JPH0515042Y2 - - Google Patents

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JPH0515042Y2
JPH0515042Y2 JP3815786U JP3815786U JPH0515042Y2 JP H0515042 Y2 JPH0515042 Y2 JP H0515042Y2 JP 3815786 U JP3815786 U JP 3815786U JP 3815786 U JP3815786 U JP 3815786U JP H0515042 Y2 JPH0515042 Y2 JP H0515042Y2
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magnetic field
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piston
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disturbance
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、流体圧により往復動するピストンの
位置を検出するピストン位置検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a piston position detection device that detects the position of a reciprocating piston using fluid pressure.

[従来の技術] 従来より、流体圧によりシリンダ内を往復動す
るピストンは、各種産業機器、例えばロボツトや
NC工作機等に広く用いられている。これらの各
種産業機器の動作状況をモニタするため等に上記
ピストンがシリンダ内のどの位置に存在するかを
知ることは有効であり、各種のピストン位置検出
装置が実用化されている。その中でも、ピストン
に磁界発生部材、例えば永久磁石等を装着し、そ
の磁石からの磁界を検出する型のものにあつては
機械的な接点の開閉を行なうリミツトスイツチを
利用したものに比べて信頼性が高く、かつ、光学
的変化を検出する光電スイツチを利用したものに
比べて安価で、その上取扱いが容易である等の利
点があり、広く普及している。
[Prior Art] Pistons that reciprocate within cylinders using fluid pressure have traditionally been used in various industrial equipment, such as robots and
Widely used in NC machine tools, etc. In order to monitor the operating status of these various industrial devices, it is effective to know where the piston is located within the cylinder, and various piston position detection devices have been put into practical use. Among them, those that attach a magnetic field generating member such as a permanent magnet to the piston and detect the magnetic field from the magnet are more reliable than those that use limit switches that open and close mechanical contacts. It is widely used because it has the advantages of high energy efficiency, low cost compared to those using photoelectric switches that detect optical changes, and ease of handling.

[考案が解決しようとする問題点] しかし、上記のような磁界を検出する型のピス
トン位置検出装置においても未だに充分なもので
はなく、次のような問題点があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even the piston position detection device of the type that detects the magnetic field as described above is still not satisfactory, and the following problems have occurred.

ピストン位置検出装置は前述のごとく各種産業
機器に適用されるものであるために、その使用さ
れる環境は工場等の極めて厳しい中となる。従つ
て、ピストンに装着した永久磁石等の磁界発生部
材による磁界以外の他の強い磁界中にピストン位
置検出装置が置かれることもあり、他の外乱磁界
を検出してあたかもピストンからの磁界を検出し
たかのごとく誤検出するのである。例えば、溶接
用ロボツトの油圧制御系にシリンダが用いられて
いるような場合、その溶接に要する大電流が通じ
ている導電線がピストン位置検出装置の近傍で揺
動することが考えられる。この場合、電流による
磁界、すなわち商用電源の周波数で変化する外乱
磁界としての交流磁界がピストン位置検出装置に
作用することになる。
Since the piston position detection device is applied to various industrial equipment as described above, the environment in which it is used is extremely harsh such as a factory. Therefore, the piston position detection device is sometimes placed in a strong magnetic field other than the magnetic field generated by a magnetic field generating member such as a permanent magnet attached to the piston, and detects other disturbance magnetic fields to detect the magnetic field as if it were coming from the piston. This results in false detection. For example, when a cylinder is used in a hydraulic control system of a welding robot, a conductive wire carrying a large current required for welding may swing in the vicinity of a piston position detection device. In this case, a magnetic field caused by the current, that is, an alternating magnetic field as a disturbance magnetic field that changes with the frequency of the commercial power source acts on the piston position detection device.

