JPH029681B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、回転軸位置を無接触で検出する位
置検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a position detection device that detects the position of a rotating shaft without contact.
第１図及び第２図はこの発明を適用することが
できる位置検出器の一例を示すものであり、交流
電源１によつて励磁される１次コイル２を有して
おり、この１次コイル２には軸３の回転によつて
エンドレスに回転する長形状の磁性材料（たとえ
ば鉄）で成る磁路片４が回転軸に対向して設けら
れている。そして、磁路片４の回転円周部に沿つ
て柱状の固定磁路部材５Ａ〜５Ｈが配設されてい
ると共に、これら固定磁路部材５Ａ〜５Ｈにはそ
れぞれ２次コイル６Ａ〜６Ｈが巻回されており、
それら各コイル６Ａ〜６Ｈの一端が共通に接続さ
れると共に、各コイル６Ａ〜６Ｈの他端が信号出
力端子７Ａ〜７Ｈとなつている。なお、固定磁路
部材５Ａ〜５Ｈと１次コイル２を巻回する部分と
は、鉄等の磁性材料で成る円板状の基盤８で構成
されている。 1 and 2 show an example of a position detector to which the present invention can be applied, and has a primary coil 2 excited by an AC power source 1. 2 is provided with a magnetic path piece 4 made of an elongated magnetic material (for example iron) that rotates endlessly as the shaft 3 rotates, facing the rotation shaft. Column-shaped fixed magnetic path members 5A to 5H are arranged along the rotating circumferential portion of the magnetic path piece 4, and secondary coils 6A to 6H are wound around these fixed magnetic path members 5A to 5H, respectively. It is being passed around.
One end of each of the coils 6A to 6H is connected in common, and the other end of each of the coils 6A to 6H serves as a signal output terminal 7A to 7H. Note that the fixed magnetic path members 5A to 5H and the portion around which the primary coil 2 is wound are constituted by a disk-shaped base 8 made of a magnetic material such as iron.
このような構造において、交流電源１で励磁さ
れる１次コイル２の電磁誘導は磁路片４を経て、
磁路片４に最も近接した２次コイルに最も多く伝
達されるので、信号端子７Ａ〜７Ｈの各出力レベ
ルを検出し、最大レベルの端子を検出することに
よつて磁路片４の回転位置を検出することができ
る。したがつて、軸３の回転位置を検出すること
ができるのである。 In such a structure, the electromagnetic induction of the primary coil 2 excited by the AC power source 1 passes through the magnetic path piece 4,
Since the largest amount of signal is transmitted to the secondary coil closest to the magnetic path piece 4, the rotational position of the magnetic path piece 4 can be determined by detecting each output level of the signal terminals 7A to 7H and detecting the terminal with the maximum level. can be detected. Therefore, the rotational position of the shaft 3 can be detected.
このように、第１図及び第２図に示す検出器に
よれば、検出器に連結された軸３の回転に対する
位置を検出することができるが、複数箇所の位置
を同時に検出したり、位置検出の桁数を高めるた
めにこれら検出器を複数個用意し、位置検出を行
なうことが考えられている。このような場合、第
１図及び第２図に示した位置検出器を複数個電気
的に接続する必要があるが、その回路結線は従来
第３図のように行なつていた。なお、ここでは位
置検出器を２個１１，１２用いる場合を例に挙げ
て説明する。検出器１１は１次コイル２１及び２
次コイル６１，６１Ａ〜６１Ｈを有し、検出器１
２は１次コイル２２及び２次コイル６２，６２Ａ
〜６２Ｈを有しており、２次コイル６１Ａ〜６１
Ｈの各出力には逆流防止用のダイオードＤ１Ａ〜
Ｄ１Ｈが接続されており、２次コイル６２Ａ〜６
２Ｈにも逆流防止用のダイオードＤ２Ａ〜Ｄ２Ｈ
がそれぞれ接続されている。そして、検出器１１
及び１２の各１番目の２次コイル６１Ａ及び６２
Ａに接続されたダイオードＤ１Ａ及びダイオード
Ｄ２Ａの各カソード端子が接続されて出力LAと
なつており、以下同様に各検出器の同番目の２次
コイル６１Ｂ〜６１Ｈ及び６２Ｂ〜６２Ｈのダイ
オードＤ１Ｂ〜Ｄ１Ｈ及びＤ２Ｂ〜Ｄ２Ｈの各カ
ソードが接続され、それぞれ出力LB〜LHとなつ
ている。なお、２次コイル６１Ａ〜６１Ｈ及び６
２Ａ〜６２Ｈの各一端は共通線として接続されて
おり、出力LA，LB，…LHに対して２次コイル
６１Ａ及び６２Ａ，６１Ｂ及び６２Ｂ，…６１Ｈ
及び６２Ｈがそれぞれ並列接続されるようになつ
