JP6642915B2 - Electromagnetic induction type position detector - Google Patents

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Description

本発明は、電磁誘導式位置検出器に関する。   The present invention relates to an electromagnetic induction type position detector.

電磁誘導式位置検出器であるインダクトシン方式のスケールは、工作機械、自動車、ロボットなどの各種機械における位置検出に適用される。インダクトシン方式のスケールにはリニア形スケールとロータリ形スケールがある。   2. Description of the Related Art Inductosin type scales, which are electromagnetic induction type position detectors, are applied to position detection in various machines such as machine tools, automobiles, and robots. There are a linear scale and a rotary scale in the scale of the inductosin system.

リニア形スケールは工作機械のテーブルなどの移動体に設置されて当該移動体の直線的な移動位置を検出するものであり、ロータリ形スケールは工作機械の回転テーブルなどの移動体(回転体)に設置されて該移動体(回転体)の回転位置(回転角度)を検出するものである。   The linear scale is installed on a moving body such as a table of a machine tool and detects the linear moving position of the moving body. The rotary scale is mounted on a moving body (a rotating body) such as a rotary table of a machine tool. It is installed and detects the rotational position (rotation angle) of the moving body (rotating body).

リニア形スケールとロータリ形スケールはいずれも、互いに平行に向かい合わせになるように配置されたコイルパターンの電磁誘導により位置を検出するものである。この検出原理を図6の原理図に基づいて説明する。   Both the linear scale and the rotary scale detect positions by electromagnetic induction of coil patterns arranged so as to face each other in parallel. This detection principle will be described with reference to the principle diagram of FIG.

図6(a)はリニア形スケールのスライダとスケールを互いに平行に向かい合わせになるように配置した状態を示す斜視図、図6(b)はスライダとスケールを並べて示す模式図、図6(c)はスライダとスケールの電磁結合度を示すグラフである。   FIG. 6A is a perspective view showing a state in which a linear scale slider and a scale are arranged so as to face each other in parallel, FIG. 6B is a schematic view showing the slider and the scale side by side, and FIG. ) Is a graph showing the degree of electromagnetic coupling between the slider and the scale.

なお、ロータリ形スケールの検出原理もリニア形スケールと同様であり、ロータリ形スケールのステータとロータが、リニア形スケールのスライダとスケールに対応している。リニア形スケールとロータリ形スケールはいずれも、検出部と検出制御装置とを有している。   The detection principle of the rotary scale is the same as that of the linear scale, and the stator and rotor of the rotary scale correspond to the slider and scale of the linear scale. Each of the linear scale and the rotary scale has a detection unit and a detection control device.

図6(a)(b)に示すように、リニア形スケールの検出部100は、一次側部材であるスライダ101と、二次側部材であるスケール102とを有している。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the linear scale detection unit 100 includes a slider 101 as a primary member and a scale 102 as a secondary member.

スライダ101は可動部であり、第1の一次側コイルである第1スライダコイル103と、第2の一次側コイルである第2スライダコイル104とを有している。スケール102は固定部であり、二次側コイルであるスケールコイル105を有している。コイル103,104,105はジグザグ状に折り返され(櫛形パターンとなっており)、全体が直線状に延伸して形成されている。   The slider 101 is a movable part, and has a first slider coil 103 that is a first primary coil and a second slider coil 104 that is a second primary coil. The scale 102 is a fixed part and has a scale coil 105 as a secondary coil. The coils 103, 104, and 105 are folded in a zigzag shape (having a comb-shaped pattern), and are formed so as to extend linearly as a whole.

スライダ101は工作機械のテーブルなどの移動体に取り付けられて当該移動体とともに直線的に移動する。スケール102は工作機械のベッドなどの固定部に固定される。   The slider 101 is attached to a moving body such as a table of a machine tool, and moves linearly with the moving body. The scale 102 is fixed to a fixed part such as a bed of a machine tool.

図6(a)に示すように、スライダ101(第1スライダコイル103及び第2スライダコイル104)と、スケール102(スケールコイル105)とは、これらの間に所定のギャップgを保持した状態で相対向して配置されている。また、図6(a)及び図6(b)に示すように、第1スライダコイル103と第2スライダコイル104は1/4ピッチずれている。   As shown in FIG. 6A, the slider 101 (the first slider coil 103 and the second slider coil 104) and the scale 102 (the scale coil 105) maintain a predetermined gap g between them. They are arranged facing each other. As shown in FIGS. 6A and 6B, the first slider coil 103 and the second slider coil 104 are shifted by 1 / pitch.

