JPH0349371B2 - - Google Patents
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- JPH0349371B2 JPH0349371B2 JP59219316A JP21931684A JPH0349371B2 JP H0349371 B2 JPH0349371 B2 JP H0349371B2 JP 59219316 A JP59219316 A JP 59219316A JP 21931684 A JP21931684 A JP 21931684A JP H0349371 B2 JPH0349371 B2 JP H0349371B2
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- JP
- Japan
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- pulse
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 44
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、反射波を用いる形式のポテンシヨメ
ータ磁歪の位置検出回路に関する。
ータ磁歪の位置検出回路に関する。
（従来の技術）
従来の磁歪ポテンシヨメータの原理構成図を第
３図に示す。同図において、１は磁歪線で、その
両端には磁歪波を検出する検出コイル２1，２2が
取付けられ、また、その中間には磁歪波を発生さ
せるための摺動自在な駆動コイル２3が配設され
ている。
３図に示す。同図において、１は磁歪線で、その
両端には磁歪波を検出する検出コイル２1，２2が
取付けられ、また、その中間には磁歪波を発生さ
せるための摺動自在な駆動コイル２3が配設され
ている。
この様な構成において、駆動コイル２3を駆動
して歪波を発生させ、その波が両端の検出コイル
に到達するまでの時間を測定すれば、その駆動コ
イルの位置Ｘを求めることができる。
して歪波を発生させ、その波が両端の検出コイル
に到達するまでの時間を測定すれば、その駆動コ
イルの位置Ｘを求めることができる。
しかしながら、この様な構成では、検出コイル
が磁歪線の両端に配設されているので、磁歪線の
長さに対して駆動コイルの可変範囲が狭くなり、
しかもコイルが３個必要であるという問題があつ
た。これに対処するための方式として第４図に示
すような反射波型の磁歪ポテンシヨメータが出現
している。この場合は、駆動コイル２3を磁歪線
１の一端に固定し、検出コイル２1の方を摺動可
能にし、歪波の直接波と反射波の到達時間を測定
することにより検出コイル２1の位置ｘを求める
ことができる。
が磁歪線の両端に配設されているので、磁歪線の
長さに対して駆動コイルの可変範囲が狭くなり、
しかもコイルが３個必要であるという問題があつ
た。これに対処するための方式として第４図に示
すような反射波型の磁歪ポテンシヨメータが出現
している。この場合は、駆動コイル２3を磁歪線
１の一端に固定し、検出コイル２1の方を摺動可
能にし、歪波の直接波と反射波の到達時間を測定
することにより検出コイル２1の位置ｘを求める
ことができる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、この様な反射波型の磁歪ポテンシヨメ
ータにおいては次のような問題がある。駆動コイ
ルを駆動すると、磁歪線には正の山形の波の両側
に負の山形の（正の山形よりも振幅が小さい）波
が付ついた形の歪波が発生して伝播する（第５図
に示す左側の波）。この歪波は磁歪線の他端で反
射するが、その場合の歪波（反射波）は前記直接
波とは位相が反転し振幅が小さくなつた波である
（第５図に示す右側の波）。直接波と反射波の到来
時刻をレベルで検出する方式では、スレツシヨル
ドレベル（第５図に示す＋VTHと−VTH）を大き
くすると、直接波は検出できても反射波の検出が
できなくなる場合がある。そのため、スレツシヨ
ルドレベルは直接波と反射波を確実に検出するた
めに０レベル近傍に設定している。
ータにおいては次のような問題がある。駆動コイ
ルを駆動すると、磁歪線には正の山形の波の両側
に負の山形の（正の山形よりも振幅が小さい）波
が付ついた形の歪波が発生して伝播する（第５図
に示す左側の波）。この歪波は磁歪線の他端で反
射するが、その場合の歪波（反射波）は前記直接
波とは位相が反転し振幅が小さくなつた波である
（第５図に示す右側の波）。直接波と反射波の到来
時刻をレベルで検出する方式では、スレツシヨル
ドレベル（第５図に示す＋VTHと−VTH）を大き
くすると、直接波は検出できても反射波の検出が
できなくなる場合がある。そのため、スレツシヨ
ルドレベルは直接波と反射波を確実に検出するた
めに０レベル近傍に設定している。
しかしながら、スレツシヨルドレベルが０レベ
