JPH01153904A - Displacement measuring instrument - Google Patents

Displacement measuring instrument

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JPH01153904A
JPH01153904A JP62313355A JP31335587A JPH01153904A JP H01153904 A JPH01153904 A JP H01153904A JP 62313355 A JP62313355 A JP 62313355A JP 31335587 A JP31335587 A JP 31335587A JP H01153904 A JPH01153904 A JP H01153904A
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JP
Japan
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displacement
sensing member
vibration
vibration sensing
servo
Prior art date
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Application number
JP62313355A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Seki
淳 関
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Rion Co Ltd
Original Assignee
Rion Co Ltd
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To simplify the constitution and to obtain the small-sized instrument by constituting a magnetic circuit by using a vibration sensing member and winding a coil around this vibration sensing member. CONSTITUTION:A displacement detection part 40 detects the displacement of the vibration sensing member 46 from a casing 45 corresponding to a displacement quantity and a suppression part suppresses the displacement of the member 46 according to the detection result. Here, a permanent magnet 43 fixed to the casing 45 has both end surfaces magnetized into the N and S magnetic polarities to form an N and an S magnetic poles at the inner peripheral flank parts of magnetic yokes 41 and 42 across them. The member 46 is made of a magnetic material and held freely displaceably in a cylinder axial direction or X direction by a leaf spring 12. Thus, the magnet 43, yokes 41 and 42, and member 46 constitute the magnetic circuit across a gap. On the outer peripheral flank of the member 46, on the other hand, servo coils 47A and 47B are wound around the gap part between the yokes 41 and 42 to constitute the suppression part. Then the coils 47A and 47B are driven according to the detection result of the detection part 40 to damp the displacement of the member 46.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は変位測定装置に関し、特に微小変位量を測定す
るサーボ型の変位測定装置に適用して好適なものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a displacement measuring device, and is particularly suitable for application to a servo-type displacement measuring device that measures minute displacements.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、変位測定装置において、従来磁気回路と別体
に構成されていた感振部材を用いて磁気回路を構成する
と共に当該感振部材にコイルを巻装するようにしたこと
により、その分合体の構成を単純化し、かくして全体と
して小型の変位測定装置を得ることができる。
The present invention provides a displacement measuring device in which a magnetic circuit is constructed using a vibration-sensing member that is conventionally configured separately from a magnetic circuit, and a coil is wound around the vibration-sensing member. The combined structure is simplified, and thus a displacement measuring device that is compact as a whole can be obtained.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種のサーボ型の変位測定装置においては、光
学的手法や電気的手法を用いて感振部材の変位を検出す
ると共に、当該検出結果に基づいて感振部材の変位を抑
制制動することにより、所望の変位量を測定するように
なされたものがある。
Conventionally, in this type of servo-type displacement measuring device, the displacement of the vibration sensing member is detected using an optical method or an electrical method, and the displacement of the vibration sensing member is suppressed and braked based on the detection result. There are some devices designed to measure a desired amount of displacement.

このうち例えば光学的手法を用いて変位を検出する変位
測定装置として、第5図に示すように、ファプリペロー
干渉計構成の変位検出部1と、その干渉光検出信号SI
を受けるサーボ回路部2とを有し、変位検出部lを被測
定対象に固着することによってその振動を検出するよう
にした構成のものが提案されている(特願昭60−23
5033号)。
For example, as a displacement measuring device that detects displacement using an optical method, as shown in FIG.
A configuration has been proposed in which the vibration is detected by fixing the displacement detecting section l to the object to be measured (Japanese Patent Application No. 60-23).
No. 5033).

この場合変位検出部1は、被測定対象に固着されるケー
シング11に対して板ばね12によって円筒状の重錘で
なる感振部材13がX方向に変位自在に支持され、その
中心孔13Aを通るようにコヒーレントな光源例えばレ
ーザダイオード14から射出される光源光束LAIがコ
リメーションレンズ15によって平行光でなる照射光束
LA2に変換されて照射される。
In this case, in the displacement detection unit 1, a vibration sensing member 13 made of a cylindrical weight is supported by a plate spring 12 so as to be freely displaceable in the X direction with respect to a casing 11 fixed to the object to be measured. A light source light beam LAI emitted from a coherent light source such as a laser diode 14 is converted by a collimation lens 15 into an irradiation light beam LA2 made of parallel light, and is irradiated.

感振部材13及びこれに対向するように設けられた取付
部材16には、干渉用鏡を構成する一対の半透明鏡17
及び18が互いに対向するように設けられ、照射光束L
A2を半透明鏡17及び18間に繰り返し反射させるこ
とにより、干渉光LA3を形成させ、これを射出側半透
明1118から射出される干渉検出光束LA4として光
検出素子19に射出させる。
A pair of semitransparent mirrors 17 constituting an interference mirror are attached to the vibration sensing member 13 and the mounting member 16 provided so as to face the vibration sensing member 13.
and 18 are provided to face each other, and the irradiation light flux L
By repeatedly reflecting A2 between the semitransparent mirrors 17 and 18, interference light LA3 is formed, and this is emitted to the photodetector element 19 as an interference detection light beam LA4 emitted from the exit side semitransparent 1118.