上記構成のリニア形スケールでは、第1スライダコイル103と第2スライダコイル104に励磁電流(交流電流)を印加すると、第1スライダコイル103及び第2スライダコイル104と、スケールコイル105との、スライダ101の移動に伴う相対的な位置関係の変化に応じて、図6(c)に示すように、第1スライダコイル103及び第2スライダコイル104と、スケールコイル105との電磁結合度が、周期的に変化する。このため、スケールコイル105には周期的に変化する誘起電圧が発生する。   In the linear scale having the above configuration, when an exciting current (AC current) is applied to the first slider coil 103 and the second slider coil 104, the slider of the first slider coil 103 and the second slider coil 104 and the scale coil 105 As shown in FIG. 6C, the degree of electromagnetic coupling between the first slider coil 103 and the second slider coil 104 and the scale coil 105 changes in accordance with the change in the relative positional relationship accompanying the movement of the 101. Change. Therefore, a periodically induced voltage is generated in the scale coil 105.

具体的には、リニア形スケールの検出制御装置では、第1スライダコイル103に下記(1)式に示す電流Icを印加し、第2スライダコイル104に下記(2)式に示す電流Isを印加する。
Ic=−Icos(kα)sin(ωct) …(1)
Is=Isin(kα)sin(ωct) …(2)
(ただし、I:電流の大きさ、k:2π/P、P:スケールコイルの1ピッチの長さ(ロータリ形スケールでは角度)、ωc:交流電流の角周波数、t:時刻、α:パラメータ)
Specifically, in the detection control device of the linear scale, a current Ic shown in the following equation (1) is applied to the first slider coil 103, and a current Is shown in the following equation (2) is applied to the second slider coil 104. I do.
Ic = -Icos (kα) sin ( ω c t) ... (1)
Is = Isin (kα) sin ( ω c t) ... (2)
(However, I: magnitude of current, k: 2π / P, P: length of one pitch of the scale coil (angle in a rotary type scale), ω c : angular frequency of AC current, t: time, α: parameter )

その結果、第1スライダコイル103及び第2スライダコイル104と、スケールコイル105との間の電磁誘導作用により、スケールコイル105には下記(3)式に示す誘起電圧Vが発生する。
V=ωcK(g)Isin(k(X−α)) sin(ωct) …(3)
(ただし、K:スライダコイルとスケールコイルとのギャップgに依存する係数、X:スケールの位置変位(検出位置))
As a result, due to the electromagnetic induction between the first slider coil 103 and the second slider coil 104 and the scale coil 105, an induced voltage V expressed by the following equation (3) is generated in the scale coil 105.
V = ω c K (g) Isin (k (X-α)) sin (ω c t) ... (3)
(However, K: coefficient depending on the gap g between the slider coil and the scale coil, X: displacement of the scale (detection position))

検出制御装置では、スケールコイル105の誘起電圧Vを入力して、該誘起電圧Vが0となるパラメータα(すなわちX=αとなるα)の値を計算し、このパラメータαを、移動体(スライダ101)の検出位置Xとして出力し、かつ、パラメータαに基づいて電流Ic及び電流Isを調整する。すなわち、X=αとなるように移動体の位置Xに対してパラメータαを追従させて、誘起電圧V=0となるように制御することにより、移動体の位置Xを検出して出力する。   The detection control device inputs the induced voltage V of the scale coil 105, calculates the value of a parameter α at which the induced voltage V becomes 0 (that is, α at which X = α), and calculates the parameter α The current Ic and the current Is are output based on the parameter α and output as the detection position X of the slider 101). That is, by controlling the parameter α to follow the position X of the moving body so that X = α and controlling the induced voltage V = 0, the position X of the moving body is detected and output.

なお、下記特許文献1には、レゾルバの角度を検出する角度検出装置において、常に安定かつ高精度な角度検出を行うための技術が開示されている。   Patent Document 1 below discloses a technique for always performing stable and highly accurate angle detection in an angle detection device that detects the angle of a resolver.

特開2014‐122885号公報JP 2014-122885 A

上述した従来の電磁誘導式位置検出器では、下記[1]〜[3]の問題点がある。   The conventional electromagnetic induction type position detector described above has the following problems [1] to [3].