ている。 As described above, the detector shown in FIGS. 1 and 2 can detect the position relative to the rotation of the shaft 3 connected to the detector. In order to increase the number of digits of detection, it has been considered to prepare a plurality of these detectors and perform position detection. In such a case, it is necessary to electrically connect a plurality of position detectors shown in FIGS. 1 and 2, but the circuit connection has conventionally been performed as shown in FIG. 3. Here, an example will be explained in which two position detectors 11 and 12 are used. The detector 11 has primary coils 21 and 2
It has secondary coils 61, 61A to 61H, and the detector 1
2 is the primary coil 22 and the secondary coil 62, 62A
~62H, and secondary coils 61A~61
Each output of H has a diode D1A~ for backflow prevention.
D1H is connected, and the secondary coils 62A to 6
2H also has diodes D2A to D2H for backflow prevention.
are connected to each other. And the detector 11
and 12 first secondary coils 61A and 62
The cathode terminals of the diode D1A and the diode D2A connected to A are connected to form the output LA, and similarly, the diodes D1B to D1H of the secondary coils 61B to 61H and 62B to 62H of the same number of each detector are connected. The cathodes of D2B to D2H are connected to each other, and outputs LB to LH, respectively. In addition, the secondary coils 61A to 61H and 6
One end of each of 2A to 62H is connected as a common line, and the secondary coils 61A and 62A, 61B and 62B, ...61H are connected to the outputs LA, LB, ...LH.
and 62H are connected in parallel.
このような構成において、検出器１１及び１２
の１次コイル２１及び２２には時分割で励磁信号
Ｇ１及びＧ２が入力されるようになつており、た
とえば１次コイル２１に励磁信号Ｇ１が入力され
た時に、検出器１１の磁路片がたとえば３番目の
２次コイル６１Ｃ位置にある場合にはダイオード
Ｄ１Ｃから電磁誘導信号が出力される。この出力
信号LCは検出器１２側のダイオードＤ２Ｃで逆
流防止されるので、並列接続されている検出器１
２の２次コイル６２Ｃには電流が流れず、ダイオ
ードＤ１Ｃの出力がそのまま検出信号LCとして
取り出されるのである。かくして、検出器１１に
対する励磁信号Ｇ１に対応して出力される検知信
号LCから、検出器１１の軸位置がコイル６１Ｃ
位置にあることが検知されることになる。また、
検出器１２に対して励磁信号Ｇ２が時分割で入力
される場合も同様であり、磁路片がたとえば１番
目のコイル６２Ａ位置にある場合にはダイオード
Ｄ２Ａを経て電磁誘導信号が出力されるが、ダイ
オードＤ１Ａの逆流防止作用によつて検出器１１
の２次コイルＤ１Ａには流入しない。したがつ
て、信号LAが位置検出信号として取り出される。
他のコイルについても全く同様であり、検出器を
更に多く接続した場合も同様である。 In such a configuration, the detectors 11 and 12
The excitation signals G1 and G2 are input to the primary coils 21 and 22 in a time-sharing manner. For example, when the excitation signal G1 is input to the primary coil 21, the magnetic path piece of the detector 11 is For example, when the third secondary coil 61C is located, an electromagnetic induction signal is output from the diode D1C. This output signal LC is prevented from flowing backward by the diode D2C on the detector 12 side, so the detector 1 connected in parallel
No current flows through the second secondary coil 62C, and the output of the diode D1C is directly taken out as the detection signal LC. Thus, from the detection signal LC output in response to the excitation signal G1 to the detector 11, the axial position of the detector 11 is determined to be the coil 61C.
