該可動部の動きが抑制されるようにしたことを特徴とするものであり、更に、前記コイル部は、前記可動部の相対的変位の方向に沿って配置されたサイン相、コサイン相、マイナスサイン相及びマイナスコサイン相の特性を示す４極のコイルで構成され、サイン相とマイナスサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてサイン相の振幅関数特性を示す第１の出力交流信号を生じ、コサイン相とマイナスコサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてコサイン相の振幅関数特性を示す第２の出力交流信号を生じ、更に、前記コイル部における各コイルは前記交流信号によって励磁される１次コイルのみからなり、該各１次コイルに対する前記可動部の導電体の位置に応じたインダクタンス変化に基づく振幅変化を示す出力交流電圧信号を該各１次コイルから取り出し、これに基づき前記サイン相の振幅関数特性を示す前記第１の出力交流信号と前記コサイン相の振幅関数特性を示す前記第２の出力交流信号がそれぞれ生成され、前記可動部の相対的変位の方向に沿う一方向の傾斜又は振動に応じた振幅変化を示す前記第 1 および第２の出力交流信号がそれぞれ異なる振幅関数特性で得られることを特徴とする。
【０００６】
この検出装置は、傾斜又は振動又は加速度を検出しようとする対象物（例えば、建設機械の作業アームや、工作機械の可動部や、自動車の車体など）に取り付けられる。対象物の傾斜又は振れに応じて、可動部が本体部に対して相対的に変位し、この変位がコイル部によって検出されることにより、傾斜又は振動又は加速度が検出される。すなわち、コイル部に対する可動部の相対的位置が該可動部の振れの大きさに対応しており、この可動部の振れの大きさが、対象物の傾斜量又は振動の大きさ又は加速度の大きさを示している。非磁性の導電体（例えば銅又はアルミニウムなど）からなる可動部と交流励磁されたコイル部との間の相対的位置は、渦電流損に応じた誘導原理によって検出することができる。
本体部に対して可動部が相対的に変位するとき、本体部側に設けられた磁石に対して非磁性の導電体からなる可動部が相対的に変位することになり、これにより、可動部の導電体に磁石の磁場による渦電流が流れ、これによる電磁力が可動部を磁石の方に吸引する方向に働く。これは「アラゴの円板」として知られた作用と同様の原理に基づいている。これによって、可動部の動きが緩衝され、慣性による無駄な動きが抑制される。従って、対象物の傾斜又は振動又は加速度を、簡単かつ正確に検出することができる。
【０００７】
上記とは逆に、磁石を可動部側に設け、非磁性の導電体を本体部に固定するようにしてもよい。すなわち、別の観点に従えば、本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、本体部と、磁石及び所定の磁気応答部材を組み合わせてなるものであり、重力方向を指向して前記本体部に対して相対的に変位する可動部と、前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じた誘導出力を生じるコイル部と、前記本体部に設けられた非磁性の導電体とを具え、前記可動部の変位に応じて前記磁石によって前記導電体に生じる渦電流による電磁力により該可動部の動きが緩衝されることを特徴とするものである。
この場合も、コイル部に対する可動部の相対的位置は、可動部内の磁気応答部材（例えば磁性体又は導電体）コイル部との位置関係に応じた誘導原理によって検出することができる。また、本体部に対して可動部が相対的に変位するとき、可動部側に設けられた磁石が本体部側の非磁性の導電体に対して変位することにより、上記「アラゴの円板」の原理により、本体部側の導電体に磁石の磁場による渦電流が流れ、これによる電磁力が可動部（磁石）を本体部側の導電体に吸引し、該可動部の動きを緩衝する。
【０００８】
一例として、前記可動部は、振り子状に揺動するものであってよい。別の例として、前記可動部は、転がり運動をするもの（例えば円板又は球体）であってもよい。なお、磁石としては永久磁石を用いるのが普通であり、構造の簡素化及び経済性の点で有利である。しかし、磁石としてあえて電磁石を使用する迂回的実施を排除するものではなく、これも発明の範囲に含まれる。
【０００９】
静的な傾斜を検出する場合は、あるいは動的な傾斜又は振動又は加速度を検出する場合であっても、永久磁石を除去した実施形態を採用することができる。すなわち、そのような場合、本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、本体部と、磁性体または導電体からなり、重力方向を指向して前記本体部に対して振り子状に相対的に変位する可動部と、前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じた誘導出力を生じるコイル部とを具え、前記コイル部の出力に基づき前記可動部の前記本体部に対する相対的変位の大きさを検出することにより、傾斜又は振動又は加速度を検出することを特徴とするものである。これによっても、従来にない新規な構成の、非接触、高精度な、誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置を提供することができる。なお、この場合、慣性動の影響をデータ処理によってキャンセルしてもよい。例えば最初の最大振幅のみを検出しそれに続く減衰振幅は慣性動によるものとみなしてデータキャンセルする処理を施す。
【００１０】
本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、一方向のみについての傾斜又は振動又は加速度を検出するようにしてもよいし、異なる複数方向についての傾斜又は振動又は加速度を検出するようにしてもよい。例えば、建設機械の作業アームの傾斜検出のように、目的の傾斜方向が所定の一方向に決まっている場合は、この検出装置を１つ設ければよい。しかし、車体の前後の傾斜又は加速度と左右横方向の傾斜又は加速度を検出する場合のように、少なくとも２方向についての傾斜又は加速度を検出したい場合は、この検出装置を少なくとも２個互いに異なる所定の方向に配置するようにすればよい。
本発明によれば、更に様々な実施の形態をとることができ、その詳細は、例示的に以下において示される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態をいくつかの代表例について詳細に説明する。図示された各例は、相互に組み合わせることも可能であり、それらの組合せも本発明の実施に含まれる。
図１は本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置１０の一構成例を示す図であり、（ａ）は全体の側面略図である。本体部１は、下部ベース１ａと、その上に垂直に延びた２つの平行なベース１ｂ，１ｃとを含んでいる。図右側のベース（便宜上、右ベースという）１ｂには所定の配置でコイル部２が設けられている。反対側のベース（便宜上、左ベースという）１ｃには所定の配置で永久磁石４が設けられている。右ベース１ｂと左ベース１ｃとの間には、重力方向を指向して振り子状に揺動しうるように可動部３が枢支されている。例えば、可動部３の揺動軸３ａの両端が円錐状にとがっており、この円錐端が右ベース１ｂと左ベース１ｃの所定の位置にそれぞれ設けられた点状凹部（図示せず）に嵌合して、摩擦の少ない点接触の形態で、揺動自在に枢支されるようになっている。勿論、可動部３を振り子状に揺動自在に枢支する構造は図示のものに限らず、他の任意の構造（例えば「やじろべい」のように揺動自在に支持する構造）であってもよい。
【００１２】
図１（ｂ）は可動部３の形状及び右ベース１ｂにおけるコイル部２の配置を例示する正面略図、（ｃ）は左ベース１ｃにおける永久磁石４の配置例を示す正面略図である。可動部３は、銅又はアルミニウムのような非磁性の良導電体からなっており、全体として図示のような扇形であり、コイル部２に対応する個所において所定のパターンで打ち抜き（スペース）ＳＰが設けられている。すなわち、傾斜に応じた可動部３の変位に伴って、コイル部２に対する導電体の有無のパータンの対応関係が変化するようになっている。図の例では、可動部３における導電体とスペースＳＰの繰返しパターンが２サイクル分設けられており、このパターンの１サイクルに対応する傾斜角度をＰとすると、「Ｐ＋Ｐ」の角度範囲での傾斜量をアブソリュートで検出することができるようになっている。
【００１３】
コイル部２は、所定の交流信号によって励磁され、その誘導出力を生じるものであり、具体的な１次及び２次コイルの配置は適宜に定めてよく、また、電磁誘導による検出原理も、レゾルバタイプや差動トランスタイプなど、適宜のものを採用してよい。コイル部２に対する非磁性の導電体からなる可動部３の相対的位置に対応した誘導出力信号を該コイル部２から得る検出原理は、渦電流損に応じて誘導出力レベルが変化することに基づく。すなわち、可動部３の本体部１に対する相対的変位に応じて、該本体部１の側のコイル部２と可動部３の導電体パターンとの対応関係が変化し、可動部３の導電体に流れる渦電流が変化し、この渦電流損に対応した誘導出力がコイル部２に生じる。これにより、可動部３の傾斜量を検出することができる。
