JPH03238315A - 電磁結合型位置センサ - Google Patents
電磁結合型位置センサInfo
- Publication number
- JPH03238315A JPH03238315A JP3528190A JP3528190A JPH03238315A JP H03238315 A JPH03238315 A JP H03238315A JP 3528190 A JP3528190 A JP 3528190A JP 3528190 A JP3528190 A JP 3528190A JP H03238315 A JPH03238315 A JP H03238315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- signal
- comparator
- inputted
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は電磁結合型位置センサに関する。
〈従来の技術〉
電磁結合を利用した位置センサとして、例えば日経ＢＰ
社から発行されている雑誌「日経メカニカルＪ １９８
９年２月２０日号の第４２頁乃至第４４頁に記載されて
いるような電磁誘導の原理を応用したインダクトシンや
、同誌同日号の第４Ｂ頁に記載されているような一定の
ピッチで磁性体が取り付けられたロッドと高周波で駆動
励磁される２個のコイルとを組み合わせたアブソコーダ
が用いられている。
社から発行されている雑誌「日経メカニカルＪ １９８
９年２月２０日号の第４２頁乃至第４４頁に記載されて
いるような電磁誘導の原理を応用したインダクトシンや
、同誌同日号の第４Ｂ頁に記載されているような一定の
ピッチで磁性体が取り付けられたロッドと高周波で駆動
励磁される２個のコイルとを組み合わせたアブソコーダ
が用いられている。
ここで、インダクトシンはスケールとスライダの両方の
線が平行に配置されている場合に一方の線に交流電流を
流すと他方の線に交流電圧が誘起される現象を利用した
ものである。
線が平行に配置されている場合に一方の線に交流電流を
流すと他方の線に交流電圧が誘起される現象を利用した
ものである。
また、アブソコーダはコイルを高周波で励磁しているこ
とによりロッドが移動することを利用して位置を検出す
るものであって、位相は磁性体が１ピツチ分移動する間
に２π変化することから位相を正確に検出することによ
って磁性体のピッチよりもはるかに細かい分解能が得ら
れる。
とによりロッドが移動することを利用して位置を検出す
るものであって、位相は磁性体が１ピツチ分移動する間
に２π変化することから位相を正確に検出することによ
って磁性体のピッチよりもはるかに細かい分解能が得ら
れる。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、電磁結合を利用した従来のこれら位置センサは
、信号処理が難しい、構成が複雑になる等の問題がある
。
、信号処理が難しい、構成が複雑になる等の問題がある
。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、信号処理が比較的容易で、構成も簡単な非接
触の電磁結合型位置センサを提供することにある。
の目的は、信号処理が比較的容易で、構成も簡単な非接
触の電磁結合型位置センサを提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉
上記課題を解決する本発明は、
一定のピッチで複数の矩形パターンが形成された第１の
コイルと、 該第１のコイルと等しいピッチで複数の矩形パターンが
形成され、第１のコイルに対して位相が９０度ずれるよ
うに配置された第２のコイルと、これら第１のコイル及
び第２のコイルを励磁するだめの位相が９０度異なる信
号を出力する励磁信号源と、 前記第１のコイル及び第２のコイルと等しいピッチで複
数の矩形パターンが形成され、これら第１のコイルの一
部及び第２のコイルの一部と重なった状態でこれら第１
のコイル及び第２のコイルの配列方向に沿って移動可能
に配置された第３のコイルと、該第３のコイルから出力
される信号の位相及び回転数を測定する信号測定手段と
を具備したことを特徴とするものである。
コイルと、 該第１のコイルと等しいピッチで複数の矩形パターンが
形成され、第１のコイルに対して位相が９０度ずれるよ
うに配置された第２のコイルと、これら第１のコイル及
び第２のコイルを励磁するだめの位相が９０度異なる信
号を出力する励磁信号源と、 前記第１のコイル及び第２のコイルと等しいピッチで複
数の矩形パターンが形成され、これら第１のコイルの一
部及び第２のコイルの一部と重なった状態でこれら第１
のコイル及び第２のコイルの配列方向に沿って移動可能
に配置された第３のコイルと、該第３のコイルから出力
される信号の位相及び回転数を測定する信号測定手段と
を具備したことを特徴とするものである。
〈作用〉
本発明の電磁結合型位置センサにおいて、第３のコイル
の位置が１ピツチずれる毎に該第３のコイルから出力さ
れる信号の位相は０から２πまで直線的に変化する。
の位置が１ピツチずれる毎に該第３のコイルから出力さ
れる信号の位相は０から２πまで直線的に変化する。
従って、第３のコイルから出力される信号の位相及び回
転数を測定することにより、第３のコイルの位置を求め
ることができる。
転数を測定することにより、第３のコイルの位置を求め
ることができる。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の原理構成図である。図において、１は
