JPH0355847B2 - - Google Patents

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JPH0355847B2
JPH0355847B2 JP60175187A JP17518785A JPH0355847B2 JP H0355847 B2 JPH0355847 B2 JP H0355847B2 JP 60175187 A JP60175187 A JP 60175187A JP 17518785 A JP17518785 A JP 17518785A JP H0355847 B2 JPH0355847 B2 JP H0355847B2
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magnetostrictive
metal plate
electromagnetic coil
side electromagnetic
pulse
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁歪現象を利用して平面上の位置を検
出する位置検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a position detection device that detects a position on a plane using magnetostriction.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種装置としては、例えば第8図に示
すような構造の位置検出装置が知られている。
As a conventional device of this type, a position detection device having a structure as shown in FIG. 8, for example, is known.

同図において、1は磁歪効率の良い金属例えば
ニツケルで作られた磁歪金属板で、通常四角形の
薄板形状をしている。この磁歪金属板1上に図示
するようなXY座標を想定すると、X軸と直角な
方向の1辺にX軸ワンターン(1回巻)コイル2
が巻回され、Y軸と直角な方向の1辺にY軸ワン
ターンコイル3が巻回される。X軸、Y軸ワンタ
ーンコイル2,3の一端は共通に接地され、他端
は図示しない処理部に接続される。また、磁歪金
属板1の表面を移動可能な検出用コイル4が用意
されており、この検出用コイル4は図示しない処
理部に信号線5を介して接続される。
In the figure, reference numeral 1 denotes a magnetostrictive metal plate made of a metal with good magnetostriction efficiency, such as nickel, and is usually in the shape of a rectangular thin plate. Assuming XY coordinates as shown on this magnetostrictive metal plate 1, an X-axis one-turn coil 2 is placed on one side in the direction perpendicular to the X-axis.
is wound, and a Y-axis one-turn coil 3 is wound around one side in a direction perpendicular to the Y-axis. One ends of the X-axis and Y-axis one-turn coils 2 and 3 are commonly grounded, and the other ends are connected to a processing section (not shown). Further, a detection coil 4 movable on the surface of the magnetostrictive metal plate 1 is provided, and this detection coil 4 is connected to a processing section (not shown) via a signal line 5.

今、検出用コイル4のコイル中心がXワンター
ンコイル2からx、Y軸ワンターンコイル3から
yの距離にある磁歪金属板1上に置かれていると
する。この状態で、処理部からX軸ワンターンコ
イル2に高圧パルスが印加されると、コイル直下
の磁歪金属板1上にX軸ワンターンコイル2と直
角方向すなわちX軸方向に瞬間的な磁力が発生
し、この磁力により磁歪金属板1はX軸ワンター
ンコイル2直下に瞬間的な磁歪を受け、これによ
り瞬間的磁歪波が発生する。この発生した瞬間的
磁歪波は、平面波となつて磁歪金属板1の材質で
定まる一定速度で磁歪金属板1を伝播する。そし
て、この瞬間的磁歪波が検出用コイル4に到達す
ると、検出用コイル4に磁歪波による誘導電圧
(磁歪波パルス)が発生する。従つて、X軸ワン
ターンコイル2に高圧パルスが印加された時刻か
ら検出用コイル4に誘導電圧が発生した時刻まで
の時間を図示しない処理部で計時すれば、この時
間と磁歪波の伝播速度とからX軸ワンターンコイ
ル2から検出用コイル4までの距離xを求めるこ
とができる。同様にしてY軸ワンターンコイル3
から検出用コイル4までの距離yも求めることが
できる。
Now, assume that the coil center of the detection coil 4 is placed on the magnetostrictive metal plate 1 at a distance x from the X-axis one-turn coil 2 and y from the Y-axis one-turn coil 3. In this state, when a high voltage pulse is applied from the processing section to the X-axis one-turn coil 2, an instantaneous magnetic force is generated on the magnetostrictive metal plate 1 directly below the coil in a direction perpendicular to the X-axis one-turn coil 2, that is, in the X-axis direction. Due to this magnetic force, the magnetostrictive metal plate 1 is subjected to instantaneous magnetostriction immediately below the X-axis one-turn coil 2, thereby generating an instantaneous magnetostrictive wave. This generated instantaneous magnetostrictive wave becomes a plane wave and propagates through the magnetostrictive metal plate 1 at a constant speed determined by the material of the magnetostrictive metal plate 1. When this instantaneous magnetostrictive wave reaches the detection coil 4, an induced voltage (magnetostrictive wave pulse) due to the magnetostrictive wave is generated in the detection coil 4. Therefore, if the time from the time when the high voltage pulse is applied to the X-axis one-turn coil 2 to the time when the induced voltage is generated in the detection coil 4 is measured by a processing section (not shown), this time and the propagation speed of the magnetostrictive wave can be calculated. The distance x from the X-axis one-turn coil 2 to the detection coil 4 can be determined from . Similarly, Y-axis one-turn coil 3
The distance y from the detection coil 4 to the detection coil 4 can also be determined.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、磁歪金属板1に瞬間的磁歪波を発生
させ、且つ磁歪金属板1を伝播する瞬間的磁歪波
によつて検出用コイル4に検出可能な程度の大き
さの誘導電圧を発生させるためには、磁歪金属板
1にある方向のバイアス磁界が印加されているこ
とが必要である。即ち、瞬間的磁歪波の進行方向
を第9図の矢印6に示すものとすると、好ましい
バイアス磁界の方向は同図の矢印7に示すように
進行方向と並行な方向であり、そのような並行成
分を全く含まない瞬間的磁歪波の進行方向と垂直
な方向のバイアス磁界(同図の矢印8,9に示す
方向の磁界)では充分な大きさの誘電電圧を発生
させることができない。
By the way, in order to generate an instantaneous magnetostrictive wave in the magnetostrictive metal plate 1 and to generate an induced voltage of a detectable magnitude in the detection coil 4 by the instantaneous magnetostrictive wave propagating in the magnetostrictive metal plate 1, requires that a bias magnetic field in a certain direction be applied to the magnetostrictive metal plate 1. That is, assuming that the traveling direction of the instantaneous magnetostrictive waves is shown by arrow 6 in FIG. 9, the preferred direction of the bias magnetic field is parallel to the traveling direction as shown by arrow 7 in the same figure, A bias magnetic field in a direction perpendicular to the traveling direction of the instantaneous magnetostrictive wave (magnetic field in the direction shown by arrows 8 and 9 in the figure), which does not contain any components, cannot generate a sufficiently large dielectric voltage.

そこで、第8図に示す従来の位置検出装置にお
いては、磁歪金属板1上の全ての点でバイアス磁
界方向がX軸と45度の角度を為すように磁歪金属
板1を磁化させている。
Therefore, in the conventional position detection device shown in FIG. 8, the magnetostrictive metal plate 1 is magnetized so that the direction of the bias magnetic field forms an angle of 45 degrees with the X axis at all points on the magnetostrictive metal plate 1.

