JP4699797B2 - Measuring method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、測定方法および装置に関し、さらに詳しくは、距離または温度の一方または両方を正確に測定することが出来る測定方法および装置に関する。 The present invention relates to a measurement method and apparatus, and more particularly to a measurement method and apparatus that can accurately measure one or both of distance and temperature.
従来、金属物体までの距離に応じて検出コイルのインピーダンスが変化することを利用して金属物体の近接を検知する近接スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
検出コイルのインピーダンスは、金属物体までの距離に応じて変化するだけでなく、温度によっても変化する。
しかし、上記従来の近接スイッチでは、温度による検出コイルのインピーダンスの変化について考慮していないため、温度による誤差を生じる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、距離または温度の一方または両方を正確に測定することが出来る測定方法および装置を提供することにある。
The impedance of the detection coil not only changes according to the distance to the metal object, but also changes depending on the temperature.
However, since the conventional proximity switch does not take into account the change in impedance of the detection coil due to temperature, there is a problem that an error due to temperature occurs.
Therefore, an object of the present invention is to provide a measurement method and apparatus capable of accurately measuring one or both of distance and temperature.
第１の観点では、本発明は、金属物体までの距離に応じて検出コイルのインピーダンスが変化することを利用して金属物体まで距離を測定する測定方法であって、検出コイルのインピーダンスの直交値Ｌおよび同相値Ｒを実測し、距離ｘと温度Ｔと直交値Ｌの関数ｆ(x,T,L)と，距離ｘと温度Ｔと同相値Ｒの関数ｇ(x,T,R)と，実測した同相値Ｒおよび直交値Ｌとに基づいて、距離ｘまたは温度Ｔの一方または両方を求めることを特徴とする測定方法を提供する。
本願発明者が鋭意研究したところ、検出コイルのインピーダンスの直交値Ｌと同相値Ｒとは、金属物体までの距離ｘおよび温度Ｔの両方に応じて、それぞれ独立の関数ｆ(x,T,L)，ｇ(x,T,R)に従って変化することを見いだした（図３〜図６参照）。
そこで、上記第１の観点による測定方法では、連立方程式ｆ(x,T,L)，ｇ(x,T,R)を立て、実測した直交値Ｌおよび同相値Ｒを代入して解くことにより、２つの未知数ｘ，Ｔを求める。これにより、温度Ｔによる誤差なく、距離ｘを正確に測定することが出来る。また、距離ｘによる誤差なく、温度Ｔを正確に測定することが出来る。さらに、距離ｘと温度Ｔの両方を正確に測定することも出来る。
In a first aspect, the present invention is a measurement method for measuring a distance to a metal object by using a change in impedance of the detection coil in accordance with the distance to the metal object, and an orthogonal value of the impedance of the detection coil. L and the in-phase value R are actually measured, the function f (x, T, L) of the distance x, the temperature T, and the quadrature value L, and the function g (x, T, R) of the distance x, the temperature T, and the in-phase value R A measurement method characterized by obtaining one or both of the distance x and the temperature T based on the measured in-phase value R and quadrature value L is provided.
As a result of extensive research by the inventor of the present application, the orthogonal value L and the in-phase value R of the impedance of the detection coil are independent functions f (x, T, L, depending on both the distance x to the metal object and the temperature T. ) And g (x, T, R) were found to change (see FIGS. 3 to 6).
Therefore, in the measurement method according to the first aspect, the simultaneous equations f (x, T, L) and g (x, T, R) are established, and the measured orthogonal value L and in-phase value R are substituted and solved. Two unknowns x and T are obtained. Thereby, the distance x can be accurately measured without an error due to the temperature T. Further, the temperature T can be accurately measured without an error due to the distance x. Furthermore, both the distance x and the temperature T can be measured accurately.