かくして、半透明鏡17及び18間には第6図(A)に
示すように、感振部材13の変位方向Xの方向に見て光
強度Itが最小値ILL及び最大値ItU間を照射光束
LA2に従ってその波長λ/2で周期的に変化するよう
な干渉光LA3を発生させることができる。
Thus, as shown in FIG. 6(A), between the semi-transparent mirrors 17 and 18, the light intensity It is irradiated between the minimum value ILL and the maximum value ItU when viewed in the direction of displacement X of the vibration sensing member 13. It is possible to generate interference light LA3 whose wavelength λ/2 changes periodically according to LA2.

か(して、半透明鏡18から射出される干渉検出光束L
A4の光強度■は、感振部材13がX方向に連続的に変
位したとき、第6図(A)及び(B)に示すように、半
透明鏡17及び18の位置XI?及びXl1間の距離d
の変化に応じて変化し、かくして光検出素子19から送
出される干渉光検出信号S、の値が変化する。ここで半
透明鏡18から射出される干渉検出光束LA4の光強度
■は、次式 %式%()) により表すことができる。(1)式において、■、は半
透明鏡17から入射される照射光束LA2の光強度、λ
はその波長、Loは感振部材13の変位量、ωは振動数
、Rは鏡の反射率による係数である。
(Thus, the interference detection light flux L emitted from the semi-transparent mirror 18
When the vibration sensing member 13 is continuously displaced in the X direction, the light intensity A4 is determined by the position XI? of the semi-transparent mirrors 17 and 18, as shown in FIGS. 6(A) and 6(B). and the distance d between Xl1
The value of the interference light detection signal S, which is sent out from the photodetector element 19, changes in accordance with the change in S. Here, the light intensity (2) of the interference detection light beam LA4 emitted from the semi-transparent mirror 18 can be expressed by the following formula (%). In equation (1), ■ is the light intensity of the irradiation light flux LA2 incident from the semi-transparent mirror 17, λ
is the wavelength, Lo is the displacement amount of the vibration sensing member 13, ω is the frequency, and R is a coefficient depending on the reflectance of the mirror.

(1)式から、感振部材13の振動中心からの変位id
が (n=0、l、2・・・・・・)  ・・・・・・(2
)の範囲にあるとき、例えば間隔dが大きくなって行け
ば、光強度Iが一■。から+!。まで増加するように変
化し、この範囲を超えると光強度■が+!。から−■。
From equation (1), the displacement id of the vibration sensing member 13 from the vibration center
is (n=0,l,2...)...(2
), for example, as the distance d increases, the light intensity I becomes 1. From +! . The light intensity changes to increase up to, and when it exceeds this range, the light intensity ■ increases! . From-■.

まで減少するように変化する。It changes so that it decreases to.

この関係を利用して、サーボ回路部2は、間隔dの変化
に応じて光強度■が増大(又は減少)したとき、当該変
化を抑制するようなサーボ制御力を感振部材13に与え
ることにより、感振部材13の変位を(2)式で表され
る範囲(aO−λ/8)〜(aO+λ/8)内に抑える
ようなサーボ出力を干渉光検出信号S1に基づいて形成
する。
Utilizing this relationship, the servo circuit section 2 applies a servo control force to the vibration sensing member 13 to suppress the change when the light intensity ■ increases (or decreases) in accordance with a change in the distance d. Accordingly, a servo output that suppresses the displacement of the vibration sensing member 13 within the range (aO-λ/8) to (aO+λ/8) expressed by equation (2) is generated based on the interference light detection signal S1.

すなわち干渉光検出信号S、は、サーボ回路部2の入力
増幅回路20を介して検出入力S2として比較回路21
に与えられ、比較回路21において基準電圧V□□と比
較される。
That is, the interference light detection signal S is sent to the comparator circuit 21 as a detection input S2 via the input amplifier circuit 20 of the servo circuit section 2.
and is compared with the reference voltage V□□ in the comparator circuit 21.

ここで、基準電圧V□□は、サーボ出力S5の変動中心
がサーボ回路部2のダイナミックレンジのほぼ中心レベ
ルに相当する値になるように選定されている。
Here, the reference voltage V□□ is selected so that the center of fluctuation of the servo output S5 becomes a value corresponding to approximately the center level of the dynamic range of the servo circuit unit 2.

検出入力St及び基準電圧VIIEFIの差電圧ΔVは
、誤差信号S、として移相回路22に与えられ、その移
相出力S4が出力増幅回路23に与えられる。
The difference voltage ΔV between the detection input St and the reference voltage VIIEFI is provided as an error signal S to the phase shift circuit 22, and its phase shift output S4 is provided to the output amplification circuit 23.

出力増幅回路23は、移相出力S4に基づいて誤差信号
S、に対応するサーボ出力S5を発生し、これを変位検
出部1に設けられたサーボコイル24に供給する。
The output amplification circuit 23 generates a servo output S5 corresponding to the error signal S based on the phase-shifted output S4, and supplies this to the servo coil 24 provided in the displacement detection section 1.