この解決策として、ピストン位置検出装置を磁
気シールドケース内に納め、シリンダの方向より
発生している磁界に対してのみ感度を高めた、い
わゆる指向性を持たせた型のものが提案されてい
る。しかし、これによつても外乱磁界の強度があ
る程度以上となれば誤動作する欠点があり、充分
な信頼性を有していなかつた。
As a solution to this problem, a so-called directional type has been proposed, in which the piston position detection device is housed in a magnetically shielded case and has increased sensitivity only to the magnetic field generated from the direction of the cylinder. . However, even with this, there is a drawback that malfunction occurs when the intensity of the disturbance magnetic field exceeds a certain level, and it does not have sufficient reliability.

本考案は上記問題点に鑑みなされたもので、動
作原理上安価で取扱いの容易な磁界検出型のピス
トン位置検出装置であつて、かつ、外乱磁界に起
因する誤動作を完全に回避できる優れたピストン
位置検出装置を提供することをその目的としてい
る。
The present invention was developed in view of the above problems, and is a magnetic field detection type piston position detection device that is inexpensive and easy to handle due to its operating principle, and is an excellent piston position detection device that can completely avoid malfunctions caused by disturbance magnetic fields. Its purpose is to provide a position detection device.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために本考案の構成した
手段は、 流体圧によりシリンダ内部を往復動するピスト
ンに磁界発生部材を装着し、該磁界発生部材の発
生する磁界を検出して前記ピストンの位置を検出
するピストン位置検出装置において、 前記シリンダの外部に備えられ、前記磁界発生
部材からの磁界を検出する第1の磁界検出手段
と、 該第1の磁界検出手段の近傍に設けられ、前記
シリンダの外部から作用し大きさが周期的に変化
する外乱磁界に対して前記第1の磁界検出手段よ
りも高い感度で磁界を検出する第2の磁界検出手
段と、 前記第1の磁界検出手段の検出結果と前記第2
の磁界検出手段の検出結果とを入力し、前記第2
の磁界検出手段が外乱磁界を検出していないとき
には前記第1の磁界検出手段の検出結果を出力
し、前記第2の磁界検出手段が外乱磁界を検出し
ているときにはその外乱磁界の検出以前の前記第
1の磁界検出手段の検出結果を維持して出力する
出力選択手段と を備えることを特徴とするピストン位置検出装置
をその要旨としている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the means constructed in the present invention is to attach a magnetic field generating member to a piston that reciprocates inside a cylinder by fluid pressure, and to generate a magnetic field by the magnetic field generating member. A piston position detection device that detects the position of the piston by detecting a magnetic field generated by the piston, comprising: a first magnetic field detection means that is provided outside the cylinder and detects a magnetic field from the magnetic field generating member; a second magnetic field detection means that is provided near the detection means and detects a magnetic field with higher sensitivity than the first magnetic field detection means with respect to a disturbance magnetic field that acts from outside the cylinder and whose magnitude changes periodically; and the detection result of the first magnetic field detection means and the second magnetic field detection means.
and the detection results of the magnetic field detection means, and the second
When the magnetic field detecting means does not detect a disturbance magnetic field, the detection result of the first magnetic field detecting means is output, and when the second magnetic field detecting means detects a disturbance magnetic field, it outputs the detection result of the disturbance magnetic field before the detection of the disturbance magnetic field. The gist of the present invention is a piston position detection device characterized by comprising: output selection means for maintaining and outputting the detection result of the first magnetic field detection means.