The location will be detected. Also,
The same applies when the excitation signal G2 is inputted to the detector 12 in a time-division manner, and when the magnetic path piece is at the first coil 62A position, for example, an electromagnetic induction signal is outputted via the diode D2A. , the detector 11 due to the backflow prevention effect of the diode D1A.
does not flow into the secondary coil D1A. Therefore, the signal LA is taken out as a position detection signal.
The same applies to other coils, and the same applies when more detectors are connected.
このように、従来の位置検出装置では各検出器
の２次コイル側にそれぞれダイオードを接続し、
並列接続された他の検出器の２次コイルの影響が
出ないような逆流防止作用を行なつているので、
各検出器の２次コイルの数だけダイオードを必要
とし、そのコストアツプが問題になると共に、製
造工程が複雑になるといつた欠点があつた。よつ
て、この発明の目的は上述の如き問題・欠点のな
い位置検出装置を提供することにあり、小型で安
価な位置検出装置を提供するものである。 In this way, in conventional position detection devices, a diode is connected to the secondary coil side of each detector,
It has a backflow prevention effect that prevents the influence of the secondary coils of other detectors connected in parallel.
This method requires as many diodes as the number of secondary coils in each detector, which raises the problem of increased costs and has the drawbacks of complicating the manufacturing process. Therefore, an object of the present invention is to provide a position detection device that does not have the above-mentioned problems and drawbacks, and provides a small and inexpensive position detection device.
以下にこの発明を説明する。 This invention will be explained below.
この発明では、上述した第１図及び第２図に示
すような検出器を複数個用いて位置検出装置を構
成するようにしており、これら検出器の間の電気
接続を第４図に示すようにしている。なお、ここ
では検出器を２個用いて位置検出装置を構成する
場合について説明する。 In this invention, a position detection device is constructed using a plurality of detectors as shown in FIGS. 1 and 2, and the electrical connections between these detectors are as shown in FIG. I have to. Note that here, a case will be described in which a position detection device is configured using two detectors.
この発明は、第３図に対応させて第４図に示す
ように、検出器１１の２次コイル６１Ａと検出器
１２の２次コイル６２Ａとを直列に接続し、検出
器１１の２次コイル６１Ｂと検出器１２の２次コ
イル６２Ｂとを直列に接続し、以下同様に検出器
１１の２次コイル６１Ｃ〜６１Ｈと検出器１２の
２次コイル６２Ｃ〜６２Ｈをそれぞれ直列に接続
し、各直列接続コイルの一端、つまりコイル６２
Ａ〜６２Ｈの下端子を共通に接続すると共に、各
直列接続コイルの他端、つまりコイル６１Ａ〜６
１Ｈの上端子を位置信号LA〜LHの出力として
いる。 As shown in FIG. 4 corresponding to FIG. 3, this invention connects the secondary coil 61A of the detector 11 and the secondary coil 62A of the detector 12 in series, and 61B and the secondary coil 62B of the detector 12 are connected in series, and in the same way, the secondary coils 61C to 61H of the detector 11 and the secondary coils 62C to 62H of the detector 12 are connected in series, respectively. One end of the connection coil, that is, the coil 62
The lower terminals of A to 62H are connected in common, and the other ends of each series-connected coil, that is, coils 61A to 6
The upper terminal of 1H is used as the output for position signals LA to LH.
このような構成において、その動作を第５図Ａ
〜Ｊのタイミングチヤートを参照して説明する。 In such a configuration, its operation is shown in Fig. 5A.
This will be explained with reference to the timing charts of ~J.