従つて、従来の位置検出装置には、磁歪金属板
1自体を所定方向に必ず磁化させておかなければ
ならないという欠点と、その磁化が弱まつたり或
いは外部磁界の影響で磁化方向が乱されたりした
場合に検出精度が劣る欠点と、磁化方向を常に所
定方向に維持するために定期的に磁石棒等を用い
て磁歪金属板1を磁化させなければならないとい
う欠点とを有している。
Therefore, the conventional position detection device has the disadvantage that the magnetostrictive metal plate 1 itself must be magnetized in a predetermined direction, and that the magnetization may weaken or the direction of magnetization may be disturbed by the influence of an external magnetic field. In this case, the detection accuracy is poor, and the magnetostrictive metal plate 1 must be periodically magnetized using a magnet bar or the like in order to always maintain the magnetization direction in a predetermined direction.

本発明はこのような従来の欠点を解決したもの
で、その目的は、磁歪金属板1を予め磁化させる
必要がなく、然も外部磁界により磁歪金属板1が
磁化されてもそれに影響されずに正確な位置検出
が行なえる位置検出装置を提供することにある。
The present invention solves these conventional drawbacks, and its purpose is to eliminate the need to magnetize the magnetostrictive metal plate 1 in advance and to avoid being affected by the magnetization of the magnetostrictive metal plate 1 by an external magnetic field. An object of the present invention is to provide a position detection device that can perform accurate position detection.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上記目的を達成するために、位置検出
装置を、 磁歪金属板と、 この磁歪金属板の端部近傍に取り付けられ、取
り付けられた位置の前記磁歪金属板領域をほぼ放
射状に磁化させる永久磁石を磁心として有する複
数個の固定側電磁コイルと、 前記磁歪金属板の表面上の任意の位置に移動で
き、移動した位置の前記磁歪金属板領域をほぼ放
射状に磁化させる永久磁石を磁心として有する移
動側電磁コイルと、 前記複数個の固定側電磁コイル或いは前記移動
側電磁コイルの一方に電気パルスを印加する電気
パルス印加手段と、 この電気パルス印加手段により印加された電気
パルスにより前記磁歪金属板に生起した磁歪振動
波によつて前記他方の電磁コイルに生じる誘導電
圧を検出する磁歪パルス検出手段と、 この磁歪パルス検出手段で誘導電圧が検出され
た時点と所定の時点との時間差を求める時間計測
手段とで構成する。
In order to achieve the above object, the present invention includes a magnetostrictive metal plate, a permanent position detection device that is attached near an end of the magnetostrictive metal plate, and that magnetizes the area of the magnetostrictive metal plate at the attached position substantially radially. a plurality of fixed-side electromagnetic coils each having a magnet as a magnetic core; and a permanent magnet having a permanent magnet as a magnetic core that can be moved to any position on the surface of the magnetostrictive metal plate and magnetizes a region of the magnetostrictive metal plate at the moved position substantially radially. a moving side electromagnetic coil; an electric pulse applying means for applying an electric pulse to one of the plurality of fixed side electromagnetic coils or the moving side electromagnetic coil; and the magnetostrictive metal plate by the electric pulse applied by the electric pulse applying means. magnetostrictive pulse detection means for detecting the induced voltage generated in the other electromagnetic coil by the magnetostrictive vibration waves generated in the magnetostrictive pulse detection means; and a time for determining the time difference between the time point at which the induced voltage is detected by the magnetostrictive pulse detection means and a predetermined time point. It consists of a measuring means.

本発明の好ましい実施例においては、前記電気
パルス印加手段は前記移動側電磁コイルに電気パ
ルスを印加し、前記磁歪パルス検出手段は前記複
数個の固定側電磁コイルにそれぞれ生じる誘導電
圧を検出する構成が採用される。この場合、前記
時間計測手段は、前記移動側電磁コイルに電気パ
ルスが印加された時点を前記所定の時点とし、該
時点から前記各固定側電磁コイルの誘導電圧検出
時点までの時間差を算出する構成、或いは前記複
数個の固定側電磁コイルのうち最初に誘導電圧を
検出した時点を前記所定の時点とし、該時点から
残りの固定側電磁コイルで誘導電圧が検出される
時点までの時間差を算出する構成等が採用され
る。また、別の実施例においては、前記電気パル
ス印加手段は前記固定側電磁コイルに順次電気パ
ルスを印加し、前記電磁パルス検出手段は前記移
動側電磁コイルに生じる誘導電圧を検出し、前記
時間計測手段は、前記各固定側電磁コイルに電気
パルスが印加された時点を前記所定の時間とし、
該時点から前記移動側電磁コイルの誘導電圧検出
時点までの時間差を算出する構成が採用される。
In a preferred embodiment of the present invention, the electric pulse applying means applies an electric pulse to the moving electromagnetic coil, and the magnetostrictive pulse detecting means detects induced voltages generated in each of the plurality of fixed electromagnetic coils. will be adopted. In this case, the time measuring means is configured to set the time point at which an electric pulse is applied to the moving side electromagnetic coil as the predetermined time point, and calculate the time difference from this time point to the time point at which the induced voltage of each of the fixed side electromagnetic coils is detected. Alternatively, the time point at which induced voltage is first detected among the plurality of fixed electromagnetic coils is defined as the predetermined time point, and the time difference from this time point to the time point at which induced voltage is detected in the remaining fixed electromagnetic coils is calculated. The configuration etc. will be adopted. In another embodiment, the electric pulse applying means sequentially applies electric pulses to the fixed electromagnetic coil, and the electromagnetic pulse detecting means detects an induced voltage generated in the moving electromagnetic coil, and measures the time. The means defines the predetermined time as a point in time when an electric pulse is applied to each of the fixed electromagnetic coils,
A configuration is adopted in which a time difference is calculated from the time point to the time point when the induced voltage of the moving electromagnetic coil is detected.

〔作用〕[Effect]

