【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変位量や変位速度等の測定に用いら
れる磁気目盛に係り、特にピストンロツド等の機
械的強度が求められる材料に直接形成し得て、そ
の変位諸量を測定するに好適な磁気目盛に関する
ものである。
〔従来技術とその問題点〕
磁気目盛は、金属材等の基体表面に目盛部とし
て磁気的性質の異なる線条又は帯状の磁気的変質
部を規則的に配列形成し、その表面に磁気センサ
ーを近接対峙させ、磁気センサーにより前記目盛
を読取ることによつて、基体と磁気センサーとの
相対変位を測定するものである。目盛の読取り感
度は変質部と非変質部との磁気的性質の差が大で
あるほど高くなり、一般に、基体を磁性材とし、
変質部を空隙溝とすることにより最大感度（例え
ばピークツーピークで700mV）が得られるとさ
れている。
しかし、ピストンロツドや案内軸等のように摺
動使用される表面部に磁気目盛を形成しようとす
る場合は、表面の平滑性が要求されるため、上記
のような空隙方式を適用することはできない。
特開昭57−16309号には金属材料表面に高エネ
ルギービームを照射して局部的に熱処理し、磁気
的に変質させて目盛を付ける方法が示されてい
る。この方法は簡便であるが、一般的には母材部
（基体部）と熱処理部の磁気特性の差が小さくて
高価な検出装置が必要となつたり、あるいは検出
の信頼性が低いのが欠点である。この対策として
は、Fe25％、Ni75％合金など非常に高価な磁性
材料を適用する例が示されているが、これは高価
なだけでなく強度や耐摩耗性はあまり望めず、用
途上の制約が多い上、磁気特性も完全とは言い難
い。
すなわち、理論上は空隙溝において最大の磁気
出力が得られることはすでに述べたが、空隙溝は
言いかえれば非磁性体を意味するのであつて、要
するに強磁性体と非磁性体を組合せたものが磁気
目盛としては最良であることを示している。とこ
ろが上記公報におけるFe、Ni合金の場合は母材
部（基体部）、熱処理部とも強磁性体であつて、
単にそれらの透磁率の差によつて目盛を形成して
いるから、必ずしも理想的な組合わせとは言い難
いのである。
また、特開昭58−7517号公報に示されたよう
に、金属材の表面に化学メツキにより、Niおよ
びＰを主成分とする薄膜（0.2〜0.3mm厚）を形成
して基体とし、この基体の薄膜を部分的に通電加
熱したり、あるいはレーザ等の粒子線により加熱
して、その薄膜に磁気的変質部を所定間隔で形成
するようにしたものが知られている。
しかしながら、このようなNiおよびＰを主成
分とするメツキ薄膜に、加熱処理を施して変質部
を形成したものによれば、目盛の読取り感度が比
較的低いため、Ｓ／Ｎ比が悪いという欠点があ
り、感度を高めるためには薄膜をかなり厚くしな
ければならず、経済的に問題がある。また、磁気
目盛表面に耐摩耗性が要求される場合には表面に
クロームメツキ等の耐摩耗膜を施す必要があり、
これによつて加工工程が複雑になるという欠点が
ある。さらに、加熱処理されたメツキ薄膜にクラ
ツク等の損傷が発生するおそれがある。
本発明は、これら従来技術における問題点を全
て解決した、Ｓ／Ｎ比が高くてしかも加工性、経
済性に優れ、更に耐摩耗性を含めた機械的強度も
高い磁気目盛を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の磁気目盛は、基体が冷間加工誘起変態
によるマルテンサイト組織を10％以上含む強磁性
体のオーステナイト鋼であり、目盛部が局部的な
溶融処理による非磁性のオーステナイト組織であ
る。
〔作用および効果〕
オーステナイト鋼の一部は、溶体化熱処理を受
けることにより完全オーステナイト組織を生成
し、非磁性を示すが、その後の冷間加工により加
工誘起変態を生じてマルテンサイト組織を生成
し、強磁性化する。この種の鋼は準安定オーステ
ナイト鋼と呼ばれ、冷間加工により強磁性化した
ものを再度、溶体化熱処理することにより完全オ
ーステナイト組織となり、非磁性となる。
本発明は、冷間加工により強磁性化されたこの
準安定オーステナイト鋼を磁気目盛の基体とな
し、その一部を溶融処理にて非磁性化することに
より目盛部となしたものである。
本発明によれば、基体が強磁性、目盛部が非
磁性、すなわち理想的な強磁性と非磁性の組合せ
であるため、Ｓ／Ｎ比が高い。一般的なオース
テナイトステンレス鋼が素材として使用できるた
め、低コストである。強磁性化のための冷間加
工が基体の強度向上に寄与する。目盛部を溶融
処理にて形成するため、目盛部が非磁性であるに
もかかわらず、切欠部を設けるような強度低下が
なく、ピストンロツドのような機械的強度を必要
とする材料に好適となる。目盛部の形成の際に
材料が溶融するまで温度を上げ得るので、温度管
理が容易で生産性も良好である。
〔具体的説明〕
本発明において、基体鋼として使用されるオー
ステナイト鋼は、溶体化熱処理後の状態では完全
オーステナイト組織であつて、かつ冷間加工によ
つて加工誘起変態を生じてマルテンサイト組織が