ルに近い場合は、第５図に示すように、反射波を
キヤツチするためのスレツシヨルドレベルに直接
波の負側がひつかかり、正しい到達時間計測がで
きなくなるという問題があつた。
ルに近い場合は、第５図に示すように、反射波を
キヤツチするためのスレツシヨルドレベルに直接
波の負側がひつかかり、正しい到達時間計測がで
きなくなるという問題があつた。
本発明の目的は、この様な点に鑑み、反射型の
磁歪ポテンシヨメータにおいて直接波および反射
波の到達時間を正しく測定することのできる位置
検出回路を提供することにある。
磁歪ポテンシヨメータにおいて直接波および反射
波の到達時間を正しく測定することのできる位置
検出回路を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この様な目的を達成するために本発明では、磁
歪線の一端に固定された駆動コイルを駆動して、
磁歪線に、正の山形の波とその波の両側に前記正
の山形の波よりも小さい山形の負の波が付加され
てなる歪波を発生させ、磁歪線に摺動自在に取り
付けられ、磁歪線に伝わる前記山形の歪波の直接
波を検出すると共に、磁歪線の他端で反射し前記
山形の直接波とは位相が反転した関係にある反射
波を検出する検出コイルを備え、前記直接波と反
射波の到達時間に関連する信号を得て、この信号
を基に検出コイルの位置を検出するように構成し
た反射型磁歪ポテンシヨメータの位置検出回路で
あつて、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
正のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、歪波検出信号がスレツシヨルドレベルを越え
た場合直接波に対しては１つのパルス、反射波に
対しては２つのパルスが出力するように正のスレ
ツシヨルドレベルが設定された第１の比較器と、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
負のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、直接波に対しては２つのパルス、反射波に対
しては１つのパルスが出力するように負のスレツ
シヨルドレベルが設定された第２の比較器と、 前記駆動コイルに与える励磁パルスを発生する
と共に励磁パルス発生時点を示すパルス発生信号
を出力するパルス発生器と、 前記パルス発生信号と、前記第１の比較器より
出力されるパルスを受け、歪波が発生した後に前
記検出コイルで直接波が受信されるまでの時間t1
に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する回路
と、 この回路からのパルス幅信号と、前記パルス発
生器からのパルス発生信号と、前記第２の比較器
より出力されるパルスを受け、歪波が発生した後
に前記検出コイルで反射波が受信されるまでの時
間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する
回路と、 前記時間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を
受け、そのパルス幅信号の後縁の時点から発生す
る一定時間幅のパルスを検出終了信号として出力
する回路と、 前記検出終了信号を受けると、前記時間t1に対
応した時間幅のパルス幅信号と時間t2に対応した
時間幅のパルス幅信号から、 （t1−t2）／（t1＋t2） を演算し、前記検出コイルの位置に対応した信号
を出力する演算回路 を具備したことを特徴とする。
歪線の一端に固定された駆動コイルを駆動して、
磁歪線に、正の山形の波とその波の両側に前記正
の山形の波よりも小さい山形の負の波が付加され
てなる歪波を発生させ、磁歪線に摺動自在に取り
付けられ、磁歪線に伝わる前記山形の歪波の直接
波を検出すると共に、磁歪線の他端で反射し前記
山形の直接波とは位相が反転した関係にある反射
波を検出する検出コイルを備え、前記直接波と反
射波の到達時間に関連する信号を得て、この信号
を基に検出コイルの位置を検出するように構成し
た反射型磁歪ポテンシヨメータの位置検出回路で
あつて、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
正のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、歪波検出信号がスレツシヨルドレベルを越え
た場合直接波に対しては１つのパルス、反射波に
対しては２つのパルスが出力するように正のスレ
ツシヨルドレベルが設定された第１の比較器と、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
負のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、直接波に対しては２つのパルス、反射波に対
