JPH04188021A - 非接触式移動量測定方法およびその装置 - Google Patents
非接触式移動量測定方法およびその装置Info
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- JPH04188021A JPH04188021A JP2319146A JP31914690A JPH04188021A JP H04188021 A JPH04188021 A JP H04188021A JP 2319146 A JP2319146 A JP 2319146A JP 31914690 A JP31914690 A JP 31914690A JP H04188021 A JPH04188021 A JP H04188021A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
- G01P3/54—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed by measuring frequency of generated current or voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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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〕
本発明は非接触式移動量測定方法およびその装置に関す
るもので、微小かつ衝撃を伴う移動の測定、例えば自動
車用ディーゼル噴射ポンプの噴射量を測定する方法及び
装置として用いることができる。
るもので、微小かつ衝撃を伴う移動の測定、例えば自動
車用ディーゼル噴射ポンプの噴射量を測定する方法及び
装置として用いることができる。
従来より非接触式の移動量測定方法は、インクリメント
方式とアブソリュート方式とに大別される。特公平１−
２３０４８号公報にはこのインクリメント方式の移動距
離測定装置が示されている。
方式とアブソリュート方式とに大別される。特公平１−
２３０４８号公報にはこのインクリメント方式の移動距
離測定装置が示されている。
この測定装置では、被測定物と共に移動するスリット板
を設け、このスリット板に向けて光を照射する。そして
、スリットを通過した光を光検出器で検知し、その通過
した光の数を数えることでスリット板の移動量、すなわ
ち被検出物の移動量を計測している。
を設け、このスリット板に向けて光を照射する。そして
、スリットを通過した光を光検出器で検知し、その通過
した光の数を数えることでスリット板の移動量、すなわ
ち被検出物の移動量を計測している。
一方、特公平１−２２８８４号公報にはアブ・ノリュー
ト方式の移動距離測定装置が示されている。
ト方式の移動距離測定装置が示されている。
この測定袋！では被検出物と共に移動するスリット板に
、コード化されたスリ・ノドを形成し、このスリット板
に光を照射する。そして、スリットを通過した光を光検
出器で検知することにより、被検出物の移動前後のスリ
ット位置を検出する。予め基準位置から各スリットまで
の距離が計測されて記憶されているため、スリット板移
動後に光が通過しているスリットの位置を計測すること
によりスリット板の移動量が検知される。
、コード化されたスリ・ノドを形成し、このスリット板
に光を照射する。そして、スリットを通過した光を光検
出器で検知することにより、被検出物の移動前後のスリ
ット位置を検出する。予め基準位置から各スリットまで
の距離が計測されて記憶されているため、スリット板移
動後に光が通過しているスリットの位置を計測すること
によりスリット板の移動量が検知される。
［発明が解決しようとする課Ｂ］
上述した従来の移動距離測定方法、装置では次の樟な問
題がある。
題がある。
インクリメント方式では光検出器を通過するスリットの
数をカウンターで計測しているため、被検出物の移動が
非常に高速な場合、カウンターがスリットの高速移動に
追従できず、正確な移動量を計測できないという問題が
ある。
数をカウンターで計測しているため、被検出物の移動が
非常に高速な場合、カウンターがスリットの高速移動に
追従できず、正確な移動量を計測できないという問題が
ある。
一方、アブソリュート方式のものでは、追従性には問題
はないが、移動中の測定はできず、また移動距離の最小
計測単位はスリ７）板に形成された各スリット間隔に依
存している。従って、微小移動まで計測しようとすると
スリット間隔を物理的に狭める必要があり、結局微小範
囲まで計測出来ないという問題がある。
はないが、移動中の測定はできず、また移動距離の最小
計測単位はスリ７）板に形成された各スリット間隔に依
存している。従って、微小移動まで計測しようとすると
スリット間隔を物理的に狭める必要があり、結局微小範
囲まで計測出来ないという問題がある。
本発明は被測定物の高速移動にも良好に追従し、且つ微
小範囲までの移動距離測定が可能な方法およびそれを達
成するための装置を提供することを課題とする。
小範囲までの移動距離測定が可能な方法およびそれを達