生成する準安定オーステナイト鋼であり、具体的
にはNi、Cr場合により更にMn、Mo、Ｎを含有
するステンレス鋼において、下式で求まる△Ni
が−７を超え２未満であるようなものが好適であ
る。
△Ni＝Ni−｛（Cr＋1.5Mo−20）2/12−0.5Mn
−35（Ｃ＋Ｎ）＋15｝（ただし重量％）
△Niが−７以下ではオーステナイト組織が不
安定になり、使用中のわずかの変形や、寒冷地で
の温度低下などで目盛部が再変態するため磁気目
盛としては使用上不都合となる。２以上では逆に
オーステナイト組織の安定度が高く、加工誘気変
態が事実上起らなくなるため、本発明には使えな
い。
基体鋼において、冷間加工誘起変態によるマル
テンサイト組織を10％（体積％）以上としたの
は、10％未満では強磁性化が不充分で目盛読取り
のＳ／Ｎ比が不足するからである。上限は磁気的
な面からは特に限定の必要がないが、40％を超え
ると、材料が脆化し加工中に割れが発生し易くな
る外、使用上も好ましくないので、実際上はこれ
以下にするのが望ましい。
冷間加工としては、冷間圧延、冷間引抜き、冷
間押出し、矯正加工等、加工の種類を問わない
が、太径丸棒（40〜100mmφ程度）においては矯
正加工の方が加工荷重が小さくて好ましい。一般
的には、加工度を上げるとマルテンサイト変態量
が増し、飽和磁気強さが下がつて来るので、磁気
目盛として好適となる。
目盛部を形成するための溶融処理としては、基
体表面の所定の位置にレーザービーム、電子ビー
ムまたはその他の高エネルギービームを照射する
のが、位置精度、加工工数、熱影響部の防止の関
係から好ましい。
この溶融処理においては、表層のみを融解させ
ればよい。磁気目盛においては、目盛部、すなわ
ち融解部に比して基体部分の体積が圧倒的に大き
いので、融解部は急速に凝固冷却し、非磁性化す
る。また、この溶融処理は、溶融しさえすれば良
いものであるから、温度管理に厳密さを要せず、
しかも溶融したかどうかは目視で判断できるか
ら、全体として処理条件が極めて容易である。
なお、オーステナイト鋼の溶体化熱処理とは、
1000〜1100℃程度の温度に加熱保持後急冷するこ
とにより、加工組織を再結晶させ、また種種の析
出物を固溶させる処理で強度や耐食性、磁気特性
等を調整するものである。
また、加工誘起変態とは、溶体化処理では室温
でオーステナイト組織であるが、これに冷間塑性
変形を与えると、オーステナイトの一部がマルテ
ンサイトに変態する現象である。
〔実施例〕
第１表に示す成分を有する熱間圧延棒鋼を1050
℃の温度で溶体化熱処理を施し、冷間引抜き、お
よび矯正を行い、さらに表面研磨加工を施して直
径20mmφのピストンロツドを得た。なお、矯正は
２ロールによる繰返し曲げ矯正法によつた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a magnetic scale used for measuring displacement amounts, displacement speeds, etc., and in particular can be formed directly on materials that require mechanical strength, such as piston rods, and can be used to measure various displacement amounts. The present invention relates to a magnetic scale suitable for measurement. [Prior art and its problems] A magnetic scale is a system in which magnetically modified parts in the form of lines or bands with different magnetic properties are regularly arranged and formed on the surface of a base material such as a metal material, and a magnetic sensor is mounted on the surface. The relative displacement between the base body and the magnetic sensor is measured by making them face each other closely and reading the scale with a magnetic sensor. The reading sensitivity of the scale increases as the difference in magnetic properties between the altered part and the non-altered part increases.
