JP4184731B2 - 位置検出器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出物の位置の変化に応じて出力を変化させる位置検出器に関し、特に外乱に強い位置検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、特願２００２−０６６５９７号にかかる位置検出器（９００）を示す構成図である。
この位置検出器（９００）は、変位検出部（Ａ）と、パルス出力部（Ｂ）と、タイミング回路（Ｃ）と、電圧変換部（Ｄ）と、出力変換部（７０）とから構成される。
【０００３】
変位検出部（Ａ）は、コイル（１）と、導電体（２）または磁性体（３）とから構成される。
導電体（２）または磁性体（３）は、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）との重合部の長さｐが変化するようにコイル（１）に対して配置される。
【０００４】
パルス出力部（Ｂ）は、コンデンサ（４）と、反転出力コンパレータ（５）と、抵抗（６）とから構成される。
コンデンサ（４）の一方の極は反転出力コンパレータ（５）の入力側に接続され、他方の極は０Ｖ（ボルト）またはグランドに接続される。抵抗（６）は、コイル（１）と直列に接続される。コイル（１）と抵抗（６）の直列接続回路の一端は、反転出力コンパレータ（５）の入力側に接続される。そして、反転出力コンパレータ（５）の出力側は、タイミング回路（Ｃ）の入力側に接続される。
【０００５】
反転出力コンパレータ（５）は、入力電圧（Ｓ１）が低電圧から上昇するときは、上昇時しきい値（ＶthH）までは「Ｈ］を出力し、上昇時しきい値（ＶthH）より上がると「Ｌ」を出力する。また、入力電圧が高電圧側から下降するときは、下降時しきい値（ＶthL）までは「Ｌ」を出力し、下降時しきい値（ＶthL）より下がると「Ｈ」を出力する。
【０００６】
タイミング回路（Ｃ）は、発振器（７）と、フリップフロップ（５２）と、バッファ（８）とから構成される。発振器（７）は、例えば１００ｋＨｚ程度のデューティ比１：１程度の矩形波を出力する。
【０００７】
タイミング回路（Ｃ）のバッファ（８）の出力は、コイル（１）と抵抗（６）の直列接続回路の他端に接続される。
【０００８】
電圧変換部（Ｄ）は、発振器（７）が出力するクロック（ａ）が「Ｈ」のときは出力を「Ｈ」にセットすると共にコンパレータ（５）の出力電圧（Ｓ２）の立上りエッジで出力を「Ｌ」にリセットする、つまり、クロック（ａ）の立上りエッジからクロック（ａ）が「Ｌ」になった後のコンパレータ（５）の出力電圧（Ｓ２）の立上りエッジまでの時間幅（ｔ）の矩形波（ｍ）を出力するフリップフロップ（６３）と、矩形波（ｍ）の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）とから構成される。この構成は、デューティ−電圧変換回路として働く。
【０００９】
出力変換部（７０）は、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか、又は、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる。
【００１０】
さて、変位検出部（Ａ）において、被検出物の位置の変化に応じて、コイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化する。すると、コンデンサ（４）の充放電の時定数が変化し、クロック（ａ）の立上りエッジから電圧（Ｓ２）の立上りエッジまでの時間幅（ｔ）が変化する。ところが、発振器（７）のクロック（ａ）で充電開始タイミングが規制されているため、周期（Ｔ）は一定のままである。従って、デューティ（１周期内の「Ｈ」の時間幅の割合）が変化する。このため、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧が変化し、出力変換部（７０）の出力が変化する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記位置検出器（９００）では、反転出力コンパレータ（５）の出力信号がタイミング回路（Ｃ）を介してコイル（１）にフィードバックされている。
このため、コイル（１）に加わる温度変動やノイズなどにより反転出力コンパレータ（５）の出力信号が変化すると、動作が不安定になる問題点があった。すなわち、外乱に弱い問題点があった。
そこで、本発明の目的は、外乱に強い位置検出器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（１００）を提供する。
上記第１の観点による位置検出器（１００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、ＡＮＤ回路（１０）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１３】
第２の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５，９）と、発振回路（７）の出力とコンパレータ回路（５，９）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（１００’）を提供する。
上記第２の観点による位置検出器（１００’）では、コンパレータ回路（５，９）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５，９）の出力が変化し、ＡＮＤ回路（１０）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１４】
第３の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）とを具備したことを特徴とする位置検出器（３００）を提供する。
上記第３の観点による位置検出器（３００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、排他的ＯＲ回路（１１）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１５】
第４の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５，９）と、発振回路（７）の出力とコンパレータ回路（５，９）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）とを具備したことを特徴とする位置検出器（３００’）を提供する。
上記第４の観点による位置検出器（３００’）では、コンパレータ回路（５，９）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５，９）の出力が変化し、排他的ＯＲ回路（１１）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１６】
第５の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を遅延させる遅延回路（４１）と、発振回路（７）の出力と遅延回路（４１）の出力の位相差を出力する位相差検出回路（４２）と、位相差を「０」にするように遅延回路（４１）の遅延量を制御する遅延量制御回路（４３）とを具備したことを特徴とする位置検出器（５００）を提供する。
上記第５の観点による位置検出器（５００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、遅延量制御回路（４３）が制御する遅延量が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１７】
第６の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５’）と、コンパレータ回路（５’）の出力を遅延させる遅延回路（４１）と、発振回路（７）の出力と遅延回路（４１）の出力の位相差を出力する位相差検出回路（４２）と、位相差を「０」にするように遅延回路（４１）の遅延量を制御する遅延量制御回路（４３）とを具備したことを特徴とする位置検出器（５００’）を提供する。
上記第６の観点による位置検出器（５００’）では、コンパレータ回路（５’）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５’）の出力が変化し、遅延量制御回路（４３）が制御する遅延量が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１８】