しては１つのパルスが出力するように負のスレツ
シヨルドレベルが設定された第２の比較器と、 前記駆動コイルに与える励磁パルスを発生する
と共に励磁パルス発生時点を示すパルス発生信号
を出力するパルス発生器と、 前記パルス発生信号と、前記第１の比較器より
出力されるパルスを受け、歪波が発生した後に前
記検出コイルで直接波が受信されるまでの時間t1
に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する回路
と、 この回路からのパルス幅信号と、前記パルス発
生器からのパルス発生信号と、前記第２の比較器
より出力されるパルスを受け、歪波が発生した後
に前記検出コイルで反射波が受信されるまでの時
間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する
回路と、 前記時間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を
受け、そのパルス幅信号の後縁の時点から発生す
る一定時間幅のパルスを検出終了信号として出力
する回路と、 前記検出終了信号を受けると、前記時間t1に対
応した時間幅のパルス幅信号と時間t2に対応した
時間幅のパルス幅信号から、 （t1−t2）／（t1＋t2） を演算し、前記検出コイルの位置に対応した信号
を出力する演算回路 を具備したことを特徴とする。
（実施例）
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
１図は本発明の位置検出回路の一実施例を示す要
部構成図である。同図において、１１，１２はそ
れぞれ＋VTH、−VTHにスレツシヨルドレベルを持
つた第１および第２の電圧比較器で、検出コイル
２1の出力信号（電圧波形）が共通に与えられる。
１３〜１６はフリツプフロツプ（以下FFと略す）
であり、特にFF１４，１５はエツジトリガ型の
FFである。１７は励磁パルスを駆動コイル２3に
与えると共にそのパルス発生時を示すパルス発生
信号をFF１３，１６に送るパルス発生器である。
FF１３は比較器１１の出力を受け、FF１４は比
較器１２の出力を受ける。FF１４および１５は
FF１３のＱ出力でリセツトされるようになつて
いる。FF１５はFF１４の出力が与えられ、
FF１６はFF１５のＱ出力が与えられる。１８は
検出コイルの位置（変位）ｘを算出する演算回路
で、FF１３の出力、FF１６の出力およびモノマ
ルチバイブレータ（以下MMと略す）１９の出力
を受けて、コイル２1の位置ｘに対応した値（t1
−t2）／（t1＋t2）を演算して出力する。MM１
９はFF１６のＱ出力を受けてある一定の時間幅
のパルス（検出終了信号であり、ここではこれを
ピーク・ホールド信号という）を演算回路１８に
与える。
１図は本発明の位置検出回路の一実施例を示す要
部構成図である。同図において、１１，１２はそ
れぞれ＋VTH、−VTHにスレツシヨルドレベルを持
つた第１および第２の電圧比較器で、検出コイル
２1の出力信号（電圧波形）が共通に与えられる。
１３〜１６はフリツプフロツプ（以下FFと略す）
であり、特にFF１４，１５はエツジトリガ型の
FFである。１７は励磁パルスを駆動コイル２3に
与えると共にそのパルス発生時を示すパルス発生
信号をFF１３，１６に送るパルス発生器である。
FF１３は比較器１１の出力を受け、FF１４は比
較器１２の出力を受ける。FF１４および１５は
FF１３のＱ出力でリセツトされるようになつて
いる。FF１５はFF１４の出力が与えられ、
FF１６はFF１５のＱ出力が与えられる。１８は
検出コイルの位置（変位）ｘを算出する演算回路
で、FF１３の出力、FF１６の出力およびモノマ
ルチバイブレータ（以下MMと略す）１９の出力
を受けて、コイル２1の位置ｘに対応した値（t1
−t2）／（t1＋t2）を演算して出力する。MM１
９はFF１６のＱ出力を受けてある一定の時間幅
のパルス（検出終了信号であり、ここではこれを
ピーク・ホールド信号という）を演算回路１８に
与える。
この様な構成における動作を第２図のタイムチ
ヤートを参照して次に説明する。パルス発生器１
７より第２図イのパルスが発生すると、駆動コイ
ル２3が付勢されると共に、FF１３，１６がセツ
トされる。FF１３のＱ出力が第２図ホに示すよ
うにHIGHレベルとなることによりFF１４，１
５がリセツトされ各出力はHIGHとなる。
ヤートを参照して次に説明する。パルス発生器１
７より第２図イのパルスが発生すると、駆動コイ
ル２3が付勢されると共に、FF１３，１６がセツ
トされる。FF１３のＱ出力が第２図ホに示すよ
うにHIGHレベルとなることによりFF１４，１
５がリセツトされ各出力はHIGHとなる。
第２図ロのような検出コイル２1からの信号が
比較器１１，１２に加えられる。比較器１１は同
図ハのような、また比較器１２は同図ニのような
パルス信号をそれぞれ出力する。
比較器１１，１２に加えられる。比較器１１は同