It is said that maximum sensitivity (for example, 700 mV peak-to-peak) can be obtained by making the altered part a void groove. However, when trying to form a magnetic scale on a sliding surface such as a piston rod or guide shaft, the above-mentioned air gap method cannot be applied because the surface must be smooth. . JP-A-57-16309 discloses a method of irradiating the surface of a metal material with a high-energy beam, locally heat-treating the surface, magnetically altering the material, and marking it with scales. This method is simple, but the disadvantage is that the difference in magnetic properties between the base material (base part) and the heat-treated part is generally small, requiring expensive detection equipment, or low detection reliability. It is. As a countermeasure to this problem, an example has been shown of applying very expensive magnetic materials such as 25% Fe and 75% Ni alloys, but this is not only expensive but also has poor strength and wear resistance, which limits the application. In addition, the magnetic properties are far from perfect. In other words, we have already mentioned that theoretically the maximum magnetic output can be obtained in the air gap groove, but in other words, the air gap groove means a non-magnetic material, and in short, it is a combination of a ferromagnetic material and a non-magnetic material. shows that it is the best as a magnetic scale. However, in the case of the Fe and Ni alloys in the above publication, both the base metal part (substrate part) and the heat-treated part are ferromagnetic.
Since the scale is simply formed by the difference in their magnetic permeability, it cannot necessarily be said that it is an ideal combination. In addition, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-7517, a thin film (0.2 to 0.3 mm thick) mainly composed of Ni and P is formed on the surface of a metal material by chemical plating, and this film is used as a base. It is known that a thin film of the base body is partially heated by electrical current or heated by a particle beam such as a laser to form magnetically altered portions at predetermined intervals in the thin film. However, if such a plating thin film containing Ni and P as the main components is heat-treated to form an altered area, the reading sensitivity of the scale is relatively low, resulting in a poor S/N ratio. However, in order to increase sensitivity, the thin film must be made considerably thicker, which poses an economical problem. In addition, if wear resistance is required on the surface of the magnetic scale, it is necessary to apply a wear-resistant film such as chrome plating to the surface.
This has the disadvantage of complicating the processing process. Furthermore, there is a risk that damage such as cracks may occur in the heat-treated plating thin film. The present invention solves all of the problems in the prior art and provides a magnetic scale with a high S/N ratio, excellent workability and economic efficiency, and also high mechanical strength including wear resistance. be. [Means for Solving the Problems] The magnetic scale of the present invention has a base made of ferromagnetic austenitic steel containing 10% or more of martensitic structure due to cold work-induced transformation, and the scale portion is formed by local melting treatment. It has a non-magnetic austenitic structure. [Functions and Effects] Some austenitic steels undergo solution heat treatment to form a completely austenitic structure and exhibit non-magnetism, but subsequent cold working causes strain-induced transformation to produce a martensitic structure. , becomes ferromagnetic. This type of steel is called a metastable austenitic steel, which is made ferromagnetic by cold working and then subjected to solution heat treatment again to become a completely austenitic structure and become nonmagnetic. In the present invention, this metastable austenitic steel, which has been made ferromagnetic by cold working, is used as the base of a magnetic scale, and a part thereof is made non-magnetic by melting to form a scale part. According to the present invention, the base is ferromagnetic and the scale portion is non-magnetic, that is, an ideal combination of ferromagnetism and non-magnetism, so the S/N ratio is high. It is low cost because common austenitic stainless steel can be used as the material. Cold working to make it ferromagnetic contributes to improving the strength of the base. Since the scale part is formed by melting, there is no decrease in strength as would be the case with a notch, even though the scale part is non-magnetic, making it suitable for materials that require mechanical strength such as piston rods. . Since the temperature can be raised until the material melts when forming the scale part, temperature control is easy and productivity is also good. [Specific Description] In the present invention, the austenitic steel used as the base steel has a completely austenitic structure after solution heat treatment, and undergoes deformation-induced transformation by cold working, resulting in a martensitic structure. It is a metastable austenitic steel produced, specifically in stainless steel containing Ni, Cr, Mn, Mo, and N, which is calculated by the following formula: △Ni