サーボコイル24は、負荷抵抗25を介してアースされ
、かくしてサーボ出力S、に対応したサーボ電流がサー
ボコイル24及び負荷抵抗25を通じて流れることによ
り、サーボコイル24にサーボ制御力を発生させると共
に、負荷抵抗25の両端に変位検出出力S、を発生し、
これを出力端子T OUTに送出するようになされてい
る。
The servo coil 24 is grounded via a load resistor 25, and a servo current corresponding to the servo output S flows through the servo coil 24 and the load resistor 25, thereby generating a servo control force in the servo coil 24 and Generates a displacement detection output S at both ends of the resistor 25,
This signal is sent to the output terminal TOUT.

サーボコイル24は、感振部材13に固着されたボビン
27に巻装され、磁気回路28に磁気的に結合するよう
に配設されている。
The servo coil 24 is wound around a bobbin 27 fixed to the vibration sensing member 13, and is arranged so as to be magnetically coupled to the magnetic circuit 28.

磁気回路28は、永久磁石29から発生される磁束を磁
気ヨーク30A及び30Bによってサーボコイル24を
透過させ、かくしてサーボ出力S、の極性に応じて感振
部材13を引き戻す方向にサーボ制御力を与えるように
なされている。
The magnetic circuit 28 allows the magnetic flux generated from the permanent magnet 29 to pass through the servo coil 24 through the magnetic yokes 30A and 30B, thus applying a servo control force in the direction of pulling back the vibration sensing member 13 according to the polarity of the servo output S. It is done like this.

かくしてサーボコイル24は、磁気回路28及びサーボ
回路部2と共に変位検出部lから得られる感振部材13
の変位量検出結果に基づいて、当該感振部材13の変位
を抑制制動する抑制部を構成する。
In this way, the servo coil 24, together with the magnetic circuit 28 and the servo circuit section 2, is connected to the vibration sensing member 13 obtained from the displacement detection section l.
A suppressor is configured to suppress and brake the displacement of the vibration sensing member 13 based on the displacement amount detection result.

以上の構成において、被測定対象が振動することにより
、感振部材13がX方向に変位動作したとき、当該変位
量に応じて干渉光検出信号S、<第2図(B))が変化
し、当該変化を表す誤差信号S、に基づいて誤差信号S
、を0に戻すようなサーボ出力S、がサーボコイル24
及び負荷抵抗25に与えられる。
In the above configuration, when the vibration sensing member 13 is displaced in the X direction due to the vibration of the object to be measured, the interference light detection signal S (Fig. 2 (B)) changes according to the amount of displacement. , an error signal S representing the change, based on the error signal S
The servo output S, which returns , to 0, is the servo coil 24
and applied to the load resistor 25.

このとき、サーボコイル24は、感振部材13の変位を
抑制する方向のサーボ制御力を発生し、かくして誤差信
号S、が0の状態になったとき感振部材13の変位動作
が停止し、このときのサーボ出力S、に対応する変位検
出出力S、が出力端子T。。から送出される。
At this time, the servo coil 24 generates a servo control force in the direction of suppressing the displacement of the vibration sensing member 13, and thus, when the error signal S becomes 0, the displacement operation of the vibration sensing member 13 stops, The displacement detection output S corresponding to the servo output S at this time is the output terminal T. . Sent from

ところで感振部材13が測定可能範囲内で振動する場合
、サーボ回路部2は感振部材13がサーボ動作に引き込
まれた状態では半透明鏡17が基準位置d0 (第2図
(B))を中心として±A/8以上には変位しないよう
な大きさのサーボ出力S、をサーボコイル24に供給す
るようになされ、これにより感振部材13は半透明鏡1
7及び18間の間隔dが照射光束LA2の波長λに対し
て±λ/8程度の微小範囲で変位する(その変位量はサ
ーボ動作していない状態での変位量と比較して1 /1
000程度に抑制される)。かくするにつき、変位検出
出力S6は、感振部材13の加速度に対応した実用上十
分な電圧レベル(例えば0〜10〔■〕程度)の信号レ
ベルをもたせることができる。
By the way, when the vibration-sensing member 13 vibrates within a measurable range, the servo circuit section 2 will cause the semi-transparent mirror 17 to move to the reference position d0 (FIG. 2(B)) when the vibration-sensing member 13 is pulled into servo operation. A servo output S having a magnitude such that the center does not displace by more than ±A/8 is supplied to the servo coil 24, so that the vibration sensing member 13 is connected to the semitransparent mirror 1.
The distance d between 7 and 18 is displaced within a minute range of about ±λ/8 with respect to the wavelength λ of the irradiation beam LA2 (the amount of displacement is 1/1 compared to the amount of displacement in a state where the servo is not operated).
000). In this way, the displacement detection output S6 can have a signal level of a practically sufficient voltage level (for example, about 0 to 10 [■]) corresponding to the acceleration of the vibration sensing member 13.