第７の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より進んでいる場合はその位相差に応じた時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力すると共に発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より遅れている場合はその位相差に応じた時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力する位相差比較器（５０）と、第１パルス信号（Ｕｐ）および第２パルス信号（Ｄｗｎ）の一方で充電し他方で放電する充放電回路（８０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（６００）を提供する。
上記第７の観点による位置検出器（６００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、充放電回路（８０）の充電電圧が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２０】
−第１の参考例−
図１は、第１の参考例にかかる位置検出器（１００）を示す構成図である。
この位置検出器（１００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）と、ＡＮＤ回路（１０）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００２１】
導電体（２）または磁性体（３）は、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）との重合部の長さ（ｐ）が変化するようにコイル（１）に対して配置される。
コイル（１）は、例えば外径０.０７１ｍｍのエナメル被覆銅線を、内径２.３ｍｍ、長さ２２ｍｍで４層巻きとし、巻き数１２４０としたものである。また、コイル（１）は、例えば内径３ｍｍ、外径３.８ｍｍのステンレス保護管に入れられる。
導電体（２）または磁性体（３）は、例えば内径４.５ｍｍ、外径６.５ｍｍのアルミ管である。
【００２２】
コンデンサ（４）は、例えば１５０００ｐＦ程度である。抵抗（６）は、例えば６０Ω程度である。
【００２３】
図２は、位置検出器（１００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｍａの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００２４】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００２５】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００２６】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００２７】
ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａは、発振回路（７）の出力信号ａの立上りで立ち上がり、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆの立下りで立ち下がるパルスとなる。
【００２８】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に増加（またはｔ２からｔ１に減少）する。ただし、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａの周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は上昇（または下降）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００２９】
第１の参考例にかかる位置検出器（１００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていないため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００３０】
−第２の参考例−
図３は、第２の参考例にかかる位置検出器（１００’）を示す構成図である。
この位置検出器（１００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を反転させるインバータ（９）と、発振回路（７）の出力とインバータ（９）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）と、ＡＮＤ回路（１０）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００３１】
図４は、位置検出器（１００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，ｇ，Ｍａ’の波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００３２】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００３３】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００３４】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
インバータ（９）の出力電圧ｇは、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを反転させたものである。
【００３５】
ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’は、インバータ（９）の出力信号ｇの立上りで立ち上がり、発振回路（７）の出力電圧ａの立下りで立ち下がるパルスとなる。
【００３６】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’の「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’の周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は下降（または上昇）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００３７】
第２の参考例にかかる位置検出器（１００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００３８】
−第３の参考例−
図５は、第３の参考例にかかる位置検出器（３００）を示す構成図である。
この位置検出器（３００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）と、排他的ＯＲ回路（１１）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００３９】
図６は、位置検出器（３００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｍｃの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００４０】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００４１】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００４２】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００４３】
排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃは、発振回路（７）の出力電圧ａおよび反転出力コンパレータ回路（５）の出力信号ｆの一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」の期間だけ「Ｈ」となるパルスとなる。
【００４４】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は下降（または上昇）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００４５】
第３の参考例にかかる位置検出器（３００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・平滑回路（６０）の出力電圧は、第１の参考例や第２の参考例よりも大きく変化する。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００４６】
−第４の参考例−
図７は、第４の参考例にかかる位置検出器（３００’）を示す構成図である。