成するための装置を提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段］
上記課題を達成するために、本発明ではスリットの移動
方向の幅より大きな受信面を有する受信装置で、発信源
よりスリットを通過した検出波を前記受信面にて受信し
、もって受信面上での前記検出波の受信有無を検知する
。
方向の幅より大きな受信面を有する受信装置で、発信源
よりスリットを通過した検出波を前記受信面にて受信し
、もって受信面上での前記検出波の受信有無を検知する
。
この受信有無の検知結果に基づき、前記受信面上での受
信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測する
。さらに、受信有無の検知結果に基づき、前記複数のス
リットの内から前記検出波が通過しているスリットを特
定する。
信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測する
。さらに、受信有無の検知結果に基づき、前記複数のス
リットの内から前記検出波が通過しているスリットを特
定する。
前記受信有無境界線から前記受信面端部までの距離に対
応する前記スリット手段の基準位置からの移動量の関係
を各スリット毎に予め算出し、前記受信有無境界線から
前記受信面端部までの実測距離および特定さたスリット
に基づいて前記スリット手段の基準位置からの移動量を
測定する方法を採用している。
応する前記スリット手段の基準位置からの移動量の関係
を各スリット毎に予め算出し、前記受信有無境界線から
前記受信面端部までの実測距離および特定さたスリット
に基づいて前記スリット手段の基準位置からの移動量を
測定する方法を採用している。
この方法を達成するため本発明装置では、位置検出対象
部の移動に伴って所定方向に移動し、互いに形状の異な
る複数のスリットを有するスリット板と、前記スリット
の移動方向の幅より大きな受信面を有し、前記発信源よ
り前記スリットを通過した検出波を前記受信面にて受信
し、前記受信面上での前記検出波の受信有無を示す検知
信号を発する受信手段を配する。
部の移動に伴って所定方向に移動し、互いに形状の異な
る複数のスリットを有するスリット板と、前記スリット
の移動方向の幅より大きな受信面を有し、前記発信源よ
り前記スリットを通過した検出波を前記受信面にて受信
し、前記受信面上での前記検出波の受信有無を示す検知
信号を発する受信手段を配する。
前記受信手段からの受信信号を受けて、前記受信面上で
の受信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測
し、その計測信号を発する位置計測手段と、前記受信手
段からの受信手段を受けて前記複数のスリットの内から
前記検出波が通過しているスリットを特定し、スリット
特定信号を発するスリット検出手段を配する。
の受信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測
し、その計測信号を発する位置計測手段と、前記受信手
段からの受信手段を受けて前記複数のスリットの内から
前記検出波が通過しているスリットを特定し、スリット
特定信号を発するスリット検出手段を配する。
そして、前記計測距離に対応する前記スリット手段の移
動量が各スリットごとに予め記憶され、前記位置計測手
段からの計測信号および前記スリット検出手段からのス
リット特定信号を受けることによって前記スリット手段
の基準位置からの移動量を検出する移動量検出手段とを
有する非接触式移動量測定装置とした。
動量が各スリットごとに予め記憶され、前記位置計測手
段からの計測信号および前記スリット検出手段からのス
リット特定信号を受けることによって前記スリット手段
の基準位置からの移動量を検出する移動量検出手段とを
有する非接触式移動量測定装置とした。
被測定部が移動後、発信源からの測定波がスリットを通
過し、この通過波が受信手段によって受信される。スリ
ット板の位置を測定するために、測定波が通過している
スリットを特定し、受信手段の受信面において測定波が
基準位置からどれだけ離れた位置で受信されているかを
測定する。それぞれのスリットに対する受信位置及びス
リットの位置とは予め記憶されているので、測定波が通
過しているスリットが特定され且つ測定波の受信位置と
が検知されれば、スリットの位置が自動的に測定される
。
過し、この通過波が受信手段によって受信される。スリ
ット板の位置を測定するために、測定波が通過している
スリットを特定し、受信手段の受信面において測定波が
基準位置からどれだけ離れた位置で受信されているかを
測定する。それぞれのスリットに対する受信位置及びス
リットの位置とは予め記憶されているので、測定波が通
過しているスリットが特定され且つ測定波の受信位置と
が検知されれば、スリットの位置が自動的に測定される
。
本発明の測定方法および装置を、ディーゼル噴射ポンプ
の噴射量測定に用いた場合の実施例について説明する。
の噴射量測定に用いた場合の実施例について説明する。
第３図はディーゼル噴射ポンプの噴射量測定装置を示す
断面図で、この図に基づいて装置の概略構成を説明する
。円筒状をなすガイド１２内にはピストンＩＯが液密を