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による測定方法において、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｌ＝Ｌｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの直交値Ｌ＝Ｌｏ＋Ｌｍとし、αおよびλを係数とするとき、前記関数ｆ(x,T,L)が、
Ｌ＝（Ｌｍ・exp{−α・ｘ}＋Ｌｏ）（１＋λ・Ｔ）
であり、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｒ＝Ｒｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの同相値Ｒ＝Ｒｏ＋Ｒｍとし、βおよびνを係数とするとき、前記関数ｇ(x,T,R)が、
Ｒ＝（Ｒｍ・exp{−β・ｘ}＋Ｒｏ）（１＋ν・Ｔ）
であることを特徴とする測定方法を提供する。
本願発明者が鋭意研究したところ、上記のような近似関数を見いだした（図３〜図６参照）。
そこで、上記第２の観点による測定方法では、上記の近似関数を用いた連立方程式ｆ(x,T,L)，ｇ(x,T,R)を立て、実測した同相値Ｒおよび直交値Ｌを代入して解くことにより、２つの未知数ｘ，Ｔを求める。これにより、温度Ｔによる誤差なく、距離ｘを正確に測定することが出来る。また、距離ｘによる誤差なく、温度Ｔを正確に測定することが出来る。
In a second aspect, the present invention provides an orthogonal value L = Lo when T = 0 ° C. and x = ∞, and orthogonal when T = 0 ° C. and x = 0 in the measurement method according to the first aspect. When the value L = Lo + Lm and α and λ are coefficients, the function f (x, T, L) is
L = (Lm · exp {−α · x} + Lo) (1 + λ · T)
Where T = 0 ° C., x = ∞, orthogonal value R = Ro, T = 0 ° C., x = 0 in-phase value R = Ro + Rm, and β and ν are coefficients g (x, T, R) is
R = (Rm · exp {−β · x} + Ro) (1 + ν · T)
A measuring method is provided.
As a result of intensive studies by the inventor of the present application, the above approximate function was found (see FIGS. 3 to 6).
Therefore, in the measurement method according to the second aspect, the simultaneous equations f (x, T, L) and g (x, T, R) using the above approximate function are established, and the measured in-phase value R and quadrature value L To obtain two unknowns x and T. Thereby, the distance x can be accurately measured without an error due to the temperature T. Further, the temperature T can be accurately measured without an error due to the distance x.
第３の観点では、本発明は、金属物体が近接しうる検出コイルと、前記検出コイルのインピーダンスの直交値Ｌおよび同相値Ｒを計測する計測手段と、距離ｘと温度Ｔと直交値Ｌの関数ｆ(x,T,L)と，距離ｘと温度Ｔと同相値Ｒの関数ｇ(x,T,R)と，実測した同相値Ｒおよび直交値Ｌとに基づいて距離ｘまたは温度Ｔの一方または両方を求める換算手段とを具備したことを特徴とする測定装置を提供する。
上記第３の観点による測定装置では、上記第１の観点による測定方法を好適に実施できる。
In a third aspect, the present invention relates to a detection coil that can approach a metal object, a measuring unit that measures an orthogonal value L and an in-phase value R of impedance of the detection coil, a distance x, a temperature T, and an orthogonal value L. Based on the function f (x, T, L), the function g (x, T, R) of the distance x and temperature T and the in-phase value R, and the measured in-phase value R and quadrature value L, the distance x or temperature T And a conversion means for obtaining one or both of the above.
In the measurement apparatus according to the third aspect, the measurement method according to the first aspect can be suitably implemented.
第４の観点では、本発明は、前記第３の観点による測定装置において、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｌ＝Ｌｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの直交値Ｌ＝Ｌｏ＋Ｌｍとし、αおよびλを係数とするとき、前記関数ｆ(x,T,L)が、
Ｌ＝（Ｌｍ・exp{−α・ｘ}＋Ｌｏ）（１＋λ・Ｔ）
であり、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｒ＝Ｒｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの同相値Ｒ＝Ｒｏ＋Ｒｍとし、βおよびνを係数とするとき、前記関数ｇ(x,T,R)が、
Ｒ＝（Ｒｍ・exp{−β・ｘ}＋Ｒｏ）（１＋ν・Ｔ）
であることを特徴とする測定装置を提供する。
上記第４の観点による測定装置では、上記第２の観点による測定方法を好適に実施できる。
In a fourth aspect, the present invention provides the measurement apparatus according to the third aspect, wherein the orthogonal value L = Lo when T = 0 ° C. and x = ∞, and the orthogonal value when T = 0 ° C. and x = 0. When the value L = Lo + Lm and α and λ are coefficients, the function f (x, T, L) is
L = (Lm · exp {−α · x} + Lo) (1 + λ · T)
Where T = 0 ° C., x = ∞, orthogonal value R = Ro, T = 0 ° C., x = 0 in-phase value R = Ro + Rm, and β and ν are coefficients g (x, T, R) is
R = (Rm · exp {−β · x} + Ro) (1 + ν · T)
A measuring device is provided.
