JPH02502403A - 距離又は回転角を検出するための装置 - Google Patents
距離又は回転角を検出するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
距離又は回転角を検出するための装置
従来の技術
不発FAは請求の範囲第1項に記載された形式の、距離又は回転数を検出するた
めの装置から出発している。
定置の第1の部材上にコイルが設置されており、この第1の部材と!2の部材と
の間でブラインドが運動する形式の装置が既に公知でらる0ブラインドの一上記
コイルに向Aた側及び第2の部冴の、上記コイルに向いた端面の半円状範囲は、
導電性材料から成る層によって被覆されている。コイルに高周波数の交流が流さ
れると、上記の層上に渦電流が発生する。ブラインドの遮蔽作用に基づきブライ
ンドの位置によって測定信号電圧の大きさが規定され、これによりこのブライン
ドに設置された機械部分の位置が表示される。この場合例えば軸受隙間又はブラ
インドのみそすり運動により生じる軸方向移動が渦電流の大きさひ論では測定信
号電圧に影響する。これによって測定電圧特性曲線の偏位が生じ、測定エラーが
発生する。
これに対して、請求の範囲第1項に記載の特徴を備えた本発明による装置は、次
のような利点を有する。
即ち、測定信号はブラインドの軸方向s!!17又はみそすり運動に起因する測
定エラーをほとんど含まな論。さらに軸受隙間及び場合によっては製作誤差が、
測定信号に無視できる程わずかな影響しか及ぼさな論ので、上記装置の製作が簡
単となる。
請求の範囲第2項以下に記to脣徴により、請求の範囲第1項に記載した装置の
有利な槽底及び改良が可能でらる。
図面の説明
図面及び以下の記載につき本発明の笑施例を詳細に説明゛する。
N1図は本発明による装置の縦方向断面図、第2図は第1図による線分1−1に
沿った断面図、第3図はN2図による線分■−■に沿った断面図、第4図及び第
5図はそれぞれ不発EAIでよる装置のさらに別の*施例を示す図である。
冥施例の説明
特に移動ポテンシオメータ又は回転ポテンシオメータどして使用される、距離又
は回転角を検出するための装置が、第1図では符号10によって示されてhる。
この装置10は、互いに一定の間隔aを置いて定置に配置された2つの円板11
.12から形成されて匹る。
円板12の中央に設けられた孔13内へ軸14が突入している。軸14は、図示
されていないが回転運動の規定されるべき機械部分へと通じてbる。両円板11
゜12の間01軸14の端部には半円状のブラインド15が設置されてbる。内
側の端面16即ち円板12の、円板11に向込た端面16にはコイル11が設置
されている。コイル11には高周波数の交流が流される。円板11の内側の端面
18の半円部1儂、導電的な層19によって覆われている。
ブラインド15の、コイル17に向いた端面22には、強磁性材料から成る複数
のストリップ23と非強磁性で導電性の材料から成る複数のストリップ24とが
、ブラインド15の固足個所を中心点として半円状に配置されて^る。異なる2
つの材料から底るストリップ23.24はブラインド15の縁部から中心点まで
規則的な順序で交互に配置されている。この場合ブラインド15は、例えば鉄又
は快削鋼から形成されてもよく、ストリップ24はこのブラインド15上に電気
めっきされている。さらに互いに異なる材料から成るストリップ23.24を、
本発明とは別の幾可学的な配置でブラインド15上へ設置してもより0コイル1
1に高周波数の交流が流されると、コイル11の交流磁界がブラインド15の全
上面に作用を及ぼす。ストリップ24は非強磁性で導電性の材料から底るので、
渦電流効果の作用のみを及ぼされる。それに対してス゛トリップ23は強磁性材
料から成るので、静電誘導効果及び渦電流効果の作用を及ぼさ゛れる。誘導効果
によりコイル11の誘導性が増大され、渦電流効果によりコイル11の誘導性が
減少される。従って、これら2つの効果は対向して働く。さらに周波散り(fT
=コイルITに通電される交流の周波数)が増大するにつれて渦電流効果は増大
するが、透磁性は減少する。コイル11が非強磁性のストリップ24だけに対向
していれば、即ち上記コイル11とストリップ24との間の相互作用が絶縁され
ていれば、渦電流効果のためにコイル11の渦電流抵抗ひ−ては適当な分析回路
における測定電圧UMが軽減される。それに対して上記コイル11が強磁性のス
トリップ23に対して絶縁されて対向して員れば、誘導効果が及ぶ限夕測足電圧
t7Mが増大される。しかし、上記の各効果はコイル11の上面とストリップ2
3もしくは24の上面との間隔すに依存してhる。製作誤差又は軸受隙間によっ
て、ブラインド15の軸方向の移動もしくはみそすり運動が生ぜしめられ、回転
運動中に上記の間隔すが変化する。間隔すの変化即ちエアギャップの変化によっ
てのみ、誘導効果もしくは渦電流効果のために測定電゛圧UMが変化する。しか
しこのような測定電圧UMは、誘導効果及び渦電流効果の作用が及ぼされるさい
に直線的に間*bに依存して変化するわけではなく、制御されずに増大もしくは
軽減する。そO1M来誤オワた測定信号が得られる。測定のために搬送周波数′
τが所望されるさいに対向して働く効果が互いにほぼ相殺し合うように両ストリ
ップ23.24が形成されると、ブラインド15の軸方向移動により住する測定
エラーがほぼ完全に排除される。そのために特にストリップの形状、材料もしく