【００１４】
左ベース１ｃにおいては、図１（ｃ）に示すように、可動部３が移動する範囲に対応して、永久磁石４が配置されている。図では３個の円柱形の永久磁石４を配置する例を示しているが、磁石の形状及び数はこれに限らない。なお、１個の大きな永久磁石を設けるよりは、複数個の永久磁石を並べた方が、サイズ、コスト及び制動性能等の面で効率がよい。複数個の永久磁石４を並べる場合は、各磁石の磁極の向きは同極に揃える。非磁性の良導電体からなる可動部３が永久磁石４に対して相対的に変位すると、可動部３に流れる渦電流により、「アルゴの円板」として知られた原理に従い、電磁力が生じ、該可動部３の動きが抑制される。これにより、慣性によって揺動しようとする可動部３の動きがダンプされ、可動部３の不所望の慣性揺動を自動的に抑制することができる。従って、振り子状の可動部３の動きから不所望の慣性揺動を自動的にキャンセルし、検出しようとする所望の傾斜又は振動にできるだけ忠実な動きのみとすることができ、傾斜又は振動又は加速度の検出精度を上げることができる。なお、永久磁石４の存在は、コイル部２における検出動作に影響を及ぼさない。
【００１５】
図１におけるコイル部２の配置は、レゾルバ原理でコイル部２を構成する場合を例示している。コイル部２は複数の極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）からなっており、該コイル部２における１つの極は、例えば図１（ａ）に例示するように磁性体コア２ｃに１次コイル２ａと２次コイル２ｂを巻回してなるものからなる。
レゾルバ原理を採用する場合、コイル部２の各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）に対応する１次コイル２ａを所定の交流信号で励磁し、各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）毎の２次コイル２ｂに生じる誘導出力交流信号の振幅関数が、サイン関数（図でｓを付記する）、コサイン関数（図でｃを付記する）、マイナス・サイン関数（図で／ｓ（ｓバー）を付記する）、マイナス・コサイン関数（図で／ｃ（ｃバー）を付記する）、にそれぞれ相当するものとなるように、各極毎の２次コイル２ｂの配置並びに巻数及び可動部３の導電体及びスペースＳＰのパターン形状を、設定する。種々の条件によって、各コイルの配置並びに巻数は微妙に変わり得るし、可動部３の導電体及びスペースＳＰのパターン形状も変わりうるので、希望の関数特性が得られるように各コイル配置を適宜調整したり、あるいは２次出力レベルを電気的増幅によって調整することにより、希望の振幅関数特性が最終的に得られるようにすることができる。従って、コイル部２の各極の配置と可動部３の導電体及びスペースＳＰのパターン形状は重要ではあるが、絶対的精度を要求されるわけではなく、設計上適宜に設定若しくは変更できる。
なお、明細書中では、表記の都合上、反転を示すバー記号は「／（スラッシュ）」で記載するが、これは、図中のバー記号に対応している。
【００１６】
詳しくは、角度範囲Ｐにおける可動部３の変位を１サイクルの関数で検出し得るようにするために、４つの極（コサイン極ｃ，サイン極ｓ，マイナス・コサイン極／ｃ，マイナス・サイン極／ｓ）を、角度範囲Ｐを略４等分した角度位置にそれぞれ配置する。そのような４つの極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）が２サイクル分つまりＰ＋Ｐの範囲で設けられるので、図１（ｂ）では合計８個の極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ，ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）が少なくとも設けられる。更に、設計上の必要に応じて補助的なコイル極（例えば図１（ｂ）で最右側の極ｃ’）を設けてもよい。
円弧状の領域における８個の極の配置効率を良くするために、図１（ｃ）では、コサイン極ｃ，／ｃとサイン極ｓ，／ｓとを千鳥状に（つまり、コサイン極ｃ，／ｃは振り子の内周寄りに、サイン極ｓ，／ｓは振り子の外周寄りに）配置している。このような千鳥状配置は有利である。
【００１７】
可動部３の導電体は、コイル部２の各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ，）に対する近接位置関係に応じて、該各極の２次コイル２ｂと１次コイル２ａとの間の磁気結合（すなわち電磁誘導結合）を渦電流損に応じて変化させ、その近接位置関係に応じた出力信号がコイル部２から出力されるようにする。従って、可動部３の傾斜角に応じて振幅変調された誘導出力交流信号が、各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の配置のずれに応じて異なる振幅関数特性で、各２次コイル２ｂに誘起される。各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の２次コイル２ｂに誘起される各誘導出力交流信号は、１次コイル２ａが同相交流信号によって共通に励磁されるが故に、その電気的位相が同相であり、その振幅関数（誘起電圧レベル）が可動部３の傾斜量に応じてそれぞれ変化する。
【００１８】
図２は、コイル部２の１次及び２次コイルの接続例を示す回路図であり、１次コイル２ａには共通の励磁交流信号（説明の便宜上、sinωｔで示す）が印加される。この１次コイル２ａの励磁に応じて、可動部３の傾斜量θに対応して変化する所定の振幅値を持つ出力交流信号が各極の各２次コイル２ｂに誘導される。なお、θは１サイクル分の角度範囲Ｐを１回転（３６０度）とする角度表現であり、可動部３の実際の傾斜角度をσとすると、θはσの「３６０度／Ｐ」倍に相当する。各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の夫々の誘導電圧レベルは該傾斜量θに対応して２相の関数特性sinθ，cosθ及びその逆相の関数特性−sinθ，−cosθを示す。説明の便宜上、コイルの巻数等、その他の条件に従う係数は省略し、サイン極ｓの出力信号を「sinθ・sinωｔ」で示し、コサイン極ｃの出力信号を「cosθ・sinωｔ」で示す。また、マイナス・サイン極／ｓの出力信号を「−sinθ・sinωｔ」で示し、マイナス・コサイン極／ｃの出力信号を「−cosθ・sinωｔ」で示す。サイン極とマイナス・サイン極の誘導出力を差動的に合成することによりサイン関数の振幅関数を持つ第１の出力交流信号Ａ（＝２sinθ・sinωｔ）が得られる。また、コサイン極とマイナス・コサイン極の誘導出力を差動的に合成することによりコサイン関数の振幅関数を持つ第２の出力交流信号Ｂ（＝２cosθ・sinωｔ）が得られる。なお、表現の簡略化のために、係数「２」を省略して、以下では、第１の出力交流信号Ａを「sinθ・sinωｔ」で表わし、第２の出力交流信号Ｂを「cosθ・sinωｔ」で表わす。なお、図１（ｂ）のコイル配置のように各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）が２サイクル（または複数サイクル）分設けられている場合は、同相極同士の誘導出力は同相加算すればよいが、この点は図２では特に示していない。
【００１９】
こうして、傾斜量θに対応する第１の関数値sinθを振幅値として持つ第１の出力交流信号Ａ＝sinθ・sinωｔと、同じ傾斜量θに対応する第２の関数値cosθを振幅値として持つ第２の出力交流信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが出力される。このようなコイル構成によれば、回転型位置検出装置として従来知られたレゾルバにおいて得られるのと同様の、同相交流であって２相の振幅関数を持つ２つの出力交流信号Ａ，Ｂ（サイン出力とコサイン出力）をコイル部２から得ることができることが理解できる。
このコイル部２から出力される２相の出力交流信号（Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔ）は、従来知られたレゾルバの出力と同様の使い方をすることができる。例えば、図２に示すように、コイル部２の出力交流信号Ａ，Ｂを適切なディジタル位相検出回路４０に入力し、前記サイン関数sinθとコサイン関数cosθの位相値θをディジタル位相検出方式によって検出し、傾斜角θのディジタルデータＤθを得るようにすることができる。ディジタル位相検出回路４０で採用するディジタル位相検出方式としては、公知のＲ−Ｄ（レゾルバ−ディジタル）コンバータを適用してもよいし、追って説明するような本発明者らによって開発済の新方式を採用してもよい。
【００２０】
可動部３における導電体とスペースＳＰのパターンは、図１に示す例に限らず、種々に変更可能である。例えば、図３のような１サイクル分のパターンからなっていてもよい。
上記の例では可動部３のダンパ作用のために設ける永久磁石４と導電体の関係は、永久磁石４を本体部１に固定するようにしているが、これとは逆に、永久磁石４を可動部３に設けて移動可能とし、非磁性・良導電体の方を本体部１に固定するようにしてもよい。図４はその一例を示す。図４の（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、図１の（ａ）,（ｂ）,（ｃ）と同様の側面略図及び正面図である。