[1]第1スライダコイル103、第2スライダコイル104及びスケールコイル105が小さくなると、結合度ωcK(g)は低下し、SN比が悪化する。その為、コンパクト化が容易でない。 [1] When the first slider coil 103, the second slider coil 104, and the scale coil 105 become smaller, the coupling degree ω c K (g) decreases, and the SN ratio deteriorates. Therefore, compactness is not easy.

[2]ギャップgを広くすると、結合度ωcK(g)は低下し、SN比が悪化する。その為、大きなギャップが取れない。 [2] When the gap g is widened, the degree of coupling ω c K (g) decreases and the SN ratio deteriorates. Therefore, a large gap cannot be obtained.

[3]ωcを高周波にすると、ωcK(g)が大きくなり信号は強くできるが、第1スライダコイル103及び第2スライダコイル104に印加する電流波形を、DAコンバータで生成する場合、図7のグラフに示すように、DAコンバータのサンプリング周波数(周期Δt)は、ωcの数十倍必要である(図中の矩形の線)ため、周波数ωcが高くなると
DAコンバータが高価になる、もしくは実現できない。なお、図7中のTは、T=2π/ωである。
[3] When ω c is set to a high frequency, ω c K (g) increases and the signal can be increased. However, when a current waveform applied to the first slider coil 103 and the second slider coil 104 is generated by a DA converter, As shown in the graph of FIG. 7, the sampling frequency (period Δt) of the DA converter needs to be several tens of times ω c (the rectangular line in the figure). Therefore, when the frequency ω c increases, the DA converter becomes expensive. Or cannot be realized. Note that T in FIG. 7 is T = 2π / ω.

そこで、本発明では、一次側コイルと二次側コイルとの電磁結合度を向上させることができる電磁誘導式位置検出器を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic induction type position detector that can improve the degree of electromagnetic coupling between a primary coil and a secondary coil.

上記課題を解決する第1の発明に係る電磁誘導式位置検出器は、
第1の一次側コイル及び第2の一次側コイルを備えた一次側部材と、二次側コイルを備えた二次側部材と、前記第1の一次側コイル及び前記第2の一次側コイルに信号を印加する信号発生器とを有し、前記一次側部材又は前記二次側部材が移動体に取り付けられて該移動体とともに移動し、前記第1の一次側コイル及び前記第2の一次側コイルと前記二次側コイルとがギャップを有し相対向して配置された、電磁誘導式位置検出器であって、
前記信号発生器は、下記(A)式に示す電流Icに対し、ωc<ωとしたとき周期2π/ωで極性を反転させたものを、前記信号として前記第1の一次側部材に印加し、下記(B)式に示す電流Isに対し、ωc<ωとしたとき周期2π/ωで極性を反転させたものを、前記信号として前記第2の一次側部材に印加し、
さらに、
前記二次側コイルに発生する誘起電圧を0とするようにαを調整することにより、位置検出を行う、制御部を備える
ことを特徴とする。
Ic=−Icos(kα)sin(ωct) …(A)
Is=Isin(kα)sin(ωct) …(B)
ただし、Iは電流の大きさ、kは2π/P、Pは前記二次側コイルの1ピッチの長さ又は角度、ωcは角周波数、tは時刻、αはパラメータ
An electromagnetic induction type position detector according to a first invention for solving the above-mentioned problems,
A primary member having a first primary coil and a second primary coil, a secondary member having a secondary coil, and the first primary coil and the second primary coil. A signal generator for applying a signal, wherein the primary side member or the secondary side member is attached to a moving body and moves together with the moving body, and the first primary side coil and the second primary side An electromagnetic induction type position detector, wherein the coil and the secondary coil are arranged to face each other with a gap,
The signal generator applies, to the first primary member, a signal obtained by inverting the polarity at a period of 2π / ω when ω c <ω with respect to a current Ic shown in the following equation (A). Then, for the current Is shown in the following equation (B), when ω c <ω and the polarity is inverted at a period of 2π / ω, the signal is applied to the second primary member as the signal,
further,
A control unit that performs position detection by adjusting α so that the induced voltage generated in the secondary coil is set to 0 is provided.
Ic = -Icos (kα) sin ( ω c t) ... (A)
Is = Isin (kα) sin ( ω c t) ... (B)
However, the magnitude of I is current, k is 2 [pi / P, P is the length or angle of one pitch of the secondary side coil, omega c is the angular frequency, t is time, alpha is the parameter

