JPH05187803A - センサ - Google Patents
センサInfo
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- JPH05187803A JPH05187803A JP4024490A JP2449092A JPH05187803A JP H05187803 A JPH05187803 A JP H05187803A JP 4024490 A JP4024490 A JP 4024490A JP 2449092 A JP2449092 A JP 2449092A JP H05187803 A JPH05187803 A JP H05187803A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- specific
- induced
- vine
- coils
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
-
- 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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/14—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/204—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
- G01D5/2073—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 using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of a single coil with respect to two or more coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出範囲が限定されることが無く、小さな容
量のマイコンで変位量等を求めることが可能なセンサを
提供する。 【構成】 基体に同じピッチ間隔で形成されると共に、
ピッチ方向へ相対的に移動可能な複数のツヅラ折れコイ
ル１０ａ、１０ｂと、複数のツヅラ折れコイル１０ａ、
１０ｂのうち１次コイルとなる特定ツヅラ折れコイル１
０ａを励磁する励磁手段１４と、励磁された特定ツヅラ
折れコイル１０ａによって誘導される他のツヅラ折れコ
イル１０ｂに誘導される誘導起電力を検出するための起
電力検出手段１６と、起電力検出手段１６が検出した誘
導起電力を基に、特定ツヅラ折れコイル１０ａと電圧が
誘導された他のツヅラ折れコイル１０ｂとの間の変位量
を検出する変位量検出手段２２、２８とを具備する。
量のマイコンで変位量等を求めることが可能なセンサを
提供する。 【構成】 基体に同じピッチ間隔で形成されると共に、
ピッチ方向へ相対的に移動可能な複数のツヅラ折れコイ
ル１０ａ、１０ｂと、複数のツヅラ折れコイル１０ａ、
１０ｂのうち１次コイルとなる特定ツヅラ折れコイル１
０ａを励磁する励磁手段１４と、励磁された特定ツヅラ
折れコイル１０ａによって誘導される他のツヅラ折れコ
イル１０ｂに誘導される誘導起電力を検出するための起
電力検出手段１６と、起電力検出手段１６が検出した誘
導起電力を基に、特定ツヅラ折れコイル１０ａと電圧が
誘導された他のツヅラ折れコイル１０ｂとの間の変位量
を検出する変位量検出手段２２、２８とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセンサに関し、一層詳細
には複数のツヅラ折れコイルを相対的に変位させること
により当該変位量等を検出するセンサに関する。
には複数のツヅラ折れコイルを相対的に変位させること
により当該変位量等を検出するセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】変位体の変位量を検出するためのセンサ
としては、本願出願人が先に出願し、特開昭６１−１７
２０１１号公報に開示される技術が有る。この変位を検
出するセンサは、コイルとダイアフラムを設け、そのコ
イルへ接離動可能な磁性体をダイアフラムに取り付けて
成る。ダイアフラムに固定された磁性体が、ダイアフラ
ムの変位に伴ってコイルに対し接離動すると、コイルの
リアクタンスに変化が起きるため、そのリアクタンスの
変化を読み取ってダイアフラムの変位量を検出するセン
サである。
としては、本願出願人が先に出願し、特開昭６１−１７
２０１１号公報に開示される技術が有る。この変位を検
出するセンサは、コイルとダイアフラムを設け、そのコ
イルへ接離動可能な磁性体をダイアフラムに取り付けて
成る。ダイアフラムに固定された磁性体が、ダイアフラ
ムの変位に伴ってコイルに対し接離動すると、コイルの
リアクタンスに変化が起きるため、そのリアクタンスの
変化を読み取ってダイアフラムの変位量を検出するセン
サである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来のセンサには次のような課題が有る。コイル外方から
磁性体が接近すると、両者の距離が接近するに伴いコイ
ルのリアクタンスが急激に変化するが、一旦コイル内に
磁性体が進入するとリアクタンスの変化は極めて小さい
ものになってしまう。従って、変位量を実用的に検出で
きるのは磁性体がコイル内へ進入するまでの範囲に限定
されてしまうため、検出範囲が狭くなってしまうという
課題が有る。また、コイルのリアクタンスの変化は曲線
的に変化するため、リアクタンス変化をダイアフラムの
変位量に換算するためにはメモリ容量の大きなマイコン
を必要になるという課題も有る。従って、本発明は検出
範囲が限定されることが無く、小さなメモリ容量のマイ