この位置検出器（３００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を反転させるインバータ（９）と、発振回路（７）の出力とインバータ（９）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）と、排他的ＯＲ回路（１１）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００４７】
図８は、位置検出器（３００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，ｇ，Ｍｃ’の波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００４８】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００４９】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００５０】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
インバータ（９）の出力電圧ｇは、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを反転させたものである。
【００５１】
排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃ’は、発振回路（７）の出力電圧ａおよびインバータ（９）の出力信号ｇの一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」の期間だけ「Ｈ」となるパルスとなる。
【００５２】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に増加（またはｔ２からｔ１に減少）する。ただし、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃ’の周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は上昇（または下降）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００５３】
第４の参考例にかかる位置検出器（３００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・平滑回路（６０）の出力電圧は、第１の実施形態や第２の実施形態よりも大きく変化する。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００５４】
−第５の参考例−
図９は、第５の参考例にかかる位置検出器（５００）を示す構成図である。
この位置検出器（５００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力をデジタル値ＤＤに応じた遅延量だけ遅延させる可変遅延線回路（４１）と、発振回路（７）の出力と可変遅延線回路（４１）の出力の位相差Δを出力する位相差検出回路（４２）と、位相差Δを「０」にするように可変遅延線回路（４１）の遅延量を制御するべくデジタル値ＤＤを出力する遅延量制御回路（４３）と、デジタル値ＤＤに応じた電圧または電流を出力するか又はデジタル値が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（９０）とを具備している。
【００５５】
可変遅延線回路（４１）と位相差検出回路（４２）と遅延量制御回路（４３）とは、ＤＬＬ（Delay Locked Loop）回路（４０）を構成している。
【００５６】
図１０は、位置検出器（５００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｆの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００５７】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００５８】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００５９】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００６０】
可変遅延線回路（４１）の出力電圧Ｆは、その立下りが発振回路（７）の出力信号ａの立下りに同期するような遅延量だけ、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを遅延したパルスとなる。
【００６１】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、可変遅延線回路（４１）での遅延量が例えばτ１からτ２に減少（またはτ２からτ１に増加）する。つまり、デジタル値ＤＤが減少（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、デジタル値ＤＤが閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００６２】
第５の参考例にかかる位置検出器（５００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・デジタル値ＤＤを直接出力できる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００６３】
−第６の参考例−
図１１は、第６の参考例にかかる位置検出器（５００’）を示す構成図である。
この位置検出器（５００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力する非反転出力コンパレータ回路（５’）と、非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力をデジタル値ＤＤに応じた遅延量だけ遅延させる可変遅延線回路（４１）と、発振回路（７）の出力と可変遅延線回路（４１）の出力の位相差Δを出力する位相差検出回路（４２）と、位相差Δを「０」にするように可変遅延線回路（４１）の遅延量を制御するべくデジタル値ＤＤを出力する遅延量制御回路（４３）と、デジタル値ＤＤに応じた電圧または電流を出力するか又はデジタル値が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（９０）とを具備している。
【００６４】
図１２は、位置検出器（５００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｇ，Ｆの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００６５】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００６６】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００６７】
非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力電圧ｇは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｌ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｈ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｈ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｌ」に反転する。
【００６８】
可変遅延線回路（４１）の出力電圧Ｆは、その立上りが発振回路（７）の出力信号ａの立上りに同期するような遅延量だけ、非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力電圧ｇを遅延したパルスとなる。
【００６９】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、可変遅延線回路（４１）での遅延量が例えばτ１からτ２に減少（またはτ２からτ１に増加）する。つまり、デジタル値ＤＤが減少（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、デジタル値ＤＤが閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００７０】
第６の参考例にかかる位置検出器（５００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・デジタル値ＤＤを直接出力できる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００７１】