上記課題を解決する第2の発明に係る電磁誘導式位置検出器は、
上記第1の発明に係る電磁誘導式位置検出器において、
前記信号発生器は、前記電流Ic及び前記電流Isに対し、下記式に示すZ(t)を積算することにより、周期2π/ωで極性を反転させる
ことを特徴とする。

Figure 0006642915
ただし、nは整数 An electromagnetic induction position detector according to a second invention for solving the above-mentioned problems,
In the electromagnetic induction type position detector according to the first aspect,
The signal generator inverts the polarity at a period of 2π / ω by multiplying the current Ic and the current Is by Z (t) shown in the following equation.
Figure 0006642915
Where n is an integer

上記課題を解決する第3の発明に係る電磁誘導式位置検出器は、
上記第1又は2の発明に係る電磁誘導式位置検出器において、
さらに、
前記誘起電圧からn>1の項を除去するローパスフィルタを備え、
前記制御部は、前記ローパスフィルタからの出力を0とするように前記パラメータαを調整することにより、位置検出を行う
ことを特徴とする。
An electromagnetic induction position detector according to a third invention for solving the above-mentioned problems,
In the electromagnetic induction type position detector according to the first or second aspect,
further,
A low-pass filter for removing a term of n> 1 from the induced voltage;
The control unit performs position detection by adjusting the parameter α so that the output from the low-pass filter is set to 0.

本発明に係る電磁誘導式位置検出器によれば、一次側コイルと二次側コイルとの電磁結合度を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the electromagnetic induction type position detector which concerns on this invention, the electromagnetic coupling of a primary side coil and a secondary side coil can be improved.

本発明の実施例1に係る電磁誘導式位置検出器を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating an electromagnetic induction type position detector according to a first embodiment of the present invention. Z(t)を示すグラフである。It is a graph which shows Z (t). 電流Ic´を示すグラフである。It is a graph which shows current Ic '. 従来の電磁誘導式位置検出器による誘起電圧Vと本発明の実施例1に係る電磁誘導式位置検出器による誘起電圧Vfとを比較したグラフである。4 is a graph comparing an induced voltage V by a conventional electromagnetic induction type position detector with an induced voltage Vf by an electromagnetic induction type position detector according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る電磁誘導式位置検出器を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the electromagnetic induction type position detector concerning Example 2 of the present invention. 従来の電磁誘導式位置検出器による位置検出原理を説明する図である。(a)はリニア形スケールのスライダとスケールを互いに平行に向かい合わせになるように配置した状態を示す斜視図、(b)はスライダとスケールを並べて示す模式図、(c)はスライダとスケールの電磁結合度を示すグラフである。It is a figure explaining the principle of position detection by the conventional electromagnetic induction type position detector. (A) is a perspective view showing a state in which a slider and a scale of a linear scale are arranged so as to face each other in parallel; It is a graph which shows a degree of electromagnetic coupling. デジタル信号に基づく電流(Ic)の生成を説明するグラフである。なお、縦軸は強度、横軸は時間を示している。5 is a graph illustrating generation of a current (Ic) based on a digital signal. The vertical axis indicates intensity, and the horizontal axis indicates time.

以下、本発明に係る電磁誘導式位置検出器を実施例にて図面を用いて説明する。なお、以下ではリニア形スケールを例として説明しているが、ロータリ形スケールも同様である。   Hereinafter, an electromagnetic induction type position detector according to the present invention will be described with reference to the drawings using embodiments. In the following, a linear scale is described as an example, but the same applies to a rotary scale.

[実施例1]
図1は、本実施例に係る電磁誘導式位置検出器を説明するブロック図である。本実施例に係る電磁誘導式位置検出器は、主に、検出部10、及び、検出制御装置としての信号発生器16、ローパスフィルタ17、制御部18を備えている。なお、検出部10については従来の検出部100と同様であり、図1中では、スライダ及びスケールは省略し、コイル(第1スライダコイル13、第2スライダコイル14、スケールコイル15)のみを示している。
[Example 1]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electromagnetic induction type position detector according to the present embodiment. The electromagnetic induction type position detector according to the present embodiment mainly includes a detection unit 10, a signal generator 16 as a detection control device, a low-pass filter 17, and a control unit 18. The detection unit 10 is the same as the conventional detection unit 100. In FIG. 1, the slider and the scale are omitted, and only the coils (the first slider coil 13, the second slider coil 14, and the scale coil 15) are shown. ing.