移動側電磁コイルを磁歪波発生用、複数の固定
側電磁コイルを磁歪波検出用とする本発明の一実
施例を例にとりその作用を説明すると、移動側電
磁コイルの磁心を磁歪金属板に対向させ移動側電
磁コイル直下の磁歪金属板領域を放射状に磁化さ
せた状態で、電気パルス印加手段より電気パルス
を移動側電磁コイルに印加すると、移動側電磁コ
イル直下で充分に大きな瞬間的磁歪波が発生し、
この発生した瞬間的磁歪波は磁歪金属板をあらゆ
る方向即ち放射方向に伝播し、固定側電磁コイル
に到達したときに固定側電磁コイルに誘導電圧が
発生する。この場合、固定側電磁コイル直下の磁
歪金属板も固定側電磁コイルの永久磁石によりほ
ぼ放射方向に磁化されているので、いかなる方向
から瞬間的磁歪波が到来しても到来磁歪波の進行
方向と並行なバイアス磁界が存在し、充分な大き
さの誘導電圧を発生させることができる。この固
定側電磁コイルに発生した誘導電圧は磁歪パルス
検出手段で検出され、時間計測手段により誘導電
圧が検出された時点と所定の時点との時間差が求
められる。移動側電磁コイルが置かれた位置はこ
の時間差に基づいて算出される。
Taking as an example an embodiment of the present invention in which a moving electromagnetic coil is used for generating magnetostrictive waves and a plurality of fixed electromagnetic coils are used for detecting magnetostrictive waves, the operation will be explained. When an electric pulse is applied to the moving electromagnetic coil by the electric pulse application means with the magnetostrictive metal plate region directly under the moving electromagnetic coil radially magnetized, a sufficiently large instantaneous magnetostrictive wave is generated directly under the moving electromagnetic coil. occurs,
This generated instantaneous magnetostrictive wave propagates through the magnetostrictive metal plate in all directions, that is, in the radial direction, and when it reaches the fixed electromagnetic coil, an induced voltage is generated in the fixed electromagnetic coil. In this case, the magnetostrictive metal plate directly below the fixed electromagnetic coil is also magnetized in the almost radial direction by the permanent magnet of the fixed electromagnetic coil, so no matter what direction the instantaneous magnetostrictive wave arrives from, it will not match the traveling direction of the incoming magnetostrictive wave. A parallel bias magnetic field is present to generate an induced voltage of sufficient magnitude. The induced voltage generated in the fixed electromagnetic coil is detected by the magnetostrictive pulse detection means, and the time difference between the time when the induced voltage is detected and a predetermined time is determined by the time measurement means. The position where the moving side electromagnetic coil is placed is calculated based on this time difference.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例の要部平面図であ
り、10は磁歪金属板、11は移動側電磁コイ
ル、12〜15は固定側電磁コイルである。
FIG. 1 is a plan view of essential parts of an embodiment of the present invention, in which 10 is a magnetostrictive metal plate, 11 is a moving electromagnetic coil, and 12 to 15 are stationary electromagnetic coils.

磁歪金属板10は薄いニツケル板等の磁歪効果
の良い金属板で作られており、この実施例では四
角形の形状を有する。磁歪金属板10の表面の4
隅には、固定側電磁コイル12〜15が取り付け
られ、また磁歪金属板10の表面上を自由に移動
させることができる移動側電磁コイル11が用意
されている。これら電磁コイル11〜15は信号
線16〜20により後述する処理部に接続され
る。
The magnetostrictive metal plate 10 is made of a metal plate with good magnetostrictive effect, such as a thin nickel plate, and has a rectangular shape in this embodiment. 4 on the surface of the magnetostrictive metal plate 10
Fixed electromagnetic coils 12 to 15 are attached to the corners, and a movable electromagnetic coil 11 that can be freely moved on the surface of the magnetostrictive metal plate 10 is provided. These electromagnetic coils 11-15 are connected to a processing section described later by signal lines 16-20.

第2図は移動側電磁コイル11、固定側電磁コ
イル12〜15の実施例の要部外観斜視図であ
り、上部と下部にN極、S極の磁極が現れた円柱
型永久磁石21と、これに巻回されたコイル22
とで構成したものである。固定側電磁コイル12
〜15にあつては、適当な固定具により円柱型永
久磁石21の例えばN極が必要に応じて適当な距
離を隔てて磁歪金属板10に対向するように所定
の位置に固定され、移動側電磁コイル11にあつ
ては、例えば磁歪金属板10の表面を滑走する筐
体(カーソル体)に円柱型永久磁石21の例えば
N極が磁歪金属板10と必要に応じて適当な距離
を隔てて対向するように収納される。
FIG. 2 is a perspective view of the main parts of an embodiment of the moving electromagnetic coil 11 and the fixed electromagnetic coils 12 to 15, including a cylindrical permanent magnet 21 with N and S poles appearing at the top and bottom, Coil 22 wound around this
It is composed of Fixed side electromagnetic coil 12
- 15, the cylindrical permanent magnet 21 is fixed at a predetermined position using a suitable fixture so that, for example, the N pole faces the magnetostrictive metal plate 10 at an appropriate distance as required, and the moving side In the case of the electromagnetic coil 11, for example, the N pole of the cylindrical permanent magnet 21 is placed in a housing (cursor body) that slides on the surface of the magnetostrictive metal plate 10, and is separated from the magnetostrictive metal plate 10 by an appropriate distance as necessary. They are stored facing each other.

第3図は第2図の円柱型永久磁石21によつて
生成される磁場の様子を図示したもので、このよ
うな磁場を有する円柱型永久磁石21の例えばN
極を磁歪金属板10に対向させると、N極の直下
の磁歪金属板10の領域には、磁極の中心に対向
する点に向かう放射方向の向きの磁化が生じる。
FIG. 3 illustrates the state of the magnetic field generated by the cylindrical permanent magnet 21 of FIG. 2.
When the poles are opposed to the magnetostrictive metal plate 10, the region of the magnetostrictive metal plate 10 immediately below the north pole is magnetized in a radial direction toward a point opposite to the center of the magnetic pole.

第4図はその磁化の様子を円柱型永久磁石21
が置かれた側の上方から見た図であり、矢印は磁
化の方向で、N極からS極への方向を表してい
る。このような磁化は、円柱型永久磁石21を取
り去ると消去され、円柱型永久磁石21を磁歪金
属板10の他の点に移動すると、そこには第4図
と同様の向きの磁化が生じる。このようなことか
ら、電磁コイルを磁歪パルス検出器として用いる
場合においては、いかなる方向から磁歪波が到来
してもほぼ一定の強さで磁歪波を電気信号パルス
(誘導電圧)に変換することができ、また電磁コ
イルを磁歪パルス発生器として用いる場合におい
ても、磁歪波を全ての角度につまり放射方向に強
く発生させることが可能となる。
Figure 4 shows the state of magnetization of the cylindrical permanent magnet 21.
This is a diagram viewed from above on the side where is placed, and the arrow indicates the direction of magnetization, from the north pole to the south pole. Such magnetization is erased when the cylindrical permanent magnet 21 is removed, and when the cylindrical permanent magnet 21 is moved to another point on the magnetostrictive metal plate 10, magnetization in the same direction as that shown in FIG. 4 occurs there. For this reason, when using an electromagnetic coil as a magnetostrictive pulse detector, it is possible to convert magnetostrictive waves into electrical signal pulses (induced voltage) with almost constant strength no matter what direction the magnetostrictive waves arrive. Furthermore, even when an electromagnetic coil is used as a magnetostrictive pulse generator, magnetostrictive waves can be strongly generated at all angles, that is, in the radial direction.