is preferably greater than -7 and less than 2. △Ni=Ni− {(Cr+1.5Mo−20)2/12−0.5Mn −35(C+N)+15} (weight%) If △Ni is less than −7, the austenite structure becomes unstable and the It is inconvenient to use as a magnetic scale because the scale part changes again due to deformation or temperature drop in cold regions. On the other hand, if it is 2 or more, the stability of the austenite structure is high and deformation-induced gas transformation practically does not occur, so it cannot be used in the present invention. The reason why the martensitic structure due to cold work-induced transformation is set at 10% (volume %) or more in the base steel is because if it is less than 10%, ferromagnetization is insufficient and the S/N ratio for reading the scale is insufficient. . There is no need to limit the upper limit from a magnetic point of view, but if it exceeds 40%, the material becomes brittle and cracks are likely to occur during processing, and it is also undesirable for use, so in practice it should be lower than this. It is desirable to do so. Cold working can be done regardless of the type of processing, such as cold rolling, cold drawing, cold extrusion, straightening, etc., but straightening has a higher processing load for large diameter round bars (approximately 40 to 100 mmφ). Small and desirable. Generally, as the degree of working increases, the amount of martensitic transformation increases and the saturation magnetic strength decreases, making it suitable for magnetic scales. For the melting process to form the scale, laser beams, electron beams, or other high-energy beams are irradiated to predetermined positions on the base surface due to positional accuracy, processing time, and prevention of heat-affected zones. preferable. In this melting process, it is sufficient to melt only the surface layer. In a magnetic scale, since the volume of the base portion is overwhelmingly larger than the scale portion, that is, the melted portion, the melted portion rapidly solidifies and cools and becomes non-magnetic. In addition, this melting process only requires melting, so strict temperature control is not required.
Furthermore, since it is possible to visually determine whether or not the material has melted, the overall processing conditions are extremely simple. Furthermore, solution heat treatment of austenitic steel is
By heating and holding at a temperature of about 1000 to 1100°C and then rapidly cooling, the processed structure is recrystallized, and various precipitates are dissolved in solid solution to adjust strength, corrosion resistance, magnetic properties, etc. In addition, deformation-induced transformation is a phenomenon in which a part of austenite transforms into martensite when cold plastic deformation is applied to the austenite structure at room temperature after solution treatment. [Example] A hot rolled steel bar having the components shown in Table 1 was heated to 1050.
A piston rod with a diameter of 20 mm was obtained by solution heat treatment at a temperature of 0.degree. C., cold drawing, straightening, and surface polishing. Note that the straightening was performed by a repeated bending straightening method using two rolls.
【表】
ついで、このピストンロツド外周軸方向に、一
定の間隔で一定幅のリング帯状の領域（間隔２mm
幅１mm）を設定し、この領域をレーザにより素材
の融点以上に加熱処理して非磁性体を形成した。
このとき熱処理条件は、スポツト径１mm出力
1KWの炭酸ガスレーザを用い、加工速度を
0.5m／minで融解深さ0.1〜0.2mmであつた。
このように構成される本発明磁気目盛を付設し
たピストンロツドの表面に磁気センサーを近接対
峙させて測定した。
第１図は本発明磁気目盛を付設したピストンロ
ツドの一部断面を示す図である。１は基体、２は
非磁性体、３は磁気センサーである。
これらピストンロツドの特性ならびに測定結果
を第２表に示す。[Table] Next, in the direction of the outer circumferential axis of this piston rod, ring band-shaped areas of a constant width are placed at regular intervals (2 mm interval).
A width of 1 mm) was set, and this region was heated to a temperature higher than the melting point of the material using a laser to form a nonmagnetic material.
At this time, the heat treatment conditions were a spot diameter of 1 mm output.
Using a 1KW carbon dioxide laser, the processing speed has been increased.
The melting depth was 0.1 to 0.2 mm at 0.5 m/min. Measurements were taken by placing a magnetic sensor close to the surface of the piston rod provided with the magnetic scale of the present invention constructed as described above. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a piston rod equipped with a magnetic scale according to the present invention. 1 is a base, 2 is a non-magnetic material, and 3 is a magnetic sensor. Table 2 shows the characteristics and measurement results of these piston rods.