保って摺動自在に配されている。このガイド１２とピス
トン１０によって形成される円筒状空間１１にディーゼ
ル噴射ポンプからの噴射液が導入され、その量に応して
ピストン１０が図中上方に上昇する。
断面図で、この図に基づいて装置の概略構成を説明する
。円筒状をなすガイド１２内にはピストンＩＯが液密を
保って摺動自在に配されている。このガイド１２とピス
トン１０によって形成される円筒状空間１１にディーゼ
ル噴射ポンプからの噴射液が導入され、その量に応して
ピストン１０が図中上方に上昇する。
ピストン１０の上方端には複数のスリット２３を有する
スリット板２２が固定されている。このスリット板２２
は、ピストン１０の移動に伴い図中矢印Ｘで示す方向に
往復動する。スリット板２２の先端側にはスリット板２
２が回転するのを防止すると共に、その往復動を案内す
る一対のガイドローラ２４がスリット板２２を挟持する
ように配されている。
スリット板２２が固定されている。このスリット板２２
は、ピストン１０の移動に伴い図中矢印Ｘで示す方向に
往復動する。スリット板２２の先端側にはスリット板２
２が回転するのを防止すると共に、その往復動を案内す
る一対のガイドローラ２４がスリット板２２を挟持する
ように配されている。
スリット板２２の一側方には発信源であるランプ１６が
配されている。ランプ１６はｔ′ａ１５に結線されてお
り、測定波に相当する光を発する。
配されている。ランプ１６はｔ′ａ１５に結線されてお
り、測定波に相当する光を発する。
このランプ１６とスリット板２２との間には、ランプ１
６から発散された光を平行光にするための投光レンズ１
８が配されている。また、スリット板２２の他側方には
、ランプ１６よりスリット２３を通ってきた光を集光す
る集光レンズ２０が配されており、さらに、この光を受
光するラインセンサ２６が配されている。このラインセ
ンサ２６は複数の受光素子からなり例えばＣＣＤ等から
なる。そして、その受光信号は後述する増幅器３２に送
信される。
６から発散された光を平行光にするための投光レンズ１
８が配されている。また、スリット板２２の他側方には
、ランプ１６よりスリット２３を通ってきた光を集光す
る集光レンズ２０が配されており、さらに、この光を受
光するラインセンサ２６が配されている。このラインセ
ンサ２６は複数の受光素子からなり例えばＣＣＤ等から
なる。そして、その受光信号は後述する増幅器３２に送
信される。
上述のランプ１６、投光レンズ１８、集光レンズ２０、
スリット板２２、ラインセンサ２６は全てハウジング１
４内に収納されており、このハウジング１４内には外部
からの光が侵入しないような構造となっている。
スリット板２２、ラインセンサ２６は全てハウジング１
４内に収納されており、このハウジング１４内には外部
からの光が侵入しないような構造となっている。
第１図はラインセンサ２６からの受光信号を処理する回
路を示す図である。
路を示す図である。
ラインセンサ２６には駆動回路２８が結線されている。
この駆動回路２８はラインセンサ２６の作動開始を司令
するスタート信号及び終了を司令する終了信号と、クロ
ックパルスを発信する。ラインセンサ２６の出力側はラ
インセンサ出力を増幅するための増幅器３２に接続され
ている。増幅器３２の出力側は比較器３４に接続されて
おり、増幅器３２によって増幅された信号を基準値と比
較して「１」または「０」のデジタル信号に変換される
。
するスタート信号及び終了を司令する終了信号と、クロ
ックパルスを発信する。ラインセンサ２６の出力側はラ
インセンサ出力を増幅するための増幅器３２に接続され
ている。増幅器３２の出力側は比較器３４に接続されて
おり、増幅器３２によって増幅された信号を基準値と比
較して「１」または「０」のデジタル信号に変換される
。
比較器３４は第一フリップ・フロップ回路３６と、反転
器４０を介して第二フリップ・フロップ回路４２に接続
される。第一フリップ・フロップ回路３６のＪ入力端子
は常に「１」状態に設定されており、Ｋ入力端子は常に
「０」状態に設定されている。比較器３４からのデジタ
ル信号はＣＫ入力端子に入力される。Ｑ出力端子は第一
アンド回路３８に接続され、頁出力端子は第三アンド回
路４４に接続されている。ＣＬＲ端子には駆動回路２８
からの終了信号が人力される。
器４０を介して第二フリップ・フロップ回路４２に接続
される。第一フリップ・フロップ回路３６のＪ入力端子
は常に「１」状態に設定されており、Ｋ入力端子は常に
「０」状態に設定されている。比較器３４からのデジタ
ル信号はＣＫ入力端子に入力される。Ｑ出力端子は第一
アンド回路３８に接続され、頁出力端子は第三アンド回
路４４に接続されている。ＣＬＲ端子には駆動回路２８
からの終了信号が人力される。
反転器４０は比較器３４からのデジタル信号のｒ□、ｒ
ｌ、状態を反転させる。反転された信号は第二フリップ
・フロップ回路４２に入力される。
ｌ、状態を反転させる。反転された信号は第二フリップ
・フロップ回路４２に入力される。
第二フリップ・フロップ回路４２のＪ入力端子は常に「
１」状態に設定されており、Ｋ入力端子は常に「０」状
態に設定されている。Ｑ出力端子は第三アンド回路４４
に接続されている。ＣＬＲ端子には駆動回路２８からの
終了信号が入力される。