第5図は第1図に示した装置部分と組み合わせ
て使用される処理装置の実施例のブロツク図であ
る。同図において、パルス発生器30は周期的に
トリガパルスを発生する発振器で、その出力パル
スは増幅器31で増幅され信号線16を経由して
第1図の移動側電磁コイル11に加えられる。パ
ルス発生器30の出力は、またカウンタ回路32
にリセツト信号として印加されると共に、ゲート
回路34〜37にゲートを開くタイミング信号と
して印加される。
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the processing apparatus used in combination with the apparatus portions shown in FIG. In the figure, a pulse generator 30 is an oscillator that periodically generates trigger pulses, and its output pulses are amplified by an amplifier 31 and applied to the moving electromagnetic coil 11 in FIG. 1 via a signal line 16. The output of the pulse generator 30 is also connected to a counter circuit 32.
It is applied as a reset signal to gate circuits 34 to 37 as a timing signal for opening the gates.

カウンタ回路32には基準クロツク発生器33
からの基準クロツクが印加されており、カウンタ
回路32はリセツトされると初期値から基準クロ
ツクの計数を開始する。このカウンタ回路32の
カウント値は、ゲート回路34〜37に入力され
る。
The counter circuit 32 includes a reference clock generator 33.
The counter circuit 32 starts counting the reference clock from the initial value when it is reset. The count value of this counter circuit 32 is input to gate circuits 34-37.

一方、第1図の固定側電磁コイル12〜15は
それぞれ信号線17〜20を経由して磁歪パルス
検出回路38〜41に接続されており、ここで各
固定側電磁コイル12〜15で発生した誘導電圧
(磁歪波パルス)が検出されると磁歪パルス検出
回路38〜41の出力は例えば“1”となる。こ
の磁歪パルス検出回路38〜41の出力はゲート
回路34〜37へゲートを閉じるタイミング信号
として印加される。
On the other hand, the fixed electromagnetic coils 12 to 15 in FIG. When the induced voltage (magnetostrictive wave pulse) is detected, the output of the magnetostrictive pulse detection circuits 38 to 41 becomes, for example, "1". The outputs of the magnetostrictive pulse detection circuits 38-41 are applied to the gate circuits 34-37 as timing signals for closing the gates.

ゲート回路34〜37は、パルス発生器30か
らのパルスによりゲートを開いてカウンタ回路3
2のカウント値を対応するバツフア回路42〜4
5へ出力し、対応する磁歪パルス検出回路38〜
41の出力が“1”となつた時点でゲートを閉じ
る。従つて、バツフア回路42〜45の最終的な
値は、対応する磁歪パルス検出回路38〜41で
磁歪パルスが検出された時点におけるカウンタ回
路32にカウント値を示すものとなる。バツフア
回路42〜45の内容は、信号線46〜49を経
由してパーソナルコンピユータ50に接続されて
おり、パーソナルコンピユータ50はバツフア回
路42〜45の値に基づき移動側電磁コイル11
の置かれた位置を算出する。
The gate circuits 34 to 37 open their gates in response to pulses from the pulse generator 30 to open the gates of the counter circuit 3.
Buffer circuits 42 to 4 corresponding to the count value of 2
5 and the corresponding magnetostrictive pulse detection circuit 38~
When the output of 41 becomes "1", the gate is closed. Therefore, the final values of the buffer circuits 42 to 45 indicate the count values to the counter circuit 32 at the time when the magnetostrictive pulses are detected by the corresponding magnetostrictive pulse detection circuits 38 to 41. The contents of the buffer circuits 42 to 45 are connected to a personal computer 50 via signal lines 46 to 49, and the personal computer 50 controls the moving side electromagnetic coil 11 based on the values of the buffer circuits 42 to 45.
Calculate the position of.

次に、各図を参照して本実施例の動作を説明す
る。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to each figure.

今、磁歪金属板1上に第1図に示すようなXY
座標系を想定し、座標原点に固定側電磁コイル1
3の中心が置かれ、X軸上のある点に固定側電磁
コイル14が置かれ、Y軸上のある点に固定側電
磁コイル12が置かれ、固定側電磁コイル15は
第1象限内に置かれているとする。
Now, on the magnetostrictive metal plate 1, the XY
Assuming a coordinate system, the fixed side electromagnetic coil 1 is placed at the coordinate origin.
3, the fixed electromagnetic coil 14 is placed at a certain point on the X axis, the fixed electromagnetic coil 12 is placed at a certain point on the Y axis, and the fixed electromagnetic coil 15 is placed in the first quadrant. Suppose that it is placed.

移動側電磁コイル11が移動されて、磁歪金属
板10上の座標(x、y)の点に置かれた状態
で、第5図のパルス発生器30からパルスが発生
されると、増幅器31の出力パルスにより移動側
電磁コイル11は励磁され、磁歪金属板10の座
標(x、y)の点において瞬間的磁歪波が発生
し、この瞬間的磁歪波は点(x、y)を中心とし
て放射方向に伝播していく。一方、パルス発生器
30からパルスが出力された時点でカウンタ回路
32は基準クロツクの計数を開始し、ゲート回路
34〜37は開かれる。
When the moving side electromagnetic coil 11 is moved and placed at the coordinate (x, y) point on the magnetostrictive metal plate 10, when a pulse is generated from the pulse generator 30 in FIG. The moving side electromagnetic coil 11 is excited by the output pulse, and an instantaneous magnetostrictive wave is generated at the coordinate (x, y) point of the magnetostrictive metal plate 10, and this instantaneous magnetostrictive wave is radiated around the point (x, y). It propagates in the direction. On the other hand, when a pulse is output from the pulse generator 30, the counter circuit 32 starts counting the reference clock, and the gate circuits 34 to 37 are opened.

上記の瞬間的磁歪波が磁歪金属板10を伝播し
て例えば先ず最初に固定側電磁コイル15に到達
したとすると、磁歪パルス検出回路41の出力が
“1”となつてゲート回路37が閉じ、バツフア
回路45には、点(x、y)から固定側電磁コイ
ル15までの距離を瞬間的磁歪波が伝播するのに
要した基準クロツク数が格納されたまま保持され
る。同様に瞬間的磁歪波が他の固定側電磁コイル
12〜14に到達すると、その到達時刻に応じた
タイミングで磁歪パルス検出回路38,39,4
0の出力が“1”となつてゲート回路34,3
5,36が閉じ、バツフア回路42,43,44
にはそれぞれ点(x、y)から固定側電磁コイル
12,13,14までの距離を瞬間的磁歪波が伝
播するのに要した基準クロツク数が格納され、保
持される。これらのバツフア回路に記憶された4
個の基準クロツク数はパーソナルコンピユータ5
0により読取られ、その演算機能により点(x、
y)の座標値が算出される。
If the above instantaneous magnetostrictive wave propagates through the magnetostrictive metal plate 10 and first reaches the fixed electromagnetic coil 15, the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 41 becomes "1" and the gate circuit 37 closes. The buffer circuit 45 stores and holds the number of reference clocks required for the instantaneous magnetostrictive wave to propagate the distance from the point (x, y) to the fixed electromagnetic coil 15. Similarly, when the instantaneous magnetostrictive waves reach the other fixed electromagnetic coils 12 to 14, the magnetostrictive pulse detection circuits 38, 39, 4
The output of 0 becomes “1” and the gate circuits 34, 3
5, 36 are closed, buffer circuits 42, 43, 44
The number of reference clocks required for the instantaneous magnetostrictive wave to propagate the distance from the point (x, y) to the fixed electromagnetic coils 12, 13, 14 is stored and held in each of the fields. 4 stored in these buffer circuits
The reference clock number is 5 for personal computers.
0 and its arithmetic function calculates the point (x,
y) coordinate values are calculated.