図４においては、（ａ），（ｃ）に示されるように、左ベース１ｃの側に非磁性の良導電体５（例えば銅又はアルミニウム）を所定の範囲で固設し、（ｂ）に示されるように、可動部３の所定位置に永久磁石４を固設している。この場合も、永久磁石４の数は１個に限らず複数であってもよい。この場合も、可動部３が変位するとき一緒に動く永久磁石４によって、静止している導電体５に渦電流が流れ、前記「アルゴの円板」の原理に従う電磁力が作用するので、可動部３の慣性動を抑制することができる。
【００２１】
なお、図４の場合、可動部３における主たる材質は、図１と同様に非磁性の良導電体からなっていてもよいし、それとは逆に、鉄のような磁性体からなっていてもよい。可動部３における主たる材質を非磁性の良導電体とした場合は、前述のように可動部３の傾斜量に対応して生じる渦電流損に応じた出力信号がコイル部２から得られる。一方、可動部３における主たる材質を磁性体とした場合は、該磁性体とスペースＳＰとのパターンによって、該磁性体とコイル部２間の対応関係が可動部３の傾斜量に対応して変化し、これに伴うパーミアンスの変化によって磁気結合が変化し、これに応じた誘導出力信号がコイル部２から得られる。渦電流損に基づく誘導出力信号と、磁性体の近接に応じたパーミアンス変化に基づく誘導出力信号とは、誘導電圧レベルの増減方向が相違してはいるが、位置検出（傾斜量θの検出）については同一原理で処理することができる。すなわち、コイル部２の１次及び２次コイルの構成及びその後の処理回路は、導電体による渦電流損タイプと、磁性体によるパーミアンスタイプ、のどちらの場合でも、共通のものを使用することができる。従って、以下では、可動部３においてスペースＳＰのパターンを打ち抜いてある板材の材質が導電体または磁性体のどちらのタイプであっても、コイル部２の出力信号（Ａ，Ｂ）は同じであるとして便宜上説明する。
なお、本明細書において、コイル部２に対して誘導出力を起こさせるための可動部３における材質が、導電体または磁性体のどちらのタイプであってもよい場合は、これらを総称して「磁気応答部材」ということにする。
【００２２】
上記実施例は可動部３が振り子状に揺動可能であるが、これに限らず、「コロ（円筒）」または「球」などの転がり構造体であってもよい。
図５は、可動部３として「コロ（円筒）」状の転がり構造体を使用した、本発明に係る検出装置１０の一実施例を示す図であり、（ａ）は正面略図、（ｂ）は側面一部断面略図である。
図５（ａ）において、本体部に相当するケーシング１は、その内部に円形の収納スペース１ａを有し、該スペース１ａ内に「コロ（円筒）」状の可動部３が、重力方向を指向して、転がり移動自在に収納されている。図５（ｃ）は「コロ（円筒）」状の可動部３の斜視図である。ケーシング１の一側面にはコイル部２が所定の配置で設けられており、コイル部２は、例えば、前述と同様に４つの極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）を構成するように１次コイル１１〜１４及び２次コイル２１〜２４を含んでいる。ケーシング１の他の側面には、永久磁石４が所定の範囲で１又は複数個設けられている。永久磁石４をケーシング１つまり本体部に固定しているため、可動部３は非磁性の良導電体によって構成する。
【００２３】
図５に示す検出装置１０による傾斜検出動作と可動部３のダンプ作用は、既に述べた図１の実施例と同様である。すなわち、この検出装置１０が検出対象２０における所定の位置に固定されると、該検出対象２０の傾斜に応じてケーシング１が傾斜し、その内部の可動部３は自重によってケーシング１に対して相対的に変位し、その結果、コイル部２の各極に対する可動部３の相対的位置が変化し、これに応じてコイル部２の出力信号が傾斜量θに対応する値を示すものとなる。この場合も、図２に示したレゾルバ原理のコイル構成とすることができ、可動部３の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを得るようにすることができる。
前記図４の例と同様に、図５の場合も、可動部３の方に永久磁石４を設けるように変更することができる。その場合は、例えば、図５（ｄ）に示すように、所定の磁気応答部材（磁性体又は導電体）からなる円板３Ｂに同じ円形の永久磁石４を貼り付て、可動部３を構成すればよい。勿論、その場合は、図４の例と同様に、ケーシング１の側において、所定の範囲（図５の（ａ）（ｂ）で永久磁石４を設けた範囲）で銅又はアルミニウムのような非磁性・良導電体の板を貼付るようにする。
【００２４】
図６は、可動部３として「球」状の転がり構造体を使用した、本発明に係る検出装置１０の一実施例を示す図であり、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は側面図である。本体部に相当する収納体１は、銅又はアルミニウムのような非磁性・良導電体のチューブからなっていて、その内部は下側にわん曲した通路１ｓとなっており、この通路１ｓ内には、適宜のサイズの球状の可動部３が重力方向を指向して移動自在に収納されている。この球状の可動部３は、球状の永久磁石と磁性体の複合体からなる。例えば、球の内部が磁性体であり、その外周に球状の永久磁石を形成してなるものである。球状の永久磁石は公知であるためこれを利用し、その内部に磁性体を設ければよい。あるいは、鉄等の磁性体からなる小球の周囲に、サッカーボール表皮のようなパッチ状に複数の永久磁石を貼り付ることによっても、永久磁石と磁性体の複合体からなる可動部３を形成することができる。
わん曲チューブ状からなる収納体１の周囲には、コイル部２の各コイル１１〜１４，２１〜２４が各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）順に順次巻回されている。勿論、通路１ｓの両端は閉じられていて、内部の可動部３が飛び出ないようになっている。
【００２５】
上記の構成によって、わん曲した通路１ｓ内における可動部３のリニア位置つまり、コイル部２に対する可動部３の相対的直線位置に応じて、コイル部２における誘導結合が変化し、これに応じた出力信号を該コイル部２より得ることができる。従って、通路１ｓ内における可動部３のリニア位置に応じた検出出力信号をコイル部２から得るようにすることができる。この場合も、図２に示したレゾルバ原理のコイル構成とすることができ、可動部３のリニア位置つまり傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを得るようにすることができる。
ここで、収納体１の通路１ｓは、下側にわん曲しているため、該収納体１が水平位置におかれているとき、該通路１ｓ内の球状可動部３は自重により必ず所定の位置（傾斜０に対応する一番低い位置）に位置する。収納体１が傾くと、それに応じて通路１ｓに沿って可動部３が転動変位し、該通路１ｓにおける前記可動部３の位置に応じた検出出力信号が前記コイル部２から得られる。従って、コイル部２の出力信号は収納体１の傾斜量θに応答するものであり、該傾斜量θの検出信号として適宜利用できる。
また、前記各実施例と同様に、可動部３が変位したとき、該可動部３に設けられた永久磁石の作用によって、収納体１のチューブを構成している導電体に渦電流が流れ、該可動部３の動きを抑制するように作用する。
既に述べた実施例と同様に、図６の変更例として、１又は複数個の永久磁石を収納体１の側に固定するようにしてもよく、その場合は、可動部３を非磁性の良導電体によって構成し、収納体１はプラスチック等の非磁性・非導電体で構成するとよい。
【００２６】
図７は、可動部３として「球」状の転がり構造体を使用した、本発明に係る検出装置１０の別の実施例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はその内部に収納される可動部３の一例を示す外観斜視図、（ｃ）はケース１の下面に配置されるコイル部２のコイル（極）配置の一例を示す展開図、である。
図７において、検出装置本体部に相当するケース１は、外形が完全な球体形状を成しており、また、その内部空間も完全な球状のスペースを有しており、銅またはアルミニウムの非磁性の良導電体からなる。このケース１内においては、（ｂ）に示すような球状の可動部３が重力方向を指向して移動自在に収納されている。この球状の可動部３は、図６の実施例と同様に、球状の永久磁石と磁性体の複合体からなる。
【００２７】
ケース１の外側の下面には１又は複数のコイルからなるコイル部２が取り付けられる。コイル部２の各コイルは、巻き軸方向がケース１の面に直交する方向であり、かつ、ケース１の転動を妨げないような薄型のものである。勿論、コイル部２は、薄型のコイルをケース１の外側に貼り付けて、更にその上から非磁性物質でモールド等して、表面が滑らかになるようにして、ケース１の滑らかな転動を確保し得るように、適宜、製造・加工してよいものである。しかし、その点は設計事項であるから特に説明しない。なお、コイル部２は、ケース１の外側ではなく、内側に貼り付けてもよい。その場合も、その上から非磁性物質でモールド等して、表面が滑らかになるようにして、球状の可動部３の滑らかな転動を確保するようにするものとする。なお、ケース１は完全な球体であっても、半分割等ができるようになっていて、内部への可動部３の収納等の製造作業に便ならしめるようにすることは、設計上適宜なされる。