１」状態に設定されており、Ｋ入力端子は常に「０」状
態に設定されている。Ｑ出力端子は第三アンド回路４４
に接続されている。ＣＬＲ端子には駆動回路２８からの
終了信号が入力される。
第一アンド回路３８には駆動回路２８からのクロックパ
ルスが入力されており、上記第一フリップ・フロップ回
路３６のＱ出力端子からの信号とのアンド信号が第一カ
ウンタ４８に入力される。
ルスが入力されており、上記第一フリップ・フロップ回
路３６のＱ出力端子からの信号とのアンド信号が第一カ
ウンタ４８に入力される。
第三アンド回路４４の出力信号は第三アンド回路４６に
入力され、この第三アンド回路４６には駆動回路２８か
らのクロックパルスも入力される。
入力され、この第三アンド回路４６には駆動回路２８か
らのクロックパルスも入力される。
そして、両信号のアンド信号が第二カウンタ５０に送信
される。
される。
第一カウンタ４８、第二カウンタ５０は駆動回路２８か
らのスタート信号を受けて入力信号のパルス数を計測開
始し、終了信号を受けて計測を終了する。第一カウンタ
４８の計測結果ｙと第二カウンタ５０の計測結果２は、
それぞれ変換器５２に入力され、変換器５２内で（ｙ、
ｚ）のアドレスが生成される。このアドレス（ｙ、ｚ）
は、スイッチ５６の切替えによって測定器の較正時には
データ記憶手段５８に送られ、移動量測定時には位置情
報生成手段６０に送られる。
らのスタート信号を受けて入力信号のパルス数を計測開
始し、終了信号を受けて計測を終了する。第一カウンタ
４８の計測結果ｙと第二カウンタ５０の計測結果２は、
それぞれ変換器５２に入力され、変換器５２内で（ｙ、
ｚ）のアドレスが生成される。このアドレス（ｙ、ｚ）
は、スイッチ５６の切替えによって測定器の較正時には
データ記憶手段５８に送られ、移動量測定時には位置情
報生成手段６０に送られる。
測定器の較正時にはスリット板２２の下端に基準測長器
３０が接続される。この基準測長器３゜はインクリメン
ト型光学式センサからなり、スリット板２２の基準位置
からの移動量を検出する。
３０が接続される。この基準測長器３゜はインクリメン
ト型光学式センサからなり、スリット板２２の基準位置
からの移動量を検出する。
この検出信号は変換器６２に送られ、実際の移動量Ｘに
変換される。この移動量Ｘはデータ記憶手段５８に送ら
れ、同時に計測された計測結果ｙ。
変換される。この移動量Ｘはデータ記憶手段５８に送ら
れ、同時に計測された計測結果ｙ。
Ｚと共にデータ記憶手段５８内に（ｘ、ｙ、ｚ）の基準
データとして格納される。この様にして測定器の較正が
終了したら基準測長器３０は取り外され、第３図で説明
した如くスリット板２２はピストン１０に接続される。
データとして格納される。この様にして測定器の較正が
終了したら基準測長器３０は取り外され、第３図で説明
した如くスリット板２２はピストン１０に接続される。
変換器６２とデータ記憶手段５８との間にはスイッチ５
４が配されており、較正時には変換器６２とデータ記憶
手段５８とを接続し、測定時には両者を切り離している
。
４が配されており、較正時には変換器６２とデータ記憶
手段５８とを接続し、測定時には両者を切り離している
。
上記スイッチ５６とスイッチ５４とは互いに連動してい
る。
る。
位置情報生成手段６０は変換器５２から送られた（、ｙ
、ｚ）情報を基に、これらに対応する移動蓋Ｘをデータ
記憶手段５８の格納データから探し出し、ブラウン管等
の表示手段６２によって表示される。
、ｚ）情報を基に、これらに対応する移動蓋Ｘをデータ
記憶手段５８の格納データから探し出し、ブラウン管等
の表示手段６２によって表示される。
次にこの装置の作動、及び測定方法を第２図の波形図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
まず、データ記憶手段５８に（ｘ、ｙ、ｚ）の基準デー
タを記憶させるための較正を行う。この較正の方法につ
いては後述する。較正が終了したらスリット板２２をピ
ストン１０に連結させる。
タを記憶させるための較正を行う。この較正の方法につ
いては後述する。較正が終了したらスリット板２２をピ
ストン１０に連結させる。
そして、ガイド１２内の円筒状空間１１にディーゼル噴
射ポンプ（省図示）から燃料もしくは他の流体を噴射さ
せる。この流体噴射によってピストンＩＯが第４図中上
方に移動し、スリット板２２も同様に移動する。
射ポンプ（省図示）から燃料もしくは他の流体を噴射さ
せる。この流体噴射によってピストンＩＯが第４図中上
方に移動し、スリット板２２も同様に移動する。
ランプ１６は電源１５からの電力供給を受けて発光し、
その光は投光レンズで平行光となり、スリット２３を通
過する。通過した光は集光レンズ２０により集光され、
ラインセンサ２６の受光面上に照射される。
その光は投光レンズで平行光となり、スリット２３を通
過する。通過した光は集光レンズ２０により集光され、
ラインセンサ２６の受光面上に照射される。
ラインセンサ２６は駆動回路２８からのスタート信号Ｓ
を受け、受光面上に配列された受光素子が検知した光の
強度に応した信号を発する（第２図中波形Ａで示す）。
を受け、受光面上に配列された受光素子が検知した光の
強度に応した信号を発する（第２図中波形Ａで示す）。