[作用] 本考案のピストン位置検出装置は、シリンダ外
部に2つの磁界検出手段、第1の磁界検出手段お
よび第2の磁界検出手段を備えている。磁界検出
用のセンサとしてはホール素子、磁気抵抗素子や
リードスイツチ等各種の動作原理のものがある
が、そのいずれを用いてもよい。そして、第1の
磁界検出手段は、ピストンに装着された磁界発生
部材の磁界を検出する。また、第2の磁界検出手
段は、上記第1の磁界検出手段よりもシリンダの
外部に発生源を持ち、磁界の大きさが周期的に変
化する外乱磁界に対して高感度に磁界検出を行な
う。このような2つの磁界検出手段の検出結果は
共に出力選択手段へと入力され、第2の磁界検出
手段が上述した外乱磁界を検出していないときは
第1の磁界検出手段の検出結果は正確にピストン
位置を反映しているものと判断して、該第1の磁
界検出手段の検出結果をそのまま出力する。ま
た、第2の磁界検出手段が外乱磁界を検出したと
きには、それ以前の第1の磁界検出手段の検出結
果が正確にピストン位置を反映しているとして、
以前の第1の磁界検出手段の検出結果出力を保持
するのである。
[Operation] The piston position detection device of the present invention includes two magnetic field detection means, a first magnetic field detection means and a second magnetic field detection means, outside the cylinder. As sensors for detecting magnetic fields, there are sensors based on various operating principles, such as Hall elements, magnetoresistive elements, and reed switches, and any of them may be used. The first magnetic field detection means detects the magnetic field of the magnetic field generating member attached to the piston. Further, the second magnetic field detection means has a generation source outside the cylinder than the first magnetic field detection means, and detects the magnetic field with high sensitivity to a disturbance magnetic field in which the magnitude of the magnetic field changes periodically. . The detection results of these two magnetic field detection means are both input to the output selection means, and when the second magnetic field detection means does not detect the above-mentioned disturbance magnetic field, the detection result of the first magnetic field detection means is accurate. It is determined that the position of the piston is reflected in the position of the piston, and the detection result of the first magnetic field detection means is output as is. Further, when the second magnetic field detection means detects a disturbance magnetic field, it is assumed that the previous detection result of the first magnetic field detection means accurately reflects the piston position.
The previous detection result output of the first magnetic field detection means is held.

以下、実施例を挙げて本考案のピストン位置検
出装置をより具体的に説明する。
Hereinafter, the piston position detecting device of the present invention will be described in more detail with reference to examples.