コンで変位量等を求めることが可能なセンサを提供する
ことを目的とする
来のセンサには次のような課題が有る。コイル外方から
磁性体が接近すると、両者の距離が接近するに伴いコイ
ルのリアクタンスが急激に変化するが、一旦コイル内に
磁性体が進入するとリアクタンスの変化は極めて小さい
ものになってしまう。従って、変位量を実用的に検出で
きるのは磁性体がコイル内へ進入するまでの範囲に限定
されてしまうため、検出範囲が狭くなってしまうという
課題が有る。また、コイルのリアクタンスの変化は曲線
的に変化するため、リアクタンス変化をダイアフラムの
変位量に換算するためにはメモリ容量の大きなマイコン
を必要になるという課題も有る。従って、本発明は検出
範囲が限定されることが無く、小さなメモリ容量のマイ
コンで変位量等を求めることが可能なセンサを提供する
ことを目的とする
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、基体に同じ
ピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形成されると共に、前
記ピッチ方向へ相対的に移動可能な複数のツヅラ折れコ
イルと、前記複数のツヅラ折れコイルのうち１次コイル
となる特定ツヅラ折れコイルを励磁する励磁手段と、該
励磁手段により励磁された前記特定ツヅラ折れコイルに
よって他のツヅラ折れコイルに誘導される誘導起電力を
検出するための起電力検出手段と、該起電力検出手段が
検出した誘導起電力を基に、前記特定ツヅラ折れコイル
と電圧が誘導された他のツヅラ折れコイルとの間の変位
量を検出する変位量検出手段とを具備することを特徴と
する。特に、前記変位量検出手段は、前記起電力検出手
段が検出した検出値が特定の値を示した回数を基に前記
変位量を検出するようにしてもよい。
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、基体に同じ
ピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形成されると共に、前
記ピッチ方向へ相対的に移動可能な複数のツヅラ折れコ
イルと、前記複数のツヅラ折れコイルのうち１次コイル
となる特定ツヅラ折れコイルを励磁する励磁手段と、該
励磁手段により励磁された前記特定ツヅラ折れコイルに
よって他のツヅラ折れコイルに誘導される誘導起電力を
検出するための起電力検出手段と、該起電力検出手段が
検出した誘導起電力を基に、前記特定ツヅラ折れコイル
と電圧が誘導された他のツヅラ折れコイルとの間の変位
量を検出する変位量検出手段とを具備することを特徴と
する。特に、前記変位量検出手段は、前記起電力検出手
段が検出した検出値が特定の値を示した回数を基に前記
変位量を検出するようにしてもよい。
【０００５】
【作用】作用について説明する。変位量検出手段は、励
磁手段により励磁された特定ツヅラ折れコイルにより誘
導される他のツヅラ折れコイルに発生する誘導起電力を
基に、特定ツヅラ折れコイルと電圧が誘導された他のツ
ヅラ折れコイルとの間の変位量を検出する。従って、特
定ツヅラ折れコイルにより他のツヅラ折れコイルに電圧
が誘導される範囲であれば変位量の検出が可能となる。
特に、変位量検出手段は、起電力検出手段が検出した検
出値が特定の値を示した回数を基に変位量を検出するよ
うにすると、少ないデータ量で変位量を検出可能とな
る。
磁手段により励磁された特定ツヅラ折れコイルにより誘
導される他のツヅラ折れコイルに発生する誘導起電力を
基に、特定ツヅラ折れコイルと電圧が誘導された他のツ
ヅラ折れコイルとの間の変位量を検出する。従って、特
定ツヅラ折れコイルにより他のツヅラ折れコイルに電圧
が誘導される範囲であれば変位量の検出が可能となる。
特に、変位量検出手段は、起電力検出手段が検出した検
出値が特定の値を示した回数を基に変位量を検出するよ
うにすると、少ないデータ量で変位量を検出可能とな
る。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。
面と共に詳述する。
【０００７】（第１実施例）第１実施例の構成について
図１と共に説明する。１０ａ、１０ｂは１対のツヅラ折
れコイルであり、互いに対向する平行なベース平面（不
図示）上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ薄膜化
技術（例えば導体層の蒸着）で形成されている。ツヅラ
折れコイル１０ａ、１０ｂは互いに対向可能であると共
に、ツヅラ折れコイル１０ａはその位置が固定され、ツ
ヅラ折れコイル１０ｂがピッチ方向（図２、矢印Ａ方
向）へ移動可能になっている。従って、ツヅラ折れコイ
ル１０ａと１０ｂとで積層トランスが形成される。な
お、ツヅラ折れコイル１０ａとツヅラ折れコイル１０ｂ
のピッチ方向の長さは必ずしも同一にする必要はない。
１２は発振部であり、高周波発振回路を含む。発振部１
２から発振された高周波は、増幅回路を含む励磁部１４
で所定の電圧レベルに増幅され、ツヅラ折れコイル１０
ａへ印加される。発振部１２と励磁部１４とで１次コイ
ルとなるツヅラ折れコイル（特定ツヅラ折れコイル）１
０ａを励磁する励磁手段を構成する。
図１と共に説明する。１０ａ、１０ｂは１対のツヅラ折
れコイルであり、互いに対向する平行なベース平面（不
図示）上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ薄膜化
技術（例えば導体層の蒸着）で形成されている。ツヅラ
折れコイル１０ａ、１０ｂは互いに対向可能であると共
に、ツヅラ折れコイル１０ａはその位置が固定され、ツ
ヅラ折れコイル１０ｂがピッチ方向（図２、矢印Ａ方
向）へ移動可能になっている。従って、ツヅラ折れコイ
ル１０ａと１０ｂとで積層トランスが形成される。な