【００２８】
コイル部２における個別コイル配置及び接続並びに励磁の態様は、採用しようとする検出原理に従って、適宜、設計してよい。
図７（ｃ）に示すコイル部２のコイル配置は、レゾルバタイプの位置検出原理に従って構成した例を示す。
図７（ｃ）において、コイル部２は、第１の方向（便宜的にＸ軸方向という）に沿って配置された複数の極を含んでいて、各極は１次及び２次コイルを有している第１の検出コイル部２Ｘと、前記第１の方向に直交する第２の方向（便宜的にＹ軸方向という）に沿って配置された複数の極を含んでいて、各極は１次及び２次コイルによる電磁誘導結合を有している第２の検出コイル部２Ｙとを具備している。
【００２９】
第１の検出コイル部２Ｘは、Ｘ軸方向に等間隔で配置された４つの極を含み、各極は少なくとも２次コイル２１，２２，２３，２４を有している。すなわち、ケース１の曲面に沿ってＸ軸方向に等間隔で配置された４つの少なくとも２次コイル２１，２２，２３，２４と図示していない１次コイルとによって第１の検出コイル部２Ｘが構成される。同様に、第２の検出コイル部２Ｙは、Ｙ軸方向に等間隔で配置された４つの極を含み、各極は少なくとも２次コイル２５，２６，２７，２８を有しており、かつ、図示していない１次コイルを含んでいる。第１の検出コイル部２Ｘの極配列（２次コイル２１〜２４の配列）と第２の検出コイル部２Ｙの極配列（２次コイル２５〜２８の配列）とは、ケース１の曲面上において図示のように交差している。
【００３０】
なお、１次コイルの配置については特に図示しないが、該１次コイルによって励起した磁界を対応する各２次コイルに及ぼすことができるような配置であれば適宜の配置であってよい。例えば、個々の２次コイルに対応して同じ位置に重複して個別の１次コイルをそれぞれ設けるようにしてもよいし、あるいは、ケース１の適宜の範囲ですべての２次コイルを包囲するように１個の１次コイルを設けてもよいし、あるいは、いくつかのグループに分けて複数の２次コイルを包囲するように複数の１次コイルを設けてもよい。いずれの場合においても、レゾルバタイプの位置検出原理に従う場合、あるいは差動変圧器原理に従う場合、すべての１次コイルが同相（１相）の交流信号で励磁される。
【００３１】
ケース１内に収納された可動部３は、各検出コイル部２Ｘ，２Ｙにおけるそれぞれの各２次コイルに対する近接位置関係に応じて、該２次コイルと対応する１次コイルとの間の磁気結合（すなわち電磁誘導結合）を変化させる。その近接位置関係に応じた出力信号が各検出コイル部２Ｘ，２Ｙからそれぞれ出力される。従って、各検出コイル部２Ｘ，２Ｙの出力に基づき、可動部３の相対的位置に応じたＸ軸成分位置検出信号とＹ軸成分位置検出信号とを得ることができる。従って、球状のケース１の転動に応じて可動部３が相対的に変位し、これに応じてＸ及びＹ軸に沿う２次元的な傾斜を検出することができる。この場合も、図２に示したレゾルバ原理のコイル構成とすることができ、可動部３のＸ軸方向の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを第１の検出コイル部２Ｘから出力し、可動部３のＹ軸方向の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを第２の検出コイル部２Ｙから出力することができる。
なお、可動部３の球サイズ（直径）は、各２次コイルの配置間隔と同様に、レゾルバタイプの位置検出原理に従って適切に設計してよい。例えば図示の例では、可動部３は、隣合う２つの２次コイル２１，２２の配置範囲にほぼ対応する直径を有するように描かれているが、これに限らず、直径寸法の適量の減少又は増加が設計上可能である。
【００３２】
また、前記各実施例と同様に、可動部３が変位したとき、該可動部３に設けられた永久磁石の作用によって、ケース１を構成している導電体に渦電流が流れ、該可動部３の動きを抑制するように作用する。
また、既に述べた実施例と同様に、図７の変更例として、１又は複数個の永久磁石をケース１の側に固定するようにしてもよく、その場合は、可動部３を非磁性の良導電体によって構成し、ケース１はプラスチック等の非磁性・非導電体で構成する。
図７に示されたような球体のケース１からなる傾斜検出装置の使用の仕方としては、この球体のケース１をテーブル上等でそのまま手等でコロコロと転がしてマウスのような操作入力センサとして使用してもよい。あるいは、球体のケース１を振り子状に吊り下げて、傾斜等を検出するようにしてもよい。あるいは、球体のケース１を検出対象物の適宜個所に固定して、該対象物の傾斜等を検出するようにしてもよい。
なお、図７の実施例及びその変更例において、ケース１の形状は、完全な球体に限らず、図８（ａ）に示すような半球体形状若しくは「おわん」状又はその他適宜の部分球体形状又はわん曲形状であってもよい。勿論、半球体形状等のケース１においては適宜の蓋でカバーするものとする。ケース１の形状は、その他、楕円球体若しくは部分的に曲面を有する形状等であってよい。
また、図７及び図８（ａ）の例において、コイル部２の構成は、上記のようなＸ，Ｙの２軸傾斜検出構成に限らない。例えば、図８（ｂ）の展開図のように、球状または半球状のケース１の所定範囲に各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）のコイル２１〜２４を円環状に配置してもよい。
また、各実施例において、可動部３の形状は、円板又は球に限らず、部分球又は部分円であってもよい。
【００３３】
ところで、図１または図４に示すような振り子状の誘導型傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、従来なかった構造である。従って、これらのタイプの検出装置においては、永久磁石４によるダンパ作用を持たない実施の形態をとるようにすることも可能である。図９はそのような振り子状の誘導型傾斜又は振動又は加速度の検出装置１０の一実施例を示しており、図１又は図４の実施例から永久磁石４と導電体５を除去したものであり、それ以外は同一構成である。従って、図９においては、振り子状の可動部３の材質は、銅またはアルミニウムのような非磁性・導電体と、鉄のような磁性体、のどちらのタイプを採用してもよい。また、銅またはアルミニウムのような非磁性・導電体と鉄のような磁性体の組合せパターンを採用してもよい。すなわち、可動部３の主たる材質を銅またはアルミニウムのような非磁性・導電体とした場合は、図のスペースＳＰの部分に鉄のような磁性体を配置するようにしてよく、反対に、可動部３の主たる材質を鉄のような磁性体とした場合は、図のスペースＳＰの部分に銅またはアルミニウムのような非磁性・導電体を配置するようにしてよい。
【００３４】
次に、上記各実施例におけるコイル部２から出力される２相の出力交流信号Ａ，Ｂ（図２）に基づき傾斜量θを検出する処理回路の一例について説明する。
図１０は、ディジタル位相検出回路４０として、公知のＲ−Ｄ（レゾルバ−ディジタル）コンバータを適用した例を示す。コイル部２の２次コイル２ｂ（又は２１〜２４）から出力されるレゾルバタイプの２相の出力交流信号Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔが、それぞれアナログ乗算器３０，３１に入力される。順次位相発生回路３２では位相角φのディジタルデータを発生し、サイン・コサイン発生回路３３から該位相角φに対応するサイン値sinφとコサイン値cosφのアナログ信号を発生する。乗算器３０では、サイン相の出力交流信号Ａ＝sinθ・sinωｔに対してサイン・コサイン発生回路３３からのコサイン値cosφを乗算し、「cosφ・sinθ・sinωｔ」を得る。もう一方の乗算器３１では、コサイン相の出力交流信号Ｂ＝cosθ・sinωｔに対してサイン・コサイン発生回路３３からのサイン値sinφを乗算し、「sinφ・cosθ・sinωｔ」を得る。引算器３４で、両乗算器３０，３１の出力信号の差を求め、この引算器３４の出力によって順次位相発生回路３２の位相発生動作を次のように制御する。すなわち、順次位相発生回路３２の発生位相角φを最初は０にリセットし、以後順次増加していき、引算器３４の出力が０になったとき増加を停止する。引算器３４の出力が０になるのは、「cosφ・sinθ・sinωｔ」＝「sinφ・cosθ・sinωｔ」が成立したときであり、すなわち、φ＝θが成立し、順次位相発生回路３２から位相角φのディジタルデータが出力交流信号Ａ，Ｂの振幅関数の位相角θのディジタル値に一致している。従って、任意のタイミングで周期的にリセットトリガを与えて順次位相発生回路３２の発生位相角φを０にリセットして、該位相角φのインクリメントを開始し、引算器３４の出力が０になったとき、該インクリメントを停止し、位相角θのディジタルデータを得る。
なお、順次位相発生回路３２をアップダウンカウンタ及びＶＣＯを含んで構成し、引算器３４の出力によってＶＣＯを駆動してアップダウンカウンタのアップ／ダウンカウント動作を制御するようにすることが知られており、その場合は、周期的なリセットトリガは不要である。