信号発生器16は、第1スライダコイル13に下記(4)式に示す電流Ic´を、第2スライダコイル14に下記(5)式に示す電流Is´を、それぞれ印加する。
Ic´=−Icos(kα)sin(ωct)Z(t) …(4)
Is´=Isin(kα) sin(ωct)Z(t) …(5)
The signal generator 16 applies a current Ic ′ shown in the following equation (4) to the first slider coil 13 and a current Is ′ shown in the following equation (5) to the second slider coil 14.
Ic' = -Icos (kα) sin ( ω c t) Z (t) ... (4)
Is' = Isin (kα) sin ( ω c t) Z (t) ... (5)

Z(t)は矩形波(矩形のパルス波形)であり、フーリエ展開すると下記(6)式で表され、図2のグラフに示す波形となる。

Figure 0006642915
(ただし、nは整数) Z (t) is a rectangular wave (rectangular pulse waveform), and when Fourier-expanded, it is expressed by the following equation (6) and becomes a waveform shown in the graph of FIG.
Figure 0006642915
(However, n is an integer)

よって、電流Ic´は下記(7´)式(下記(7)式から変換)で表され、図3のグラフに示す波形となる。すなわち、電流Ic´は、上記(1)式に示す電流Icに対し、周期2π/ωで極性を反転させたものとなる。なお、図3中のTは、T=2π/ωcである。

Figure 0006642915
Figure 0006642915
Therefore, the current Ic 'is represented by the following equation (7') (converted from the following equation (7)), and has a waveform shown in the graph of FIG. That is, the current Ic ′ is obtained by inverting the polarity of the current Ic shown in the above equation (1) at a period of 2π / ω. Incidentally, T in FIG. 3 is a T = 2π / ω c.
Figure 0006642915
Figure 0006642915

また、電流Is´も同様にして、下記(8)式で表される。すなわち、電流Is´は、上記(2)式で表される電流Isに対し、周期2π/ωで極性を反転させたものとなる。

Figure 0006642915
Similarly, the current Is' is expressed by the following equation (8). That is, the current Is ′ is obtained by inverting the polarity of the current Is represented by the above equation (2) at a period of 2π / ω.
Figure 0006642915

第1スライダコイル13及び第2スライダコイル14に、それぞれ電流Ic´,Is´を印加することにより、スケールコイル15に下記(9)式に示す誘起電圧V´が発生する。

Figure 0006642915
By applying the currents Ic 'and Is' to the first slider coil 13 and the second slider coil 14, respectively, an induced voltage V' shown in the following equation (9) is generated in the scale coil 15.
Figure 0006642915

電磁誘導式位置検出器は、V´が0になるようなパラメータαが検出位置Xとなる。ただし、本実施例では、ローパスフィルタ17を設けている。ローパスフィルタ17は、スケールコイル15に発生する上記誘起電圧V´のうち、n>1の項を除去した電圧Vfを出力する。電圧Vfは下記(10´)式(下記(10)式から変換)のようになる。

Figure 0006642915
Figure 0006642915
In the electromagnetic induction type position detector, the detection position X is a parameter α such that V ′ becomes zero. However, in this embodiment, a low-pass filter 17 is provided. The low-pass filter 17 outputs a voltage Vf obtained by removing a term of n> 1 from the induced voltage V ′ generated in the scale coil 15. The voltage Vf is represented by the following equation (10 ′) (converted from the following equation (10)).
Figure 0006642915
Figure 0006642915

制御部18では、上記電圧Vfを0とするように、電流Is´,Ic´のパラメータαを調整し、位置X=αとして位置検出を行う。   The controller 18 adjusts the parameter α of the currents Is ′ and Ic ′ so that the voltage Vf becomes 0, and performs position detection with the position X = α.