In the measurement apparatus according to the fourth aspect, the measurement method according to the second aspect can be suitably implemented.
第５の観点では、本発明は、前記第３または前記第４の観点による測定装置において、前記換算手段は、実測した直交値Ｌと温度Ｔ＝Ｔｉとを用いて前記関数ｆ(x,T,L)により距離ｘ＝ｘLｉを算出し、実測した同相値Ｒと温度Ｔ＝Ｔｉとを用いて前記関数ｇ(x,T,R)により距離ｘ＝ｘRｉを算出し、差ｄｉ＝｜ｘLｉ−ｘRｉ｜を算出し、差ｄｉが所定値ｅより小さいか否かを判定することを、開始温度Ｔｓから終了温度Ｔｅまで変化分ΔＴだけ変化させながら差ｄｉが所定値ｅより小さくなるまで繰り返し、差ｄｉが所定値ｅより小さくなったときの距離ｘLｉまたはｘRｉの一方または平均値を測定結果の距離ｘとすることを特徴とする測定装置を提供する。
上記第５の観点による測定装置では、最も確からしい距離ｘを求めることが出来る。
In a fifth aspect, the present invention provides the measuring apparatus according to the third or fourth aspect, wherein the conversion means uses the measured orthogonal value L and the temperature T = Ti to calculate the function f (x, T , L), the distance x = x L i is calculated, the measured in-phase value R and the temperature T = Ti are used to calculate the distance x = x R i using the function g (x, T, R), and the difference di = | x L i−x R i | is calculated, and it is determined whether the difference di is smaller than a predetermined value e while changing the difference di from the start temperature Ts to the end temperature Te by the change ΔT. repeated until less than a predetermined value e, the measuring device, characterized in that the distance x L i or x R one or an average value measurement distance x i when the difference di is smaller than the predetermined value e provide.
In the measuring apparatus according to the fifth aspect, the most probable distance x can be obtained.
第６の観点では、本発明は、前記第３から前記第５のいずれかの観点による測定装置において、前記換算手段は、実測した直交値Ｌと温度Ｔ＝Ｔｉとを用いて前記関数ｆ(x,T,L)により距離ｘ＝ｘLｉを算出し、実測した同相値Ｒと温度Ｔ＝Ｔｉとを用いて前記関数ｇ(x,T,R)により距離ｘ＝ｘRｉを算出し、差ｄｉ＝｜ｘLｉ−ｘRｉ｜を算出し、差ｄｉが所定値ｅより小さいか否かを判定することを、開始温度Ｔｓから終了温度Ｔｅまで変化分ΔＴだけ変化させながら差ｄｉが所定値ｅより小さくなるまで繰り返し、差ｄｉが所定値ｅより小さくなったときの温度Ｔｉを測定結果の温度Ｔとすることを特徴とする測定装置を提供する。
上記第６の観点による測定装置では、最も確からしい温度Ｔを求めることが出来る。
In a sixth aspect, the present invention provides the measuring apparatus according to any one of the third to fifth aspects, wherein the conversion means uses the measured orthogonal value L and the temperature T = Ti to calculate the function f ( x, calculated T, L) by calculating the distance x = x L i, using said in-phase value R and the temperature T = Ti was measured function g (x, T, by R) the distance x = x R i Then, the difference di = | x L i−x R i | is calculated, and it is determined whether the difference di is smaller than the predetermined value e while changing the change ΔT from the start temperature Ts to the end temperature Te. There is provided a measuring device characterized in that the temperature Ti when the difference di is smaller than the predetermined value e is set as the temperature T of the measurement result, until the difference di is smaller than the predetermined value e.
In the measuring apparatus according to the sixth aspect, the most probable temperature T can be obtained.