この信号は増幅器３２で増幅された後、比較器３４によ
って敷居値りと比較され、「０」または「１」のデジタ
ル信号に変換される（波形Ｂ）。変換された信号は第一
フリップ・フロップ回路３６に入力される。第一フリッ
プ・フロップ回路３６のＪ入力端子は常に「１」状態に
設定されており、Ｋ入力端子は常に「０」状態に設定さ
れている。従って、比較器３４からの信号が「０」状態
の間は、Ｑ出力端子からはｒｌ、状態の信号が出力され
、比較器３４から「１」状態の信号が入力されるとＱ出
力端子からは「０」状態の信号が出力される（波形Ｃ）
。
って敷居値りと比較され、「０」または「１」のデジタ
ル信号に変換される（波形Ｂ）。変換された信号は第一
フリップ・フロップ回路３６に入力される。第一フリッ
プ・フロップ回路３６のＪ入力端子は常に「１」状態に
設定されており、Ｋ入力端子は常に「０」状態に設定さ
れている。従って、比較器３４からの信号が「０」状態
の間は、Ｑ出力端子からはｒｌ、状態の信号が出力され
、比較器３４から「１」状態の信号が入力されるとＱ出
力端子からは「０」状態の信号が出力される（波形Ｃ）
。
第一アンド回路には第一フリップ・フロップ回路３６の
Ｑ出力端子からの信号と、駆動回路２８からのクロック
パルスが入力されているので、Ｑ出力端子からの信号が
「１」状態にある間のクロックパルスを第一アンド回路
３８から出力される（波形Ｆ）。このクロックパルスは
第一カウンタ４８によってその数が計測される。この計
測数ｙはラインセンサ２６の受光面上の基準位ＩＨ（本
実施例の場合は受光面の最端部）から最初のスリット２
３の縁部までの距離に対応している。
Ｑ出力端子からの信号と、駆動回路２８からのクロック
パルスが入力されているので、Ｑ出力端子からの信号が
「１」状態にある間のクロックパルスを第一アンド回路
３８から出力される（波形Ｆ）。このクロックパルスは
第一カウンタ４８によってその数が計測される。この計
測数ｙはラインセンサ２６の受光面上の基準位ＩＨ（本
実施例の場合は受光面の最端部）から最初のスリット２
３の縁部までの距離に対応している。
第一フリンゾ・フロップ回路３６の百出大端子からは、
Ｑ出力端子からの出力信号を反転させた信号が出力され
ており、第二フリップ・フロップ回路４２のＱ出力端子
か゛らは、比較器３４の出力信号が「１」状態から「０
」状態になる時まで「１」状態の信号を出力する（波形
Ｄ）。第一フリフプ・フロップ回路３６の頁出力端子か
らの信号と、第二フリップ・フロップ回路４２のＱ出力
端子からの信号を人力された第三アンド回路４４は、ス
リット２３の幅に対応する信号を出力する（波形Ｅ）。
Ｑ出力端子からの出力信号を反転させた信号が出力され
ており、第二フリップ・フロップ回路４２のＱ出力端子
か゛らは、比較器３４の出力信号が「１」状態から「０
」状態になる時まで「１」状態の信号を出力する（波形
Ｄ）。第一フリフプ・フロップ回路３６の頁出力端子か
らの信号と、第二フリップ・フロップ回路４２のＱ出力
端子からの信号を人力された第三アンド回路４４は、ス
リット２３の幅に対応する信号を出力する（波形Ｅ）。
各スリット２３の幅は互いに異なるように設定されてい
るので、スリット２３の幅がわかればどのスリット２，
３を光が通過して（、）るのかを知る事ができる。
るので、スリット２３の幅がわかればどのスリット２，
３を光が通過して（、）るのかを知る事ができる。
第三アンド回路４６には第三アンド回路４４の出力信号
と、駆動回路２８からのクロックパルスが入力されてい
るので、第三アンド回路４６からはスリット２３の幅に
対応するクロックパルスを出力する（波形Ｇ）。このク
ロックパルスの数は第二カウンタ５０によって計測され
る。
と、駆動回路２８からのクロックパルスが入力されてい
るので、第三アンド回路４６からはスリット２３の幅に
対応するクロックパルスを出力する（波形Ｇ）。このク
ロックパルスの数は第二カウンタ５０によって計測され
る。
第一カウンタ４８の計測数ｙと第二カウンタ５０の計測
数２とが変換器５２内に入力され、（ｙ。
数２とが変換器５２内に入力され、（ｙ。
２）のアドレスを生成する。このアドレスを位置情報生
成手段６０が読み取り、この値に対応するスリット板移
動量Ｘをデータ記憶手段５８に記憶さた基準データから
読み出す。そして、その移動量Ｘを表示手段６２に表示
する。スリット板２２の移動量、すなわちピストン１０
の移動量が計測されれば、ディーゼル噴射ポンプの噴射
量を知ることができる。
成手段６０が読み取り、この値に対応するスリット板移
動量Ｘをデータ記憶手段５８に記憶さた基準データから
読み出す。そして、その移動量Ｘを表示手段６２に表示
する。スリット板２２の移動量、すなわちピストン１０
の移動量が計測されれば、ディーゼル噴射ポンプの噴射
量を知ることができる。
以上の様な一回の計測が終了すると駆動回路２８より終
了信号Ｋが発信され、第一フリフプ・フロップ回路３６
、第二フリンゾ・フロップ回路４２のＣＬＲ端子に入力
される。これにより、両フリップ・フロップ回路の出力
が初期状態に復帰する。また、終了信号には第一、第二
カウンタにも送信され、両カウンタはこれによりパルス
数の計測を終了する。
了信号Ｋが発信され、第一フリフプ・フロップ回路３６