【表】【table】
【表】
第２表から明らかのように、減面率５％以上の
冷間引抜きにより引張強さが著しく増大し、ピス
トンロツドとして好適になり、かつ透磁率が約20
以上の強磁性体となつている。また、減面率20％
以上のものを磁気センサーで測定したところ、ピ
ークからピークで600mV以上の出力信号を得る
ことができた。この値は、前述した空隙方式のも
のに匹適し、従来のメツキ薄膜のものの７倍以上
に達している。
このことは、磁気目盛の構成として強磁体と非
磁性体の組合わせが最も効果的であつて、特開昭
58−7517号あるいは、特開昭57−16309号に開示
されている強磁性体同志の組合わせよりすぐれて
いることを示している。
また、第２表より、冷間矯正を組合わせるとさ
らに強磁性化が進み、その結果センサーの往復で
の出力差、すなわちヒステリシスが減少する効果
があつて、磁気目盛に一層好適となる。
さらに、冷間矯正は材料の寸法を変えず塑性変
形を加えることができ、その加工荷重も比較的小
さいからかなり太径のものにも適用できる利点も
ある。
また、本実施例においては、炭酸ガスレーザに
より加熱処理を施したが、要は所定の領域を素材
の融点以上に、局所的に加熱することが要件であ
り、他の電子ビームの如き粒子線あるいは通電加
熱によつても同一の効果が得られることは言うま
でもない。
またさらに、本実施例では棒材を引抜き、矯正
し、表面を円周上に帯状に目盛を付与する例を示
したが、棒状以外の板材や管材でも全く同様であ
り、ただそれぞれの材料形状に応じて圧延その他
の加工法を選択すれば同じ効果が得られることは
言うまでもない。また目盛形状も任意の形状が可
能である。
そして次に、本発明を適用してなる磁気スケー
ルを有するピストンロツドの具体的な変位検出装
置の一実施例を第２図、第３図に示し、本発明に
より奏される効果を説明する。
第２図に示すように、流体圧ピストンシリンダ
２１は、シリンダ２２と、これに挿入されたピス
トン２３と、これに直結されたピストンロツド１
１とからなる。このピストンロツド１１は前記第
１図図示実施例と同一に形成され、目盛としての
磁気的変質部１２のピツチはＰ、非変質部１３の
幅はＱ（Ｑ＝P/2）とされている。ピストンロツ
ド１１の外周面に一定の間隙を保持させて、且つ
軸方向にδずらして、２つの磁気センサー２Ａ，
２Ｂが配設されている。このように２つのセンサ
ーをずらして配置するのは、ピストンロツド１１
の変位方向を検知するためであり、δは次式(1)を
満足するように定められる。
δ＝Ｐ／４（2n＋１） ……(1)
ここで、ｎ＝０、１、２、…
また、磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される
信号SA，SBは、第４図ａに示す正弦波状のもの
となつており、これらの信号は第３図に示すよう
に波形整形回路２４に入力されている。ここで波
形整形された信号S′A，S′Bは第４図ｂに示す矩形
波状のものとなり、一方は直接変位方向弁別回路
２６に入力され、他方はパルス発生回路２５に入
力され、ここにおいて第４図ｃに示すパルス信号
SAPが形成される。このパルス信号SAPは変位方向
弁別回路２６において、単極性の信号S′APとさ
れ、変位方向弁別信号Ｄとともにパルス計数回路
２７に入力されている。パルス計数回路２７は前
記パルス信号S′APを変位方向弁別信号Ｄに基づい
て加算又は減算計数し、ピストンロツド１１の変
位量Ｘを出力するようになつている。
このように構成される変位検出装置にあつて、
磁気センサー２Ａ，２Ｂから出力される信号SA，
SBの振幅中心は、通常、第４図ａに示すように零
レベルからεだけずれたものとなつている。した
がつて、零レベルを基準に波形整形回路２４にお
いて波形整形された信号S′Aは、第４図ｂに示す
ように、ピツチｐは同じであるが、これに対する
矩形波の谷長ｑはεに応じて変化してしまうこと
になる。いま、信号SAの振幅をａとすると、q/p
比は次式(2)により表わすことができる。
ｑ／ｐ＝１／２−１／π・ε／ａ ……(2)
つまり、ａが一定であるとすれば、εが大きい
程パルス信号S′APのパルス周期は、第４図ｃに示
すように不揃いとなつてしまう。その結果、変位
量Ｘの検出分解能、即ち検出精度が悪くなるとい
うことになるのである。
ところが、本実施例によれば、従来の磁気スケ
ールに比べて振幅ａが約７倍以上になることか
ら、(2)式において、｜ε／ａ｜＜＜π／２となり、実
質
的にｑ／ｐ≒1/2となる。したがつて、ｑ／ｐ比
が大幅に改善され、検出精度が向上されるという
効果が得られるのである。[Table] As is clear from Table 2, cold drawing with an area reduction of 5% or more significantly increases the tensile strength, making it suitable for piston rods, and the magnetic permeability is approximately 20.