−第１の実施形態−
図１３は、第１の実施形態にかかる位置検出器（６００）を示す構成図である。
この位置検出器（６００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力の立下りが反転出力コンパレータ回路（５）の出力の立下りより進んでいる場合はその位相差に応じた時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力すると共に発振回路（７）の出力の立下りが反転出力コンパレータ回路（５）の出力の立下りより遅れている場合はその位相差に応じた時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力する位相差比較器（５０）と、第１パルス信号（Ｕｐ）でＦＥＴ（８３）および抵抗（８４）を介してコンデンサ（８５）を放電し第２パルス信号（Ｄｗｎ）でＦＥＴ（８２）および抵抗（８４）を介してコンデンサ（８５）を充電する充放電回路（８０）とを具備している。
【００７２】
図１４は、位置検出器（６００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｕｐ，Ｄｗｎの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００７３】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００７４】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００７５】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００７６】
位相比較器（５０）の第１パルス信号（Ｕｐ）は、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが「Ｈ」のときに発振回路（７）の出力信号ａが立ち下がると「Ｈ」になり、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆも立ち下がると「Ｌ」に戻る。また、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが「Ｌ」のときに発振回路（７）の出力信号ａが立ち下がると短時間だけ「Ｈ」になる。
位相比較器（５０）の第２パルス信号（Ｄｗｎ）は、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」のときに反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが立ち下がると「Ｈ」になり、発振回路（７）の出力信号ａも立ち下がると「Ｌ」に戻る。また、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」のときに反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが立ち下がると短時間だけ「Ｈ」になる。
なお、位相比較器（５０）は、ＩＣ化されたものが市販されている。
【００７７】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、例えば第１パルス信号（Ｕｐ）による放電時間は変わらないが第２パルス信号（Ｄｗｎ）による充電時間が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、第１パルス信号（Ｕｐ）および第２パルス信号（Ｄｗｎ）の周期Ｔは一定である。よって、充放電回路（８０）の出力電圧は下降（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、充放電回路（８０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００７８】
第１の実施形態にかかる位置検出器（６００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の位置検出器によれば、コンパレータ回路の出力がコイルにフィードバックされていないため、コイルに温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。また、一定の周期ごとに位置を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図２】 第１の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図３】 第２の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図４】 第２の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図５】 第３の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図６】 第３の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図７】 第４の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図８】 第４の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図９】 第５の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図１０】 第５の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１１】 第６の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図１２】 第６の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１３】 第１の実施形態に係る位置検出器の構成図である。
【図１４】 第１の実施形態に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１５】 特願２００２−０６６５９７号に係る位置検出器の構成図である。
【符号の説明】
１ コイル
２ 導電体
３ 磁性体
４ コンデンサ
５ 反転出力コンパレータ
６ 抵抗
７ 発振回路
８ バッファ
９ インバータ
１０ ＡＮＤ回路
１１ 排他的ＯＲ回路
４０ ＤＬＬ回路
４１ 可変遅延線回路
４２ 位相差検出回路
４３ 遅延量制御回路
５０ 位相比較器
８０ 充放電回路
１００，１００’ 位置検出回路
３００，３００’ 位置検出回路
５００，５００’ 位置検出回路
６００ 位置検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出物の位置の変化に応じて出力を変化させる位置検出器に関し、特に外乱に強い位置検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、特願２００２−０６６５９７号にかかる位置検出器（９００）を示す構成図である。
この位置検出器（９００）は、変位検出部（Ａ）と、パルス出力部（Ｂ）と、タイミング回路（Ｃ）と、電圧変換部（Ｄ）と、出力変換部（７０）とから構成される。
【０００３】
変位検出部（Ａ）は、コイル（１）と、導電体（２）または磁性体（３）とから構成される。
導電体（２）または磁性体（３）は、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）との重合部の長さｐが変化するようにコイル（１）に対して配置される。
【０００４】
パルス出力部（Ｂ）は、コンデンサ（４）と、反転出力コンパレータ（５）と、抵抗（６）とから構成される。
コンデンサ（４）の一方の極は反転出力コンパレータ（５）の入力側に接続され、他方の極は０Ｖ（ボルト）またはグランドに接続される。抵抗（６）は、コイル（１）と直列に接続される。コイル（１）と抵抗（６）の直列接続回路の一端は、反転出力コンパレータ（５）の入力側に接続される。そして、反転出力コンパレータ（５）の出力側は、タイミング回路（Ｃ）の入力側に接続される。
【０００５】
反転出力コンパレータ（５）は、入力電圧（Ｓ１）が低電圧から上昇するときは、上昇時しきい値（ＶthH）までは「Ｈ］を出力し、上昇時しきい値（ＶthH）より上がると「Ｌ」を出力する。また、入力電圧が高電圧側から下降するときは、下降時しきい値（ＶthL）までは「Ｌ」を出力し、下降時しきい値（ＶthL）より下がると「Ｈ」を出力する。
【０００６】