[実施例] 第1図は、実施例のピストン位置検出装置がシ
リンダに取付けられているところを示す概略図で
あり、A図がシリンダの軸に沿つて切断した断面
図、B図がA−A′断面図を表わしている。図の
ように、シリンダ10の内部には空気圧や油圧等
の流体圧で矢印の方向へ往復動するピストン12
が嵌合されている。このピストン12の円周部に
はリング状の溝14が形成されており、その溝1
4には環状の永久磁石16が嵌め込まれている。
シリンダ10に装置される実施例のピストン位置
検出装置20は、上記永久磁石16からの磁界を
検出してピストン12の摺動状況を捉えるもの
で、第1図に図示しているようにピストン12が
ピストン位置検出装置20の直下近傍に接近して
ピストン位置検出装置20付近の磁界が強くなつ
たことを第1ホール素子(微小信号を論理レベル
へ変換し、出力する信号処理回路を含む)22で
検出する。ピストン位置検出装置20には更にも
う1つのホール素子である第2ホール素子(微小
信号を論理レベルへ変換し、出力する信号処理回
路を含む)24が内蔵されているが、これは上記
第1ホール素子22を外部磁界から遮蔽している
シールド箱26上に載置されている。従つて、シ
リンダ10の内部を発生源とする磁界、すなわち
上記永久磁石16を発生源とする磁界に対しては
第1ホール素子22が第2ホール素子24に比較
して高感度に検出作動し、逆にシリンダ10の外
部を発生源とし、磁界の大きさが周期的に変化す
る外乱磁界に対しては第2ホール素子24が第1
ホール素子22に比較して高感度に検出作動す
る。このように、検出対象の磁界を異にする2つ
のホール素子22,24の出力は、後述する出力
処理回路28に入力後所定の処理が施され、ピス
トン位置検出装置20としての最終的検出出力が
得られるのである。なお、ピストン位置検出装置
20は、機械的強度を増し、また浮塵等から保護
するために樹脂製等非磁性体のケース30に収納
されている。
[Example] Fig. 1 is a schematic diagram showing a piston position detection device according to an example installed in a cylinder, in which figure A is a cross-sectional view taken along the axis of the cylinder, and figure B is a cross-sectional view taken along the axis of the cylinder. A' cross-sectional view is shown. As shown in the figure, inside the cylinder 10 is a piston 12 that reciprocates in the direction of the arrow using fluid pressure such as air pressure or oil pressure.
are fitted. A ring-shaped groove 14 is formed in the circumference of this piston 12, and the groove 1
4 has an annular permanent magnet 16 fitted therein.
The piston position detection device 20 of the embodiment installed in the cylinder 10 detects the magnetic field from the permanent magnet 16 to detect the sliding condition of the piston 12. As shown in FIG. The first Hall element (including a signal processing circuit that converts a minute signal into a logic level and outputs the signal) 22 detects that the magnetic field near the piston position detection device 20 has become stronger as the magnetic field approaches the vicinity directly below the piston position detection device 20. Detect with. The piston position detection device 20 has a built-in second Hall element 24 (including a signal processing circuit that converts a minute signal into a logic level and outputs it) which is another Hall element, which is different from the first Hall element described above. It is placed on a shield box 26 that shields the Hall element 22 from external magnetic fields. Therefore, the first Hall element 22 operates to detect a magnetic field whose source is inside the cylinder 10, that is, the magnetic field whose source is the permanent magnet 16, with higher sensitivity than the second Hall element 24. On the other hand, in response to a disturbance magnetic field whose source is outside the cylinder 10 and whose magnitude changes periodically, the second Hall element 24 acts as the first
The detection operation is performed with high sensitivity compared to the Hall element 22. In this way, the outputs of the two Hall elements 22 and 24, which detect different magnetic fields, are input to the output processing circuit 28, which will be described later, and then subjected to predetermined processing, resulting in the final detection output as the piston position detection device 20. is obtained. The piston position detection device 20 is housed in a case 30 made of a non-magnetic material such as resin in order to increase mechanical strength and protect it from floating dust and the like.

第2図が上記した出力処理回路28の詳細な電
気回路図である。この出力処理回路28には、電
力供給を受けるための+、−1組の電源端子
TSP,TSNとピストン位置検出結果を出力する
ための信号端子TOとの3つの端子が備えられて
おり、この端子を介して外部機器と接続される。
電源端子TSP,TSNの間には前述した2つのホ
ール素子22,24が接続されており、電力供給
を受ける。2つのホール素子22,24の出力を
入力するラツチIC32も同様に電源端子TSP,
TSNから電力を供給され、発光ダイオード34
及び電流制限抵抗36を介してスイツチングトラ
ンジスタTrのベース電流をON/OFF制御する。
すなわち、ラツチIC32が出力を生じると発光
ダイオード34が発光し、かつトランジスタTr
のコレクタに接続される信号端子TOが接地レベ
ルの低インピーダンスとされ、ラツチIC32の
出力がないときは発光ダイオード34が消燈、か
つ信号端子TOがオープンレベルとされる。
FIG. 2 is a detailed electrical circuit diagram of the output processing circuit 28 described above. This output processing circuit 28 includes a set of + and - power supply terminals for receiving power supply.
It is equipped with three terminals: TSP, TSN, and a signal terminal TO for outputting the piston position detection results, and is connected to external equipment via these terminals.
The two Hall elements 22 and 24 described above are connected between the power supply terminals TSP and TSN and receive power supply. Similarly, the latch IC 32 that inputs the outputs of the two Hall elements 22 and 24 also has power terminals TSP,
Powered by TSN, light emitting diode 34
and ON/OFF control of the base current of the switching transistor Tr via the current limiting resistor 36.
That is, when the latch IC 32 produces an output, the light emitting diode 34 emits light and the transistor Tr
The signal terminal TO connected to the collector of the latch IC 32 is set to a low impedance of the ground level, and when there is no output from the latch IC 32, the light emitting diode 34 is turned off and the signal terminal TO is set to an open level.

