JP5249278B2 - 位置センサ - Google Patents
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Description
(1)励磁信号が入力されるステータ励磁コイルと、検出信号を出力するステータサーチコイルとが形成されたステータ固定板と、ステータ固定板と隙間を介して対向しながら動作可能に設けられ、ロータコイルが形成されたロータ可動板とを備えた位置センサにおいて、ステータ励磁コイル及びステータサーチコイルが、それぞれ所定のピッチでジグザグに折り返されたコイルであり、互いに同じ位相で重ねて配置されることと、ステータサーチコイルと並列に接続された容量素子と、ロータコイルが、ステータ励磁コイル及びステータサーチコイルと隙間を介して対向して配置され、所定のピッチで短絡された複数のショートコイルを含むことと、ステータ励磁コイルに入力される励磁信号を出力する励磁信号出力手段と、ステータサーチコイルの出力電圧の変化に基づいて、所定のピッチ分、ロータ可動板が移動したことを検出する移動検出手段とを備えたことを特徴とする。
上記(1)の構成によれば、ステータ励磁コイル及びステータサーチコイルに対するロータコイルの位置が、所定のピッチの半ピッチ分ずれているときには、ステータ励磁コイル及びステータサーチコイルのインダクタンスは変化せず(ロータコイルの影響を受けず)、共振周波数は励磁信号の周波数(NMHz)と一致する。よって、ステータサーチコイルの出力信号の振幅は最大となる。
以下、この発明の位置センサを「クランクシャフトの回転角センサであるロータリーエンコーダ」に具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、この発明の位置センサを、上記と同様に「ロータリーエンコーダ」に具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、この発明の位置センサを「ロータリーエンコーダ」に具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、この発明の位置センサを「ロータリーエンコーダ」に具体化した第4実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
次に、この発明の位置センサを「ロータリーエンコーダ」に具体化した第5実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
4 ステータ
5 隙間
6 ロータ
7 コントローラ(励磁信号出力手段、移動検出手段)
11 ステータ固定板
12 ステータコイル
13 ロータ可動板
14 ロータコイル
14A ショートコイル
14B ショートコイル
14C ショートコイル
14D ショートコイル
14E ショートコイル
14F ショートコイル
14G ショートコイル
17 ステータ励磁コイル
17A 導体パターン
17B 導体パターン
18 ステータサーチコイル
18A 導体パターン
18B 導体パターン
18C 導体パターン
18D 導体パターン
18E 導体パターン
18F 導体パターン
18G 導体パターン
22 コンデンサ(容量素子)
31 アンプ
32 同期検波器
33 ローパスフィルタ
34 コンパレータ
35 差動アンプ
111 ステータ固定板
112 ステータ固定板
112a 内周面
113 ステータ固定板
121 第1ステータコイル
122 第2ステータコイル
123 ステータコイル
124 ステータコイル
125 ステータコイル
131 ロータ可動板
131a 外周面
141 ロータコイル
171 第1ステータ励磁コイル
172 第2ステータ励磁コイル
173 ステータ励磁コイル
174 ステータ励磁コイル
175 ステータ励磁コイル
181 第1ステータサーチコイル
182 第2ステータサーチコイル
183 ステータサーチコイル
184 ステータサーチコイル
185 ステータサーチコイル
P ピッチ
P/2 半ピッチ
Claims (8)
- 励磁信号が入力されるステータ励磁コイルと、検出信号を出力するステータサーチコイルとが形成されたステータ固定板と、
前記ステータ固定板と隙間を介して対向しながら動作可能に設けられ、ロータコイルが形成されたロータ可動板と
を備えた位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルが、それぞれ所定のピッチでジグザグに折り返されたコイルであり、互いに同じ位相で重ねて配置されることと、
前記ステータサーチコイルと並列に接続された容量素子と、
前記ロータコイルが、前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルと前記隙間を介して対向して配置され、前記所定のピッチで短絡された複数のショートコイルを含むことと、
前記ステータ励磁コイルに入力される前記励磁信号を出力する励磁信号出力手段と、
前記ステータサーチコイルの出力電圧の変化に基づいて、前記所定のピッチ分、前記ロータ可動板が移動したことを検出する移動検出手段と
を備えたことを特徴とする位置センサ。 - 請求項1に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルに対し、位相が半ピッチずれた所定のピッチでジグザグに折り返されたコイルであり、互いに同じ位相で重ねて配置された第2ステータ励磁コイル及び第2ステータサーチコイルと、
前記第2ステータサーチコイルと並列に接続された容量素子と、
前記移動検出手段が、前記ステータサーチコイルの出力電圧と、前記第2ステータサーチコイルの出力電圧の差分に基づいて、前記所定のピッチ分、前記ロータ可動板が移動したことを検出することと
を備えたことを特徴とする位置センサ。 - 請求項1に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルが、前記ステータ固定板の表面に形成され、
前記ロータコイルが、前記ロータ可動板の表面に形成されること
を特徴とする位置センサ。 - 請求項2に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイル、並びに前記第2ステータ励磁コイル及び前記第2ステータサーチコイルが、前記ステータ固定板の表面に形成され、
前記ロータコイルが、前記ロータ可動板の表面に形成されること
を特徴とする位置センサ。 - 請求項1に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルが、前記ステータ固定板の内周面に形成され、
前記ロータコイルが、前記ロータ可動板の外周面に形成されること
を特徴とする位置センサ。 - 請求項2に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイル、並びに前記第2ステータ励磁コイル及び前記第2ステータサーチコイルが、前記ステータ固定板の内周面に形成され、
前記ロータコイルが、前記ロータ可動板の外周面に形成されること
を特徴とする位置センサ。 - 請求項3又は請求項5に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイルが、前記ロータコイルの全周に対して、一部のみ配置されることを特徴とする位置センサ。 - 請求項4又は請求項6に記載する位置センサにおいて、
前記ステータ励磁コイル及び前記ステータサーチコイル、並びに前記第2ステータ励磁コイル及び前記第2ステータサーチコイルが、前記ロータコイルの全周に対して、一部のみ配置されることを特徴とする位置センサ。
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JP2010095633A JP5249278B2 (ja) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 位置センサ |
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- 2010-04-19 JP JP2010095633A patent/JP5249278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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