タイミング回路（Ｃ）は、発振器（７）と、フリップフロップ（５２）と、バッファ（８）とから構成される。発振器（７）は、例えば１００ｋＨｚ程度のデューティ比１：１程度の矩形波を出力する。
【０００７】
タイミング回路（Ｃ）のバッファ（８）の出力は、コイル（１）と抵抗（６）の直列接続回路の他端に接続される。
【０００８】
電圧変換部（Ｄ）は、発振器（７）が出力するクロック（ａ）が「Ｈ」のときは出力を「Ｈ」にセットすると共にコンパレータ（５）の出力電圧（Ｓ２）の立上りエッジで出力を「Ｌ」にリセットする、つまり、クロック（ａ）の立上りエッジからクロック（ａ）が「Ｌ」になった後のコンパレータ（５）の出力電圧（Ｓ２）の立上りエッジまでの時間幅（ｔ）の矩形波（ｍ）を出力するフリップフロップ（６３）と、矩形波（ｍ）の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）とから構成される。この構成は、デューティ−電圧変換回路として働く。
【０００９】
出力変換部（７０）は、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか、又は、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる。
【００１０】
さて、変位検出部（Ａ）において、被検出物の位置の変化に応じて、コイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化する。すると、コンデンサ（４）の充放電の時定数が変化し、クロック（ａ）の立上りエッジから電圧（Ｓ２）の立上りエッジまでの時間幅（ｔ）が変化する。ところが、発振器（７）のクロック（ａ）で充電開始タイミングが規制されているため、周期（Ｔ）は一定のままである。従って、デューティ（１周期内の「Ｈ」の時間幅の割合）が変化する。このため、電圧変換部（Ｄ）の出力電圧が変化し、出力変換部（７０）の出力が変化する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記位置検出器（９００）では、反転出力コンパレータ（５）の出力信号がタイミング回路（Ｃ）を介してコイル（１）にフィードバックされている。
このため、コイル（１）に加わる温度変動やノイズなどにより反転出力コンパレータ（５）の出力信号が変化すると、動作が不安定になる問題点があった。すなわち、外乱に弱い問題点があった。
そこで、本発明の目的は、外乱に強い位置検出器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（１００）を提供する。
上記第１の観点による位置検出器（１００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、ＡＮＤ回路（１０）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１３】
第２の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５，９）と、発振回路（７）の出力とコンパレータ回路（５，９）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（１００’）を提供する。
上記第２の観点による位置検出器（１００’）では、コンパレータ回路（５，９）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５，９）の出力が変化し、ＡＮＤ回路（１０）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１４】
第３の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）とを具備したことを特徴とする位置検出器（３００）を提供する。
上記第３の観点による位置検出器（３００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、排他的ＯＲ回路（１１）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１５】
第４の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５，９）と、発振回路（７）の出力とコンパレータ回路（５，９）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）とを具備したことを特徴とする位置検出器（３００’）を提供する。
上記第４の観点による位置検出器（３００’）では、コンパレータ回路（５，９）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５，９）の出力が変化し、排他的ＯＲ回路（１１）の出力パルスの時間幅が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１６】
第５の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を遅延させる遅延回路（４１）と、発振回路（７）の出力と遅延回路（４１）の出力の位相差を出力する位相差検出回路（４２）と、位相差を「０」にするように遅延回路（４１）の遅延量を制御する遅延量制御回路（４３）とを具備したことを特徴とする位置検出器（５００）を提供する。
上記第５の観点による位置検出器（５００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、遅延量制御回路（４３）が制御する遅延量が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１７】
第６の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力するコンパレータ回路（５’）と、コンパレータ回路（５’）の出力を遅延させる遅延回路（４１）と、発振回路（７）の出力と遅延回路（４１）の出力の位相差を出力する位相差検出回路（４２）と、位相差を「０」にするように遅延回路（４１）の遅延量を制御する遅延量制御回路（４３）とを具備したことを特徴とする位置検出器（５００’）を提供する。
上記第６の観点による位置検出器（５００’）では、コンパレータ回路（５’）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、コンパレータ回路（５’）の出力が変化し、遅延量制御回路（４３）が制御する遅延量が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１８】
第７の観点では、本発明は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より進んでいる場合はその位相差に応じた時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力すると共に発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より遅れている場合はその位相差に応じた時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力する位相差比較器（５０）と、第１パルス信号（Ｕｐ）および第２パルス信号（Ｄｗｎ）の一方で充電し他方で放電する充放電回路（８０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（６００）を提供する。
上記第７の観点による位置検出器（６００）では、反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
なお、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化すると、コイル（１）のインダクタンスが変化するため、コンデンサ（４）の充放電特性が変化し、反転出力コンパレータ回路（５）の出力が変化し、充放電回路（８０）の充電電圧が変化する。よって、被検出物の位置の変化を検出することが出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２０】
−第１の参考例−
図１は、第１の参考例にかかる位置検出器（１００）を示す構成図である。
この位置検出器（１００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）と、ＡＮＤ回路（１０）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００２１】
導電体（２）または磁性体（３）は、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）との重合部の長さ（ｐ）が変化するようにコイル（１）に対して配置される。