図ハのような、また比較器１２は同図ニのような
パルス信号をそれぞれ出力する。
真の直接波および反射波の到達タイミングは、
同図ハ，ニのパルスα，βの立上がりの時点であ
る。パルスαは比較器１１の最初のパルスのため
FF１３によつて正確にとらえられ、第２図ホに
示すように到達時間t1に一致したパルス幅信号が
FF１３より得られる。
同図ハ，ニのパルスα，βの立上がりの時点であ
る。パルスαは比較器１１の最初のパルスのため
FF１３によつて正確にとらえられ、第２図ホに
示すように到達時間t1に一致したパルス幅信号が
FF１３より得られる。
一方パルスβの到達時間t2に対応したパルス幅
信号はFF１６より得られる。その動作は次のと
おりである。FF１４は、第２図ニに示すような
比較器１２の出力パルスの２発目で同図ヘのよう
にＱ出力が立下がり、その後パルスβで立上が
る。FF１５はこの出力をクロツク入力として
おり、これによりそのＱ出力は同図トのようにパ
ルスβの到来時に立上がり、次のパルスβの到来
時に立下がる。FF１６はこのＱ出力によりリセ
ツトされるので、そのＱ出力は同図チのように時
間t2に対応したパルス幅の信号となる。
信号はFF１６より得られる。その動作は次のと
おりである。FF１４は、第２図ニに示すような
比較器１２の出力パルスの２発目で同図ヘのよう
にＱ出力が立下がり、その後パルスβで立上が
る。FF１５はこの出力をクロツク入力として
おり、これによりそのＱ出力は同図トのようにパ
ルスβの到来時に立上がり、次のパルスβの到来
時に立下がる。FF１６はこのＱ出力によりリセ
ツトされるので、そのＱ出力は同図チのように時
間t2に対応したパルス幅の信号となる。
MM１９はFF１６のＱ出力の立下りでトリガ
され、同図リのような一定時間幅のパルスを発生
する。
され、同図リのような一定時間幅のパルスを発生
する。
演算回路１８は、FF１３のＱ出力がHIGHに
なつている間の時間t1およびFF１６のＱ出力が
HIGHになつている期間t2に対応した信号（デー
タ）を作り、MM１９からのピーク・ホールド信
号が与えられるとその時の信号をホールドし、こ
れをもとに検出コイル２1の位置に対応した値
（t1−t2）／（t1＋t2）を演算してアナログ信号で
出力する。
なつている間の時間t1およびFF１６のＱ出力が
HIGHになつている期間t2に対応した信号（デー
タ）を作り、MM１９からのピーク・ホールド信
号が与えられるとその時の信号をホールドし、こ
れをもとに検出コイル２1の位置に対応した値
（t1−t2）／（t1＋t2）を演算してアナログ信号で
出力する。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、反射波
を用いる磁歪ポテンシヨメータにおいて直接波お
よび反射波を正確にキヤツチすることのできる位
置検出回路を実現することができる。この様な位
置検出回路を使用すれば、可動範囲が広く、低価
格の反射型のポテンシヨメータを実現することが
でき、実用上の効果は大きい。
を用いる磁歪ポテンシヨメータにおいて直接波お
よび反射波を正確にキヤツチすることのできる位
置検出回路を実現することができる。この様な位
置検出回路を使用すれば、可動範囲が広く、低価
格の反射型のポテンシヨメータを実現することが
でき、実用上の効果は大きい。
第１図は本発明に係る磁歪ポテンシヨメータの
位置検出回路の一実施例を示す構成図、第２図は
本発明の動作を説明するためのタイムチヤート、
第３図は従来の磁歪ポテンシヨメータの原理図、
第４図は反射型ポテンシヨメータの原理図、第５
図は第４図のポテンシヨメータの動作波形図であ
る。 １……磁歪線、２1……検出コイル、２3……駆
動コイル、１１……第１の比較器、１２……第２
の比較器、１３〜１６……フリツプフロツプ、１
７……パルス発生器、１８……演算回路、１９…
…モノマルチバイブレータ。
位置検出回路の一実施例を示す構成図、第２図は
本発明の動作を説明するためのタイムチヤート、
第３図は従来の磁歪ポテンシヨメータの原理図、
第４図は反射型ポテンシヨメータの原理図、第５
図は第４図のポテンシヨメータの動作波形図であ
る。 １……磁歪線、２1……検出コイル、２3……駆
動コイル、１１……第１の比較器、１２……第２
の比較器、１３〜１６……フリツプフロツプ、１
７……パルス発生器、１８……演算回路、１９…
…モノマルチバイブレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁歪線の一端に固定された駆動コイルを駆動
して、磁歪線に、正の山形の波とその波の両側に
前記正の山形の波よりも小さい山形の負の波が付
加されてなる歪波を発生させ、 磁歪線に摺動自在に取り付けられ、磁歪線に伝
わる前記山形の歪波の直接波を検出すると共に、
磁歪線の他端で反射し前記山形の直接波とは位相
が反転した関係にある反射波を検出する検出コイ
