JPH03506071A - 回転角検出測定装置 - Google Patents

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】 回転角検出測定装置 従来の技術 本発明は請求項１の上位概念に記載の回転角検出測定装置に関する。公知の測定 装置においては軸の回転は、２つの相対的に運動する同心のスリーブを用いて求 められる。スリーブのうちの１つは、２列の互いにずれているスリットヲ有し、 スリットは非導電性頭載を形成している。他方のスリーブの中には、貫通し同様 にスリーブ軸線に向かう方向に走行する１列のスリットが形成されている。第１ のスリーブの２つのスリット列の領域内には、高周波交流電流が流れるそれぞれ 少なくとも１つのコイルが配置されている。２つのスリーブの相対的な接線方向 での相互間のずれにより、スリーブの非導電性面、すなわちスリットの開口表面 が変化され、これによりコイルの制動率が変化される。

測定装置は、小さい回転角しか測定できない欠点を有する。

発明の効果 従来の技術に対して、請求項１の特徴部分に記載の構成を有する本発明の測定装 置は、比較的小さく構成されておυ、１８０°までの測定角が可能である利点を 有する。ボビンが半円状に形成されているので、センサの直径が小さい。ボぎン は、コイルを比較的簡単に巻くことができ、センサ全体を簡単に組立てることが できるように形成されている。全体の幅が１から２Ｍ１ｋのコイルでも比較的電 圧ノベルが高い測定信号を供給することができる。ボビン又はａｌｌ定部の軸線 方向遊びによる一１ｍ１１定誤差は生じないか又は生じても無視できる程に小さ い。コイルは補償回路の中に接続されているので、温度に依存するセンサオフセ ットドリフトは僅かである。

図面 次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳しく説明する。第１図は測定装置を分 解状態で示１２、第２図は測定部の変形され九実施例を示し、第３図は第２の実 施例を示し、第４図は第３図のｒｌ’−ｆｆ切断線に沿って切断して示す断面図 である。

実施例 第１図において１０によりセンサが示され、センサ１０は円筒状のボげン１１を 有する。ボビン１１は、有利には非電導性材料から成る中実の円筒から形成でｎ ４、この円筒の中には端面から出発して長手方向溝１２が中央に形成されている 。これにより、横断面が半丹状の２つのコア１３．１４が形成さ几、コア１３゜ １４の上にはそれぞれ１つのコイル１５．１６が巻かれている４フィル１５．１ ６はボビン１１の周方向に巻かれている。ざビン１１の周りには僅かな間隔全お ぃて、金属製で導電性及び／又は強磁性の物質から成る測定部１γが配置さｎ、 測定部１７は同筒セグメントとして形成さｎ１周方向で見てボビンの半周を１っ ている。測定部１７の長さは有利には最低でもコ・イル１５又は１６の幅を有し なければならない。測定部１γは、その回転運動を求める図示されていない構造 部分と接続することができる。

初期位置において測定部１γは、２つのコイル１５゜１６ｔ−同一の面積で覆う ように位ｆ！ｉ調整Ｉされている。

センサ１０は、誘導原理又は渦電流原理で動作する。

渦電流原理の場合にはコイル１５．’１６は高周波の交流電流が流れる。測定す るため（心測定部１７はボビン１１の周りを回転さ几る。コイル１５．１６に交 流磁界が発生し、交流磁界は測定部１７の金満表面に渦電流を生じさせる。この 場合、磁界が貫通する、測定部１７０面が太きければ大きい程、大きい渦電流が 発生される。更に、発生された渦電流の大きさは、測定部１７、特にその表面に 用いられる材料と、コイル１．５又は１６から測定部１７の表面への間陽とに依 存ブる。

発生された渦電流によシコイルのインピーダンスが減少され、これによジ測定信 号を得る。測定部１７が回転運動を行う際にその都度に、そｊ、ぞれのコイル１ ５又は１６′に対する、測定部１γの大きさが変化さｎ、る。

これにより、コイル１５に対する、測定部１７の表面は、他方のコイル１６１Ｃ おける当該表面が減′少す４値だけ増加する。この場合、２つのフィル１５．１ ６はホイートストン半プリツゾ回路として接続されている。

これによシ、コイルＩｓ、１６の中に同時に発生し同一の方向に作用する測定誤 差ｔａ償する。コイル１５゜１６の幅が測定部１７の幅に比して大きい又は小さ い場合、この組立によシ生じる軸線方向遊びは測定信号における誤差として実際 の上で作用しないか、又は非常に僅かしか作用しない。

２つのコイルの代わりに例えば４つ又はその他のよのためには、ボげンの中に長 手方向溝１２に蚕直に別の長手方向溝を形成し、従って４つのセグメントが形成 され、それぞれのセグメントの上には１つのコイルが巻かれる。これらの４つの コイルはホーｆ　−１−ストンデリツン回路として接続される。この場合、測定 部は有利には５．初期位置に３いて各コイルが半分だけ覆われているように形成 される。