コイル（１）は、例えば外径０.０７１ｍｍのエナメル被覆銅線を、内径２.３ｍｍ、長さ２２ｍｍで４層巻きとし、巻き数１２４０としたものである。また、コイル（１）は、例えば内径３ｍｍ、外径３.８ｍｍのステンレス保護管に入れられる。
導電体（２）または磁性体（３）は、例えば内径４.５ｍｍ、外径６.５ｍｍのアルミ管である。
【００２２】
コンデンサ（４）は、例えば１５０００ｐＦ程度である。抵抗（６）は、例えば６０Ω程度である。
【００２３】
図２は、位置検出器（１００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｍａの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００２４】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００２５】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００２６】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００２７】
ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａは、発振回路（７）の出力信号ａの立上りで立ち上がり、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆの立下りで立ち下がるパルスとなる。
【００２８】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に増加（またはｔ２からｔ１に減少）する。ただし、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａの周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は上昇（または下降）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００２９】
第１の参考例にかかる位置検出器（１００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていないため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００３０】
−第２の参考例−
図３は、第２の参考例にかかる位置検出器（１００’）を示す構成図である。
この位置検出器（１００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を反転させるインバータ（９）と、発振回路（７）の出力とインバータ（９）の出力の論理積を出力するＡＮＤ回路（１０）と、ＡＮＤ回路（１０）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００３１】
図４は、位置検出器（１００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，ｇ，Ｍａ’の波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００３２】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００３３】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００３４】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
インバータ（９）の出力電圧ｇは、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを反転させたものである。
【００３５】
ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’は、インバータ（９）の出力信号ｇの立上りで立ち上がり、発振回路（７）の出力電圧ａの立下りで立ち下がるパルスとなる。
【００３６】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’の「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、ＡＮＤ回路（１０）の出力電圧Ｍａ’の周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は下降（または上昇）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００３７】
第２の参考例にかかる位置検出器（１００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００３８】
−第３の参考例−
図５は、第３の参考例にかかる位置検出器（３００）を示す構成図である。
この位置検出器（３００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）と、排他的ＯＲ回路（１１）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００３９】
図６は、位置検出器（３００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｍｃの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００４０】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００４１】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００４２】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００４３】
排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃは、発振回路（７）の出力電圧ａおよび反転出力コンパレータ回路（５）の出力信号ｆの一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」の期間だけ「Ｈ」となるパルスとなる。
【００４４】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は下降（または上昇）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００４５】
第３の参考例にかかる位置検出器（３００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・平滑回路（６０）の出力電圧は、第１の参考例や第２の参考例よりも大きく変化する。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００４６】
−第４の参考例−
図７は、第４の参考例にかかる位置検出器（３００’）を示す構成図である。
この位置検出器（３００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力を反転させるインバータ（９）と、発振回路（７）の出力とインバータ（９）の出力の排他的論理和を出力する排他的ＯＲ回路（１１）と、排他的ＯＲ回路（１１）の出力の単位時間当たりの面積に比例した電圧を出力する平滑回路（６０）と、平滑回路（６０）の出力電圧に応じた電圧または電流を出力するか又は平滑回路（６０）の出力電圧が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（７０）とを具備している。
【００４７】
図８は、位置検出器（３００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，ｇ，Ｍｃ’の波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００４８】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００４９】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００５０】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
インバータ（９）の出力電圧ｇは、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを反転させたものである。
【００５１】