第７の観点では、本発明は、前記第３または前記第４の観点による測定装置において、前記換算手段は、実測した直交値Ｌと複数の温度Ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，…とを用いて前記関数ｆ(x,T,L)により距離ｘ＝ｘL１，ｘL２，…を算出すると共に、実測した同相値Ｒと複数の温度Ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，…とを用いて前記関数ｇ(x,T,R)により距離ｘ＝ｘR１，ｘR２，…を算出し、差ｄｉ＝｜ｘLｉ−ｘRｉ｜を算出し、最小の差ｄｉminを与えるｘLｉまたはｘRｉの一方または平均値を測定結果の距離ｘとすることを特徴とする測定装置を提供する。
上記第７の観点による測定装置では、実用上正確とみなしうる距離ｘを短時間で求めることが出来る。
In a seventh aspect, the present invention provides the measuring apparatus according to the third or fourth aspect, wherein the conversion means uses the measured orthogonal value L and a plurality of temperatures T = T1, T2,. The distance x = x L 1, x L 2,... Is calculated by the function f (x, T, L), and the function g is calculated using the measured in-phase value R and a plurality of temperatures T = T1, T2,. (x, T, R) distance by x = x R 1, x R 2, calculates ..., difference di = | x L i-x R i | calculates, x L i or gives the smallest difference dimin Provided is a measuring apparatus characterized in that one or an average value of x R i is a distance x of a measurement result.
In the measurement apparatus according to the seventh aspect, the distance x that can be regarded as practically accurate can be obtained in a short time.
第８の観点では、本発明は、前記第３または前記第４または前記第７の観点による測定装置において、前記換算手段は、実測した直交値Ｌと複数の温度Ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，…とを用いて前記関数ｆ(x,T,L)により距離ｘ＝ｘL１，ｘL２，…を算出すると共に、実測した同相値Ｒと複数の温度Ｔ＝Ｔ１，Ｔ２，…とを用いて前記関数ｇ(x,T,R)により距離ｘ＝ｘR１，ｘR２，…を算出し、差ｄｉ＝｜ｘLｉ−ｘRｉ｜を算出し、最小の差ｄｉminを与える温度Ｔｉを測定結果の温度Ｔとすることを特徴とする測定装置を提供する。
上記第８の観点による測定装置では、実用上正確とみなしうる温度Ｔを短時間で求めることが出来る。
In an eighth aspect, the present invention provides the measuring device according to the third, fourth, or seventh aspect, wherein the conversion means includes an actually measured orthogonal value L and a plurality of temperatures T = T1, T2,. Is used to calculate the distance x = x L 1, x L 2,... Using the function f (x, T, L), and the measured in-phase value R and a plurality of temperatures T = T1, T2,. Then, the distance x = x R 1, x R 2,... Is calculated from the function g (x, T, R), the difference di = | x L i−x R i | is calculated, and the minimum difference dimin is given. There is provided a measuring apparatus characterized in that a temperature Ti is set as a temperature T of a measurement result.
In the measuring apparatus according to the eighth aspect, the temperature T that can be regarded as practically accurate can be obtained in a short time.
本発明の測定方法および装置によれば、温度Ｔによる誤差なく、距離ｘを正確に測定することが出来る。また、距離ｘによる誤差なく、温度Ｔを正確に測定することが出来る。さらに、距離ｘと温度Ｔの両方を正確に測定することも出来る。 According to the measuring method and apparatus of the present invention, the distance x can be accurately measured without an error due to the temperature T. Further, the temperature T can be accurately measured without an error due to the distance x. Furthermore, both the distance x and the temperature T can be measured accurately.
以下、図に示す実施例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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
図１は、実施例１に係る測定装置１００を示す説明図である。
この測定装置１００は、金属物体Ｈまでの距離ｘおよび温度Ｔに応じてインピーダンスを変化させる検出コイル１０と、検出コイル１０のインピーダンスＺ（＝Ｒ＋ｊ・ω・Ｌ）を計測するインピーダンス計３０と、インピーダンス計３０からインダクタンス値（インピーダンスの直交値）Ｌおよび抵抗値（インピーダンスの同相値）Ｒを読み出して金属物体Ｈまでの距離ｘおよび温度Ｔを求めるパソコン５０と、検出コイル１０とインピーダンス計３０とを接続するケーブル２０と、インピーダンス計３０とパソコン５０とを接続するケーブル４０とを具備している。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a
The measuring
検出コイル１０は、基本的には銅線を巻回したコイルであり、一般に抵抗とインダクタンスの直列回路にキャパシタンスを並列接続した等価回路で表される。計測に使用する周波数が低い場合、キャパシタンスは無視できる。
The
インピーダンス計３０は、例えば「商品名：ＬＣＲ ＨＩＴＥＳＴＥＲ、メーカ：ＨＩＯＫＩ、型式：３５３２−５０」である。
The
パソコン５０は、例えばＲＳ２３２Ｃインタフェースによりインピーダンス計３０と通信できるようになっている。
The
図２は、温度Ｔが一定の場合のインダクタンス値Ｌ（ｍＨ）と距離ｘ（ｍｍ）の計測結果を示す特性図である。
図３は、温度Ｔが一定の場合の抵抗値Ｒ（Ω）と距離ｘ（ｍｍ）の計測結果を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing measurement results of the inductance value L (mH) and the distance x (mm) when the temperature T is constant.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing measurement results of the resistance value R (Ω) and the distance x (mm) when the temperature T is constant.