第3図がこのラツチIC32の入出力状態図で
ある。図のようにラツチIC32出力は、第2ホ
ール素子24出力がLowレベル(以下、「L」と
いう)のときには第1ホール素子22出力と同一
の出力が得られ、第2ホール素子24出力が
「L」からHighレベル(以下、「H」という)へ
変化するときには従前の第1ホール素子22出力
を維持した出力が得られる通常のラツチ論理回路
である。
FIG. 3 is an input/output state diagram of this latch IC 32. As shown in the figure, the output of the latch IC 32 is the same as the output of the first Hall element 22 when the output of the second Hall element 24 is at a low level (hereinafter referred to as "L"), and the output of the second Hall element 24 is " This is a normal latch logic circuit that maintains the previous output of the first Hall element 22 when changing from the "L" level to the High level (hereinafter referred to as "H").

次に、以上のごとく構成されるピストン位置検
出装置20の検出動作につき、第1に外乱磁界が
存在しない場合、第2に外乱磁界が存在しかつピ
ストン12からの磁界を検出していない場合、そ
して第3に外乱磁界が存在しかつピストン12か
らの磁界も同時に検出している場合の3つの場合
に分けて説明する。
Next, regarding the detection operation of the piston position detection device 20 configured as described above, firstly, when there is no disturbance magnetic field, and secondly, when there is a disturbance magnetic field and the magnetic field from the piston 12 is not detected, Thirdly, three cases will be explained in which there is a disturbance magnetic field and the magnetic field from the piston 12 is also detected at the same time.

第4図Aが外乱磁界が存在しないときの第1、
第2ホール素子22,24及びラツチIC32の
出力説明図である。図のようにピストン12が移
動することにより、永久磁石16によるピストン
位置検出装置20の配置位置での磁界が0〜G1
[Gauss]まで変化すると第1ホール素子22の
出力はそれに応じて「L」、「H」と正確に追従し
て変転する。このとき、第2ホール素子24はシ
ールド箱26の磁気シールド作用によつて永久磁
石16からの磁界の影響を排除されているため、
その出力は常時「L」である。従つて、ラツチ
IC32の出力は第1ホール素子22の出力と同
一となり、ピストン12の位置に応じた検出出力
が得られる。
Figure 4A shows the first case when there is no disturbance magnetic field,
FIG. 3 is an explanatory diagram of the outputs of the second Hall elements 22 and 24 and the latch IC 32. As the piston 12 moves as shown in the figure, the magnetic field generated by the permanent magnet 16 at the position where the piston position detection device 20 is arranged is increased from 0 to G1.
When the value changes to [Gauss], the output of the first Hall element 22 changes accordingly to "L" and "H" accurately following the change. At this time, since the second Hall element 24 is excluded from the influence of the magnetic field from the permanent magnet 16 by the magnetic shielding effect of the shield box 26,
Its output is always "L". Therefore, the latch
The output of the IC 32 is the same as the output of the first Hall element 22, and a detection output corresponding to the position of the piston 12 is obtained.