It has become a ferromagnetic material. Also, the area reduction rate is 20%
When we measured the above using a magnetic sensor, we were able to obtain an output signal of over 600mV from peak to peak. This value is comparable to that of the above-mentioned void type, and is more than seven times that of the conventional plated thin film. This means that the combination of ferromagnetic material and non-magnetic material is the most effective for magnetic scale construction.
This shows that it is superior to the combination of ferromagnetic materials disclosed in No. 58-7517 or JP-A-57-16309. Furthermore, from Table 2, when cold straightening is combined, ferromagnetization further progresses, and as a result, there is an effect of reducing the output difference between reciprocations of the sensor, that is, hysteresis, making it more suitable for magnetic scales. Furthermore, cold straightening can apply plastic deformation without changing the dimensions of the material, and since the processing load is relatively small, it also has the advantage of being applicable to materials with fairly large diameters. In addition, in this example, heat treatment was performed using a carbon dioxide laser, but the key point is to locally heat a predetermined area to a temperature higher than the melting point of the material, and other particle beams such as electron beams or It goes without saying that the same effect can be obtained by heating with electricity. Furthermore, although this example shows an example in which a bar is pulled out, straightened, and scales are given to the surface in a band shape on the circumference, the same is true for plates and pipes other than bar-shaped materials, but the shape of each material is different. It goes without saying that the same effect can be obtained by selecting rolling or other processing methods depending on the situation. Moreover, any shape of the scale is possible. Next, a specific embodiment of a displacement detecting device for a piston rod having a magnetic scale to which the present invention is applied is shown in FIGS. 2 and 3, and the effects achieved by the present invention will be explained. As shown in FIG. 2, the hydraulic piston cylinder 21 includes a cylinder 22, a piston 23 inserted therein, and a piston rod 1 directly connected to the cylinder 22.
Consists of 1. This piston rod 11 is formed in the same manner as the embodiment shown in FIG. 1, and the pitch of the magnetically altered portion 12 as a scale is P, and the width of the non-altered portion 13 is Q (Q=P/2). Two magnetic sensors 2A,
2B is installed. The reason why the two sensors are arranged in a staggered manner is because the piston rod 11
This is to detect the direction of displacement of δ, and δ is determined to satisfy the following equation (1). δ=P/4(2n+1)...(1) Here, n=0, 1, 2,... Also, the signals S A and S B output from the magnetic sensors 2A and 2B are shown in Figure 4a. These signals are sinusoidal, and are input to a waveform shaping circuit 24 as shown in FIG. Here, the waveform-shaped signals S' A and S' B have a rectangular waveform as shown in FIG. The pulse signal shown in Fig. 4c in
SAP is formed. This pulse signal S AP is converted into a unipolar signal S' AP by the displacement direction discrimination circuit 26, and is input to the pulse counting circuit 27 together with the displacement direction discrimination signal D. The pulse counting circuit 27 adds or subtracts the pulse signal S' AP based on the displacement direction discrimination signal D, and outputs the displacement amount X of the piston rod 11. In the displacement detection device configured in this way,
Signals S A output from the magnetic sensors 2A and 2B,
The amplitude center of S B is usually shifted by ε from the zero level, as shown in FIG. 4a. Therefore, as shown in FIG. 4b, the pitch p of the signal S' A whose waveform has been shaped by the waveform shaping circuit 24 with reference to the zero level is the same, but the valley length q of the rectangular wave is It will change depending on ε. Now, if the amplitude of signal S A is a, then q/p
The ratio can be expressed by the following equation (2). q/p=1/2-1/π・ε/a...(2) In other words, if a is constant, the larger ε is, the pulse period of the pulse signal S' AP becomes as shown in Figure 4c. As shown, it becomes irregular. As a result, the detection resolution of the displacement amount X, that is, the detection accuracy deteriorates. However, according to this embodiment, the amplitude a is about seven times or more compared to the conventional magnetic scale, so in equation (2), |ε/a|<<π/2, and in effect, q /p≒1/2. Therefore, the effect that the q/p ratio is significantly improved and the detection accuracy is improved can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明磁気目盛を付設したピストンロ
ツドを一部断面で示した側面図、第２図乃至第４
図は同ロツドを有する変位検出装置の一例につい
てその構造作用を示す説明図である。
図中、１：基体、２：非磁性体、３：磁気セン
サー。
FIG. 1 is a partially sectional side view of a piston rod equipped with a magnetic scale according to the present invention, and FIGS.
The figure is an explanatory diagram showing the structure and operation of an example of a displacement detection device having the same rod. In the figure, 1: base, 2: non-magnetic material, 3: magnetic sensor.