この結果従来の構成によれば、被測定対象の微小変位に
対して高感度で、しかも照射光束LA2の波長に対して
±λ/8の範囲の変化として実用上十分にリニアに変化
する変位検出出力Sbを得ることができる。
As a result, according to the conventional configuration, displacement detection is highly sensitive to minute displacements of the object to be measured, and changes linearly enough for practical use as a change in the range of ±λ/8 with respect to the wavelength of the irradiation light beam LA2. Output Sb can be obtained.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、この種の変位測定装置において、変位検出部
を小型化することができれば、その分当該変位検出部を
被測定対象に固着した際の被測定対象の振動に対する影
響を低減することができ、測定精度を一段と向上するこ
とができると考えられる。
By the way, in this type of displacement measuring device, if the displacement detection section can be made smaller, the influence on the vibration of the object to be measured when the displacement detection section is fixed to the object to be measured can be reduced accordingly. It is believed that the measurement accuracy can be further improved.

さらに、このように変位検出部を小型化することができ
れば、変位検出部を被測定対象に固着するために要する
空間を小さくすることができ、その分例えば測定対象が
小型形状の場合でも、その振動を測定し得、当該変位測
定装置の適用範囲を広げることができると考えられる。
Furthermore, if the displacement detection section can be miniaturized in this way, the space required to fix the displacement detection section to the object to be measured can be reduced. It is believed that vibration can be measured and the range of application of the displacement measuring device can be expanded.

実際上、振動を測定する場合においては、X方向だけで
なく、これと直交するy方向及び2方向について感振部
材13が変位するようになされた3種類の変位検出部を
被測定対象に固着して各X方向、y方向及び2方向酸分
の振動を同時に測定するのが普通であり、その分波測定
対象に変位検出部を固着するために広い空間を用意する
必要がある。
In practice, when measuring vibration, three types of displacement detection parts are fixed to the object to be measured so that the vibration sensing member 13 is displaced not only in the X direction but also in the Y direction and two directions perpendicular to this. It is common to simultaneously measure vibrations in each X direction, Y direction, and two directions, and it is necessary to prepare a large space in order to fix the displacement detection section to the object to be measured.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、変位検出
部の構成を単純化して、全体として小型形状の変位測定
装置を提案しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to simplify the configuration of the displacement detecting section and to propose a displacement measuring device that is compact in size as a whole.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

かかる問題点を解決するため本発明においては、磁気回
路と感振部材46とを共用にする、すなわち変位量に応
じてケース45に対して変位するようになされた感振部
材46と、感振部材46の変位を検出するようになされ
た変位検出部14.15.17.18.19と、変位検
出部14.15.17.18.19の検出結果S、に基
づいて怒振部材46の変位を抑制制動する抑制部2.4
1.42.43.45.47A、47Bとからなる変位
測定装置40において、抑制部2.41.42.43.
45.47A、47Bは、ケース45に固定された永久
磁石43及び感振部材46とで形成される磁気回路と、
永久磁石43及び感振部材46とで形成される磁気回路
の磁路上において、感振部材46に巻装緊締されるよう
になされたコイル47A、47Bとで構成され、変位検
出部14.15.17.18.19から得られる検出結
果S、に基づいてコイル47A、47Bを駆動すること
により、コイル47A、47Bと一体に構成された感振
部材46の変位を結果的に抑制制動するようにする。
In order to solve this problem, in the present invention, the magnetic circuit and the vibration-sensing member 46 are shared, that is, the vibration-sensing member 46 is configured to be displaced relative to the case 45 according to the amount of displacement, and the vibration-sensing member 46 is The vibration of the violently vibrating member 46 is based on the displacement detecting section 14.15.17.18.19 configured to detect the displacement of the member 46 and the detection result S of the displacement detecting section 14.15.17.18.19. Suppression unit 2.4 that suppresses and brakes displacement
1.42.43.45.47A, 47B, the suppressor 2.41.42.43.
45. 47A and 47B are magnetic circuits formed by a permanent magnet 43 and a vibration sensing member 46 fixed to the case 45;
On the magnetic path of the magnetic circuit formed by the permanent magnet 43 and the vibration sensing member 46, the coils 47A and 47B are wound and tightened around the vibration sensing member 46, and the displacement detection parts 14, 15. By driving the coils 47A and 47B based on the detection result S obtained from 17.18.19, the displacement of the vibration sensing member 46 that is integrally configured with the coils 47A and 47B is suppressed and braked as a result. do.

〔作用〕[Effect]

感振部材46を用いて磁気回路を構成すると共に当該感
振部材46にコイル47A、47Bを巻装して抑制部2
.41.42.43.45.47A、47Bを構成する
ようにすれば、全体の構成を単純化でき、スペースの有
効利用を図ることができると共にその分合体の構成を小
型化することができる。
A magnetic circuit is constructed using the vibration sensing member 46, and coils 47A and 47B are wound around the vibration sensing member 46 to form the suppressor 2.
.. By configuring 41, 42, 43, 45, 47A and 47B, the overall configuration can be simplified, space can be used effectively, and the combined configuration can be made smaller accordingly.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

〔1〕第1の実施例 第2図との対応部分に同一符号を付して示す第1図にお
いて、40は全体として変位測定装置の変位検出部を示
し、磁気ヨーク41及び42と、永久磁石43に加えて
感振部材46で磁気回路を構成するようにしたものであ
る。
[1] First Embodiment In FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. In addition to the magnet 43, a vibration sensing member 46 constitutes a magnetic circuit.

