JPH0147723B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば差動変圧器を用いた変位測定装
置等に適用して好適な可変増幅装置に係り、特に
差動変圧器の可動コアが中心位置よりずれた場合
でも確実に零点調整できる可変増幅装置に関す
る。

一般に、変位測定装置は、第１図および第２図
に示すように交流励磁電源１で励磁される差動変
圧器２の可動コア２ａに変位検出子（図示せず）
を取着し、この可動コア２ａの位置変化によつて
変化する差動接続された２つの２次コイル２ｂ，
２ｃの出力Ａ、ＢをＡ−Ｂの差信号として取出し
た後、交流増幅器３で増幅し測定出力としてい
る。２ｄは差動変圧器２の１次コイルである。

ところで、従来、可動コア２ａが中央位置から
僅かずれた状態で交流増幅器３の出力を零とする
零点調整手段にあつては、第１図のように差動変
圧器２と交流増幅器３との間に２つの１次コイル
４ａ，４ｂを有する零点調整用変圧器４を設け、
コイル２ｂ，２ｃおよび４ａ，４ｂで構成する交
流ブリツジに挿入した可変抵抗５を可変して零点
調整を行ない、また第２図のように差動接続せる
２次コイル２ｂ，２ｃの両端間に固定抵抗５ａ、
可変抵抗５ｂおよび固定抵抗５ｃの直列回路を接
続し、可変抵抗５ｂを可変して零点調整を行なう
ものとがある。

しかし、上記の零点調整手段は、２次コイル２
ｂ，２ｃの両出力Ａ、Ｂの位相が180゜異なつてい
るので、可動コア２ａが中心位置にありかつＡ＝
Ｂのときに位相ずれなく零点調整をすることがで
きるが、可動コア２ａの中心位置がずれた状態で
零点調整を行なうと、直流的にはメータを零に指
示させることができるが、交流的には零とならな
い。その理由は、零点調整によつて２次コイル２
ｂ，２ｃにインピーダンス差を生じ、２次コイル
出力Ａ、Ｂの差信号Ａ−Ｂに不平衡90゜成分が発
生するためである。つまり、可変抵抗５，５ｂの
可変位置により、差動変圧器２の２つの２次コイ
ル２ｂ，２ｃの位相θがtan^-1Ｒ／ωLの式により互 いに逆方向に変化し、２次コイル２ｂ，２ｃ間に
位相差が生ずるので、２次コイル出力Ａ、Ｂの差
信号Ａ−Ｂには不均衡90゜成分が発生し、第３図
の実線で示すように可動コア２ａが本来の中心位
置にあるとき残り電圧Ｅを有し差信号Ａ−Ｂは零
とならない。この結果、信号とノイズとの峻別が
難しく特に90゜成分ノイズの発生によりSN比が悪
化する。また、残り電圧Ｅにより、コア中心付近
の直線性が悪いため微小変位の測定に不向きであ
る。また、位相ずれによつて出力特性が非直線性
となり測定出力に誤差を生ずる欠点がある。

本発明は上記実情にかんがみてなされたもの
で、その目的とするところは、可動コアが中央位
置からずれたことによつて発生する差信号を消去
して確実に零点調整し、よつてSN比の改善され
た高精度の測定を可能とする可変増幅装置を提供
するものである。

以下、本発明の一実施例について第４図を参照
して説明する。同図において１１は交流励磁電源
であつて例えば交流信号発振器を用いる。１２は
交流励磁される１次コイル１２ａ、可動コア１２
ｂおよび差動接続された２つの２次コイル１２
ｃ，１２ｄを有する差動変圧器、１３は２次コイ
ル出力Ａ、Ｂを演算して差信号Ａ−Ｂおよび和信
号Ａ＋Ｂを求める演算回路、１４は零点調整演算
部であつてこれは反転増幅器１４ａの反転入力部
と非反転入力部に接続する抵抗Ｒ１，Ｒ１間に零
点調整用可変抵抗１４ｂを介挿し、この可変抵抗
１４ｂの可変端子に演算回路１３で求めた和信号
を入力して可変調整する構成である。反転増幅器
１４ａの非反転入力部は抵抗Ｒ２を介して接地さ
れ、また反転増幅器１４ａの反転入力部と出力端
との間に抵抗Ｒ２が介挿されている。そして、演
算回路１３の差信号出力端と零点調整演算部１４
の出力端とを差動増幅器１５の入力端にそれぞれ
接続している。