第4図Bは、交流的、すなわち大きさ及び向き
が周期的に変化する強い磁界(−G2〜+G2
[Gauss])がピストン位置検出装置20に外乱磁
界として作用している場合である。このとき、第
2ホール素子24の出力は検出している外乱磁界
の大きさがスレツシホールドレベル±G3を超え
る大きな値となつたときに「H」の出力を生じ
る。図示する例ではピストン12からの永久磁石
16による磁界は作用しておらず、従つて第1ホ
ール素子22にも外乱磁界のみが作用する。しか
し、外乱磁界に対する第1ホール素子22の磁界
検出感度はシールド箱26による磁気遮蔽効果で
第2ホール素子24の検出感度に比較して低く押
え込まれており、外乱磁界が±G4(>±G3)よ
りも強い場合のみ「H」の出力を生じる。このよ
うに第1、第2ホール素子22,24の出力が変
転するとき、ラツチIC32出力は第2ホール素
子24が磁界を検出する以前の第1ホール素子2
2の出力を維持するものであるから常に「L」の
出力を示し、前述A図と同様に正確にピストン位
置検出結果を反映するものとなる。
Figure 4B shows an alternating current, that is, a strong magnetic field (-G2 to +G2) that changes periodically in magnitude and direction.
[Gauss]) acts on the piston position detection device 20 as a disturbance magnetic field. At this time, the output of the second Hall element 24 is "H" when the magnitude of the detected disturbance magnetic field reaches a large value exceeding the threshold level ±G3. In the illustrated example, the magnetic field from the permanent magnet 16 from the piston 12 is not acting, and therefore only the disturbance magnetic field is acting on the first Hall element 22 as well. However, the magnetic field detection sensitivity of the first Hall element 22 with respect to the disturbance magnetic field is kept low compared to the detection sensitivity of the second Hall element 24 due to the magnetic shielding effect of the shield box 26, and the disturbance magnetic field is ±G4 (>± G3) produces an "H" output only when it is stronger than G3). When the outputs of the first and second Hall elements 22 and 24 change in this way, the output of the latch IC 32 corresponds to the output of the first Hall element 2 before the second Hall element 24 detects the magnetic field.
Since it maintains the output of 2, it always shows the output of "L" and accurately reflects the piston position detection result as in the above-mentioned figure A.

次に第4図Cを用いて、上記B図のように外乱
磁界(−G2〜+G2[Gauss])が存在しており、
かつピストン位置がピストン位置検出装置20近
傍にある場合について説明する。外乱磁界が時刻
t1で発生すると、その磁界変化に対して第2ホー
ル素子24が前述同様の出力変化を呈する。ま
た、外乱磁界が発生する以前に永久磁石16から
の磁界を検出していた第1ホール素子22の出力
は、最初の「H」の出力を時刻t1以後の僅かな時
間は維持し得るものの永久磁石16からの磁界+
G1を打ち消すに充分な程に外乱磁界が強まる
(−G5)ならば、「L」へ変転する場合がある。
そして、更に外乱磁界が強くなれば(−G6)、今
度は逆方向の磁界を検出して再度出力を反転して
「H」となる。このように、第1ホール素子22
の出力には、外乱磁界が永久磁石16による磁界
と極性が逆の場合に変転を繰り返し生じる場合が
考えられる。しかし、この場合にあつても、外乱
磁界に対して高感度の第2ホール素子24が上記
第1ホール素子22の出力変転以前に外乱磁界を
検出してその出力を「H」へ変化するため、ラツ
チIC32出力は常にピストン位置を反映する
「H」を維持するのである。
Next, using Figure 4C, we can see that there is a disturbance magnetic field (-G2 to +G2 [Gauss]) as shown in Figure B above.
A case will be described in which the piston position is near the piston position detection device 20. The disturbance magnetic field is the time
When it occurs at t1, the second Hall element 24 exhibits the same output change as described above in response to the magnetic field change. In addition, the output of the first Hall element 22, which had detected the magnetic field from the permanent magnet 16 before the disturbance magnetic field was generated, may maintain the initial "H" output for a short time after time t1, but it will remain permanently. Magnetic field from magnet 16 +
If the disturbance magnetic field becomes strong enough to cancel G1 (-G5), it may change to "L".
Then, when the disturbance magnetic field becomes even stronger (-G6), a magnetic field in the opposite direction is detected and the output is reversed again to become "H". In this way, the first Hall element 22
When the disturbance magnetic field has the opposite polarity to the magnetic field generated by the permanent magnet 16, the output may undergo repeated changes. However, even in this case, the second Hall element 24, which is highly sensitive to the disturbance magnetic field, detects the disturbance magnetic field and changes its output to "H" before the output of the first Hall element 22 changes. , the latch IC32 output always maintains "H" reflecting the piston position.