【００３５】
温度変化等によってコイル部２の１次及び２次コイルのインピーダンスが変化することにより２次出力交流信号における電気的交流位相ωｔに誤差が生じるが、上記のような位相検出回路においては、sinωｔの位相誤差は自動的に相殺されるので、好都合である。これに対して、従来知られた２相交流信号（例えばsinωｔとcosωｔ）で励磁することにより１相の出力交流信号に電気的位相シフトが生じるようにした方式では、そのような温度変化等に基づく出力位相誤差を除去することができない。
ところで、上記のような従来のＲ−Ｄコンバータからなる位相検出回路は、追従比較方式であるため、φを追従カウントするときのクロック遅れが生じ、応答性が悪い、という問題がある。
そこで、本発明者等は、以下に述べるような新規な位相検出回路を開発したので、これを使用すると好都合である。
【００３６】
図１１は、本発明に係る傾斜検出装置に適用される新規なディジタル位相検出回路４０の一実施形態を示している。
図１１において、検出回路部４１では、カウンタ４２で所定の高速クロックパルスＣＫをカウントし、そのカウント値に基づき励磁信号発生回路４３から励磁用の交流信号（例えばｓｉｎωｔ）を発生し、コイル部２の１次コイル２ａ（又は１１〜１４）に与える。カウンタ４２のモジュロ数は、励磁用の交流信号の１周期に対応しており、説明の便宜上、そのカウント値の０は、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対応しているものとする。コイル部２の２次コイル２ｂ（又は２１〜２４）から出力される２相の出力交流信号Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔは、検出回路部４１に入力される。
【００３７】
検出回路部４１において、第１の交流出力信号Ａ＝sinθ・sinωｔが位相シフト回路４４に入力され、その電気的位相が所定量位相シフトされ、例えば９０度進められて、位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔが得られる。また、検出回路部４１においては加算回路４５と減算回路４６とが設けられており、加算回路４５では、位相シフト回路４４から出力される上記位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔとコイル部２の２次コイルから出力され第２の交流出力信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが加算され、その加算出力として、Ｂ＋Ａ’＝cosθ・sinωｔ＋sinθ・cosωｔ＝sin（ωｔ＋θ）なる略式で表わせる第１の電気的交流信号Ｙ１が得られる。減算回路４６では、上記位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔと上記第２の交流出力信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが減算され、その減算出力として、Ｂ−Ａ’＝cosθ・sinωｔ−sinθ・cosωｔ＝sin（ωｔ−θ）なる略式で表わせる第２の電気的交流信号Ｙ２が得られる。このようにして、検出対象傾斜角θに対応して正方向にシフトされた電気的位相角（＋θ）を持つ第１の電気的交流信号Ｙ１＝sin（ωｔ＋θ）と、同じ前記検出対象位置（ｘ）に対応して負方向にシフトされた電気的位相角（−θ）を持つ第２の電気的交流信号Ｙ２＝sin（ωｔ−θ）とが、電気的処理によって夫々得られる。
【００３８】
加算回路４５及び減算回路４６の出力信号Ｙ１，Ｙ２は、夫々ゼロクロス検出回路４７，４８に入力され、それぞれのゼロクロスが検出される。ゼロクロスの検出の仕方としては、例えば、各信号Ｙ１，Ｙ２の振幅値が負から正に変化するゼロクロスつまり０位相を検出する。各回路４７，４８で検出したゼロクロス検出パルスつまり０位相検出パルスは、ラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２として、ラッチ回路４９，５０に入力される。ラッチ回路４９，５０では、カウンタ４２のカウント値を夫々のラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２のタイミングでラッチする。前述のように、カウンタ４２のモジュロ数は励磁用の交流信号の１周期に対応しており、そのカウント値の０は基準のサイン信号sinωｔの０位相に対応しているものとしたので、各ラッチ回路４９，５０にラッチしたデータＤ１，Ｄ２は、それぞれ、基準のサイン信号sinωｔに対する各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相ずれに対応している。各ラッチ回路４９，５０の出力は誤差計算回路５１に入力されて、「（Ｄ１＋Ｄ２）／２」の計算が行なわれる。なお、この計算は、実際は、「Ｄ１＋Ｄ２」のバイナリデータの加算結果を１ビット下位にシフトすることで行われるようになっていてよい。
【００３９】
ここで、コイル部２と検出回路部４１間の配線ケーブル長の長短による影響や、コイル部２の各１次及び２次コイルにおいて温度変化等によるインピーダンス変化が生じていることを考慮して、その出力信号の位相変動誤差を「±ｄ」で示すと、検出回路部４１における上記各信号は次のように表わされる。
Ａ＝sinθ・sin（ωｔ±ｄ）
Ａ’＝sinθ・cos（ωｔ±ｄ）
Ｂ＝cosθ・sin（ωｔ±ｄ）
Ｙ１＝sin（ωｔ±ｄ＋θ）
Ｙ２＝sin（ωｔ±ｄ−θ）
Ｄ１＝±ｄ＋θ
Ｄ２＝±ｄ−θ
【００４０】
すなわち、各位相ずれ測定データＤ１，Ｄ２は、基準のサイン信号sinωｔを基準位相に使用して位相ずれカウントを行なうので、上記のように位相変動誤差「±ｄ」を含む値が得られてしまう。そこで、誤差計算回路５１において、「（Ｄ１＋Ｄ２）／２」の計算を行なうことにより、

により、位相変動誤差「±ｄ」を算出することができる。
【００４１】
誤差計算回路５１で求められた位相変動誤差「±ｄ」のデータは、減算回路５２に与えられ、一方の位相ずれ測定データＤ１から減算される。すなわち、減算回路５２では、「Ｄ１−（±ｄ）」の減算が行なわれるので、
Ｄ１−（±ｄ）＝±ｄ＋θ−（±ｄ）＝θ
となり、位相変動誤差「±ｄ」を除去した正しい検出位相差θを示すディジタルデータが得られる。このように、本発明によれば、位相変動誤差「±ｄ」が相殺されて、検出対象傾斜量θに対応する正しい位相差θのみが抽出されることが理解できる。
【００４２】
この点を図１２を用いて更に説明する。図１２においては、位相測定の基準となるサイン信号sinωｔと前記第１及び第２の交流信号Ｙ１，Ｙ２の０位相付近の波形を示しており、同図（ａ）は位相変動誤差がプラス（＋ｄ）の場合、（ｂ）はマイナスの場合（−ｄ）を示す。同図（ａ）の場合、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対して第１の信号Ｙ１の０位相は「θ＋ｄ」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出データＤ１は「θ＋ｄ」に相当する位相差を示す。また、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対して第２の信号Ｙ２の０位相は「−θ＋ｄ」だけ遅れており、これに対応する位相差検出データＤ２は「−θ＋ｄ」に相当する位相差を示す。この場合、誤差計算回路５１では、

により、位相変動誤差「＋ｄ」を算出する。そして、減算回路５２により、
Ｄ１−（＋ｄ）＝＋ｄ＋θ−（＋ｄ）＝θ
が計算され、正しい位相差θが抽出される。
【００４３】
図１２（ｂ）の場合、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対して第１の信号Ｙ１の０位相は「θ−ｄ」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出データＤ１は「θ−ｄ」に相当する位相差を示す。また、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対して第２の信号Ｙ２の０位相は「−θ−ｄ」だけ遅れており、これに対応する位相差検出データＤ２は「−θ−ｄ」に相当する位相差を示す。この場合、誤差計算回路５１では、

により、位相変動誤差「−ｄ」を算出する。そして、減算回路５２により、
Ｄ１−（−ｄ）＝−ｄ＋θ−（−ｄ）＝θ
が計算され、正しい位相差θが抽出される。
なお、減算回路５２では。「Ｄ２−（±ｄ）」の減算を行なうようにしてもよく、原理的には上記と同様に正しい位相差θを反映するデータ（−θ）が得られることが理解できるであろう。
【００４４】