図４は、距離ｘが一定の場合のインダクタンス値Ｌ（ｍＨ）と温度Ｔ（℃）の計測結果を示す特性図である。
図６は、距離ｘが一定の場合の抵抗値Ｒ（Ω）と温度Ｔ（℃）の計測結果を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing measurement results of the inductance value L (mH) and the temperature T (° C.) when the distance x is constant.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing measurement results of the resistance value R (Ω) and the temperature T (° C.) when the distance x is constant.
図２および図４の特性図から、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときのインダクタンス値Ｌ＝Ｌｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときのインダクタンス値Ｌ＝Ｌｏ＋Ｌｍとし、αおよびλを係数とするとき、
Ｌ＝（Ｌｍ・exp{−α・ｘ}＋Ｌｏ）（１＋λ・Ｔ） …（１）
なる近似関数で表すことが出来る。
なお、Ｌｏ，Ｌｍ，α，λは、予め求めておくことが出来る。
From the characteristic diagrams of FIGS. 2 and 4, the inductance value L = Lo when T = 0 ° C. and x = ∞, the inductance value L = Lo + Lm when T = 0 ° C. and x = 0, and α and λ are When the coefficient
L = (Lm · exp {−α · x} + Lo) (1 + λ · T) (1)
It can be expressed by the approximate function
Lo, Lm, α, and λ can be obtained in advance.
図３および図６の特性図から、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの抵抗値Ｒ＝Ｒｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの抵抗値Ｒ＝Ｒｏ＋Ｒｍとし、βおよびνを係数とするとき、
Ｒ＝（Ｒｍ・exp{−β・ｘ}＋Ｒｏ）（１＋ν・Ｔ） …（２）
なる近似関数で表すことが出来る。
なお、Ｒｏ，Ｒｍ，β，νは、予め求めておくことが出来る。
From the characteristic diagrams of FIGS. 3 and 6, the resistance value R = Ro when T = 0 ° C. and x = ∞, the resistance value R = Ro + Rm when T = 0 ° C. and x = 0, and β and ν are When the coefficient
R = (Rm · exp {−β · x} + Ro) (1 + ν · T) (2)
It can be expressed by the approximate function
Note that Ro, Rm, β, and ν can be obtained in advance.
図６は、パソコン５０による実施例１に係る測定処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、インピーダンス計３０により検出コイル１０のインダクタンス値Ｌおよび抵抗値Ｒを実測する。
FIG. 6 is a flowchart showing the measurement process according to the first embodiment by the
In step S1, the
ステップＳ２では、予め設定した開始温度Ｔｓ（例えば−１０℃）を温度カウンタｔに初期設定する。 In step S2, a preset start temperature Ts (for example, −10 ° C.) is initialized in the temperature counter t.
ステップＳ３では、上述の（１）式の温度Ｔにｔを代入し、インダクタンス値Ｌに実測した値を代入して、距離ｘを計算する。計算結果の距離ｘをＸLとする。 In step S3, the distance x is calculated by substituting t for the temperature T in the above equation (1) and substituting the actually measured value for the inductance value L. The distance x of the calculation result is X L.
ステップＳ４では、上述の（２）式の温度Ｔにｔを代入し、抵抗値Ｒに実測した値を代入して、距離ｘを計算する。計算結果の距離ｘをＸRとする。 In step S4, the distance x is calculated by substituting t for the temperature T in the above equation (2) and substituting the actually measured value for the resistance value R. The distance x of the calculation result is assumed to be X R.
ステップＳ５では、予め設定した許容値ｅ（例えば１ｍｍ）よりも｜ＸL−ＸR｜が小さくないならステップＳ６へ進み、小さいならステップＳ９へ進む。 In step S5, if | X L -X R | is not smaller than a preset allowable value e (for example, 1 mm), the process proceeds to step S6, and if smaller, the process proceeds to step S9.