パーソナルコンピユータ50による座標値の算
出方法としては各種の方式を採用することが可能
であり、本発明はその方式まで限定するものでは
ない。原理的には2個のバツフア回路の基準クロ
ツク数から座標値を算出することができるので、
バツフア回路42〜45に記憶された4個の基準
クロツク数の中から2個の基準クロツク数を選択
して座標値を求めても良いが、異なる2個の基準
クロツク数の組が本実施例の場合最大6組できる
ので、精度を上げるためにそれらの組の全てで或
いは複数個の組で各々求めた座標値を平均化する
ようにしても良い。なお、以上の説明では、磁歪
金属板10上に第1図に示すようにXY座標を設
定したが、これは説明の便宜上の為であり、本発
明では座標と固定側電磁コイル12〜15の取り
付け位置との関係さえ予め定めておけば座標は自
由に設定することが可能である。
Various methods can be adopted as the method for calculating the coordinate values by the personal computer 50, and the present invention is not limited to these methods. In principle, the coordinate values can be calculated from the reference clock numbers of the two buffer circuits, so
Although coordinate values may be determined by selecting two reference clock numbers from among the four reference clock numbers stored in the buffer circuits 42 to 45, in this embodiment, a set of two different reference clock numbers is used. In this case, there can be a maximum of six sets, so in order to improve accuracy, the coordinate values obtained for all or a plurality of sets may be averaged. In the above explanation, the XY coordinates were set on the magnetostrictive metal plate 10 as shown in FIG. As long as the relationship with the mounting position is determined in advance, the coordinates can be set freely.

特に本実施例によれば、移動側電磁コイル11
を磁歪波発生用とし、ここで発生された瞬間的磁
歪波を複数の固定側電磁コイルで共通に検出する
構成としたので、固定側電磁コイルを磁歪発生用
とし順次に瞬間的磁歪波を発生させる後述する実
施例より位置検出時間が短くなるという効果を有
する。また、原理的には2個の固定側電磁コイル
を設けるだけで足り、構成を簡略化することもで
きる。
In particular, according to this embodiment, the moving side electromagnetic coil 11
is used for generating magnetostrictive waves, and the instantaneous magnetostrictive waves generated here are commonly detected by multiple fixed-side electromagnetic coils, so the fixed-side electromagnetic coil is used for generating magnetostrictive waves and sequentially generates instantaneous magnetostrictive waves. This has the effect that the position detection time is shorter than that of the embodiment described later. Further, in principle, it is sufficient to provide only two fixed-side electromagnetic coils, and the configuration can be simplified.

第6図は本発明の別の実施例の処理装置のブロ
ツク図であり、第5図と同一符号は同一部分を示
す。この実施例が第5図の実施例と相違するとこ
ろは、第5図ではパルス発生器30の出力により
カウンタ回路32をリセツトしていたものを、本
実施例では磁歪パルス検出器38〜41のうちで
最初に磁歪パルスを検出したタイミングでカウン
タ32をリセツトするように構成した点にある。
FIG. 6 is a block diagram of a processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same parts. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 5 is that the counter circuit 32 is reset by the output of the pulse generator 30 in FIG. The point is that the counter 32 is configured to be reset at the timing when the first magnetostrictive pulse is detected.

第6図において、フリツプフロツプ53〜57
は当初リセツトされて出力Qは“0”であり、カ
ウンタ回路32はリセツト状態を保持し、ゲート
回路34〜37は閉じている。パルス発生器30
からパルスが出力され、増幅器31の出力により
第1図の移動側電磁コイル11が励磁されると、
前述と同様に瞬間的磁歪波が発生し、磁歪金属板
10を伝播する。
In FIG. 6, flip-flops 53 to 57
is initially reset and the output Q is "0", the counter circuit 32 maintains the reset state, and the gate circuits 34 to 37 are closed. Pulse generator 30
When a pulse is output from and the moving side electromagnetic coil 11 in FIG. 1 is excited by the output of the amplifier 31,
As described above, instantaneous magnetostrictive waves are generated and propagate through the magnetostrictive metal plate 10.

そして、例えば固定側電磁コイル15に最初に
瞬間的磁歪波が到達すると、磁歪パルス検出回路
41の出力が“1”となり、オア回路51、アン
ド回路52を経由してフリツプフロツプ53のセ
ツト端子Sに“1”が加わり、フリツプフロツプ
53の出力Qは“1”となる。これにより、カウ
ンタ回路32のリセツト状態は解除され、基準ク
ロツクの計数が開始され、またゲート回路34〜
36が開かれる。なお、ゲート回路37は磁歪パ
ルス検出回路41の出力により閉じられたままで
ある。またこのとき、フリツプフロツプ54が磁
歪パルス検出回路41の出力でセツトされる。
For example, when the instantaneous magnetostrictive wave first reaches the fixed side electromagnetic coil 15, the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 41 becomes "1", and is applied to the set terminal S of the flip-flop 53 via the OR circuit 51 and the AND circuit 52. "1" is added, and the output Q of the flip-flop 53 becomes "1". As a result, the reset state of the counter circuit 32 is released, the counting of the reference clock is started, and the gate circuits 34 to 34 are reset.
36 will be held. Note that the gate circuit 37 remains closed due to the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 41. Also, at this time, the flip-flop 54 is set by the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 41.

瞬間的磁歪波の伝播に伴い、他の固定側電磁コ
イル12〜14でも磁歪パルスが検出されると、
それぞれの出力によりゲート回路34〜36が閉
じられ、バツフア回路42〜44には、発生され
た瞬間的磁歪波が固定側電磁コイル15に到達し
た時点から各々の固定側電磁コイル12〜14に
到達するまでに要した基準クロツク数が記憶され
たままとなる。パーソナルコンピユータ50は、
バツフア回路42〜45の内容を調べ、それが
“0”であるバツフア回路を除く他の3個のバツ
フア回路に記憶された基準クロツク数に基づき移
動側電磁コイル11が置かれた位置を算出する。
この場合、移動側電磁コイル11と各固定側電磁
コイル12〜15との距離は直接得ることはでき
ないが、最初に磁歪波を検出した固定側電磁コイ
ルと移動側電磁コイル間の距離と、他の固定側電
磁コイルと移動側電磁コイル間の距離の差が得ら
れるので、簡単な計算によつて移動側電磁コイル
11の位置を求めることができる。
With the propagation of the instantaneous magnetostrictive wave, when magnetostrictive pulses are detected in the other fixed side electromagnetic coils 12 to 14,
The gate circuits 34 to 36 are closed by each output, and the instantaneous magnetostrictive waves generated in the buffer circuits 42 to 44 reach each of the fixed electromagnetic coils 12 to 14 from the moment the generated instantaneous magnetostrictive waves reach the fixed electromagnetic coil 15. The number of reference clocks required to reach this point remains stored. The personal computer 50 is
The contents of the buffer circuits 42 to 45 are checked, and the position where the moving side electromagnetic coil 11 is placed is calculated based on the reference clock numbers stored in the other three buffer circuits excluding the buffer circuit whose value is "0". .
In this case, the distance between the moving electromagnetic coil 11 and each of the fixed electromagnetic coils 12 to 15 cannot be directly obtained, but the distance between the fixed electromagnetic coil where the magnetostrictive wave was first detected and the moving electromagnetic coil, Since the difference in distance between the fixed electromagnetic coil and the moving electromagnetic coil can be obtained, the position of the moving electromagnetic coil 11 can be determined by simple calculation.