ルを備え、前記直接波と反射波の到達時間に関連
する信号を得て、この信号を基に検出コイルの位
置を検出するように構成した反射型磁歪ポテンシ
ヨメータの位置検出回路であつて、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
正のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、歪波検出信号がスレツシヨルドレベルを越え
た場合直接波に対しては１つのパルス、反射波に
対しては２つのパルスが出力するように正のスレ
ツシヨルドレベルが設定された第１の比較器と、 前記検出コイルから与えられる歪波検出信号を
負のスレツシヨルドレベルと比較するものであつ
て、直接波に対しては２つのパルス、反射波に対
しては１つのパルスが出力するように負のスレツ
シヨルドレベルが設定された第２の比較器と、 前記駆動コイルに与える励磁パルスを発生する
と共に励磁パルス発生時点を示すパルス発生信号
を出力するパルス発生器と、 前記パルス発生信号と、前記第１の比較器より
出力されるパルスを受け、歪波が発生した後に前
記検出コイルで直接波が受信されるまでの時間t1
に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する回路
と、 この回路からのパルス幅信号と、前記パルス発
生器からのパルス発生信号と、前記第２の比較器
より出力されるパルスを受け、歪波が発生した後
に前記検出コイルで反射波が受信されるまでの時
間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を出力する
回路と、 前記時間t2に対応した時間幅のパルス幅信号を
受け、そのパルス幅信号の後縁の時点から発生す
る一定時間幅のパルスを検出終了信号として出力
する回路と、 前記検出終了信号を受けると、前記時間t1に対
応した時間幅のパルス幅信号と時間t2に対応した
時間幅のパルス幅信号から、 （t1−t2）／（t1＋t2） を演算し、前記検出コイルの位置に対応した信号
を出力する演算回路 を具備したことを特徴とする反射型磁歪ポテンシ
ヨメータの位置検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21931684A JPS6197523A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 反射型磁歪ポテンショメ−タの位置検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21931684A JPS6197523A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 反射型磁歪ポテンショメ−タの位置検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197523A JPS6197523A (ja) | 1986-05-16 |
| JPH0349371B2 true JPH0349371B2 (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=16733571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21931684A Granted JPS6197523A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 反射型磁歪ポテンショメ−タの位置検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197523A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5882110A (ja) * | 1982-10-25 | 1983-05-17 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 身長測定装置 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP21931684A patent/JPS6197523A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5882110A (ja) * | 1982-10-25 | 1983-05-17 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 身長測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6197523A (ja) | 1986-05-16 |
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