すなわち永久磁石43は、両端面部がそれぞれN極及び
S極に着磁された円筒形状でなり、当該永久磁石43に
対して内周側に延長するようになされた円筒形状の磁気
ヨーク41及び42の間に挾まれて、ケーシング45に
固定される。
That is, the permanent magnet 43 has a cylindrical shape with both end surfaces magnetized to N and S poles, respectively, and cylindrical magnetic yokes 41 and 42 extend inwardly with respect to the permanent magnet 43. It is fixed to the casing 45 by being sandwiched between them.

これに対して感振部材46は、磁性材料で構成された円
筒形状でなり、板ばね12によってその筒軸方向でなる
X方向に変位自在に保持され、その外周側面と磁気ヨー
ク41及び42の内周側面との間にギャップが形成され
るようになされている。
On the other hand, the vibration sensing member 46 has a cylindrical shape made of a magnetic material, is held movably in the X direction defined by the cylindrical axis direction by the plate spring 12, and is connected between its outer peripheral side surface and the magnetic yokes 41 and 42. A gap is formed between the inner peripheral side surface and the inner circumferential side surface.

従って磁気ヨーク41及び42の内周側面部にそれぞれ
N極及びS極の磁極が形成され、ギャップを間に挟んで
感振部材46が当該磁極を結ぶ磁路を形成する。
Therefore, N-pole and S-pole magnetic poles are formed on the inner peripheral side surfaces of the magnetic yokes 41 and 42, respectively, and the vibration sensing member 46 forms a magnetic path connecting the magnetic poles with a gap in between.

これに対して、感振部材46の外周側面においては、そ
れぞれ磁気ヨーク41及び42との間で形成されるギャ
ップ部に、サーボコイル47A及び47Bが巻装緊締さ
れるようになされ、サーボ回路部2(第2図)から得ら
れるサーボ出力S。
On the other hand, on the outer peripheral side surface of the vibration sensing member 46, servo coils 47A and 47B are wound and tightened in the gaps formed between the magnetic yokes 41 and 42, respectively, and the servo circuit section Servo output S obtained from 2 (Fig. 2).

に応じて感振部材46の変位を抑制するようになされて
いる。
The displacement of the vibration-sensing member 46 is suppressed according to the amount of vibration.

従って、このように感振部材46を用いて磁気回路を構
成すると共に、当該感振部材46の外周側面にサーボコ
イル47A及び47Bを巻装するようにしたことにより
、感振部材46及びケーシング45との間に、永久磁石
43、磁気ヨーク41及び42とサーボコイル47A及
び47Bを配置し得、その分当該変位検出部40の管軸
方向の長さを短くすることができる。従ってその分、変
位検出部40全体の構成を単純化して全体を小型化する
ことができ、高い精度で振動量を検出することができる
と共に、当該変位測定装置の適用範囲を拡大することが
できる。
Therefore, by configuring the magnetic circuit using the vibration sensing member 46 in this way, and by winding the servo coils 47A and 47B around the outer peripheral side of the vibration sensing member 46, the vibration sensing member 46 and the casing 45 Permanent magnets 43, magnetic yokes 41 and 42, and servo coils 47A and 47B can be arranged between them, and the length of the displacement detection section 40 in the tube axis direction can be shortened accordingly. Therefore, the configuration of the entire displacement detecting section 40 can be simplified and the entire structure can be made smaller, and the amount of vibration can be detected with high accuracy, and the range of application of the displacement measuring device can be expanded. .

さらにこの実施例においては、当該感振部材46内にコ
リメータレンズ15が突出して配置されるようになされ
ている。
Furthermore, in this embodiment, the collimator lens 15 is arranged to protrude within the vibration sensing member 46.

すなわちケーシング45においては、感振部材46の後
背面部分に、ケーシング45と一体に形成された保持部
45Aを備え、当該保持部45Aの中央位置に感振部材
46内に突出するようになされた円筒形状の突出部45
Bを備えるようになされている。
That is, in the casing 45, a holding part 45A formed integrally with the casing 45 is provided on the back surface portion of the vibration sensing member 46, and is configured to protrude into the vibration sensing member 46 at the center position of the holding part 45A. Cylindrical protrusion 45
B.

さらに当該突出部45Bの根元部分には、保持部材50
に保持されて、レーザダイオード14が固定され、突出
部45Bの先端部分にはコリメータレンズ15が固定さ
れている。
Furthermore, a holding member 50 is provided at the root portion of the protrusion 45B.
The laser diode 14 is fixed thereto, and the collimator lens 15 is fixed to the tip of the protrusion 45B.