排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃ’は、発振回路（７）の出力電圧ａおよびインバータ（９）の出力信号ｇの一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」の期間だけ「Ｈ」となるパルスとなる。
【００５２】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃの「Ｈ」の幅が例えばｔ１からｔ２に増加（またはｔ２からｔ１に減少）する。ただし、排他的ＯＲ回路（１１）の出力電圧Ｍｃ’の周期Ｔは一定である。よって、平滑回路（６０）の出力電圧は上昇（または下降）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、平滑回路（６０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００５３】
第４の参考例にかかる位置検出器（３００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・平滑回路（６０）の出力電圧は、第１の実施形態や第２の実施形態よりも大きく変化する。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００５４】
−第５の参考例−
図９は、第５の参考例にかかる位置検出器（５００）を示す構成図である。
この位置検出器（５００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、反転出力コンパレータ回路（５）の出力をデジタル値ＤＤに応じた遅延量だけ遅延させる可変遅延線回路（４１）と、発振回路（７）の出力と可変遅延線回路（４１）の出力の位相差Δを出力する位相差検出回路（４２）と、位相差Δを「０」にするように可変遅延線回路（４１）の遅延量を制御するべくデジタル値ＤＤを出力する遅延量制御回路（４３）と、デジタル値ＤＤに応じた電圧または電流を出力するか又はデジタル値が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（９０）とを具備している。
【００５５】
可変遅延線回路（４１）と位相差検出回路（４２）と遅延量制御回路（４３）とは、ＤＬＬ（Delay Locked Loop）回路（４０）を構成している。
【００５６】
図１０は、位置検出器（５００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｆの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００５７】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００５８】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００５９】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００６０】
可変遅延線回路（４１）の出力電圧Ｆは、その立下りが発振回路（７）の出力信号ａの立下りに同期するような遅延量だけ、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆを遅延したパルスとなる。
【００６１】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、可変遅延線回路（４１）での遅延量が例えばτ１からτ２に減少（またはτ２からτ１に増加）する。つまり、デジタル値ＤＤが減少（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、デジタル値ＤＤが閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００６２】
第５の参考例にかかる位置検出器（５００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・デジタル値ＤＤを直接出力できる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００６３】
−第６の参考例−
図１１は、第６の参考例にかかる位置検出器（５００’）を示す構成図である。
この位置検出器（５００’）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｈ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｌ」を出力する非反転出力コンパレータ回路（５’）と、非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力をデジタル値ＤＤに応じた遅延量だけ遅延させる可変遅延線回路（４１）と、発振回路（７）の出力と可変遅延線回路（４１）の出力の位相差Δを出力する位相差検出回路（４２）と、位相差Δを「０」にするように可変遅延線回路（４１）の遅延量を制御するべくデジタル値ＤＤを出力する遅延量制御回路（４３）と、デジタル値ＤＤに応じた電圧または電流を出力するか又はデジタル値が予め指定した閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させる出力変換部（９０）とを具備している。
【００６４】
図１２は、位置検出器（５００’）の各部の信号ａ，ｅ，ｇ，Ｆの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００６５】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００６６】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００６７】
非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力電圧ｇは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｌ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｈ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｈ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｌ」に反転する。
【００６８】
可変遅延線回路（４１）の出力電圧Ｆは、その立上りが発振回路（７）の出力信号ａの立上りに同期するような遅延量だけ、非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力電圧ｇを遅延したパルスとなる。
【００６９】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、可変遅延線回路（４１）での遅延量が例えばτ１からτ２に減少（またはτ２からτ１に増加）する。つまり、デジタル値ＤＤが減少（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、デジタル値ＤＤが閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００７０】
第６の参考例にかかる位置検出器（５００’）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・非反転出力コンパレータ回路（５’）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・デジタル値ＤＤを直接出力できる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００７１】
−第１の実施形態−
図１３は、第１の実施形態にかかる位置検出器（６００）を示す構成図である。
この位置検出器（６００）は、被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）およびバッファ（８）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）およびバッファ（８）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力の立下りが反転出力コンパレータ回路（５）の出力の立下りより進んでいる場合はその位相差に応じた時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力すると共に発振回路（７）の出力の立下りが反転出力コンパレータ回路（５）の出力の立下りより遅れている場合はその位相差に応じた時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力する位相差比較器（５０）と、第１パルス信号（Ｕｐ）でＦＥＴ（８３）および抵抗（８４）を介してコンデンサ（８５）を放電し第２パルス信号（Ｄｗｎ）でＦＥＴ（８２）および抵抗（８４）を介してコンデンサ（８５）を充電する充放電回路（８０）とを具備している。