検出器１１及び１２に第５図Ａ及びＢに示すよ
うな時分割のタイミングT1，T2で励磁信号Ｇ１，
Ｇ２が入力されると、励磁信号Ｇ１が入力される
タイミングT1では、検出器１１の磁路片が２次
コイル６１Ａ〜６１Ｈに最も近接している位置で
電磁誘導信号が最大値となり、たとえば２次コイ
ル６１Ｂがこれに該当する場合には同図Ｄに示す
ような位置信号LBが出力される。ここにおいて、
検出器１１の２次コイル６１Ａ〜６１Ｈと検出器
１２の２次コイル６２Ａ〜６２Ｈとは直列に接続
されており、２次コイル６１Ｂの電磁誘導信号は
２次コイル６２Ｂに伝達されるが、電気的に短絡
されて信号レベルが０となることはない。つま
り、２次コイル６２Ｂを経て共通接続線に電流が
流れる分だけレベルは下降するが、レベル検出器
によつてそのレベルを検出することは可能であ
る。また、励磁信号Ｇ２が入力されるタイミング
T2では、検出器１２の磁路片が２次コイル６２
Ａ〜６２Ｈに最も近接している位置での電磁誘導
信号が最大値となり、たとえば２次コイル６２Ｄ
がこれに該当する場合には第５図Ｆに示すような
位置信号LDが出力される。 The excitation signals G1 ,
When G2 is input, at timing T1 when the excitation signal G1 is input, the electromagnetic induction signal reaches its maximum value at the position where the magnetic path piece of the detector 11 is closest to the secondary coils 61A to 61H, for example. If this applies to the secondary coil 61B, a position signal LB as shown in D in the figure is output. put it here,
The secondary coils 61A to 61H of the detector 11 and the secondary coils 62A to 62H of the detector 12 are connected in series, and the electromagnetic induction signal of the secondary coil 61B is transmitted to the secondary coil 62B. The signal level will not become 0 due to short circuit. In other words, the level decreases by the amount of current flowing through the secondary coil 62B and into the common connection line, but it is possible to detect this level with a level detector. Also, the timing at which the excitation signal G2 is input
At T 2 , the magnetic path piece of the detector 12 connects to the secondary coil 62.
The electromagnetic induction signal at the position closest to A to 62H has the maximum value, for example, the secondary coil 62D
If this applies, a position signal LD as shown in FIG. 5F is output.
このように、各検出器１１及び１２の２次コイ
ル６１Ａ〜６１Ｈ及び６２Ａ〜６２Ｈを直列に接
続すると共に、２つの検出器１１及び１２に対し
て時分割的に励磁信号Ｇ１及びＧ２を与えるよう
にしているので、励磁信号Ｇ１，Ｇ２が入力され
るタイミングにおいて、検出器１１及び１２はそ
れぞれの軸位置を検出することができるのであ
る。第５図ＧはタイミングT2において、検出器
１２の軸位置がコイル６２Ｅ位置にあることを、
同図ＪはタイミングT1において、検出器１１の
軸位置がコイル６１Ｈ位置にあることをそれぞれ
示している。 In this way, the secondary coils 61A to 61H and 62A to 62H of each detector 11 and 12 are connected in series, and the excitation signals G1 and G2 are applied to the two detectors 11 and 12 in a time-sharing manner. Therefore, the detectors 11 and 12 can detect the respective axis positions at the timing when the excitation signals G1 and G2 are input. FIG. 5G shows that the axis position of the detector 12 is at the coil 62E position at timing T2 .
J in the figure shows that the axial position of the detector 11 is at the coil 61H position at timing T1 .
ところで、第６図は検出器を４個用いて位置検
出装置を構成する場合の概略結線図を示すもので
あり、各検出器１１〜１４の２次コイルの対応す
る２次コイルを直列に接続し、各直列接続コイル
の一端を共通に接続すると共に、各直列接続コイ
ルの他端を位置信号LXの出力とするようにして
いる。このように、各検出器の各２次コイルを対
応する順番にそれぞれ直列に接続することによ
り、第４図に示すような位置検出を同様にして行
なうことができるのである。また、第７図Ａ〜Ｈ
は検出器をｍ個用いた場合の、励磁信号Ｇ１〜
Gmに対する検出信号LA〜LHのタイミングチヤ
ートの例を示すものである。すなわち、検出器に
T1〜Tmのタイミングで励磁信号Ｇ１〜Gmを入
力することにより、各検出器からの位置信号が同
図Ｅ〜Ｈに示すようなタイミングで出力される様
子を示している。 By the way, FIG. 6 shows a schematic wiring diagram when a position detection device is configured using four detectors, and the corresponding secondary coils of the secondary coils of each detector 11 to 14 are connected in series. However, one end of each series-connected coil is connected in common, and the other end of each series-connected coil is used as an output of the position signal LX. In this way, by connecting the secondary coils of each detector in series in the corresponding order, position detection as shown in FIG. 4 can be performed in the same manner. Also, Figure 7 A to H
is the excitation signal G1~ when m detectors are used
An example of a timing chart of detection signals LA to LH with respect to Gm is shown. That is, on the detector
This figure shows how by inputting the excitation signals G1 to Gm at the timings T1 to Tm, the position signals from each detector are outputted at the timings shown in E to H of the figure.