以上のごとく作動するピストン位置検出装置2
0によれば、いかに強力な外乱磁界が発生しよう
ともその出力は常に正確にピストン位置を反映し
たものとなり、流体圧シリンダの稼働状況を完璧
にモニタすることが可能となるのである。このこ
とは、通常ピストン位置検出装置20の配置部位
に発生する外乱磁界の多くは、商用電源から得ら
れる大電流に起因する交流磁界であるとの経験則
からも明らかである。すなわち、交流磁界による
外乱は50又は60Hzで変化するものであり、従つて
1秒間に100又は120回磁界が「0」となる瞬間が
存在する。このとき第2ホール素子24の出力は
「L」となり、ラツチICは最新の第1ホール素子
22の出力を取り込むことにより外乱が継続的に
生じているときであつてもピストン位置検出装置
20の出力は正確にピストン位置を反映するので
ある。
Piston position detection device 2 that operates as described above
0, no matter how strong the disturbance magnetic field is generated, its output always accurately reflects the piston position, making it possible to perfectly monitor the operating status of the fluid pressure cylinder. This is also clear from the empirical rule that most of the disturbance magnetic fields generated at the location where the piston position detection device 20 is normally arranged are alternating magnetic fields caused by large currents obtained from the commercial power source. That is, the disturbance caused by the alternating magnetic field changes at 50 or 60 Hz, and therefore there are moments when the magnetic field becomes "0" 100 or 120 times per second. At this time, the output of the second Hall element 24 becomes "L", and the latch IC captures the latest output of the first Hall element 22, thereby detecting the piston position detection device 20 even when disturbances are continuously occurring. The output accurately reflects the piston position.

なお、上述した実施例では、外乱磁界の発生源
として、正弦波的に変化する交流電流、即ち、周
期的に磁界の大きさが変化すると共に、磁界の向
きも周期的に正負変化する場合について説明し
た。しかし、本願考案における外乱磁界として
は、磁界の大きさが周期的に変化するものであれ
ばよく、例えば交流と直流とが重ね合わさり、大
きさは周期的に変化するが方向は逆向きにまでは
ならない脈動電流でも同様に実施できる。
In the above-described embodiments, the source of the disturbance magnetic field is an alternating current that changes sinusoidally, that is, the magnitude of the magnetic field changes periodically, and the direction of the magnetic field also changes periodically. explained. However, the disturbance magnetic field in the present invention may be anything as long as the magnitude of the magnetic field changes periodically, for example, an alternating current and a direct current are superimposed, and the magnitude changes periodically but the direction is opposite. This can be done in the same way even with pulsating currents that should not be used.

上述の交流電流のみの影響を受けた場合は、磁
界の向きも周期的に正負逆転するので、第4図に
示すように、スレツシホールドレベル(±G3)
を正負両方に設定してある。一方、例えば正のみ
の脈動電流の場合で実施するのであれば、正のみ
のスレツシホールドレベルを設定すれば、その他
の構成・作用は同様となる。
When affected only by the above-mentioned alternating current, the direction of the magnetic field also reverses periodically, so as shown in Figure 4, the threshold level (±G3)
is set to both positive and negative. On the other hand, if the present invention is carried out in the case of a positive-only pulsating current, for example, only a positive-only threshold level is set, and the other configurations and operations are the same.