【００７２】
図１４は、位置検出器（６００）の各部の信号ａ，ｅ，ｆ，Ｕｐ，Ｄｗｎの波形図である。実線はコイル（１）のインダクタンスがＬ１と場合、破線はコイル（１）のインダクタンスがＬ２（＞Ｌ１）の場合である。
【００７３】
発振回路（７）の出力電圧ａは、周期Ｔ，デューティ比０.５のパルス信号である。
【００７４】
コンデンサ（４）の充電電圧ｅは、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」の期間にバッファ（８）により充電されて上昇し、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」の期間にバッファ（８）により放電されて下降する。充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配は、コイル（１）と抵抗（６）とコンデンサ（４）とによって決まる時定数に支配される。
【００７５】
反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆは、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが上昇時閾値ＶthHまで上昇する間は「Ｈ」であり、上昇時閾値ＶthHに達すると「Ｌ」に反転し、コンデンサ（４）の充電電圧ｅが下降時閾値ＶthLまで下降する間は「Ｌ」であり、下降時閾値ＶthLに達すると「Ｈ」に反転する。
【００７６】
位相比較器（５０）の第１パルス信号（Ｕｐ）は、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが「Ｈ」のときに発振回路（７）の出力信号ａが立ち下がると「Ｈ」になり、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆも立ち下がると「Ｌ」に戻る。また、反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが「Ｌ」のときに発振回路（７）の出力信号ａが立ち下がると短時間だけ「Ｈ」になる。
位相比較器（５０）の第２パルス信号（Ｄｗｎ）は、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｈ」のときに反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが立ち下がると「Ｈ」になり、発振回路（７）の出力信号ａも立ち下がると「Ｌ」に戻る。また、発振回路（７）の出力信号ａが「Ｌ」のときに反転出力コンパレータ回路（５）の出力電圧ｆが立ち下がると短時間だけ「Ｈ」になる。
なお、位相比較器（５０）は、ＩＣ化されたものが市販されている。
【００７７】
さて、被検出物の位置の変化に応じてコイル（１）と導電体（２）または磁性体（３）との重合部の長さ（ｐ）が増加（または減少）すると、コイル（１）のインダクタンスが例えばＬ１からＬ２に増加（またはＬ２からＬ１に減少）し、時定数が増加（または減少）する。すると、充電電圧ｅの上昇勾配および下降勾配が緩くなる（または急になる）ため、例えば第１パルス信号（Ｕｐ）による放電時間は変わらないが第２パルス信号（Ｄｗｎ）による充電時間が例えばｔ１からｔ２に減少（またはｔ２からｔ１に増加）する。ただし、第１パルス信号（Ｕｐ）および第２パルス信号（Ｄｗｎ）の周期Ｔは一定である。よって、充放電回路（８０）の出力電圧は下降（または増加）するので、被検出物の位置の変化を検出できる。また、充放電回路（８０）の出力電圧が閾値より高いか低いかを判定してスイッチ出力を発生させれば、閾値相当位置に対して被検出物がどちら側にあるかを表す判定信号が得られる。
【００７８】
第１の実施形態にかかる位置検出器（６００）によれば、次の効果が得られる。
・励磁コイルおよび差動型の２個の検出コイルが要らず、１個のコイル（１）で済むため、小型化に適し、小型機器や設置スペースの少ないところでの使用に適する。
・反転出力コンパレータ回路（５）の出力がコイル（１）にフィードバックされていない。このため、コイル（１）に温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。
・位置を検出できる周期が変動しない。つまり、一定の周期Ｔごとに位置を検出できる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の位置検出器によれば、コンパレータ回路の出力がコイルにフィードバックされていないため、コイルに温度変動やノイズなどが加わっても動作が不安定にならず、外乱に強くなる。また、一定の周期ごとに位置を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図２】 第１の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図３】 第２の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図４】 第２の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図５】 第３の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図６】 第３の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図７】 第４の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図８】 第４の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図９】 第５の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図１０】 第５の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１１】 第６の参考例に係る位置検出器の構成図である。
【図１２】 第６の参考例に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１３】 第１の実施形態に係る位置検出器の構成図である。
【図１４】 第１の実施形態に係る位置検出器における各部の信号を示す波形図である。
【図１５】 特願２００２−０６６５９７号に係る位置検出器の構成図である。
【符号の説明】
１ コイル
２ 導電体
３ 磁性体
４ コンデンサ
５ 反転出力コンパレータ
６ 抵抗
７ 発振回路
８ バッファ
９ インバータ
１０ ＡＮＤ回路
１１ 排他的ＯＲ回路
４０ ＤＬＬ回路
４１ 可変遅延線回路
４２ 位相差検出回路
４３ 遅延量制御回路
５０ 位相比較器
８０ 充放電回路
１００，１００’ 位置検出回路
３００，３００’ 位置検出回路
５００，５００’ 位置検出回路
６００ 位置検出回路
Claims (1)
- 被検出物の位置の変化に応じて重合部（ｐ）の面積が変化するように配置されたコイル（１）および導電体（２）または磁性体（３）と、コイル（１）と直列接続された抵抗（６）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の一端側に設置された発振回路（７）と、コイル（１）および抵抗（６）の直列回路の他端側に設置され発振回路（７）によりコイル（１）および抵抗（６）を介して充放電されるコンデンサ（４）と、コンデンサ（４）の充電電圧（ｅ）が上昇時閾値ＶthHより高くなった時に「Ｌ」を出力し下降時閾値ＶthL（＜ＶthH）より低くなった時に「Ｈ」を出力する反転出力コンパレータ回路（５）と、発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より進んでいる場合はその位相差に応じた時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力すると共に発振回路（７）の出力が反転出力コンパレータ回路（５）の出力より遅れている場合はその位相差に応じた時間幅の第２パルス信号（Ｄｗｎ）を出力し且つ発振回路（７）の出力と反転出力コンパレータ回路（５）の出力とが共に「Ｌ」になった時に短い時間幅の第１パルス信号（Ｕｐ）を出力する位相差比較器（５０）と、第１パルス信号（Ｕｐ）および第２パルス信号（Ｄｗｎ）の一方で充電し他方で放電する充放電回路（８０）とを具備したことを特徴とする位置検出器（６００）。
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