また、図１２からも理解できるように、第１の信号Ｙ１と第２の信号Ｙ２との間の電気的位相差は２θであり、常に、両者における位相変動誤差「±ｄ」を相殺した正確な位相差θの２倍値を示していることになる。従って、図１１におけるラッチ回路４９，５０及び誤差計算回路５１及び減算回路５２等を含む回路部分の構成を、信号Ｙ１，Ｙ２の電気的位相差２θをダイレクトに求めるための構成に適宜変更するようにしてもよい。例えば、ゼロクロス検出回路４７から出力される第１の信号Ｙ１の０位相に対応するパルスＬＰ１の発生時点から、ゼロクロス検出回路４８から出力される第２の信号Ｙ２の０位相に対応するパルスＬＰ２の発生時点までの間を適宜の手段でゲートし、このゲート期間をカウントすることにより、位相変動誤差「±ｄ」を相殺した、電気的位相差（２θ）に対応するディジタルデータを得ることができ、これを１ビット下位にシフトすれば、θに対応するデータが得られる。
【００４５】
ところで、上記実施例では、＋θをラッチするためのラッチ回路４９と、−θをラッチするためのラッチ回路５０とでは、同じカウンタ４２の出力をラッチするようにしており、ラッチしたデータの正負符号については特に言及していない。しかし、データの正負符号については、本発明の趣旨に沿うように、適宜の設計的処理を施せばよい。例えば、カウンタ４２のモジュロ数が４０９６（１０進数表示）であるとすると、そのディジタルカウント０〜４０９５を０度〜３６０度の位相角度に対応させて適宜に演算処理を行なうようにすればよい。最も単純な設計例は、カウンタ４２のカウント出力の最上位ビットを符号ビットとし、ディジタルカウント０〜２０４７を＋０度〜＋１８０度に対応させ、ディジタルカウント２０４８〜４０９５を−１８０度〜−０度に対応させて、演算処理を行なうようにしてもよい。あるいは、別の例として、ラッチ回路５０の入力データ又は出力データを２の補数に変換することにより、ディジタルカウント４０９５〜０を−３６０度〜−０度の負の角度データ表現に対応させるようにしてもよい。
【００４６】
ところで、傾斜が静止状態のときは特に問題ないのであるが、検出対象傾斜量θが時間的に変化するときは、それに対応する位相角θも時間的に変動することになる。その場合、加算回路４５及び減算回路４６の各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相ずれ量θが一定値ではなく、移動速度に対応して時間的に変化する動特性を示すものとなり、これをθ(t)で示すと、各出力信号Ｙ１，Ｙ２は、
Ｙ１＝sin｛ωｔ±ｄ＋θ(t)｝
Ｙ２＝sin｛ωｔ±ｄ−θ(t)｝
となる。すなわち、基準信号sinωｔの周波数に対して、進相の出力信号Ｙ１は＋θ(t)に応じて周波数が高くなる方向に周波数遷移し、遅相の出力信号Ｙ２は−θ(t)に応じて周波数が低くなる方向に周波数遷移する。このような動特性の下においては、基準信号sinωｔの１周期毎に各信号Ｙ１，Ｙ２の周期が互いに逆方向に次々に遷移していくので、各ラッチ回路４９，５０における各ラッチデータＤ１，Ｄ２の計測時間基準が異なってくることになり、両データＤ１，Ｄ２を単純に回路５１，５２で演算するだけでは、正確な位相変動誤差「±ｄ」を得ることができない。
【００４７】
このような問題を回避するための最も簡単な方法は、図１１の構成において、傾斜量θが時間的に動いているときの出力を無視し、静止状態のときの出力のみを用いて、静止状態が得られた時の傾斜量θを測定するように装置の機能を限定することである。すなわち、そのような限定された目的のために本発明を実施するようにしてもよいものである。また、振動の最大振幅のときの傾斜量θを検出することのみで足りる場合も、最大振幅時の傾斜検出値をピークホールドするような処理の仕方で対処できる。
一方、検出対象傾斜量θが時間的に変化している最中であっても時々刻々の該検出対象傾斜量θに対応する位相差θを正確に検出できるようにしたい、という要求もアプリケーションの場面によってはあり得る。そこで、検出対象傾斜が時間的に変化している最中であっても時々刻々の該検出対象傾斜量θに対応する位相差θを検出できるようにした改善策について図１３を参照して説明する。
【００４８】
図１３は、図１１の検出回路部４１における誤差計算回路５１と減算回路５２の部分の変更例を抽出して示しており、他の図示していない部分の構成は図１１と同様であってよい。検出対象傾斜量θが時間的に変化している場合における該傾斜量θに対応する位相差θを、＋θ（ｔ）および−θ（ｔ）で表わすと、各出力信号Ｙ１，Ｙ２は前記のように表わせる。そして、夫々に対応してラッチ回路４９，５０で得られる位相ずれ測定値データＤ１，Ｄ２は、
Ｄ１＝±ｄ＋θ(t)
Ｄ２＝±ｄ−θ(t)
となる。
この場合、±ｄ＋θ(t) は、θの時間的変化に応じて、プラス方向に０度から３６０度の範囲で繰り返し時間的に変化してゆく。また、±ｄ−θ(t) は、θの時間的変化に応じて、マイナス方向に３６０度から０度の範囲で繰り返し時間的に変化してゆく。従って、±ｄ＋θ(t) ≠ ±ｄ−θ(t) のときもあるが、両者の変化が交差するときもあり、そのときは±ｄ＋θ(t) ＝ ±ｄ−θ(t) が成立する。このように、±ｄ＋θ(t) ＝ ±ｄ−θ(t) が成立するときは、各出力信号Ｙ１，Ｙ２の電気的位相が一致しており、かつ、夫々のゼロクロス検出タイミングに対応するラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２の発生タイミングが一致していることになる。
【００４９】
図１３において、一致検出回路５３は、各出力信号Ｙ１，Ｙ２ののゼロクロス検出タイミングに対応するラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２の発生タイミングが、一致したことを検出し、この検出に応答して一致検出パルスＥＱＰを発生する。一方、時変動判定回路５４では、適宜の手段により（例えば一方の位相差測定データＤ１の値の時間的変化の有無を検出する等の手段により）、検出対象傾斜角θが時間的に変化するモードであることを判定し、この判定に応じて時変動モード信号ＴＭを出力する。
誤差計算回路５１と減算回路５２との間にセレクタ５５が設けられており、上記時変動モード信号ＴＭが発生されていないとき、つまりＴＭ＝“０”すなわち検出対象傾斜角θが時間的に変化していないとき、セレクタ入力Ｂに加わる誤差計算回路５１の出力を選択して減算回路５２に入力する。このようにセレクタ５５の入力Ｂが選択されているときの図１３の回路は、図１１の回路と等価的に動作する。すなわち、検出対象傾斜角θが静止しているときは、誤差計算回路５１の出力データがセレクタ５５の入力Ｂを介して減算回路５２に直接的に与えられ、図１１の回路と同様に動作する。
【００５０】
一方、上記時変動モード信号ＴＭが発生されているとき、つまりＴＭ＝“１”すなわち検出対象傾斜角θが時間的に変化しているときは、セレクタ５５の入力Ａに加わるラッチ回路５６の出力を選択して減算回路５２に入力する。上記時変動モード信号ＴＭが“１”で、かつ前記一致検出パルスＥＱＰが発生されたとき、アンドゲート５７の条件が成立して、該一致検出パルスＥＱＰに応答するパルスがアンドゲート５７から出力され、ラッチ回路５６に対してラッチ命令を与える。ラッチ回路５６は、このラッチ命令に応じてカウンタ４２の出力カウントデータをラッチする。ここで、一致検出パルスＥＱＰが生じるときは、カウンタ４２の出力をラッチ回路４９，５０に同時にラッチすることになるので、Ｄ１＝Ｄ２であり、ラッチ回路５６にラッチするデータは、Ｄ１又はＤ２（ただしＤ１＝Ｄ２）に相当している。
【００５１】
また、一致検出パルスＥＱＰは、各出力信号Ｙ１，Ｙ２のゼロクロス検出タイミングが一致したとき、すなわち「±ｄ＋θ(t) ＝ ±ｄ−θ(t)」が成立したとき、発生されるので、これに応答してラッチ回路５６にラッチされるデータは、Ｄ１又はＤ２（ただしＤ１＝Ｄ２）に相当しているが故に、
（Ｄ１＋Ｄ２）／２
と等価である。このことは、

であることを意味し、ラッチ回路５６にラッチされたデータは、位相変動誤差「±ｄ」を正確に示しているものであることを意味する。
【００５２】
こうして、検出対象傾斜量θが時間的に変動しているときは、位相変動誤差「±ｄ」を正確に示すデータが一致検出パルスＥＱＰに応じてラッチ回路５６にラッチされ、このラッチ回路５６の出力データがセレクタ５５の入力Ａを介して減算回路５２に与えられる。従って、減算回路５２では、位相変動誤差「±ｄ」を除去した検出対象傾斜量θのみに正確に応答するデータθ（時間的に変動する場合はθ(t) ）を得ることができる。
なお、図１３において、アンドゲート５７を省略して、一致検出パルスＥＱＰを直接的にラッチ回路５６のラッチ制御入力に与えるようにしてもよい。
また、ラッチ回路５６には、カウンタ４２の出力カウントデータに限らず、図１３で破線で示すように誤差計算回路５１の出力データ「±ｄ」をラッチするようにしてもよい。その場合は、一致検出パルスＥＱＰの発生タイミングに対して、それに対応する誤差計算回路５１の出力データの出力タイミングが、ラッチ回路４９，５０及び誤差計算回路５１の回路動作遅れの故に、幾分遅れるので、適宜の時間遅れ調整を行なった上で、誤差計算回路５１の出力をラッチ回路５６にラッチするようにするとよい。
また、動特性のみを考慮して検出回路部４１を構成する場合は、図１３の回路５１及びセレクタ５５と図１１の一方のラッチ回路４９又は５０を省略してもよいことが、理解できるであろう。
【００５３】
図１４は、位相変動誤差「±ｄ」を相殺することができる位相差検出演算法についての別の実施例を示す。
