JP6554423B2 - Lvdtセンサ - Google Patents
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Description
図4を参照して、データサンプリング20-1、20-2は、差動トランス検出器2の出力信号の1周期分のデータを取得する。サンプリングは、スタート点を少しずつずらして繰り返しサンプリングすることにより、結果的に多くのサンプル点を波形上に打つ等価時間サンプリングにて実施する。これにより、数回の取り込みだけ、あるいはサンプルレートが低くてもデータポイントを多くとり、FFT処理7-1、7-2の高精度化を図ることができる。
2 差動トランス検出器(トランスセンサ検出器)
2-1 一次コイル
2-2 二次コイルA
2-3 二次コイルB
2-4 磁気コア
3-1、3-2 増幅器
4-1、4-2 A/Dコンバータ
5 CPU
6-1 +側出力
6-2 −側出力
7-1、7-2 FFT処理
8 加算部
9 キャリブレーション
10 変位演算部
11 DAC
12 バンドパスフィルタ
13 バッファ
14-1、14-2 バッファ
15-1、15-2 デジタルポテンションメータ
18 FPGA
20-1、20-2 データサンプリング
21-1、21-2 AMPゲイン閾値判定
23-1、23-2 断線検出
25 デジタルローパスフィルタ
Claims (10)
- 一次コイルと二次コイルA、二次コイルBを有する差動トランス検出器と、前記差動トランス検出器によって検出された信号と、に基づいて被測定物の変位を測定するLVDTセンサにおいて、
前記一次コイルへ供給される交流の励磁信号と、
前記二次コイルA及びBから出力されたアナログ信号をそれぞれ増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された前記アナログ信号をそれぞれデジタルデータへ変換するA/Dコンバータと、
デジタルデータに変換された前記二次コイルA及びBの出力をそれぞれ周波数毎の電圧振幅値としてFFT処理するFFT処理部と、
前記励磁信号の周波数成分の前記電圧振幅値を加算する加算部と、
加算された値から機械的変位量を算出する変位演算部と、
を備えたことを特徴とするLVDTセンサ。 - 請求項1に記載のLVDTセンサにおいて、前記励磁信号の周期、前記A/Dコンバータのデータサンプリング周期、前記FFT処理部のためのデータサンプリングの周期と、を同期させる基準クロックを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1又は2に記載のLVDTセンサにおいて、前記増幅器の倍率を設定するデジタルポテンションメータを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載のLVDTセンサにおいて、前記FFT処理部におけるFFT処理のため、スタート点をずらして繰り返しサンプリングする等価時間サンプリングを行うデータサンプリングを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項4に記載のLVDTセンサにおいて、前記データサンプリングにて収集されたデータの最大値及び最小値がそれぞれの前記A/Dコンバータの入力範囲に入っているかを判断するAMPゲイン閾値判定を備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のLVDTセンサにおいて、前記FFT処理部の演算結果により得られる電圧振幅値が0となる場合、前記二次コイルの断線として判断する断線検出を備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載のLVDTセンサにおいて、フルレンジを16bitに割り当てた前記A/Dコンバータと、フルレンジを32bitとして割り当てた前記FFT処理部と、を備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載のLVDTセンサにおいて、前記加算部で加算された値からノイズ成分を除去するソフトウェアにて構成したデジタルローパスフィルタを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項8に記載のLVDTセンサにおいて、前記デジタルローパスフィルタを通した後に、機械的変位量に変換するための補正を実施するキャリブレーションを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載のLVDTセンサにおいて、前記FFT処理部と、前記加算部と、前記変位演算部と、を行うCPUを備えたことを特徴とするLVDTセンサ。
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