本実施例による電磁結合度の増加を図4に表す。図4は、従来の電磁誘導式位置検出器による誘起電圧Vと本実施例による誘起電圧Vfとを比較したグラフである。図4では、一例として、ωc=2π×100kHz,ω=2π×4MHzの場合を示している。 FIG. 4 shows an increase in the degree of electromagnetic coupling according to this embodiment. FIG. 4 is a graph comparing the induced voltage V of the conventional electromagnetic induction type position detector with the induced voltage Vf of the present embodiment. FIG. 4 shows a case where ω c = 2π × 100 kHz and ω = 2π × 4 MHz as an example.

図4に示すように、従来の誘起電圧Vに比べ、本実施例の誘起電圧Vfは、その振幅が大きく増大している。すなわち、本実施例では電磁結合度が向上していることがわかる。これにより、本実施例ではSN比の悪化を防止することができる。特に、周波数ωcを、ωc<<ωと、高周波にすると、より結合度が向上する。また、DAコンバータを用いて電流Ic,Isを生成する場合に、DAコンバータのサンプリング周波数ωを大きく上げる必要もなくなる。 As shown in FIG. 4, the amplitude of the induced voltage Vf of the present embodiment is greatly increased as compared with the conventional induced voltage V. That is, it can be seen that in the present embodiment, the degree of electromagnetic coupling is improved. Thus, in the present embodiment, it is possible to prevent the SN ratio from deteriorating. In particular, when the frequency ω c is set to a high frequency of ω c << ω, the degree of coupling is further improved. Further, when the currents Ic and Is are generated using the DA converter, it is not necessary to greatly increase the sampling frequency ω of the DA converter.

[実施例2]
図5は、本実施例に係る電磁誘導式位置検出器を説明するブロック図である。図5に示すように、本実施例に係る電磁誘導式位置検出器は、主に、検出部10、及び、検出制御装置としての信号発生器21、第1反転回路22、第2反転回路23、ローパスフィルタ17、制御部18を備えている。
[Example 2]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an electromagnetic induction type position detector according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the electromagnetic induction type position detector according to the present embodiment mainly includes a detection unit 10, a signal generator 21 as a detection control device, a first inversion circuit 22, and a second inversion circuit 23. , A low-pass filter 17 and a control unit 18.

なお、検出部10については従来の検出部100と同様であり、図5中では、スライダ及びスケールは省略し、コイル(第1スライダコイル13、第2スライダコイル14、スケールコイル15)のみを示している。また、ローパスフィルタ17及び制御部18については、実施例1と同様のため、説明を省略する。   The detection unit 10 is the same as the conventional detection unit 100. In FIG. 5, the slider and the scale are omitted, and only the coils (the first slider coil 13, the second slider coil 14, and the scale coil 15) are shown. ing. The low-pass filter 17 and the control unit 18 are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

信号発生器21は、上記(1)式に示す電流Ic及び上記(2)式に示す電流Isをそれぞれ出力する信号発生部21aと、後述の第1反転回路22及び第2反転回路23とを有している。   The signal generator 21 includes a signal generator 21a that outputs the current Ic shown in the above equation (1) and the current Is shown in the above equation (2), respectively, and a first inverting circuit 22 and a second inverting circuit 23 described later. Have.

第1反転回路22は、電流Icに対し、周期2π/ωで極性を反転させ、これを電流Ic´として第1スライダコイル13に印加する。なお、この電流Ic´は、実施例1において図3を用いて説明した電流Ic´と同様の波形となる。   The first inversion circuit 22 inverts the polarity of the current Ic at a period of 2π / ω, and applies the inverted current to the first slider coil 13 as a current Ic ′. The current Ic 'has a waveform similar to the current Ic' described in the first embodiment with reference to FIG.

第2反転回路23は、電流Isに対し、周期2π/ωで極性を反転させ、これを電流Is´として第1スライダコイル13に印加する。なお、この電流Is´は、実施例1において説明した電流Is´と同様の波形となる。   The second inverting circuit 23 inverts the polarity of the current Is at a period of 2π / ω and applies this to the first slider coil 13 as a current Is ′. Note that the current Is 'has a waveform similar to the current Is' described in the first embodiment.

このようにして、本実施例では、第1スライダコイル13及び第2スライダコイル14に印加する電流の波形を実施例1と同様のものとし、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the waveforms of the currents applied to the first slider coil 13 and the second slider coil 14 are the same as those of the first embodiment, and the same operation and effects as those of the first embodiment can be obtained. .