以上のようにこの発明の位置検出装置によれ
ば、複数個の検出器の各２次コイルをそれぞれ直
列に接続し、その直列接続線の一端を共通に接続
すると共に、他端を位置信号の出力としており、
かつ各検出器に励磁信号を時分割で入力するよう
にしているので、逆流防止用のダイオードを接続
しなくても確実に位置を検出することが可能とな
る。 As described above, according to the position detection device of the present invention, each of the secondary coils of a plurality of detectors is connected in series, one end of the series connection wire is connected in common, and the other end is connected to the position signal. The output is
In addition, since the excitation signal is input to each detector in a time-division manner, it is possible to reliably detect the position without connecting a diode for preventing backflow.
なお、上述では検出器の２次コイルの数を８個
としているがこの２次コイルの数は任意であり、
位置検出装置を構成する検出器の数も２個を例に
挙げて説明したが、任意の数の検出器で構成する
ことが可能である。 Although the number of secondary coils in the detector is eight in the above description, the number of secondary coils is arbitrary.
Although the number of detectors constituting the position detecting device has been described using an example of two, it is possible to configure the position detecting device with an arbitrary number of detectors.
第１図はこの発明を適用することができる検出
器の概略構造を示す平面図、第２図はその−
における断面図、第３図は従来の位置検出装置の
結線図、第４図はこの発明の結線図、第５図Ａ〜
Ｊはその動作例を示すタイミングチヤート、第６
図はこの発明による他の結線の様子を示す図、第
７図Ａ〜Ｈはこの発明の他の動作例を示すタイミ
ングチヤートである。
１……交流電源、２，６１Ａ〜６１Ｈ，６２Ａ
〜６２Ｈ……２次コイル、３……軸、４……磁路
片、５Ａ〜５Ｈ……固定磁路部材、８……基盤、
１１，１２……検出器、Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈ，Ｄ２Ａ
〜Ｄ２Ｈ……ダイオード。
FIG. 1 is a plan view showing the schematic structure of a detector to which the present invention can be applied, and FIG.
FIG. 3 is a wiring diagram of a conventional position detection device, FIG. 4 is a wiring diagram of the present invention, and FIGS.
J is a timing chart showing an example of its operation, No. 6
The figure shows another example of the wiring connection according to the invention, and FIGS. 7A to 7H are timing charts showing other examples of the operation of the invention. 1...AC power supply, 2,61A to 61H, 62A
~62H...Secondary coil, 3...Shaft, 4...Magnetic path piece, 5A~5H...Fixed magnetic path member, 8...Base,
11, 12...Detector, D1A to D1H, D2A
~D2H...diode.
Claims (1)
れた１個の１次コイルと、前記磁路片の回転円周
部に沿つて配設されたｎ（≧２）個の２次コイル
とで成る検出器をｍ（≧２）個具え、前記各検出
器の１、２、…、ｎ番目の２次コイルをそれぞれ
直列に接続すると共に、各直列接続線の一端を共
通線、他端を信号出力線とし、前記各検出器の１
次コイルを時分割で励磁することにより、前記各
磁路片の回転軸に結合された軸位置を前記検出器
毎に検出し得るようにしたことを特徴とする位置
検出装置。1. One primary coil provided facing the rotation axis of a rotatable magnetic path piece, and n (≧2) secondary coils arranged along the rotational circumference of the magnetic path piece. The 1st, 2nd, ..., nth secondary coils of each of the detectors are connected in series, and one end of each series connection line is connected to a common line, The other end is used as a signal output line, and
A position detection device characterized in that the position of a shaft coupled to a rotating shaft of each of the magnetic path pieces can be detected for each of the detectors by time-divisionally exciting a secondary coil.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP13948182A JPS5928603A (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13948182A JPS5928603A (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Position detector |
Publications (2)
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| JPS5928603A JPS5928603A (en) | 1984-02-15 |
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Family
ID=15246252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13948182A Granted JPS5928603A (en) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1982
- 1982-08-11 JP JP13948182A patent/JPS5928603A/en active Granted
Also Published As
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| JPS5928603A (en) | 1984-02-15 |
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