このようにすれば、感振部材46に対してレーザダイオ
ード14を近接して配置し得、その分合体の長さを一段
と短くすることができる。
In this way, the laser diode 14 can be placed close to the vibration sensing member 46, and the combined length can be further shortened accordingly.

さらにケーシング45においては、Oリング51を間に
挟んで取付部材52が固定されるようになされ、当該取
付部材52の中央部分に支持部材53を介して固定され
た光検出素子19に、コリメータレンズ15を介して射
出光束LA2が入射されるようになされている。
Further, in the casing 45, a mounting member 52 is fixed with an O-ring 51 in between, and a collimator lens is attached to the photodetecting element 19 fixed to the central part of the mounting member 52 via a support member 53. The emitted light beam LA2 is made incident through 15.

さらに当該照射光束LA2の光路上には、それぞれ感振
部材46及び取付部材52に、半透明鏡17及び18が
互いに対向してかつ光路の光軸に対して直交方向から所
定角度だけ傾けて取り付けられ、光検出素子19側の半
透明鏡18で反射された反射光がレーザダイオード14
に帰還されないようになされている。
Further, on the optical path of the irradiation light beam LA2, semitransparent mirrors 17 and 18 are attached to the vibration sensing member 46 and the mounting member 52, respectively, so as to face each other and to be inclined at a predetermined angle from a direction orthogonal to the optical axis of the optical path. The reflected light reflected by the semi-transparent mirror 18 on the photodetecting element 19 side is transmitted to the laser diode 14.
This is to ensure that they are not returned to the country.

以上の構成において、レーザダイオード14から射出さ
れたレーザ光束は、コリメータレンズ15を介して半透
明鏡17及び18に入射され、光検出素子19に入射さ
れる。
In the above configuration, the laser beam emitted from the laser diode 14 is incident on the semitransparent mirrors 17 and 18 via the collimator lens 15, and is incident on the photodetecting element 19.

このとき当該変位検出部40に振動が加わると、感振部
材46がケーシング45に対して変位し、これに伴って
半透明鏡17及び18間の距離が変化して干渉光LA4
の光量が変化する。かくして光検出素子19を介して干
渉光LA4を検出することにより、当該変位量を検出す
ることができる。
At this time, when vibration is applied to the displacement detection section 40, the vibration sensing member 46 is displaced with respect to the casing 45, and the distance between the semitransparent mirrors 17 and 18 changes accordingly, resulting in interference light LA4.
The amount of light changes. Thus, by detecting the interference light LA4 via the photodetection element 19, the amount of displacement can be detected.

さらに当該変位量に応じてサーボ回路部2(第2図)か
らサーボ出力S、が得られ、当該サーボ出力S、に応じ
てサーボコイル47A及び47Bに駆動電流が流れる。
Furthermore, a servo output S is obtained from the servo circuit section 2 (FIG. 2) in accordance with the amount of displacement, and a drive current flows through the servo coils 47A and 47B in accordance with the servo output S.

その結果、当該変位を抑制するように駆動力が得られ、
か(してサーボ出力S、に基づいて高い精度で当該変位
検出部40に加えられた変位量を検出することができる
As a result, a driving force is obtained to suppress the displacement,
The amount of displacement applied to the displacement detecting section 40 can be detected with high accuracy based on the servo output S.

以上の構成によれば、感振部材46を用いて磁気回路を
構成すると共に当該感振部材46の外周にサーボコイル
を巻装するようにしたことにより、変位検出部40全体
の長さを短くして全体として小型の変位検出部を得るこ
とができる。
According to the above configuration, by configuring the magnetic circuit using the vibration sensing member 46 and winding the servo coil around the outer periphery of the vibration sensing member 46, the entire length of the displacement detection section 40 can be shortened. As a result, it is possible to obtain a displacement detection section that is compact as a whole.

さらにこの実施例においては、感振部材46内に突出す
るようにコリメータレンズ15を配置したことにより、
その分合体としての長さを短くすることができ、−段と
小型の変位検出部を得ることができる。
Furthermore, in this embodiment, by arranging the collimator lens 15 so as to protrude into the vibration sensing member 46,
Accordingly, the combined length can be shortened, and a displacement detection section that is smaller in size can be obtained.

かくして、変位検出部を小型化することができるので、
従来に比して一段と測定精度が高く、適用範囲の広い変
位測定装置を得ることができる。
In this way, the displacement detection section can be downsized, so
It is possible to obtain a displacement measuring device that has higher measurement accuracy and a wider range of application than conventional ones.

〔2〕第2の実施例 第1図との対応部分に同一符号を付して示す第2図にお
いて、60は全体として電気的手法を用いて感振部材6
1の変位量を検出するようになされた変位測定装置でな
る。
[2] Second Embodiment In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG.
This is a displacement measuring device designed to detect a displacement amount of 1.