は強度が通電される交流の周波数に依存して定められており、その結果、ブライ
ンド15の軸方向移動時にもコイル11の抵抗値が全く変化しな込か又は無視で
きる程わずかしか変化しな匹。
それによって無接触で作動する装置が得られ、この装置の測定電圧0Mはブライ
ンド15の軸方向移動又はみそすり運動により影響を受けることがなり、特に誘
導効果により生ぜしめられた電圧は、渦を流効果と1複されることによって排除
される。
軸14の回転運動時にか^で、測定信号電圧は生ぜしめられた渦電流の大′@す
に依存してお夕、この渦電流は円板11上の層19の表面積によって規定される
。
円板11上の金属製の層19がブラインド15により覆われると、この層19の
、ブラインド15により覆われた面上には全く渦電流が発生しな論か、又は無視
転によって、ブラインド15の接線方向の位置及び測定信号電圧の大きさが規定
される。
さらに、ブラインド15の、コイル11とは逆の側にストリップ23.24を設
置してもよL”oシかしこの場合、ブラインド15の、コイル11に向りた@妙
;非導電性の材料、例えばプラスチック又はセラミックから形成されねばなうな
^。特に温度作用による付W的な測定エラーを補償するために、ただ1つのコイ
ル11の代わりに、差動回路内で互^に接続された2つのコイルが円板12の端
面16上に設置されてもよhoさらzで第4図に示されたように、ただ強磁性材
料からのみ底る層30がブラインド15a上に設置されてもよ^。この場会;イ
ル11は搬送周波数fT2により駆動されてお夕、渦電流効果と誘導効果とが互
いに相殺し合っている。上記搬送周波数72の大きさは強磁性材料の電気的な特
性に依存して藝る。
さらに装[10は直線的な運動の規定のために形成されてもよ−、このために第
5図では担体35が示されており、この担体35の、コイル36に向いた上面3
1は導電性の材料により覆われて匹るか、もしくは上記担体35自体が導電性の
材料から製作されている。
ブラインド15に等しめ作用を及ぼす測定部材38が、図示されてhない機械部
分に結合されており、がっ担体35とコイル36との間で運動している。上記測
定部材38の、コイル36に向いた上面39はブラインド15の上面のよプに、
強磁性材料及び非強磁性で導電性の材料から成るストリップ又はそれに相当する
部材によって覆われて論る。このような装置の測定原理は即に上述した測定原理
と同様である。
国際調査報告
国際調査特告
Claims (8)
- 1.距離又は回転角を検出するための装置(10)てあつて、少なくとも1つの コイル(17)が第1の部材(12)に設けられており、第2の部材(11)が 設けられて6l、機械部分に設置されかつ前記両部材(11、12)の間で第1 の部材(12)に対して運動するプラインド(15)が設けられている形式のも のにおいて、非強磁性で導電性の材料から成る範囲(24)と、強磁性材料から 成る範囲(23)とが上記ブラインド(15)上に交互に配置されており、それ によつて周波数(fT)を有する交流がコイル(17)に通電されたさいに、プ ラインド(15)の軸方向の変動により生じる誘導効果と渦電流効果とが電気的 な作用の点で互いに補償されることを特徴とする、距離又は回転角を検出するた めの装置。
- 2.距離又は回転角を検出するための装置(10)であつて、少なくとも1つの コイル(17)が第1の部材(12)に設けられており、第2の部材(11)が 設けられており、機械部分に設置されかつ前記両部材(11,12)の間で第1 の部材(12)に対して運動するブラインド(15)が設けられている形式のも のにおいて、強磁性材料(30)がプラインド(15a)上に配置されており、 周波数(fT)を有する交流によつてコイル(17)が通電されるようにたつて おり、プラインド(15a)の軸方向の変動により上記材料(30)上に生じる 誘導効果と渦電流効果との対立する両効果が電気的な作用の点で互いに補償され ることを特徴とする、距離又は回転角を検出するための装置。
- 3.両範囲(23,24)がプラインド(15)の回転中心点に対して同心的に 規則的な順序で交互に延びていることを特徴とする請求の範囲第1項記載の装置 。
- 4.ブラインド(15)の、コイル(17)とは逆の端面が範囲(23,24) に分割されており、上記プラインド(15)の、上記コイル(17)に向いた端 面が非導電性の材料から形成されていることを特徴とする請求の範囲第1項から 第3項までのいずれか1項記載の装置。
- 5.ブラインド(15)の、コイル(17)に向いた端面が範囲(23,24) に分割されていることを特徴とする請求の範囲第1項から第3項までのいずれか 1項記載の装置。
- 6.両部材(11,12)が円板状に形成されており、装置(10)が回転角の 規定に役立つことを特徴とする請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1項 記載の装置。
- 7.両部材(11,12)がプレート状に形成されており、装置(10)が直線 的な運動の規定に役立つことを特徴とする請求の範囲第1項から第6項までのい ずれか1項記載の装置。
- 8.差動回路内で互いに接続された2つのコイルが、部材(12)上に設置され ていることを特徴とする請求の範囲第1項から第7項までのいずれか1項記載の 装置。
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