コイル部２の２次コイル２１〜２４から出力されるレゾルバタイプの前記第１及び第２の交流出力信号Ａ，Ｂは、検出回路部６０に入力され、図１１の例と同様に、第１の交流出力信号Ａ＝sinθ・sinωｔが位相シフト回路４４に入力され、その電気的位相が所定量位相シフトされて、位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔが得られる。また、減算回路４６では、上記位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔと上記第２の交流出力信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが減算され、その減算出力として、Ｂ−Ａ’＝cosθ・sinωｔ−sinθ・cosωｔ＝sin（ωｔ−θ）なる略式で表わせる電気的交流信号Ｙ２が得られる。減算回路４６の出力信号Ｙ２はゼロクロス検出回路４８に入力され、ゼロクロス検出に応じてラッチパルスＬＰ２が出力され、ラッチ回路５０に入力される。
【００５４】
図１４の実施例が図１１の実施例と異なる点は、検出対象傾斜に対応する電気的位相ずれを含む交流信号Ｙ２＝sin（ωｔ−θ）から、その位相ずれ量θを測定する際の基準位相が相違している点である。図１１の例では、位相ずれ量θを測定する際の基準位相は、基準のサイン信号sinωｔの０位相であり、これは、検出装置１０のコイル部２に入力されるものではないので、温度変化等によるコイルインピーダンス変化やその他の各種要因に基づく位相変動誤差「±ｄ」を含んでいないものである。そのために、図１１の例では、２つの交流信号Ｙ１＝sin（ωｔ＋θ）及びＹ２＝sin（ωｔ−θ）を形成し、その電気的位相差を求めることにより、位相変動誤差「±ｄ」を相殺するようにしている。これに対して、図１４の実施例では、コイル部２から出力される第１及び第２の交流出力信号Ａ，Ｂを基にして、位相ずれ量θを測定する際の基準位相を形成し、該基準位相そのものが上記位相変動誤差「±ｄ」を含むようにすることにより、上記位相変動誤差「±ｄ」を排除するようにしている。
【００５５】
すなわち、検出回路部６０において、コイル部２から出力された前記第１及び第２の交流出力信号Ａ，Ｂがゼロクロス検出回路６１，６２に夫々入力され、それぞれのゼロクロスが検出される。なお、ゼロクロス検出回路６１，６２は、入力信号Ａ，Ｂの振幅値が負から正に変化するゼロクロス（いわば０位相）と正から負に変化するゼロクロス（いわば１８０度位相）のどちらにでも応答してゼロクロス検出パルスを出力するものとする。これは信号Ａ，Ｂの振幅の正負極性を決定するsinθとcosθがθの値に応じて任意に正又は負となるため、両者の合成に基づき３６０度毎のゼロクロスを検出するためには、まず１８０度毎のゼロクロスを検出する必要があるためである。両ゼロクロス検出回路６１，６２から出力されるゼロクロス検出パルスがオア回路６３でオア合成され、該オア回路６３の出力が適宜の１／２分周パルス回路６４（例えばＴ−フリップフロップのような１／２分周回路とパルス出力用アンドゲートを含む）に入力されて、１つおきに該ゼロクロス検出パルスが取り出され、３６０度毎のゼロクロスすなわち０位相のみに対応するゼロクロス検出パルスが基準位相信号パルスＲＰとして出力される。この基準位相信号パルスＲＰは、カウンタ６５のリセット入力に与えられる。カウンタ６５は所定のクロックパルスＣＫを絶えずカウントするものであるが、そのカウント値が、前記基準位相信号パルスＲＰに応じて繰返し０にリセットされる。このカウンタ６５の出力がラッチ回路５０に入力され、前記ラッチパルスＬＰ２の発生タイミングで、該カウント値が該ラッチ回路５０にラッチされる。ラッチ回路５０にラッチしたデータＤが、検出対象傾斜量θに対応した位相差θの測定データとして出力される。
【００５６】
コイル部２から出力される第１及び第２の交流出力信号Ａ，Ｂは、それぞれ、Ａ＝sinθ・sinωｔ、Ｂ＝cosθ・sinωｔ、であり、電気的位相は同相である。従って、同じタイミングでゼロクロスが検出されるはずであるが、振幅係数がサイン関数sinθ及びコサイン関数cosθで変動するので、どちらかの振幅レベルが０か又は０に近くなる場合があり、そのような場合は、一方については、事実上、ゼロクロスを検出することができない。そこで、この実施例では、２つの交流出力信号Ａ＝sinθ・sinωｔ、Ｂ＝cosθ・sinωｔのそれぞれについてゼロクロス検出処理を行ない、両者のゼロクロス検出出力をオア合成することにより、どちらか一方が振幅レベル小によってゼロクロス検出不能であっても、他方の振幅レベル大の方のゼロクロス検出出力信号を利用できるようにしたことを特徴としている。
【００５７】
図１４の例の場合、コイル部２のコイルインピーダンス変化等による位相変動誤差が、例えば「−ｄ」であるとすると、減算回路４６から出力される交流信号Ｙ２は、図１５の（ａ）に示すように、Ｙ２＝sin（ωｔ−ｄ−θ）となる。この場合、コイル部２の出力信号Ａ，Ｂは、角度θに応じた振幅値sinθ及びcosθを夫々持ち、図１５の（ｂ）に例示するように、Ａ＝sinθ・sin（ωｔ−ｄ）、Ｂ＝cosθ・sin（ωｔ−ｄ）、というように位相変動誤差分を含んでいる。従って、このゼロクロス検出に基づいて図１５の（ｃ）のようなタイミングで得られる基準位相信号パルスＲＰは、本来の基準のサイン信号sinωｔの０位相から位相変動誤差−ｄだけずれたものである。従って、この基準位相信号パルスＲＰを基準として、減算回路４６の出力交流信号Ｙ２＝sin（ωｔ−ｄ−θ）の位相ずれ量を測定すれば、位相変動誤差−ｄを除去した正確な値θが得られることになる。
【００５８】
なお、コイル部２の配線長等の装置条件が定まると、そのインピーダンス変化は主に温度に依存することになる。そうすると、上記位相変動誤差±ｄは、この傾斜検出装置が配備された周辺環境の温度を示すデータに相当する。従って、図９の実施例のような位相変動誤差±ｄを演算する回路５１を有するものにおいては、そこで求めた位相変動誤差±ｄのデータを温度検出データとして適宜出力することができる。従って、そのような本発明の構成によれば、１つの傾斜検出装置によって検出対象の傾斜を検出することができるのみならず、該傾斜検出装置の周辺環境の温度を示すデータをも得ることができる。勿論、温度変化等によるセンサ側のインピーダンス変化や配線ケーブル長の長短の影響を受けることなく、検出対象の傾斜に応答した高精度の検出が可能となる。また、図１１や図１４の例は、交流信号における位相差を測定する方式であるため、図１０のような検出法に比べて、高速応答性にも優れた検出を行なうことができる、という優れた効果を奏する。
【００５９】
上記例では、各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相データＤ１，Ｄ２をディジタル演算し、傾斜検出データθをディジタル値で出力するようにしているが、これに限らず、傾斜検出データθをアナログ値で出力するようにしてもよい。そのためには、求めた傾斜検出データθをＤ／Ａ変換すればよい。別の例としては、各出力信号Ｙ１，Ｙ２のゼロクロス検出パルス（ラッチパルス）ＬＰ１，ＬＰ２の発生タイミングと所定の励磁交流信号ｓｉｎωｔのゼロクロス（０度位相）タイミングとの時間差をアナログ積分回路で積分し、それぞれの積分電圧＋Ｖθ，−Ｖθ（つまり位相量＋θ±ｄ，−θ±ｄにそれぞれ相当するアナログ電圧）に対して図１１の演算器５１，５２と同様のアナログ演算を施すことによって結果として、アナログの傾斜検出データθを得るようにすることができる。
【００６０】
なお、上記各実施例において、コイル部２と可動部３の磁気応答部材（導電体又は磁性体）による検出原理を、公知の位相シフトタイプ位置検出原理によって構成してもよい。例えば、図２に示されたコイル部２において、１次コイル２ａと２次コイル２ｂの励磁と出力の関係を逆にして、サイン相のコイル（ｓ）とマイナス・サイン相（／ｓ）のコイルを互いに逆相のサイン信号ｓｉｎωｔ，−ｓｉｎωｔによって励磁し、コサイン相のコイル（ｃ）とマイナス・コサイン相のコイル（／ｃ）を互いに逆相のコサイン信号ｃｏｓωｔ，−ｃｏｓωｔによって励磁し、コイル２ａから検出対象傾斜量θに応じた電気的位相シフトθを含む出力信号ｓｉｎ（ωｔ−θ）を得るようにしてもよい。この場合は、温度特性の補償は行えないが、それほどの精度が要求されない場合に応用できる。
あるいは、コイル部２と可動部３の磁気応答部材（導電体又は磁性体）による検出原理を、公知の差動トランス型の位置検出原理に基づいてアナログ検出出力を得るように構成してもよい。
【００６１】
あるいは、上記各実施例において、コイル部２の構成として、１次コイルと２次コイルの対を含むように構成せずに、１つのコイルのみによって構成し、該１つのコイルを所定の交流信号によって定電圧駆動し、該コイルへの磁性体（磁気応答部材３）の侵入量に応じて生じるインダクタンス変化に基づく電流変化を計測することにより、傾斜量θの検出データを得るようにしてもよい。その場合、該電流変化に応答する出力信号の振幅変化を測定する方法、あるいは該電流変化に応答するコイル各端部での出力信号間の位相変化を測定する方法などによって所要の測定を行うことができる。