すなわち感振部材61及び取付部材52においては、半
透明鏡17及び18に代えて、電極62及び63が所定
間隔だけ離れて対向するように配置されている。
That is, in the vibration sensing member 61 and the mounting member 52, instead of the semi-transparent mirrors 17 and 18, electrodes 62 and 63 are arranged to face each other with a predetermined distance apart.

従って感振部材61が変位すると、その分電極62及び
63間の距離が変化し、電極62及び63間の静電容量
が変化するようになされている。
Therefore, when the vibration sensing member 61 is displaced, the distance between the electrodes 62 and 63 changes accordingly, and the capacitance between the electrodes 62 and 63 changes accordingly.

従って当該電極62及び63間の静電容■の変化を検出
することにより、感振部材61の変位を検出することが
できる。
Therefore, by detecting the change in the capacitance (2) between the electrodes 62 and 63, the displacement of the vibration sensing member 61 can be detected.

電極間容量検出回路64は、当該検出原理に基づいて、
電極62及び63間の静電容量検出し、その検出結果を
サーボ回路部2に出力する。
Based on the detection principle, the interelectrode capacitance detection circuit 64
The capacitance between the electrodes 62 and 63 is detected, and the detection result is output to the servo circuit section 2.

従ってサーボ回路部2から出力される駆動信号S、に基
づいて感振部材61に巻装されたサーボコイル47A及
び47Bにサーボ制御力が得られ、当該感振部材61の
変位を抑制制動することができる。
Therefore, servo control force is obtained in the servo coils 47A and 47B wound around the vibration sensing member 61 based on the drive signal S output from the servo circuit section 2, and the displacement of the vibration sensing member 61 is suppressed and braked. Can be done.

第2図の構成によれば、電極62及び63間の静電容量
に基づいて電気的に変位を検出するようになされたサー
ボ型の変位測定装置においても、感振部材にサーボコイ
ルを巻装することにより、変位検出部全体の長さを短く
して全体として小型の変位検出部を得ることができる。
According to the configuration shown in FIG. 2, even in a servo-type displacement measuring device that electrically detects displacement based on the capacitance between the electrodes 62 and 63, a servo coil is wound around the vibration sensing member. By doing so, the length of the entire displacement detecting section can be shortened and a compact displacement detecting section can be obtained as a whole.

〔3〕他の実施例 なお第1の実施例においては、コリメータレンズを怒振
部材内に突出するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、従来と同様に感振部材内に突出し
ないように配置しても、サーボコイルを感振部材に巻装
するようにした分合体の長さを短くすることができる。
[3] Other Embodiments Although the first embodiment describes the case in which the collimator lens protrudes into the vibration-sensitive member, the present invention is not limited to this. Even if the servo coil is arranged so that it does not protrude inward, the length of the assembly in which the servo coil is wound around the vibration sensing member can be shortened.

またコリメータレンズを直接感振部材に取り付けても良
い。
Alternatively, the collimator lens may be directly attached to the vibration sensing member.

さらに第3図に示すように、コリメータレンズだけでな
く半導体レーザまでも、感振部材46内に取り付けるよ
うにしても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 3, not only the collimator lens but also a semiconductor laser may be attached within the vibration sensing member 46.

さらにこの場合、半透明鏡にごく近接して半導体レーザ
を配置すると共に半透明鏡17及び18を極めて近接し
て配置するようにすれば、コリメータレンズを省略して
も、干渉検出光LA4を得ることができ、コリメータレ
ンズを省略した分合体の構成を簡略化することができる
Furthermore, in this case, if the semiconductor laser is placed very close to the semi-transparent mirror and the semi-transparent mirrors 17 and 18 are placed very close, the interference detection light LA4 can be obtained even if the collimator lens is omitted. This makes it possible to simplify the configuration of the separation and combination by omitting the collimator lens.

さらにこのように半導体レーザを半透明鏡に近接して配
置すると共にコリメータレンズを省略するようにすると
、半透明鏡に発散光が入射されるようになる。
Furthermore, by arranging the semiconductor laser close to the semi-transparent mirror and omitting the collimator lens, diverging light will be incident on the semi-transparent mirror.

従って半透明鏡を傾けないで垂直に配置するようにして
も、光検出素子19例の半透明鏡で反射した反射光束が
、レーザダイオード14に帰還されることを未然に防止
することができる。
Therefore, even if the semi-transparent mirror is arranged vertically without tilting, the reflected light beam reflected by the semi-transparent mirror of the photodetecting element 19 can be prevented from being fed back to the laser diode 14.

かくして、半透明鏡を傾けて配置する必要がないので、
その分調整作業を簡略化し得ると共に全体として簡易な
構成の変位測定装置を得ることができる。
Thus, there is no need to tilt the translucent mirror and place it at an angle.
Accordingly, the adjustment work can be simplified and a displacement measuring device having a simple structure as a whole can be obtained.

さらに第4図に示すように、半導体レーザ及びコリメー
タレンズと、光検出素子の配置位置を第3図の構成の場
合とは逆にそれぞれ感振部材及び取付部材側に取り付け
るようにしても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the semiconductor laser, the collimator lens, and the photodetecting element may be arranged on the side of the vibration sensing member and the mounting member, respectively, contrary to the arrangement shown in FIG. 3.