ステップＳ６では、温度カウンタｔに変化分ΔＴ（例えば１℃）を加える。
ステップＳ７では、温度カウンタｔの値が終了温度Ｔｅ（例えば１２０℃）以下ならステップＳ３に戻り、終了温度Ｔｅを超えたらステップＳ８へ進む。
In step S6, a change ΔT (for example, 1 ° C.) is added to the temperature counter t.
In step S7, if the value of the temperature counter t is equal to or lower than the end temperature Te (for example, 120 ° C.), the process returns to step S3, and if it exceeds the end temperature Te, the process proceeds to step S8.
ステップＳ８では、「測定不能」のメッセージを出力し、処理を終了する。 In step S8, a “measuring impossible” message is output and the process ends.
ステップＳ８では、現在の計算結果ＸLを距離ｘとして出力し、現在の温度カウンタｔの値を温度Ｔとして出力し、処理を終了する。 In step S8, the current calculation result X L is output as the distance x, the value of the current temperature counter t is output as the temperature T, and the process ends.
実施例１に係る測定装置１００によれば、距離ｘと温度Ｔの両方を正確に測定することが出来る。また、許容値ｅよりも｜ＸL−ＸR｜が小さくなると処理を止めるので、パソコン５０での処理時間が短くて済む可能性がある。
According to the measuring
図６は、パソコン５０による実施例２に係る測定処理を示すフロー図である。
ステップＢ１では、インピーダンス計３０により検出コイル１０のインダクタンス値Ｌおよび抵抗値Ｒを実測する。
FIG. 6 is a flowchart showing the measurement process according to the second embodiment by the
In step B1, the
ステップＢ２では、予め設定した開始温度Ｔｓ（例えば−１０℃）を温度カウンタｔに初期設定すると共に、予め設定した許容値ｅ（例えば１ｍｍ）を最小値カウンタＸminに初期設定する。 In step B2, a preset start temperature Ts (eg, −10 ° C.) is initially set in the temperature counter t, and a preset allowable value e (eg, 1 mm) is initially set in the minimum value counter Xmin.
ステップＢ３では、上述の（１）式の温度Ｔにｔを代入し、インダクタンス値Ｌに実測した値を代入して、距離ｘを計算する。計算結果の距離ｘをＸLとする。 In step B3, the distance x is calculated by substituting t for the temperature T in the above equation (1) and substituting the actually measured value for the inductance value L. The distance x of the calculation result is X L.
ステップＢ４では、上述の（２）式の温度Ｔにｔを代入し、抵抗値Ｒに実測した値を代入して、距離ｘを計算する。計算結果の距離ｘをＸRとする。 In step B4, the distance x is calculated by substituting t for the temperature T in the above equation (2) and substituting the actually measured value for the resistance value R. The distance x of the calculation result is assumed to be X R.
ステップＢ５では、最小値カウンタＸminの値よりも｜ＸL−ＸR｜が小さいならステップＢ６へ進み、小さくないならステップＢ８へ進む。 In step B5, than the value of the minimum value counter Xmin | X L -X R | proceed to if a small step B6, the process proceeds to step B8 if not smaller.
ステップＢ６では、現在の｜ＸL−ＸR｜の値を最小値カウンタＸminに入れる。
ステップＢ７では、現在の計算結果ＸLを距離ｘとして記憶し、現在の温度カウンタｔの値を温度Ｔとして記憶する。
In step B6, the current value | X L −X R | is entered into the minimum value counter Xmin.
In step B7, the current calculation result X L is stored as the distance x, and the current value of the temperature counter t is stored as the temperature T.
ステップＢ８では、温度カウンタｔに変化分ΔＴ（例えば１℃）を加える。
ステップＢ９では、温度カウンタｔの値が終了温度Ｔｅ（例えば１２０℃）以下ならステップＢ３に戻り、終了温度Ｔｅを超えたらステップＢ１０へ進む。
In step B8, a change ΔT (for example, 1 ° C.) is added to the temperature counter t.
In Step B9, if the value of the temperature counter t is equal to or lower than the end temperature Te (for example, 120 ° C.), the process returns to Step B3, and if it exceeds the end temperature Te, the process proceeds to Step B10.