一定のピッチで複数の矩形パターンが形成された第１の
コイルであり、例えば５ｉｎ（ωｔ）の信号で駆動励磁
される。２は該第１のコイル１と等しいピッチで複数の
矩形パターンが形成された第２のコイルであり、第１の
コイル１に対して位相が９０度ずれるように配置されて
いる。該第２のコイル２は例えばＣＯＳ （ωｔ）の信
号で駆動励磁される。これら第１のコイル１及び第２の
コイル２はスケールとして機能するものであり、例えば
プリント基板に配線パターンとして形成される。３は第
１のコイル１及び第２のコイル２と等しいピッチで複数
の矩形パターンが形成された第３のコイルであり、第１
のコイル１の一部及び第２のコイル２の一部と重なった
状態で第１のコイル１及び第２のコイル２の配列方向に
沿って移動可能に配置されている。該第３のコイル３は
検出コイルとして機能するものであり、プリント基板や
フレキシブルプリント基板等に配線パターンとして形成
されて例えば移動可能なヘッド等の移動体の一部に取り
付けられる。
一定のピッチで複数の矩形パターンが形成された第１の
コイルであり、例えば５ｉｎ（ωｔ）の信号で駆動励磁
される。２は該第１のコイル１と等しいピッチで複数の
矩形パターンが形成された第２のコイルであり、第１の
コイル１に対して位相が９０度ずれるように配置されて
いる。該第２のコイル２は例えばＣＯＳ （ωｔ）の信
号で駆動励磁される。これら第１のコイル１及び第２の
コイル２はスケールとして機能するものであり、例えば
プリント基板に配線パターンとして形成される。３は第
１のコイル１及び第２のコイル２と等しいピッチで複数
の矩形パターンが形成された第３のコイルであり、第１
のコイル１の一部及び第２のコイル２の一部と重なった
状態で第１のコイル１及び第２のコイル２の配列方向に
沿って移動可能に配置されている。該第３のコイル３は
検出コイルとして機能するものであり、プリント基板や
フレキシブルプリント基板等に配線パターンとして形成
されて例えば移動可能なヘッド等の移動体の一部に取り
付けられる。
第２図はこの様な構成における第３のコイル３の出力信
号の位相変化図である。即ち、第３のコイル３の位置が
１ピツチ変化する毎に出力信号の位相は０から２πまで
直線的に変化する。
号の位相変化図である。即ち、第３のコイル３の位置が
１ピツチ変化する毎に出力信号の位相は０から２πまで
直線的に変化する。
従って、該第３のコイル３から出力される信号の位相及
び回転数を測定することにより、第３のコイル３の位置
、即ちヘッド等の移動体の位置を求めることができる。
び回転数を測定することにより、第３のコイル３の位置
、即ちヘッド等の移動体の位置を求めることができる。
第３図は本発明の一実施例を示す構成図であり、第１図
と共通する部分には共通の符号を付けてそれらの再説明
は省略する。第４図は第３図の各部の波形図である。４
は励磁信号源であって、第１のコイル１及び第２のコイ
ル２を励磁するための第４図（イ）及び（ロ）のような
位相が９０度異なる信号５ｉｎ（ωｔ）とＣＯＳ （ω
ｔ）を出力する。第３のコイル３の正弦波出力信号はア
ンプ５を介して第４図（ハ）のように増幅された後コン
パレータ６に入力されて矩形波に整形され、位相比較器
７の一方の入力端子に入力される。また、励磁信号源４
から出力される信号５ｉｎ（ωｔ）もコンパレータ８に
入力されて矩形波に整形され、位相比較器７の他方の入
力端子に入力される。該位相比較器７はこれらコンパレ
ータ６．８から入力される矩形波信号相互間の位相差に
応じた第４図（ニ）のようなＰＷＭ（パルス幅変調）信
号を出力する。
と共通する部分には共通の符号を付けてそれらの再説明
は省略する。第４図は第３図の各部の波形図である。４
は励磁信号源であって、第１のコイル１及び第２のコイ
ル２を励磁するための第４図（イ）及び（ロ）のような
位相が９０度異なる信号５ｉｎ（ωｔ）とＣＯＳ （ω
ｔ）を出力する。第３のコイル３の正弦波出力信号はア
ンプ５を介して第４図（ハ）のように増幅された後コン
パレータ６に入力されて矩形波に整形され、位相比較器
７の一方の入力端子に入力される。また、励磁信号源４
から出力される信号５ｉｎ（ωｔ）もコンパレータ８に
入力されて矩形波に整形され、位相比較器７の他方の入
力端子に入力される。該位相比較器７はこれらコンパレ
ータ６．８から入力される矩形波信号相互間の位相差に
応じた第４図（ニ）のようなＰＷＭ（パルス幅変調）信
号を出力する。
この様な構成において、第３のコイル３の変位に伴って
第４図（ニ）のＰＷＭ信号の立ち下がりエツジ位置も移
動する。即ち、該ＰＷＭ信号のパルス幅は第３のコイル
３の１ピツチ内の変位量を表すものである。そこで、該
ＰＷＭ信号のパルス幅を公知のパルス幅測定手段で測定
する。また、第３のコイルが１ピッチ分変位した回数も
図示しないマイクロプロセッサ等でカウントする。そし
て、これらＰＷＭ信号のパルス幅の測定値と第３のコイ
ルが１ピッチ分変位した回数のカウント値とを加算する
ことにより、第１のコイル１及び第２のコイル２で形成
されるスケール全長内における第３のコイル３の位置、
即ちヘッド等の移動体の位置を高い精度で求めることが
できる。
第４図（ニ）のＰＷＭ信号の立ち下がりエツジ位置も移
動する。即ち、該ＰＷＭ信号のパルス幅は第３のコイル
３の１ピツチ内の変位量を表すものである。そこで、該
ＰＷＭ信号のパルス幅を公知のパルス幅測定手段で測定
する。また、第３のコイルが１ピッチ分変位した回数も
図示しないマイクロプロセッサ等でカウントする。そし