さらに上述の実施例においては、感振部材と磁気ヨーク
との間で成形される2つのギャップにそれぞれサーボコ
イルを巻装するようにした場合について述べたが、駆動
力が実用上十分な場合においては一方のギャップだけに
サーボコイルを設けるようにしても良い。
Furthermore, in the above embodiment, a case was described in which a servo coil was wound in each of the two gaps formed between the vibration sensing member and the magnetic yoke. Alternatively, a servo coil may be provided only in one gap.

さらに上述の実施例においては、電気的手法及び機械的
手法を用いて感振部材の変位を検出するようになされた
サーボ型の変位検出装置に本発明を適用した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、他の検出手段を用
いて感振部材の変位を検出するようになされたサーボ型
の変位測定装置に広く適用することができる。
Further, in the above-described embodiments, a case was described in which the present invention was applied to a servo-type displacement detection device configured to detect the displacement of a vibration sensing member using an electrical method and a mechanical method. The present invention is not limited to this, and can be widely applied to servo-type displacement measuring devices that detect displacement of a vibration sensing member using other detection means.

さらに上述の実施例においては、本発明を微小振動を測
定する変位測定装置に適用した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、温度検出情報、圧力検出情報、
位置検出情報などの物理的な変位量を感振部材の変位に
変換して測定する変位測定装置に広く適用し得る。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, a case was described in which the present invention was applied to a displacement measuring device that measures minute vibrations.
The present invention is not limited to this, but includes temperature detection information, pressure detection information,
The present invention can be widely applied to displacement measurement devices that convert physical displacement amounts such as position detection information into displacement of a vibration sensing member and measure the displacement.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、感振部材を用いて磁気回
路を構成すると共に当該感振部材にコイルを巻装するよ
うにしたことにより、その分構成を単純化することがで
き、全体として小型の変位測定装置を得ることができる
As described above, according to the present invention, a magnetic circuit is constructed using a vibration-sensing member, and a coil is wound around the vibration-sensing member, so that the structure can be simplified accordingly, and the overall structure can be simplified. A small displacement measuring device can be obtained as follows.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による変位測定装置の一実施例を示す路
線的断面図、第2図はその第2の実施例を示す路線的断
面図、第3図はその第3の実施例を示す路線的断面図、
第4図はその第4の実施例を示す路線的断面図、第5図
は従来の変位測定装置を示す路線的断面図、第6図はそ
の動作の説明に供する特性曲線図である。 1.40・・・・・・変位検出部、2・・・・・・サー
ボ回路部、13.46.61・・・・・・感振部材、1
4・・・・・・レーザダイオード、17.18・・・・
・・半透明鏡、19・・・・・・光検出素子、24.4
7A、47B・・・・・・サーボコイル、29.43・
・パ・・・永久磁石、3QA、30B。
FIG. 1 is a linear sectional view showing one embodiment of a displacement measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a linear sectional view showing a second embodiment thereof, and FIG. 3 is a linear sectional view showing a third embodiment thereof. Route cross section,
FIG. 4 is a linear sectional view showing the fourth embodiment, FIG. 5 is a linear sectional view showing a conventional displacement measuring device, and FIG. 6 is a characteristic curve diagram for explaining its operation. 1.40... Displacement detection section, 2... Servo circuit section, 13.46.61... Vibration sensing member, 1
4... Laser diode, 17.18...
...Semi-transparent mirror, 19...Photodetection element, 24.4
7A, 47B... Servo coil, 29.43.
・Pa...Permanent magnet, 3QA, 30B.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 変位量に応じてケースに対して変位するようになされた
感振部材と、上記感振部材の変位を検出するようになさ
れた変位検出部と、上記変位検出部の検出結果に基づい
て上記感振部材の変位を抑制制動する抑制部とからなる
変位測定装置において、 上記抑制部は、上記ケースに固定された永久磁石及び上
記感振部材とで形成される磁気回路と、上記永久磁石及
び上記感振部材とで形成される磁気回路の磁路上におい
て、上記感振部材に巻装されるようになされたコイルと
で構成され、上記変位検出部から得られる検出結果に基
づいて上記コイルを駆動することにより、上記感振部材
の変位を抑制制動するようにした ことを特徴とする変位測定装置。
[Scope of Claims] A vibration-sensing member configured to be displaced relative to a case in accordance with the amount of displacement, a displacement detection section configured to detect displacement of the vibration-sensing member, and detection by the displacement detection section A displacement measuring device comprising a suppressing section that suppresses and brakes displacement of the vibration sensing member based on the results, wherein the suppressing section includes a magnetic circuit formed by a permanent magnet fixed to the case and the vibration sensing member. , a coil wound around the vibration sensing member on a magnetic path of a magnetic circuit formed by the permanent magnet and the vibration sensing member, and a coil configured to be wound around the vibration sensing member; A displacement measuring device characterized in that displacement of the vibration-sensing member is suppressed and braked by driving the coil based on the vibration-sensing member.
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