ステップＢ１０では、最小値カウンタＸminの値が許容値ｅのままならステップＢ１１へ進み、許容値ｅより小さくなっていたらステップＢ１２へ進む。 In Step B10, if the value of the minimum value counter Xmin remains the allowable value e, the process proceeds to Step B11, and if it is smaller than the allowable value e, the process proceeds to Step B12.
ステップＢ１１では、「測定不能」のメッセージを出力し、処理を終了する。 In step B11, a “measuring impossible” message is output, and the process ends.
ステップＢ１２では、記憶していた距離ｘおよび温度Ｔを出力し、処理を終了する。 In step B12, the stored distance x and temperature T are output, and the process ends.
実施例２に係る測定装置によれば、距離ｘと温度Ｔの両方を正確に測定することが出来る。また、最も確からしい距離ｘと温度Ｔとを得ることが出来る。 According to the measuring apparatus according to the second embodiment, both the distance x and the temperature T can be accurately measured. Further, the most probable distance x and temperature T can be obtained.
本発明の測定方法および装置は、温度変化がある環境下で、金属物体までの距離を測定するのに利用できる。 The measurement method and apparatus of the present invention can be used to measure the distance to a metal object in an environment where there is a temperature change.
１０ 検出コイル
３０ インピーダンス計
５０ パソコン
10
Claims (6)
Ｌ＝（Ｌｍ・exp{−α・ｘ}＋Ｌｏ）（１＋λ・Ｔ）
であり、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｒ＝Ｒｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの同相値Ｒ＝Ｒｏ＋Ｒｍとし、βおよびνを係数とするとき、前記関数ｇ(x,T,R)が、
Ｒ＝（Ｒｍ・exp{−β・ｘ}＋Ｒｏ）（１＋ν・Ｔ）
であることを特徴とする測定方法。 A measurement method for measuring the distance to a metal object by utilizing the fact that the impedance of the detection coil changes according to the distance to the metal object, wherein the orthogonal value L and the in-phase value R of the impedance of the detection coil are measured, and the distance is measured. a function f (x, T, L) of x, temperature T and quadrature value L, a function g (x, T, R) of distance x, temperature T and in-phase value R, and measured in-phase value R and quadrature value L Based on the above, one or both of the distance x and the temperature T is obtained , and the orthogonal value L = Lo when T = 0 ° C. and x = ∞, and the orthogonal value L = T = 0 ° C. and x = 0 When Lo + Lm and α and λ are coefficients, the function f (x, T, L) is
L = (Lm · exp {−α · x} + Lo) (1 + λ · T)
Where T = 0 ° C., x = ∞, orthogonal value R = Ro, T = 0 ° C., x = 0 in-phase value R = Ro + Rm, and β and ν are coefficients g (x, T, R) is
R = (Rm · exp {−β · x} + Ro) (1 + ν · T)
The measuring method characterized by being.
Ｌ＝（Ｌｍ・exp{−α・ｘ}＋Ｌｏ）（１＋λ・Ｔ）
であり、Ｔ＝０℃，ｘ＝∞のときの直交値Ｒ＝Ｒｏとし、Ｔ＝０℃，ｘ＝０のときの同相値Ｒ＝Ｒｏ＋Ｒｍとし、βおよびνを係数とするとき、前記関数ｇ(x,T,R)が、
Ｒ＝（Ｒｍ・exp{−β・ｘ}＋Ｒｏ）（１＋ν・Ｔ）
であることを特徴とする測定装置。 A detection coil in which a metal object can approach, a measuring means for measuring an orthogonal value L and an in-phase value R of impedance of the detection coil, a function f (x, T, L) of a distance x, a temperature T, and an orthogonal value L , A conversion means for obtaining one or both of the distance x and the temperature T based on the function g (x, T, R) of the distance x, the temperature T, and the in-phase value R, and the measured in-phase value R and the orthogonal value L. When the orthogonal value L = Lo when T = 0 ° C. and x = ∞, the orthogonal value L = Lo + Lm when T = 0 ° C. and x = 0, and α and λ are coefficients, f (x, T, L) is
L = (Lm · exp {−α · x} + Lo) (1 + λ · T)
Where T = 0 ° C., x = ∞, orthogonal value R = Ro, T = 0 ° C., x = 0 in-phase value R = Ro + Rm, and β and ν are coefficients g (x, T, R) is
R = (Rm · exp {−β · x} + Ro) (1 + ν · T)
A measuring device characterized by being .
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