、第二フリンゾ・フロップ回路４２のＣＬＲ端子に入力
される。これにより、両フリップ・フロップ回路の出力
が初期状態に復帰する。また、終了信号には第一、第二
カウンタにも送信され、両カウンタはこれによりパルス
数の計測を終了する。
次に、データ記憶手段５８に基準データを記憶させる較
正の方法について説明する。
正の方法について説明する。
まず、スリット板２２の下端に基準測長器３０を接続さ
せる。そして、このスリット板２２をマイクロメータ等
の手段で微小距離づつ移動させる。
せる。そして、このスリット板２２をマイクロメータ等
の手段で微小距離づつ移動させる。
そして、この移動ごとのスリット板２２の位置を基準測
長器３０によって測定し、その値を変換器６２で基準位
置からの実際の移動量Ｘに変換する。
長器３０によって測定し、その値を変換器６２で基準位
置からの実際の移動量Ｘに変換する。
また、これと同時に上述の計測方法で計測数ｙと計測数
Ｚを計測し、計測数ｙ、ｚに対応する移動量Ｘの値をデ
ータ記憶手段５８に記憶させる。これにより、ｘ、ｙ、
ｚの基準となるデータが生成される。なお、この較正時
にはスイッチ５４は変換器６２とデータ記憶手段５８と
が接続されるように切り替わり、また、スイッチ５６は
変換器５２とデータ記憶手段５８とが接続されるように
切り替わる。
Ｚを計測し、計測数ｙ、ｚに対応する移動量Ｘの値をデ
ータ記憶手段５８に記憶させる。これにより、ｘ、ｙ、
ｚの基準となるデータが生成される。なお、この較正時
にはスイッチ５４は変換器６２とデータ記憶手段５８と
が接続されるように切り替わり、また、スイッチ５６は
変換器５２とデータ記憶手段５８とが接続されるように
切り替わる。
上述の実施例ではランプ１６が用いられているが、第４
図に示すようにストロボ光源１６１を用いることもでき
る。この場合、同期点灯回路１６２には駆動回路２８か
らのスタート信号が送信され、それを受けてストロボを
発光時間１．１マイクロ秒で点灯させている。
図に示すようにストロボ光源１６１を用いることもでき
る。この場合、同期点灯回路１６２には駆動回路２８か
らのスタート信号が送信され、それを受けてストロボを
発光時間１．１マイクロ秒で点灯させている。
このようなストロボ光源１６１を用いることにより、高
速移動中の変位を計測することができる。
速移動中の変位を計測することができる。
例えば、ストロボ発光とＣＣＤの電荷蓄積時間を同期さ
せ、ストロボ発光時間を１マイクロ秒とすれば、１メガ
ヘルツの動きをとらえることができるという効果を有す
る。
せ、ストロボ発光時間を１マイクロ秒とすれば、１メガ
ヘルツの動きをとらえることができるという効果を有す
る。
また、上述の例では測定波として光を用いたが、光取外
に磁力線を用いることも可能である。
に磁力線を用いることも可能である。
以上のような測定方法、装置では、その測定精度をライ
ンセンサの分解能まで上げる事ができ、本実施例では分
解能０．６ミクロンまでの測定が可能である。また、ス
リット板の移動が完了した後の移動量を計測しているの
で、スリット板が衝撃的に移動したとしても、移動量測
定には何ら影響を受けるものではない。
ンセンサの分解能まで上げる事ができ、本実施例では分
解能０．６ミクロンまでの測定が可能である。また、ス
リット板の移動が完了した後の移動量を計測しているの
で、スリット板が衝撃的に移動したとしても、移動量測
定には何ら影響を受けるものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の測定方法、装置を用いれば
、被測定物の高速移動にも良好に追従し、且つ微小範囲
までの移動距離測定が可能となる。
、被測定物の高速移動にも良好に追従し、且つ微小範囲
までの移動距離測定が可能となる。
第１図は本発明実施例を示す回路図、第２図は各回路の
出力信号を示す波形図、第３図は実施例装置を示す断面
図、第４図は他の実施例装置を示す断面図である。 １６・・・ランプ（発信ａ＞、２２・・・スリット板。 ２３・・・スリット ２６・・・ラインセンサ（受信手
段）。 代理人弁理士 岡 部 隆 （ほか１名） 里２図
出力信号を示す波形図、第３図は実施例装置を示す断面
図、第４図は他の実施例装置を示す断面図である。 １６・・・ランプ（発信ａ＞、２２・・・スリット板。 ２３・・・スリット ２６・・・ラインセンサ（受信手
段）。 代理人弁理士 岡 部 隆 （ほか１名） 里２図
Claims (7)
- （１）互いに形状の異なる複数のスリットを有するスリ
ット板を、位置検出対象部の移動に伴って所定方向に移
動するよう設置し、 発信源より測定波を前記スリット板に向けて照射し、 前記スリットの移動方向の幅より大きな受信面を有する
受信装置で前記発信源より前記スリットを通過した測定
波を受信し、もって前記受信面上での前記測定波の受信
有無を検知し、 この受信有無の検知結果に基づき、前記受信面上での受
信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測し、 前記受信有無の検知結果に基づき、前記複数のスリット
の内から前記測定波が通過しているスリットを特定し、 前記受信有無境界線から前記受信面端部までの距離に対