その他、コイル部２と可動部３の磁気応答部材（磁性体又は導電体）による誘導検出手段の具体的構成は任意の変形が可能である。
そのほか、上記実施例で示した新規かつ有意義な構成の一部を選択的に採用して傾斜又は振動又は加速度の検出装置を構成してもよい。なお、本発明に係る検出装置を加速度検出装置として使用する場合は、傾斜量θの検出データに基づき振動のピーク値を加速度対応データとして処理するようにしてもよいし、あるいは時変動する傾斜量θの検出データに対して微分処理等を施すようにしてもよい。本発明の検出装置は、最終的な加速度値を求めるものではなく、加速度検出に応用し得る傾斜又は振動のセンサを提供するものである。
【００６２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置において、傾斜又は振動に応じた可動部の動きに応じて磁石と導電体が相対的に変位するように配置したので、導電体に流れる渦電流による電磁力によって可動部の動きが緩衝されて、慣性による無駄な動きを抑制することができるものであり、従って、慣性動を排除して対象物の傾斜又は振動又は加速度を簡単かつ正確に検出することができる。
また、本発明によれば、振り子型の可動部を具えた誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置であり、非接触で検出を行なうことができ、耐久性や耐環境性にも優れており、従来にない有用な傾斜又は振動又は加速度の検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置の一実施例を示す図。
【図２】 図１におけるコイル部の構成例を示す回路図。
【図３】 図１における可動部の形状の別の例を示す正面図。
【図４】 図１の実施例の変更例を示す図。
【図５】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置の別の実施例を示す図。
【図６】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置の更に別の実施例を示す図。
【図７】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置の更に他の実施例を示す図。
【図８】 図８の実施例の変更例を示す図。
【図９】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置の更に別の実施例を示す図。
【図１０】本発明に係る検出装置に適用可能な位相検出タイプの測定回路の一例を示すブロック図。
【図１１】 本発明に係る検出装置に適用可能な位相検出タイプの測定回路の別の例を示すブロック図。
【図１２】 図１１の動作説明図。
【図１３】 図１１の回路に付加される変更例を示すブロック図。
【図１４】 本発明に係る検出装置に適用可能な位相検出タイプの測定回路の更に別の例を示すブロック図。
【図１５】 図１４の動作説明図。
【符号の説明】
１０ 検出装置
１ 本体部
２ コイル部
２ａ，１１〜１４ １次コイル
２ｂ，２１〜２４ ２次コイル
３ 可動部（導電体または磁性体）
４ 永久磁石
５ 導電体
４０ ディジタル位相検出回路

Claims (3)

1. 本体部と、
   非磁性の導電体からなるものであり、重力方向を指向して前記本体部に対して相対的に変位する可動部と、
   前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じて生じる渦電流損に対応した検出出力を生じるコイル部と、
   前記本体部に設けられた磁石と
   を具え、前記可動部の変位に応じて前記磁石によって該可動部に生じる渦電流による電磁力により該可動部の動きが抑制されることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置であって、
   前記コイル部は、前記可動部の相対的変位の方向に沿って配置されたサイン相、コサイン相、マイナスサイン相及びマイナスコサイン相の特性を示す４極のコイルで構成され、サイン相とマイナスサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてサイン相の振幅関数特性を示す第１の出力交流信号を生じ、コサイン相とマイナスコサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてコサイン相の振幅関数特性を示す第２の出力交流信号を生じ、
   更に、前記コイル部における各コイルは前記交流信号によって励磁される１次コイルのみからなり、該各１次コイルに対する前記可動部の導電体の位置に応じたインダクタンス変化に基づく振幅変化を示す出力交流電圧信号を該各１次コイルから取り出し、これに基づき前記サイン相の振幅関数特性を示す前記第１の出力交流信号と前記コサイン相の振幅関数特性を示す前記第２の出力交流信号がそれぞれ生成され、前記可動部の相対的変位の方向に沿う一方向の傾斜又は振動に応じた振幅変化を示す前記第 1 および第２の出力交流信号がそれぞれ異なる振幅関数特性で得られることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置。
2. 本体部と、
   磁石及び所定の磁気応答部材を組み合わせてなるものであり、重力方向を指向して前記本体部に対して相対的に変位する可動部と、
   前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じた誘導出力を生じるコイル部と、
   前記本体部に設けられた非磁性の導電体と
   を具え、前記可動部の変位に応じて前記磁石によって前記導電体に生じる渦電流による電磁力により該可動部の動きが抑制されることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置であって、
   前記コイル部は、前記可動部の相対的変位の方向に沿って配置されたサイン相、コサイン相、マイナスサイン相及びマイナスコサイン相の特性を示す４極のコイルで構成され、サイン相とマイナスサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてサイン相の振幅関数特性を示す第１の出力交流信号を生じ、コサイン相とマイナスコサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてコサイン相の振幅関数特性を示す第２の出力交流信号を生じ、
   更に、前記コイル部における各コイルは前記交流信号によって励磁される１次コイルのみからなり、該各１次コイルに対する前記可動部の位置に応じたインダクタンス変化に基づく振幅変化を示す出力交流電圧信号を該各１次コイルから取り出し、これに基づき前記サイン相の振幅関数特性を示す前記第１の出力交流信号と前記コサイン相の振幅関数特性を示す前記第２の出力交流信号がそれぞれ生成され、前記可動部の相対的変位の方向に沿う一方向の傾斜又は振動に応じた振幅変化を示す前記第 1 および第２の出力交流信号がそれぞれ異なる振幅関数特性で得られることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置。
3. 本体部と、
   磁性体または導電体からなり、重力方向を指向して前記本体部に対して振り子状に相対的に変位する可動部と、
   前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じた誘導出力を生じるコイル部と
   を具え、前記コイル部の出力に基づき前記可動部の前記本体部に対する相対的変位の大きさを検出することにより、傾斜又は振動又は加速度を検出することを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置であって、
   前記コイル部は、前記可動部の相対的変位の方向に沿って配置されたサイン相、コサイン相、マイナスサイン相及びマイナスコサイン相の特性を示す４極のコイルで構成され、サイン相とマイナスサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてサイン相の振幅関数特性を示す第１の出力交流信号を生じ、コサイン相とマイナスコサイン相の出力を差動合成することで前記可動部の相対的変位に応じてコサイン相の振幅関数特性を示す第２の出力交流信号を生じ、
   更に、前記コイル部における各コイルは前記交流信号によって励磁される１次コイルのみからなり、該各１次コイルに対する前記可動部の位置に応じたインダクタンス変化に基づく振幅変化を示す出力交流電圧信号を該各１次コイルから取り出し、これに基づき前記サイン相の振幅関数特性を示す前記第１の出力交流信号と前記コサイン相の振幅関数特性を示す前記第２の出力交流信号がそれぞれ生成され、前記可動部の相対的変位の方向に沿う一方向の傾斜又は振動に応じた振幅変化を示す前記第 1 および第２の出力交流信号がそれぞれ異なる振幅関数特性で得られることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置。

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