[考案の効果] 以上、実施例を挙げて詳述したごとく本考案の
ピストン位置検出装置は、ピストンからの磁界を
検出する第1の磁界検出手段の検出結果を、該第
1の磁界検出手段よりも外部から作用し大きさが
周期的に変化する外乱磁界に対して高感度の第2
の磁界検出手段の検出結果に基づいて正確なもの
か否かを判定するものである。従つて、いかなる
強力な外乱磁界が作用しようとも常に正確にピス
トン位置の検出が可能となり、安価、取扱い容易
で、かつ高精度のピストン位置検出装置となるの
である。
[Effects of the Invention] As described above in detail with reference to the embodiments, the piston position detection device of the present invention uses the detection result of the first magnetic field detection means for detecting the magnetic field from the piston to be detected by the first magnetic field detection means. The second type is highly sensitive to disturbance magnetic fields that act from the outside and whose magnitude changes periodically.
It is determined whether or not the magnetic field is accurate based on the detection result of the magnetic field detection means. Therefore, no matter how strong the disturbance magnetic field is, the piston position can always be detected accurately, resulting in a piston position detection device that is inexpensive, easy to handle, and highly accurate.

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

第1図は本考案の一実施例であるピストン位置
検出装置の概略構成図であり、A図はそのシリン
ダ軸に沿つた断面図、B図はそのA−A′断面図、
第2図はその実施例の電気回路図、第3図はその
電気回路に使用されるラツチICの入出力特性図、
第4図A,B,Cは各々その実施例のピストン位
置検出装置の動作状態を表わすタイミングチヤー
ト、を示している。 10……シリンダ、12……ピストン、16…
…永久磁石、20……ピストン位置検出装置、2
2……第1ホール素子、24……第2ホール素
子、32……ラツチIC。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piston position detection device which is an embodiment of the present invention, in which figure A is a cross-sectional view along the cylinder axis, figure B is a cross-sectional view taken along line A-A',
Figure 2 is an electric circuit diagram of the example, Figure 3 is an input/output characteristic diagram of the latch IC used in the electric circuit,
FIGS. 4A, 4B, and 4C each show a timing chart representing the operating state of the piston position detection device of the embodiment. 10...Cylinder, 12...Piston, 16...
...Permanent magnet, 20...Piston position detection device, 2
2...First Hall element, 24...Second Hall element, 32...Latch IC.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 流体圧によりシリンダ内部を往復動するピスト
ンに磁界発生部材を装着し、該磁界発生部材の発
生する磁界を検出して前記ピストンの位置を検出
するピストン位置検出装置において、 前記シリンダの外部に備えられ、前記磁界発生
部材からの磁界を検出する第1の磁界検出手段
と、 該第1の磁界検出手段の近傍に設けられ、前記
シリンダの外部から作用し大きさが周期的に変化
する外乱磁界に対して、前記第1の磁界検出手段
よりも高い感度で磁界を検出する第2の磁界検出
手段と、 前記第1の磁界検出手段の検出結果を前記第2
の磁界検出手段の検出結果とを入力し、前記第2
の磁界検出手段が前記外乱磁界を検出していない
ときには前記第1の磁界検出手段の検出結果を出
力し、前記第2の磁界検出手段が前記外乱磁界を
検出しているときにはその外乱磁界の検出以前の
前記第1の磁界検出手段の検出結果を維持して出
力する出力選択手段と、 を備えることを特徴とするピストン位置検出装
置。
[Claims for Utility Model Registration] In a piston position detection device in which a magnetic field generating member is attached to a piston that reciprocates inside a cylinder by fluid pressure, and the position of the piston is detected by detecting the magnetic field generated by the magnetic field generating member. , a first magnetic field detection means provided outside the cylinder for detecting the magnetic field from the magnetic field generation member; and a first magnetic field detection means provided near the first magnetic field detection means acting from the outside of the cylinder so as to detect the magnetic field. a second magnetic field detection means that detects a magnetic field with higher sensitivity than the first magnetic field detection means with respect to a periodically changing disturbance magnetic field;
and the detection results of the magnetic field detection means, and the second
When the magnetic field detection means is not detecting the disturbance magnetic field, the detection result of the first magnetic field detection means is output, and when the second magnetic field detection means is detecting the disturbance magnetic field, the disturbance magnetic field is detected. A piston position detection device comprising: output selection means for maintaining and outputting a previous detection result of the first magnetic field detection means.
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