応する前記スリット手段の基準位置からの移動量の関係
を各スリット毎に予め算出し、前記受信有無境界線から
前記受信面端部までの実測距離および特定さたスリット
に基づいて前記スリット手段の基準位置からの移動量を
検出する非接触式移動量測定方法。 - （２）測定波を発する発信源と、 被測定部の移動に伴って所定方向に移動し、互いに形状
の異なる複数のスリットを有するスリット板と、 前記スリットの移動方向の幅より大きな受信面を有し、
前記発信源より前記スリットを通過した測定波を前記受
信面にて受信し、前記受信面上での前記測定波の受信有
無を示す検知信号を発する受信手段と、 前記受信手段からの受信信号を受けて、前記受信面上で
の受信有無境界線から前記受信面端部までの距離を計測
し、その計測信号を発する位置計測手段と、 前記受信手段からの受信手段を受けて、前記複数のスリ
ットの内から前記測定波が通過しているスリットを特定
し、スリット特定信号を発するスリット検出手段と、 前記位置計測手段によって計測される距離と前記スリッ
ト手段の移動量とが各スリットごとに予め記憶され、前
記位置計測手段からの計測信号および前記スリット検出
手段からのスリット特定信号を受けることによって前記
スリット手段の基準位置からの移動量を検出する移動量
検出手段とを有する非接触式移動量測定装置。 - （３）前記発信源は光を発する光源であり、前記受信手
段は光センサである請求項２の非接触式移動量測定装置
。 - （４）前記発信源は磁力を発する磁力源であり、前記受
信手段は磁気センサである請求項２の非接触式移動量測
定装置。 - （５）前記光源より発せられた光を平行光に変換するた
めの投光レンズをさらに有する請求項３の非接触式移動
量測定装置。 - （６）前記光源は一定時間間隔で光を発するストロボで
ある請求項３の非接触式移動量測定装置。 - （７）前記受信手段は前記受信面にて受信した検知波の
強弱信号を基準値と比較することによりディジタル信号
に波形成形する波形成形手段を含む請求項２の非接触式
移動量測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319146A JP2715655B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 非接触式移動量測定方法およびその装置 |
| US07/793,728 US5270539A (en) | 1990-11-21 | 1991-11-20 | Method and apparatus for non-contact position determination using variable width slit array and linear CCD sensor |
| DE4138298A DE4138298B4 (de) | 1990-11-21 | 1991-11-21 | Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Messung einer Bewegungsgröße |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319146A JP2715655B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 非接触式移動量測定方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04188021A true JPH04188021A (ja) | 1992-07-06 |
| JP2715655B2 JP2715655B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=18106956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2319146A Expired - Fee Related JP2715655B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 非接触式移動量測定方法およびその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5270539A (ja) |
| JP (1) | JP2715655B2 (ja) |
| DE (1) | DE4138298B4 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594007B2 (en) | 2001-02-01 | 2003-07-15 | Snap-On Technologies, Inc. | Method and apparatus for mapping system calibration |
| JP2002303538A (ja) | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Topcon Corp | エンコーダ読み取り装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053058U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-13 | アルプス電気株式会社 | 回転式信号発生装置 |