本発明は、電磁誘導式位置検出器として好適である。   The present invention is suitable as an electromagnetic induction type position detector.

10,100 検出部
13,103 第1スライダコイル(第1の一次側コイル)
14,104 第2スライダコイル(第2の一次側コイル)
15,105 スケールコイル(二次側コイル)
16,21 信号発生器
21a 信号発生部
17 ローパスフィルタ
18 制御部
22 第1反転回路
23 第2反転回路
101 スライダ
102 スケール
10, 100 detector 13, 103 first slider coil (first primary side coil)
14, 104 Second slider coil (second primary coil)
15,105 Scale coil (secondary coil)
16, 21 signal generator 21a signal generator 17 low-pass filter 18 controller 22 first inverting circuit 23 second inverting circuit 101 slider 102 scale

Claims (3)

第1の一次側コイル及び第2の一次側コイルを備えた一次側部材と、二次側コイルを備えた二次側部材と、前記第1の一次側コイル及び前記第2の一次側コイルに信号を印加する信号発生器とを有し、前記一次側部材又は前記二次側部材が移動体に取り付けられて該移動体とともに移動し、前記第1の一次側コイル及び前記第2の一次側コイルと前記二次側コイルとがギャップを有し相対向して配置された、電磁誘導式位置検出器であって、
前記信号発生器は、下記(A)式に示す電流Icに対し、ωc<ωとしたとき周期2π/ωで極性を反転させたものを、前記信号として前記第1の一次側コイルに印加し、下記(B)式に示す電流Isに対し、ωc<ωとしたとき周期2π/ωで極性を反転させたものを、前記信号として前記第2の一次側コイルに印加し、
さらに、
前記二次側コイルに発生する誘起電圧を0とするようにαを調整することにより、位置検出を行う、制御部を備える
ことを特徴とする電磁誘導式位置検出器。
Ic=−Icos(kα)sin(ωct) …(A)
Is=Isin(kα)sin(ωct) …(B)
ただし、Iは電流の大きさ、kは2π/P、Pは前記二次側コイルの1ピッチの長さ又は角度、ωcは角周波数、tは時刻、αはパラメータ
A primary member having a first primary coil and a second primary coil, a secondary member having a secondary coil, and the first primary coil and the second primary coil. A signal generator for applying a signal, wherein the primary side member or the secondary side member is attached to a moving body and moves together with the moving body, and the first primary side coil and the second primary side An electromagnetic induction type position detector, wherein the coil and the secondary coil are arranged to face each other with a gap,
The signal generator applies the current Ic shown in the following formula (A), whose polarity is inverted at a period of 2π / ω when ωc <ω, to the first primary coil as the signal. A current Is shown in the following equation (B), the polarity of which is inverted at a period of 2π / ω when ωc <ω is applied to the second primary coil as the signal,
further,
An electromagnetic induction type position detector, comprising: a control unit that performs position detection by adjusting α so that an induced voltage generated in the secondary coil is set to 0.
Ic = −Icos (kα) sin (ωct) (A)
Is = Isin (kα) sin (ωct) (B)
Here, I is the magnitude of current, k is 2π / P, P is the length or angle of one pitch of the secondary coil, ωc is angular frequency, t is time, α is a parameter
前記信号発生器は、前記電流Ic及び前記電流Isに対し、下記式に示すZ(t)を積算することにより、周期2π/ωで極性を反転させる
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁誘導式位置検出器。
Figure 0006642915
ただし、nは整数
2. The signal generator according to claim 1, wherein the polarity is inverted at a period of 2π / ω by multiplying the current Ic and the current Is by Z (t) shown in the following equation. 3. Electromagnetic induction type position detector.
Figure 0006642915
Where n is an integer
さらに、
前記誘起電圧からn>1の項を除去するローパスフィルタを備え、
前記制御部は、前記ローパスフィルタからの出力を0とするように前記パラメータαを調整することにより、位置検出を行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁誘導式位置検出器。
further,
A low-pass filter for removing a term of n> 1 from the induced voltage;
3. The electromagnetic induction type position detector according to claim 1, wherein the control unit performs position detection by adjusting the parameter α such that an output from the low-pass filter is set to 0. 4.
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GB0126014D0 (en) * 2001-10-30 2001-12-19 Sensopad Technologies Ltd Modulated field position sensor
JP2010145149A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electromagnetic induction type position detection device and method
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