次に、以上のように構成する可変増幅装置の作
用を説明する。交流励磁電源１１より差動変圧器
１２の１次コイル１２ａに交流励磁信号を与える
と、差動接続された２次コイル１２ｃ，１２ｄ側
から出力Ａ、Ｂを生ずる。そこで、この両出力
Ａ、Ｂをそのまま演算回路１３へ入力し、ここで
（Ａ−Ｂ）および（Ａ＋Ｂ）の演算を行なつて差
信号および和信号を求める。このとき、可動コア
１２ｂがコア中心位置よりずれていると、あるレ
ベルを有する差信号が生ずる。

そこで、本装置は、上記演算回路１３で求めた
和信号の入力する可変抵抗１４ｂを可変して差信
号をキヤンセルする。即ち、零点調整用可変抵抗
１４ｂの可動端子が中央位置にあるとき、零点調
整演算部１４の出力は零である。この状態におい
て可変抵抗１４ｂを可変すると、反転増幅器１４
ａからは和信号に対し0゜又は180゜の位相差の信号
が出力する。しかも、零点調整用可変抵抗１４ｂ
の中央位置からずらすと、そのずれに比例して零
点調整演算部１４の増幅度が変化し、それに応じ
た信号が反転増幅器１４ａから出力する。このこ
とは、可変抵抗１４ｂの可変によつて差信号の位
相と逆位相でかつその差信号レベルと等しい信号
を出力することができる。従つて、差動増幅器１
５では差信号と零点調整演算部１４の出力との演
算を行なつて差信号を零とする。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば微調や租調等を行なう場合、第５
図のように反転増幅器１４ａの２入力端間に２つ
の零点調整用抵抗回路Ｒ１１−１４_b1−Ｒ１１，
Ｒ１２−１４_b2−Ｒ１２を並設し、それぞれの零
点調整用可変抵抗１４_b1，１４_b2で可変すると
か、或は第６図のように可変抵抗１４ｂ，１４ｂ
を２個並設し、これらの可変抵抗１４ｂ，１４ｂ
で可変するようにしてもよい。また２つの２次コ
イル１２ｃ，１２ｄの両出力に位相差が生じてい
る場合、第７図のように差動増幅器１５の出力側
に同期検波器１６を設け、同回路１６で差信号を
和信号で同期検波すれば位相差の影響の少ない直
流信号を取り出すことができる。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

以上詳記したように本発明によれば、可動コア
の中央位置ずれによつて生ずる差信号を零点調整
により消去するに際し、差動変圧器の２つの２次
コイルの和信号を用いて差信号と逆位相で差信号
レベルと等しい信号を作り出して差信号を相殺す
るようにしたので、可動コアの零点（中央）位置
付近で残り電圧が生じることなく、従つて、出力
特性の直線性を改善でき、かつ良好なSN比で可
動コアの変位を測定しうる可変増幅装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の零点調整手段を示
す構成図、第３図は従来手段の不具合を説明する
図、第４図は本発明に係る可変増幅装置の一実施
例を示す構成図、第５図および第６図はそれぞれ
本発明の要部の他の例を示す図、第７図は本発明
装置の応用例を示す構成図である。 １１……交流励磁電源、１２……差動変圧器、
１２ｂ……可動コア、１２ｃ，１２ｄ……２次コ
イル、１３……演算回路、１４……零点調整演算
部、１４ａ……反転増幅器、１４ｂ……可変抵
抗、１５……差動増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可動コアの中央位置からのずれによつて生ず
   る差動変圧器の差信号を零点調整によつて消去す
   る装置において、前記差動変圧器の差動接続され
   る２つの２次コイル両出力を用いて前記差信号お
   よび和信号を求める演算回路と、この演算回路か
   ら出力された和信号を用いてこの和信号に対して
   0゜または180゜の位相差でかつ増幅度を可変して前
   記差信号と等しいレベルの信号を出力する零点調
   整演算部とを備え、前記差信号出力を零点調整演
   算部の出力で相殺するようにしたことを特徴とす
   る可変増幅装置。