| JPS6324110A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-02-01 | Mitsutoyo Corp | 光学式位置検出装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2310549A1 (fr) * | 1975-05-07 | 1976-12-03 | Sagem | Perfectionnements aux dispositifs optiques de determination de la position d'un organe mobile |
| JPS57211012A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Ono Sokki Co Ltd | Measuring device for moving distance |
| JPS5829093A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-21 | 株式会社トプコン | アブソリユ−トエンコ−ダ |
| US4616281A (en) * | 1982-03-10 | 1986-10-07 | Copal Company Limited | Displacement detecting apparatus comprising magnetoresistive elements |
| IT1208311B (it) * | 1987-06-25 | 1989-06-12 | Eridania | Misuratore di consistenza particolarmente adatto per le bolle di cottura di impianti per laproduzione di zucchero |
| JPH089631B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1996-01-31 | 日本カ−ボン株式会社 | ジメチルジアルコキシシランの製造方法 |
| GB2210525B (en) * | 1987-09-30 | 1991-11-20 | Okuma Machinery Works Ltd | Optical encoder |
| JPH0196512A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Fanuc Ltd | 光学式アブソリュート位置エンコーダ |
| DE3809569A1 (de) * | 1988-03-22 | 1989-10-05 | Frankl & Kirchner | Positionsgeber |
| US5068529A (en) * | 1988-12-22 | 1991-11-26 | Nikon Corporation | Absolute position detection encoder |
| DE3910873A1 (de) * | 1989-04-04 | 1990-10-18 | Stahl R Foerdertech Gmbh | Positionsmessvorrichtung fuer kran- und elektrohaengebahnen |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP2319146A patent/JP2715655B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-20 US US07/793,728 patent/US5270539A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-21 DE DE4138298A patent/DE4138298B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053058U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-13 | アルプス電気株式会社 | 回転式信号発生装置 |
| JPS6324110A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-02-01 | Mitsutoyo Corp | 光学式位置検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4138298B4 (de) | 2004-07-08 |
| DE4138298A1 (de) | 1992-06-04 |
| JP2715655B2 (ja) | 1998-02-18 |
| US5270539A (en) | 1993-12-14 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |