JPH04323501A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
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- JPH04323501A JPH04323501A JP9081091A JP9081091A JPH04323501A JP H04323501 A JPH04323501 A JP H04323501A JP 9081091 A JP9081091 A JP 9081091A JP 9081091 A JP9081091 A JP 9081091A JP H04323501 A JPH04323501 A JP H04323501A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 45
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば振動環境下に
設置された機械等での直線変位の検出に好適な変位検出
装置に関する。
設置された機械等での直線変位の検出に好適な変位検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械等の各種産業機械では、運動体
の端部位置などの検出が行なわれ、その検出に基いて運
動体の動作制御等が行なわれる場合がある。
の端部位置などの検出が行なわれ、その検出に基いて運
動体の動作制御等が行なわれる場合がある。
【０００３】端部位置の検出装置としては、直線上の変
位が非接触で検出される変位検出装置が知られており、
その装置では、図５から理解されるように、発磁体１０
０に近接させて、磁気センサ１１０が設けられている。
位が非接触で検出される変位検出装置が知られており、
その装置では、図５から理解されるように、発磁体１０
０に近接させて、磁気センサ１１０が設けられている。
【０００４】発磁体１００には、Ｓ極に着磁された磁石
１２０と、Ｎ極に着磁された磁石１３０とが設けられて
おり、それら磁石１２０と１３０の磁束変化が、所定位
置Ｏを中心とする運動体の変位（Ｘ方向）に伴って磁気
センサ１１０の検出コイル１１０Ａで検出され、電気信
号に変換される。
１２０と、Ｎ極に着磁された磁石１３０とが設けられて
おり、それら磁石１２０と１３０の磁束変化が、所定位
置Ｏを中心とする運動体の変位（Ｘ方向）に伴って磁気
センサ１１０の検出コイル１１０Ａで検出され、電気信
号に変換される。
【０００５】この場合、発磁体１００と磁気センサ１１
０とのクリアランスｄが、振動等により変化すると検出
精度が大きく悪化するので、高い検出精度が要求される
機械には、使用できない場合が生ずる。そこで、例えば
磁石１２０と対向する位置に、磁石１２０と極性が異な
る（Ｎ極）磁石が配置され、それら対向する磁石間に磁
気センサ１１０が配置された変位検出装置が本出願によ
り提案されている（未公開；特願平２−１６７５５２）
。
０とのクリアランスｄが、振動等により変化すると検出
精度が大きく悪化するので、高い検出精度が要求される
機械には、使用できない場合が生ずる。そこで、例えば
磁石１２０と対向する位置に、磁石１２０と極性が異な
る（Ｎ極）磁石が配置され、それら対向する磁石間に磁
気センサ１１０が配置された変位検出装置が本出願によ
り提案されている（未公開；特願平２−１６７５５２）
。
【０００６】その装置では、極性が異なる磁石が対向さ
れているので、変位方向と直交する方向に装置が変動さ
れた場合、すなわちクリアランスｄが変動された場合で
あっても、検出精度への影響が極めて小さくなる。
れているので、変位方向と直交する方向に装置が変動さ
れた場合、すなわちクリアランスｄが変動された場合で
あっても、検出精度への影響が極めて小さくなる。
【０００７】この場合、装置が変位方向を軸として回転
されない情況下で使用されることが望ましい。
されない情況下で使用されることが望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械の
使用情況によっては、変位検出装置が変位方向を軸とし
て回転される場合があり、この回転が検出精度に影響す
ることも考えられる。
使用情況によっては、変位検出装置が変位方向を軸とし
て回転される場合があり、この回転が検出精度に影響す
ることも考えられる。
【０００９】この発明の目的は、変位の検出対象物が変
位方向を軸として回転された場合においても、極めて高
精度の変位検出が可能とされた変位検出装置を提供する
ことにある。
位方向を軸として回転された場合においても、極めて高
精度の変位検出が可能とされた変位検出装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る変位検出装置は、円筒状ケース３の
径方向位置で相対向されるとともに、該ケースの軸Ｌ方
向に両極が並ぶ姿勢とされ、該ケース３の内周側面に各
々配設された少なくとも１組の磁石５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，
５Ｄと、前記ケース３の軸Ｌ上に沿って移動可能とされ
、該軸Ｌ方向の磁束変化に対応する電気信号が検出され
る磁束検出部１０と、前記電気信号に基いて、前記磁束
変化に対応する直流電圧が生成・出力される検波回路１
３と、を有することを特徴とする。
に、この発明に係る変位検出装置は、円筒状ケース３の
径方向位置で相対向されるとともに、該ケースの軸Ｌ方
向に両極が並ぶ姿勢とされ、該ケース３の内周側面に各
々配設された少なくとも１組の磁石５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，
５Ｄと、前記ケース３の軸Ｌ上に沿って移動可能とされ
、該軸Ｌ方向の磁束変化に対応する電気信号が検出され
る磁束検出部１０と、前記電気信号に基いて、前記磁束
変化に対応する直流電圧が生成・出力される検波回路１
３と、を有することを特徴とする。
【００１１】
【作用】この発明に係る変位検出装置では、円筒状ケー
ス３の軸Ｌ方向に両極が位置する磁石５Ａ〜５Ｄが、ケ
ースの内周側面に各々設けられ、それら磁石５Ａと５Ｂ
、および５Ｃと５Ｄは、ケースの径方向位置で対向され
ている。
ス３の軸Ｌ方向に両極が位置する磁石５Ａ〜５Ｄが、ケ
ースの内周側面に各々設けられ、それら磁石５Ａと５Ｂ
、および５Ｃと５Ｄは、ケースの径方向位置で対向され
ている。
【００１２】そして、磁石検出部１０がケース３の軸Ｌ
上に沿って移動可能とされるとともに、その軸Ｌ方向の
磁束変化が検出可能とされ、その磁束検出部１０の検出
出力信号に基いて、検波回路１３で直流電圧が生成・出
力される。
上に沿って移動可能とされるとともに、その軸Ｌ方向の
磁束変化が検出可能とされ、その磁束検出部１０の検出
出力信号に基いて、検波回路１３で直流電圧が生成・出
力される。
【００１３】
【実施例】以下、この発明に係る変位検出装置の好適な
実施例を、図面に基いて説明する。
実施例を、図面に基いて説明する。
【００１４】図１において、この発明が適用さた変位検
出装置１は、円筒状の発磁体ケース３と、ケース３の内
周側面に設けられた磁石５Ａ〜５Ｄと、可飽和コイル１
０（磁束検出部）と、デテクタ回路１３（検波回路）と
を主体として構成されている。
出装置１は、円筒状の発磁体ケース３と、ケース３の内
周側面に設けられた磁石５Ａ〜５Ｄと、可飽和コイル１
０（磁束検出部）と、デテクタ回路１３（検波回路）と
を主体として構成されている。
【００１５】ケース３は、中心軸Ｌ方向の一方端部が開
口されるとともに他方端部が閉塞された例えば長さ２５
〔ｍｍ〕、外径１８〔ｍｍ〕の円筒状とされ、その閉塞
端部の軸Ｌ位置には、取付用のネジ孔３ａが貫通形成さ
れている。
口されるとともに他方端部が閉塞された例えば長さ２５
〔ｍｍ〕、外径１８〔ｍｍ〕の円筒状とされ、その閉塞
端部の軸Ｌ位置には、取付用のネジ孔３ａが貫通形成さ
れている。
【００１６】また、ケース３は鉄などで形成されている
ので、その内部は外部からの磁気的影響が極めて少なく
、外部への磁気洩れも少ないとともに、円筒状であるた
めの耐圧構造となり、例えば油圧シリンダ、空圧シリン
ダ、弁への適用が行なえる。
ので、その内部は外部からの磁気的影響が極めて少なく
、外部への磁気洩れも少ないとともに、円筒状であるた
めの耐圧構造となり、例えば油圧シリンダ、空圧シリン
ダ、弁への適用が行なえる。
【００１７】磁石５は黄銅管、プラスチック等の磁石ホ
ルダ７に、ゴム磁石（例えば、巾５〔ｍｍ〕、厚さ０．
４〔ｍｍ〕）が２回巻回されて形成されており、磁石５
Ａと５Ｂ、磁石５Ｃと５Ｄとは、ケース３の径方向位置
で対向されている。
ルダ７に、ゴム磁石（例えば、巾５〔ｍｍ〕、厚さ０．
４〔ｍｍ〕）が２回巻回されて形成されており、磁石５
Ａと５Ｂ、磁石５Ｃと５Ｄとは、ケース３の径方向位置
で対向されている。
【００１８】また、磁石５Ａと５Ｃ、および磁石５Ｂと
５Ｄとは、各々ケース３の中心軸Ｌ方向に沿って両極（
Ｎ極、Ｓ極）が位置するように設定されている。
５Ｄとは、各々ケース３の中心軸Ｌ方向に沿って両極（
Ｎ極、Ｓ極）が位置するように設定されている。
【００１９】この場合、磁石ホルダ７の内径は例えば９
〔ｍｍ〕、可飽和コイル１０が収納されるセンサコイル
ホルダ１７の外径は例えば６〔ｍｍ〕とされているので
、ホルダ１７はケース３内（ホルダ７内）で、中心軸Ｌ
に沿って図中左右に移動することができる。
〔ｍｍ〕、可飽和コイル１０が収納されるセンサコイル
ホルダ１７の外径は例えば６〔ｍｍ〕とされているので
、ホルダ１７はケース３内（ホルダ７内）で、中心軸Ｌ
に沿って図中左右に移動することができる。
【００２０】ここで、可飽和コイル１０は、図２からも
理解されるように、パーマロイ板１０Ａ（例えば、厚さ
０．０５〔ｍｍ〕、長さ５〔ｍｍ〕、巾３〔ｍｍ〕）に
、例えば直径０．１〔ｍｍ〕の銅線（コイル）１０Ｂ、
１０Ｃが１００回程度巻回されて形成されている。
理解されるように、パーマロイ板１０Ａ（例えば、厚さ
０．０５〔ｍｍ〕、長さ５〔ｍｍ〕、巾３〔ｍｍ〕）に
、例えば直径０．１〔ｍｍ〕の銅線（コイル）１０Ｂ、
１０Ｃが１００回程度巻回されて形成されている。
【００２１】可飽和コイル１０では、中心軸Ｌ方向（Ｘ
方向）の磁束変化が検出され、ホルダ１７と連結された
センサケース１５内のデテクタ回路１３により、その磁
束変化が直流電圧変化に変換される。
方向）の磁束変化が検出され、ホルダ１７と連結された
センサケース１５内のデテクタ回路１３により、その磁
束変化が直流電圧変化に変換される。
【００２２】この場合、磁石５Ａ〜５Ｄの寸法、磁力の
強さによって、Ｘ方向の変位に対する直流電圧の出力特
性が変化する。
強さによって、Ｘ方向の変位に対する直流電圧の出力特
性が変化する。
【００２３】そこで、この実施例では、Ｘが±２〔ｍｍ
〕（定点から軸Ｌ上に沿って図１中右方向を正、左方向
を負とした場合）の範囲で、出力特性は±５〔Ｖ〕の範
囲で略直線的になる。
〕（定点から軸Ｌ上に沿って図１中右方向を正、左方向
を負とした場合）の範囲で、出力特性は±５〔Ｖ〕の範
囲で略直線的になる。
【００２４】また、図１の例では、磁石５Ａと５Ｃ、お
よび磁石５Ｂと５Ｄとの間隔が３〔ｍｍ〕程度に設定さ
れているが、この間隔が１〔ｍｍ〕程度に設定されると
、Ｘが±１〔ｍｍ〕の範囲で、出力特性が直線的になる
。
よび磁石５Ｂと５Ｄとの間隔が３〔ｍｍ〕程度に設定さ
れているが、この間隔が１〔ｍｍ〕程度に設定されると
、Ｘが±１〔ｍｍ〕の範囲で、出力特性が直線的になる
。
【００２５】なお、デテクタ回路１３での出力特性は、
可飽和コイル１０で得られる磁束変化に対応しており、
この様子は図３に示すように、磁束ＨＸ がＸの変化に
伴って点Ａ，Ｂの範囲で直線的に対応することからも理
解される。
可飽和コイル１０で得られる磁束変化に対応しており、
この様子は図３に示すように、磁束ＨＸ がＸの変化に
伴って点Ａ，Ｂの範囲で直線的に対応することからも理
解される。
【００２６】また、磁石５Ａ〜５Ｄの寸法が比例的に大
きくされると、出力特性が直線的に変化する横軸（Ｘ）
の範囲を大きく設定することができる。
きくされると、出力特性が直線的に変化する横軸（Ｘ）
の範囲を大きく設定することができる。
【００２７】次に、デテクタ回路１３は、図４から理解
されるように、パルス幅約１〔μｓ〕、電圧振幅３０〔
Ｖ〕のパルス状電圧発振器１２を有しており、トランス
１４を介して、可飽和コイル１０に電圧が供給される。
されるように、パルス幅約１〔μｓ〕、電圧振幅３０〔
Ｖ〕のパルス状電圧発振器１２を有しており、トランス
１４を介して、可飽和コイル１０に電圧が供給される。
【００２８】可飽和コイル１０の出力信号は、直列抵抗
１６、出力抵抗１８、ダイオード２０を介して出力端子
２４ａ，２４ｂに出力される。なお、２つのダイオード
２０の出力側には各々コンデンサ２２，２８が介裝され
るとともに、出力抵抗１８と並列にコンデンサ２６が設
けられている。以上説明したように、この実施例では、
Ｘ方向の変位が可飽和コイル１０で検出されるので、中
心軸Ｌの軸回りにケース３（すなわち、ケース３が取り
付けられる産業機械等）が回転した場合においても、回
転による検出誤差の影響が極めて少なく高精度の検出が
可能となる。加えて、Ｘ方向と垂直な方向の変動におい
ても、磁石５Ａと５Ｂ（磁石５Ｃと５Ｄ）が対向して設
けられているので、検出誤差がさらに少なくなる。
１６、出力抵抗１８、ダイオード２０を介して出力端子
２４ａ，２４ｂに出力される。なお、２つのダイオード
２０の出力側には各々コンデンサ２２，２８が介裝され
るとともに、出力抵抗１８と並列にコンデンサ２６が設
けられている。以上説明したように、この実施例では、
Ｘ方向の変位が可飽和コイル１０で検出されるので、中
心軸Ｌの軸回りにケース３（すなわち、ケース３が取り
付けられる産業機械等）が回転した場合においても、回
転による検出誤差の影響が極めて少なく高精度の検出が
可能となる。加えて、Ｘ方向と垂直な方向の変動におい
ても、磁石５Ａと５Ｂ（磁石５Ｃと５Ｄ）が対向して設
けられているので、検出誤差がさらに少なくなる。
【００２９】なお、可飽和コイル１０に代えて、ホール
素子を用いる構成も好適であり、また磁石５Ａ〜５Ｄと
して、焼結フェライト磁石、アルニコまたは稀土類磁石
を使用する構成も好適である。
素子を用いる構成も好適であり、また磁石５Ａ〜５Ｄと
して、焼結フェライト磁石、アルニコまたは稀土類磁石
を使用する構成も好適である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明で理解されるように、この発
明に係る変位検出装置では、円筒状ケースの軸方向に両
極が位置する磁石がケースの内周側面に各々設けられ、
それら磁石は、ケースの径方向位置で対向されている。
明に係る変位検出装置では、円筒状ケースの軸方向に両
極が位置する磁石がケースの内周側面に各々設けられ、
それら磁石は、ケースの径方向位置で対向されている。
【００３１】そして、磁石検出部がケースの軸上に沿っ
て移動可能とされるとともに、その軸方向の磁束変化が
検出可能とされ、その磁束検出部の検出出力信号に基い
て、検波回路で直流電圧が生成・出力される。
て移動可能とされるとともに、その軸方向の磁束変化が
検出可能とされ、その磁束検出部の検出出力信号に基い
て、検波回路で直流電圧が生成・出力される。
【００３２】従って、ケースの軸方向に沿う変位が検出
される際に、検出対象物がその軸回りに回転された場合
においても、変位検出誤差が小さく、高精度の変位検出
が可能となる。
される際に、検出対象物がその軸回りに回転された場合
においても、変位検出誤差が小さく、高精度の変位検出
が可能となる。
【００３３】加えて、磁石が対向して設けられているの
でケースの軸方向に直交する２方向における磁石と磁束
検出部とのクリアランスが変化した場合においても、検
出誤差が極めて小さい。
でケースの軸方向に直交する２方向における磁石と磁束
検出部とのクリアランスが変化した場合においても、検
出誤差が極めて小さい。
【図１】この発明に係る変位検出装置の好適な実施例の
構成図である。
構成図である。
【図２】可飽和コイルの構成図である。
【図３】Ｘ−ＨＸ 曲線を示す特性図である。
【図４】検波回路の構成図である。
【図５】従来例の概略構成図である。
１ 変位検出装置
３ ケース
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 磁石
１０ 可飽和コイル（磁束検出部）
１３ デテクタ回路（検波回路）
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状ケースの径方向位置で相対向さ
れるとともに、該ケースの軸方向に両極が並ぶ姿勢とさ
れ、該ケースの内周側面に各々配設された少なくとも１
組の磁石と、前記ケースの軸上に沿って移動可能とされ
、該軸方向の磁束変化に対応する電気信号が検出される
磁束検出部と、前記電気信号に基いて、前記磁束変化に
対応する直流電圧が生成・出力される検波回路と、を有
することを特徴とする変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9081091A JPH04323501A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9081091A JPH04323501A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 変位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323501A true JPH04323501A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14008954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9081091A Pending JPH04323501A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04323501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013527445A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-06-27 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 磁気式長さ計測システム、長さ計測方法並びに磁気式長さ計測システムの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6344730U (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-25 |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP9081091A patent/JPH04323501A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6344730U (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-25 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013527445A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-06-27 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 磁気式長さ計測システム、長さ計測方法並びに磁気式長さ計測システムの製造方法 |
| US9410788B2 (en) | 2010-04-30 | 2016-08-09 | Continental Automotive Gmbh | Magnetic length measuring system, length measuring method and method for producing a magnetic length measuring system |
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