て、これらＰＷＭ信号のパルス幅の測定値と第３のコイ
ルが１ピッチ分変位した回数のカウント値とを加算する
ことにより、第１のコイル１及び第２のコイル２で形成
されるスケール全長内における第３のコイル３の位置、
即ちヘッド等の移動体の位置を高い精度で求めることが
できる。
この様に構成される電磁結合型位置センサは、移動体の
位置を非接触で検出できる。
位置を非接触で検出できる。
また、各コイルをプリント基板の配線パターンとして形
成することにより構成が簡単で組み立て易くかつバラツ
キの少ないものが得られる。
成することにより構成が簡単で組み立て易くかつバラツ
キの少ないものが得られる。
また、信号処理回路も公知の回路を用いることによって
比較的簡単に構成できる。
比較的簡単に構成できる。
また、上述実施例は直線位置を検出する例であるが、コ
イルパターンを円形状に配置することにより回転角度を
検出することもできる。
イルパターンを円形状に配置することにより回転角度を
検出することもできる。
この様に構成される電磁結合型位置センサは、記録計の
記録ヘッド等、各種の装置の移動体の位置検出センサと
して用いることができる。
記録ヘッド等、各種の装置の移動体の位置検出センサと
して用いることができる。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば、信号処理
が比較的容易で、構成も簡単な非接触の電磁結合型位置
センサを提供することができる。
が比較的容易で、構成も簡単な非接触の電磁結合型位置
センサを提供することができる。
第１図は本発明の原理構成図、
第２図は第１図の動作説明図、
第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は第３
図の各部の波形図である。 １・・・第１のコイル ２・・・第２のコイル３
・・・第３のコイル（検出コイル）
図の各部の波形図である。 １・・・第１のコイル ２・・・第２のコイル３
・・・第３のコイル（検出コイル）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一定のピッチで複数の矩形パターンが形成された第１の
コイルと、 該第１のコイルと等しいピッチで複数の矩形パターンが
形成され、第１のコイルに対して位相が９０度ずれるよ
うに配置された第２のコイルと、これら第１のコイル及
び第２のコイルを励磁するための位相が９０度異なる信
号を出力する励磁信号源と、 前記第１のコイル及び第２のコイルと等しいピッチで複
数の矩形パターンが形成され、これら第１のコイルの一
部及び第２のコイルの一部と重なった状態でこれら第１
のコイル及び第２のコイルの配列方向に沿って移動可能
に配置された第３のコイルと、 該第３のコイルから出力される信号の位相及び回転数を
測定する信号測定手段とを具備したことを特徴とする電
磁結合型位置センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3528190A JPH03238315A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 電磁結合型位置センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3528190A JPH03238315A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 電磁結合型位置センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238315A true JPH03238315A (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=12437400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3528190A Pending JPH03238315A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 電磁結合型位置センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03238315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169499A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Aisan Ind Co Ltd | 位置センサ |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3528190A patent/JPH03238315A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169499A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Aisan Ind Co Ltd | 位置センサ |
| US8421447B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-04-16 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Position sensor |
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