コイル数を更に高めると、対応して長手方向溝の数も高めなければならず、従っ て例えば長手方向溝が星状に配置される。測定部１７は６６０°の回転運動を行 うことができる。しかし実際の測定値域はほぼコイルの接線長に制限され、コイ ルの数に依存して三角波電圧の形で常に繰返される。

第２図の実施例においては測定部は、側壁の中に窓２２を有する弧状体２１とし て形成されている。窓２２は周方向に見て、ボビン１１０半周に及ぶ程に長い。

動作は、第１図の実施例の動作に相応する。壷状測定＠２１は、その内径がボビ ン１１の外径と、これらの部分が容易に相対的に回転するような遊びを形成する ように形成することができる。しかし同時に半径方向遊びは、半径方向誤差が測 定結果て与える影響が無視できる程に小さいように制限さ九なければならない。

このための前提は、半円状のコイル１５．１６がボげン１１の直径より小さいこ とである。

この変形された実施例の利点は、このようなセンサの構成及び組立が非常に簡単 である点である、何故ならば測定部２１はざビン１１の上を滑動するからである （すベシ軸受原理）。

第２図の構成において、弧状体２１を非導電性材料から形成し、窓２２の代わり 導電性材料から成る値域を設けることも可能である。これによりすべり軸受の利 点ｔ−第１図の測定装置と非常に良好に組合せることができる。

第３図に示されている実施例は第１図を反転したものである。第３図の場合には コイル３０．　、３１が外側のボげンの上に配置されている。ボビン３２は、端 面から出発している中心に位置する切欠部３３’（＋−有する。

更に、端ｆから出発している中心に位置する長手方向溝３４が・形成され、従っ て横断面が弓状のコア３５゜３６が形成され、コア３５．３６の上にはそれぞれ １つの溝３７．３８が形成され、溝３７．３８の中にはコイル３０．３１が配置 されている。測定部３９は測定部１７に相応することも可能である。動作も第１ 図の実施例の動作に相応する。相違点は、測定部３９がボビン３・２の中で運動 する点である。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの相対的に運動する物体（１１，１７）と、センサコイル（１５，１６ ）とを具備し、センサコイル（１５，．１６）のインビーダンスは、導電性及び ／又は強磁性材料から成る物体（１１，１７）における、コイル（１５，１６） に対する領域の大きさの相対的変化により変化される、２つの相対的に運動ずる 物体（１１，１７）を用いる非接触回転角検出測定装置（１０）において、 第１の物体（１１，１７）を、コイル（１５，１６）の数に相応する領域に分割 し、該領域の上にそれぞれ少なくとも１つのコイルを配置、 第１の物体（１１）の周りに配置されている第２の物体（１７）が、第１の物体 （１１）に相応するコイル接線長の長さを少なくとも部分的には有する領域を有 することを特徴とする非接触回転角検出測定装置。 ２．コイルを第２の物体（１７）の回転方向に巻くことを特徴とする請求項１に 記載の非接触回転角検出測定装置。 ３．第１の物体（１１）が、中心に位置する長手方向スリット（１２）を有する 中実円筒体であり、このようにして形成された部分体（１３，１４）の周りにそ れぞれ少なくとも１つのコイル（１５，１６）を巻くことを特徴とする請求項１ 又は２に記載の非接触回転角検出測定装置。 ４．第２の物体（１７）を管状に形成し、窓（２２）を設けることを特徴とする 請求項１から３までのうちのいずれか１項に記載の非接触回転角検出測定装置。 ５．第２の物体（１７）が非導電性材料から戒り、窓（２２）の中に導電性材料 を配置することを特徴とする請求項４に記載の非接触回転角検出測定装置。 ６．２つの相対的に運動する物体（１１，１７）と、センサコイル（１５，１６ ）とを具備し、センサコイル（１５，１６）のインピーダンスは、コイル（１５ ，１６）に対応する、導電性及び／又は強磁性材料から成る物体（１１，１７） の領域により変化される、２つの相対的に運動する物体（１１，１７）を用いる 非接触回転角検出測定装置（１０）に６いて、第１の物体（３２）を、．コイル （３０，３１）の数に相応する領域（３５，３６）に分割し、該領域（３５，３ ６）の上にそれぞれ少なくとも１つのコイル（３０，３１）を配置し、 第２の物体（３９）を第１の物体（３２）の切欠部（３３）の中に配置し、 コイル（３０，３１）が、第２の物体（３９）に向いている側において、第１の 物体（３２）の溝（３７，３８）の中を走行することを特徴とする非接触回転角 検出測定装置。 ７．第２の物体（１７，３９）がセル半部から成ることを特徴とする請求項１か ら６１でのうちのいずれか１項に記載の非接触回転角検出測定装置。 ８．コイル（１５，１６）をホイーストンプリツジとして接続することを特徴と する請求項１から７までのうちのいずれか１項に記載の非接触回転角検出測定装 置。