なお、第6図において、全ての磁歪パルス検出
回路38〜41で磁歪パルスが検出されると、フ
リツプフロツプ54〜57は全てセツトされ、ア
ンド回路58の出力でフリツプフロツプ53がリ
セツトされて初期状態に復帰し、フリツプフロツ
プ54〜57も再びリセツト状態にされる。
In FIG. 6, when all the magnetostrictive pulse detection circuits 38 to 41 detect magnetostrictive pulses, the flip-flops 54 to 57 are all set, and the output of the AND circuit 58 resets the flip-flop 53 to return to the initial state. However, flip-flops 54-57 are also reset again.

このように本実施例によれば、第6図から明ら
かな如くパルス発生器30は他の処理部と分離す
ることができ、パルス発生器30と移動側電磁コ
イル11とを収納した筐体(カーソル体)をワイ
ヤレス化することができる利点がある。
As described above, according to this embodiment, as is clear from FIG. 6, the pulse generator 30 can be separated from other processing units, and the housing ( This has the advantage that the cursor body can be made wireless.

第7図は本発明の更に別の実施例における処理
装置のブロツク図であり、第5図と同一符号は同
一部分を示し、60は4進カウンタ、61〜64
はゲート回路、65〜68はそれぞれ信号線17
〜20を介して第1図の固定側電磁コイル12〜
15に接続された増幅器、69,71はセレク
タ、70は第1図の移動側電磁コイル11に接続
された磁歪パルス検出回路である。
FIG. 7 is a block diagram of a processing device in still another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same parts, 60 is a quaternary counter, 61 to 64
is a gate circuit, and 65 to 68 are signal lines 17, respectively.
~20 to the fixed side electromagnetic coil 12~ in FIG.
15 is an amplifier, 69 and 71 are selectors, and 70 is a magnetostrictive pulse detection circuit connected to the moving side electromagnetic coil 11 in FIG.

この実施例は、第1図の固定側電磁コイル12
〜15を磁歪波発生用とし、移動側電磁コイル1
1を磁歪波検出用としたものである。
This embodiment is based on the fixed electromagnetic coil 12 shown in FIG.
~15 is used for generating magnetostrictive waves, and moving side electromagnetic coil 1
1 is used for detecting magnetostrictive waves.

第7図において、パルス発生器30から最初の
パルスが発生すると、4進カウンタ60の出力
G1が“1”となり、ゲート回路61が開いてパ
ルス発生器30のパルスが増幅器65で増幅さ
れ、第1図の固定側電磁コイル12が励磁されて
瞬間的磁歪波が固定側電磁コイル12に対向する
磁歪金属板10の部分で発生される。また、パル
ス発生器30の出力パルスによりカウンタ回路3
2がリセツトされて基準クロツクの計数が開始さ
れ、4進カウンタ60の出力G1が“1”となる
ことでセレクタ69の出力がゲート回路34側に
切換えられると共にゲート回路34が開かれ、セ
レクタ71の出力もゲート回路34側に切換えら
れる。これにより、カウンタ回路32のカウンタ
値はバツフア回路42に常時入力される。上記発
生した瞬間的磁歪波が磁歪金属板10を伝播して
ある位置に置かれた移動側電磁コイル11に到達
すると、磁歪パルス検出回路70の出力は“1”
となり、セレクタ71を経由した磁歪パルス検出
回路70の出力によりゲート回路34が閉じら
れ、バツフア回路42は、固定側電磁コイル12
で瞬間的磁歪波が発生された時点からそれが移動
側電磁コイル11に到達する時点までの基準クロ
ツク数を保持する。
In FIG. 7, when the first pulse is generated from the pulse generator 30, the output of the quaternary counter 60 is
G1 becomes "1", the gate circuit 61 is opened, the pulse from the pulse generator 30 is amplified by the amplifier 65, the fixed electromagnetic coil 12 shown in FIG. It is generated in the opposing portions of the magnetostrictive metal plates 10. Further, the output pulse of the pulse generator 30 causes the counter circuit 3 to
2 is reset and counting of the reference clock is started, and the output G1 of the quaternary counter 60 becomes "1", so that the output of the selector 69 is switched to the gate circuit 34 side, the gate circuit 34 is opened, and the selector 71 is switched to the gate circuit 34 side. The output of is also switched to the gate circuit 34 side. As a result, the counter value of the counter circuit 32 is always input to the buffer circuit 42. When the generated instantaneous magnetostrictive wave propagates through the magnetostrictive metal plate 10 and reaches the moving electromagnetic coil 11 placed at a certain position, the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 70 becomes "1".
The gate circuit 34 is closed by the output of the magnetostrictive pulse detection circuit 70 via the selector 71, and the buffer circuit 42 closes the fixed side electromagnetic coil 12.
The reference clock number from the time when the instantaneous magnetostrictive wave is generated to the time when it reaches the moving electromagnetic coil 11 is held.

所定時間経過後に再びパルス発生器30からパ
ルスが発生すると、今度は4進カウンタ60の出
力G2が“1”となることからゲート回路35,
62が開かれ、セレクタ69,71はゲート回路
35側に切換えられる。従つて、増幅回路66の
出力により今度は固定側電磁コイル13が励磁さ
れる。そしてカウンタ回路32がリセツトされて
再び初期値から基準クロツクの計数を開始し、移
動側電磁コイル11で磁歪パルスが検出される
と、セレクタ71の出力によりゲート回路35が
閉じられ、バツフア回路43には固定側電磁コイ
ル13で瞬間的磁歪波が発生された時点からそれ
が移動側電磁コイル11に到達する時点までの基
準クロツク数が保持される。
When a pulse is generated again from the pulse generator 30 after a predetermined period of time has elapsed, the output G2 of the quaternary counter 60 becomes "1", so the gate circuit 35,
62 is opened, and selectors 69 and 71 are switched to the gate circuit 35 side. Therefore, the fixed side electromagnetic coil 13 is now excited by the output of the amplifier circuit 66. Then, the counter circuit 32 is reset and starts counting the reference clock again from the initial value, and when a magnetostrictive pulse is detected in the moving side electromagnetic coil 11, the gate circuit 35 is closed by the output of the selector 71, and the buffer circuit 43 is The reference clock number from the time when the instantaneous magnetostrictive wave is generated in the fixed electromagnetic coil 13 to the time when it reaches the moving electromagnetic coil 11 is held.

同様にして、パルス発生器30の次のパルスに
よつて4進カウンタ60の出力G3が“1”とな
り、増幅回路67の出力による固定側電磁コイル
14の励磁が行なわれ、バツフア回路44に固定
側電磁コイル14で瞬間的磁歪波が発生された時
点から移動側電磁コイル11で磁歪パルスが検出
される時点までの基準クロツク数が記憶され、そ
の次のパルス発生器30のパルスにより4進カウ
ンタ60の出力G4が“1”となつて固定側電磁
コイル15の励磁と、固定側電磁コイル15で瞬
間的磁歪波が発生された時点から移動側電磁コイ
ル11で磁歪パルスが検出される時点までの基準
クロツク数がバツフア回路45に記憶される処理
とが行なわれる。
Similarly, the output G3 of the quaternary counter 60 becomes "1" by the next pulse of the pulse generator 30, and the fixed side electromagnetic coil 14 is excited by the output of the amplifier circuit 67, and is fixed to the buffer circuit 44. The reference clock number from the time when the instantaneous magnetostrictive wave is generated by the side electromagnetic coil 14 to the time when the magnetostrictive pulse is detected by the moving side electromagnetic coil 11 is stored, and the next pulse from the pulse generator 30 is used to generate a quaternary counter. 60 becomes "1" and the fixed side electromagnetic coil 15 is excited, and from the time when an instantaneous magnetostrictive wave is generated in the fixed side electromagnetic coil 15 to the time when a magnetostrictive pulse is detected in the moving side electromagnetic coil 11. The reference clock number is stored in the buffer circuit 45.

パーソナルコンピユータ50はバツフア回路4
2〜45の全てに計測された基準クロツク数が記
憶されると、その値に基づいて移動側電磁コイル
11の置かれた位置を第5図の実施例と同様にし
て算出する。なお、この実施例でも固定側電磁コ
イルは少なくとも2個あれば位置検出が可能であ
る。
The personal computer 50 has a buffer circuit 4
When the measured reference clock numbers 2 to 45 are all stored, the position of the moving side electromagnetic coil 11 is calculated based on the values in the same manner as in the embodiment shown in FIG. In this embodiment as well, position detection is possible as long as there are at least two fixed-side electromagnetic coils.

以上、本発明の実施例について説明したが、本
発明は以上の実施例にのみ限定されずその他各種
の付加変更が可能である。例えば、電磁コイルに
使用する永久磁石は円柱型永久磁石以外に円筒型
永久磁石やリング状永久磁石等を用いることもで
きる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other additions and changes are possible. For example, the permanent magnet used in the electromagnetic coil may be a cylindrical permanent magnet, a ring-shaped permanent magnet, or the like other than a cylindrical permanent magnet.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は、永久磁石を磁
心とする電磁コイルを磁歪金属板に対向させて瞬
間的磁歪波の発生或いは磁歪パルスの検出を行な
うものであり、永久磁石により磁歪波を発生させ
ようとする領域或いは検出しようとする領域はほ
ぼ放射状に磁化されるので、磁歪金属板自体を予
め磁化させておく必要がなく、また外部磁界によ
り磁歪金属板が磁化されてもそれに影響されずに
電磁コイルにおいて充分な大きさの誘導電圧を発
生させることができ、正確な位置検出が可能とな
る効果がある。従つて、本発明の位置検出装置
を、パーソナルコンピユータ等の入力装置や移動
物体の位置検出装置等に適用すれば非常に有効で
ある。
As explained above, the present invention generates instantaneous magnetostrictive waves or detects magnetostrictive pulses by arranging an electromagnetic coil having a permanent magnet as its magnetic core to face a magnetostrictive metal plate. Since the area to be detected or the area to be detected is magnetized almost radially, there is no need to magnetize the magnetostrictive metal plate itself in advance, and even if the magnetostrictive metal plate is magnetized by an external magnetic field, it will not be affected by it. It is possible to generate a sufficiently large induced voltage in the electromagnetic coil, which has the effect of enabling accurate position detection. Therefore, it is very effective to apply the position detection device of the present invention to input devices such as personal computers, position detection devices for moving objects, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の要部平面図、第2
図は移動側電磁コイル11、固定側電磁コイル1
2〜15の実施例の要部外観斜視図、第3図は第
2図の円柱型永久磁石21によつて生成される磁
場の様子を示す図、第4図は円柱型永久磁石21
によつて磁歪金属板10に形成される磁化の状態
を示す図、第5図は第1図に示した装置部分と組
み合わせて使用される処理装置の実施例のブロツ
ク図、第6図は本発明の別の実施例の処理装置の
ブロツク図、第7図は本発明の更に別の実施例に
おける処理装置のブロツク図、第8図は従来の位
置検出装置の説明図および、第9図は従来の問題
点の説明図である。 図において、10は磁歪金属板、11は移動側
電磁コイル、12〜15は固定側電磁コイル、3
0はパルス発生器、31は増幅器、32はカウン
タ回路、33は基準クロツク発生器、34〜37
はゲート回路、38〜41は磁歪パルス検出回
路、42〜45はバツフア回路である。
Fig. 1 is a plan view of essential parts of an embodiment of the present invention, Fig.
The figure shows a moving electromagnetic coil 11 and a fixed electromagnetic coil 1.
3 is a diagram showing the state of the magnetic field generated by the cylindrical permanent magnet 21 of FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of a processing device used in combination with the device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of a processing device according to another embodiment of the invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional position detection device, and FIG. It is an explanatory diagram of a conventional problem. In the figure, 10 is a magnetostrictive metal plate, 11 is a moving side electromagnetic coil, 12 to 15 are fixed side electromagnetic coils, and 3
0 is a pulse generator, 31 is an amplifier, 32 is a counter circuit, 33 is a reference clock generator, 34 to 37
1 is a gate circuit, 38 to 41 are magnetostrictive pulse detection circuits, and 42 to 45 are buffer circuits.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 磁歪金属板と、 前記磁歪金属板の端部近傍に取り付けられ、該
取り付け位置の該磁歪金属板領域をほぼ放射状に
磁化させる永久磁石を磁心として有する複数個の
固定側電磁コイルと、 前記磁歪金属板の表面上の任意の位置に移動で
き、該移動した位置の前記磁歪金属板領域をほぼ
放射状に磁化させる永久磁石を磁心として有する
移動側電磁コイルと、 前記移動側電磁コイルに電気パルスを印加する
電気パルス印加手段と、 前記複数個の固定側電磁コイルと一対一対応に
設けられ、前記電気パルス印加手段により印加さ
れる前記電気パルスにより前記磁歪金属板に生起
する磁歪振動波によつて対応する固定側電磁コイ
ルに生じる誘導電圧を検出する複数個の磁歪パル
ス検出手段と、 前記複数個の磁歪パルス検出手段のそれぞれで
誘導電圧が検出されるそれぞれの時点と前記電気
パルスが印加される時点とのそれぞれの時間差を
求める時間計測手段と、 前記時間計測手段により求められる前記それぞ
れの時間差に基づいて前記移動側電磁コイルの前
記磁歪金属板上で位置を算出する演算手段とを具
備したことを特徴とする位置検出装置。 2 磁歪金属板と、 前記磁歪金属板の端部近傍に取り付けられ、該
取り付け位置の該磁歪金属板領域をほぼ放射状に
磁化させる永久磁石を磁心として有する複数個の
固定側電磁コイルと、 前記磁歪金属板の表面上の任意の位置に移動で
き、該移動した位置の前記磁歪金属板領域をほぼ
放射状に磁化させる永久磁石を磁心として有する
移動側電磁コイルと、 前記移動側電磁コイルに電気パルスを印加する
電気パルス印加手段と、 前記複数個の固定側電磁コイルと一対一対応に
設けられ、前記電気パルス印加手段により印加さ
れる前記電気パルスにより前記磁歪金属板に生起
する磁歪振動波によつて対応する固定側電磁コイ
ルに生じる誘導電圧を検出する複数個の磁歪パル
ス検出手段と、 前記電気パルス印加後に前記複数個の磁歪パル
ス検出手段において、最初に誘導電圧が検出され
る時点とこれ以後に誘導電圧が検出されるそれぞ
れの時点とのそれぞれの時間差を求める時間計測
手段と、 前記時間計測手段により求められる前記それぞ
れの時間差に基づいて前記移動側電磁コイルの前
記磁歪金属板上での位置を算出する演算手段とを
具備したことを特徴とする位置検出装置。 3 磁歪金属板と、 前記磁歪金属板の端部近傍に取り付けられ、該
取り付け位置の該磁歪金属板領域をほぼ放射状に
磁化させる永久磁石を磁心として有する複数個の
固定側電磁コイルと、 前記磁歪金属板の表面上の任意の位置に移動で
き、該移動した位置の前記磁歪金属板領域をほぼ
放射状に磁化させる永久磁石を磁心として有する
移動側電磁コイルと、 前記複数個の固定側電磁コイルに順次電気パル
スを印加する電気パルス印加手段と、 前記電気パルス印加手段により順次印加される
前記電気パルスにより前記磁歪金属板に順次生起
する磁歪振動波によつて前記移動側電磁コイルに
順次生じる誘導電圧を検出する磁歪パルス検出手
段と、 前記複数個の固定側電磁コイルのそれぞれに電
気パルスが印加されるそれぞれの時点と前記磁歪
パルス検出手段で誘導電圧が検出される時点との
それぞれの時間差を求める時間計測手段と、 前記時間計測手段により求められる前記それぞ
れの時間差に基づいて前記移動側電磁コイルの前
記磁歪金属板上での位置を算出する演算手段とを
具備したことを特徴とする位置検出装置。
[Scope of Claims] 1. A magnetostrictive metal plate, and a plurality of fixed sides each having a permanent magnet as a magnetic core, which is attached near an end of the magnetostrictive metal plate and magnetizes a region of the magnetostrictive metal plate at the attachment position substantially radially. an electromagnetic coil; a moving side electromagnetic coil having as a magnetic core a permanent magnet that can be moved to any position on the surface of the magnetostrictive metal plate and magnetizes the area of the magnetostrictive metal plate at the moved position substantially radially; an electric pulse applying means for applying an electric pulse to the electromagnetic coil; and an electric pulse applying means provided in one-to-one correspondence with the plurality of fixed-side electromagnetic coils, the electric pulse being applied by the electric pulse applying means to generate an electric pulse on the magnetostrictive metal plate. a plurality of magnetostrictive pulse detection means for detecting an induced voltage generated in a corresponding fixed-side electromagnetic coil by a magnetostrictive oscillation wave; and a plurality of magnetostriction pulse detection means each detecting the induced voltage at each time point and the above. a time measuring means for determining the respective time differences from the time points at which the electric pulses are applied; and a calculation for calculating the position of the moving side electromagnetic coil on the magnetostrictive metal plate based on the respective time differences determined by the time measuring means. A position detection device characterized by comprising means. 2. a magnetostrictive metal plate; a plurality of fixed-side electromagnetic coils each having as a magnetic core a permanent magnet that is attached near an end of the magnetostrictive metal plate and magnetizes the area of the magnetostrictive metal plate at the attachment position substantially radially; a moving-side electromagnetic coil having as a magnetic core a permanent magnet that can be moved to any position on the surface of the metal plate and magnetizes the magnetostrictive metal plate region at the moved position substantially radially; and an electric pulse is applied to the moving-side electromagnetic coil. An electric pulse applying means is provided in one-to-one correspondence with the plurality of fixed side electromagnetic coils, and magnetostrictive vibration waves are generated in the magnetostrictive metal plate by the electric pulses applied by the electric pulse applying means. a plurality of magnetostrictive pulse detection means for detecting an induced voltage generated in a corresponding fixed-side electromagnetic coil; and a time point at which an induced voltage is first detected in the plurality of magnetostriction pulse detection means after the electric pulse is applied, and thereafter. a time measuring means for determining the respective time differences from respective points in time when the induced voltage is detected; and determining the position of the moving side electromagnetic coil on the magnetostrictive metal plate based on the respective time differences determined by the time measuring means. 1. A position detection device comprising: calculation means for calculating. 3. a magnetostrictive metal plate; a plurality of fixed-side electromagnetic coils each having as a magnetic core a permanent magnet that is attached near an end of the magnetostrictive metal plate and magnetizes the area of the magnetostrictive metal plate at the attachment position substantially radially; a movable electromagnetic coil having as a magnetic core a permanent magnet that can be moved to any position on the surface of the metal plate and magnetizes the area of the magnetostrictive metal plate at the moved position substantially radially; and the plurality of fixed electromagnetic coils. an electric pulse applying means for sequentially applying electric pulses; and an induced voltage sequentially generated in the moving side electromagnetic coil by magnetostrictive vibration waves sequentially generated in the magnetostrictive metal plate by the electric pulses sequentially applied by the electric pulse applying means. magnetostrictive pulse detection means for detecting; and determining a time difference between each time point when an electric pulse is applied to each of the plurality of fixed side electromagnetic coils and the time point when an induced voltage is detected by the magnetostriction pulse detection means. A position detection device characterized by comprising: a time measurement means; and a calculation means for calculating the position of the moving side electromagnetic coil on the magnetostrictive metal plate based on the respective time differences determined by the time measurement means. .
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