お、ツヅラ折れコイル１０ａとツヅラ折れコイル１０ｂ
のピッチ方向の長さは必ずしも同一にする必要はない。
１２は発振部であり、高周波発振回路を含む。発振部１
２から発振された高周波は、増幅回路を含む励磁部１４
で所定の電圧レベルに増幅され、ツヅラ折れコイル１０
ａへ印加される。発振部１２と励磁部１４とで１次コイ
ルとなるツヅラ折れコイル（特定ツヅラ折れコイル）１
０ａを励磁する励磁手段を構成する。
【０００８】１６は起電力検出部であり、励磁部１４に
より励磁された特定ツヅラ折れコイル１０ａにより誘導
される２次側のツヅラ折れコイル１０ｂに発生する誘導
起電力（誘導電圧）を検出する。１８は増幅部であり、
起電力検出部１６で検出された誘導電圧を所定のレベル
に増幅する。２０は波形整形部であり、増幅部１８で増
幅されたアナログ信号をパルス信号に変換する。２２は
パルスカウント部であり、カウンタ回路を含む。パルス
カウント部２２は波形整形部２０でパルス変換されたパ
ルス信号の数をカウントする。カウントされたパルス信
号の数が、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対する誘導さ
れたツヅラ折れコイル１０ｂの変位量を示すことにな
る。２４は速度検出手段の一例である第１の微分器であ
り、パルスカウント部２２で検出された前記変位量を基
に、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコ
イル１０ｂの変位速度を示す信号を出力する。
より励磁された特定ツヅラ折れコイル１０ａにより誘導
される２次側のツヅラ折れコイル１０ｂに発生する誘導
起電力（誘導電圧）を検出する。１８は増幅部であり、
起電力検出部１６で検出された誘導電圧を所定のレベル
に増幅する。２０は波形整形部であり、増幅部１８で増
幅されたアナログ信号をパルス信号に変換する。２２は
パルスカウント部であり、カウンタ回路を含む。パルス
カウント部２２は波形整形部２０でパルス変換されたパ
ルス信号の数をカウントする。カウントされたパルス信
号の数が、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対する誘導さ
れたツヅラ折れコイル１０ｂの変位量を示すことにな
る。２４は速度検出手段の一例である第１の微分器であ
り、パルスカウント部２２で検出された前記変位量を基
に、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコ
イル１０ｂの変位速度を示す信号を出力する。
【０００９】２６は加速度検出手段の一例である第２の
微分器であり、第１の微分器２４で検出された前記変位
速度を基に、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅ
ラ折れコイル１０ｂの変位加速度を示す信号を出力す
る。２８はＣＰＵであり、マイクロプロセッサおよび記
憶装置を含む。ＣＰＵ２８はパルスカウント部２２でカ
ウントされた前記パルス数を基に特定ツヅラ折れコイル
１０ａに対するツヅラ折れコイル１０ｂの変位量を数値
に変換する。また、第１の微分器２４で求められた特定
ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコイル１０
ｂの変位速度を示す信号を基に当該変位速度を数値に変
換する。さらに、第２の微分器２６で求められた特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコイル１０ｂ
の変位加速度を示す信号を基に当該変位加速度を数値に
変換する。３０は出力部であり、例えばディスプレイ装
置である。出力部３０にはＣＰＵ２８が求めた前記変位
量、絶対位置、変位速度および／または変位加速度を選
択的に出力表示する。この選択は例えばキーボード等の
入力手段（不図示）を介して行うことができる。
微分器であり、第１の微分器２４で検出された前記変位
速度を基に、特定ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅ
ラ折れコイル１０ｂの変位加速度を示す信号を出力す
る。２８はＣＰＵであり、マイクロプロセッサおよび記
憶装置を含む。ＣＰＵ２８はパルスカウント部２２でカ
ウントされた前記パルス数を基に特定ツヅラ折れコイル
１０ａに対するツヅラ折れコイル１０ｂの変位量を数値
に変換する。また、第１の微分器２４で求められた特定
ツヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコイル１０
ｂの変位速度を示す信号を基に当該変位速度を数値に変
換する。さらに、第２の微分器２６で求められた特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａに対するツヅラ折れコイル１０ｂ
の変位加速度を示す信号を基に当該変位加速度を数値に
変換する。３０は出力部であり、例えばディスプレイ装
置である。出力部３０にはＣＰＵ２８が求めた前記変位
量、絶対位置、変位速度および／または変位加速度を選
択的に出力表示する。この選択は例えばキーボード等の
入力手段（不図示）を介して行うことができる。
【００１０】続いて図２および図３をさらに参照して第
１実施例のセンサの動作について説明する。特定ツヅラ
折れコイル１０ａ（斜線を施して示す）に対し、ツヅラ
折れコイル１０ｂを矢印Ａ方向へ移動させると、両者の
変位量Ｂ（コイルピッチで表示）に対する２次側のツヅ
ラ折れコイル１０ｂに発生する誘導電圧は、図３のグラ
フに実線で示すように変化する。変位量Ｂを検知したい
場合、ツヅラ折れコイル１０ｂに発生する誘導電圧が特
定の電圧値（例えば０ボルト）を出力した回数をカウン
トすれば変位量Ｂを検知可能となる。本実施例において
は、ツヅラ折れコイル１０ｂが３／８ピッチ（１ピッチ
＝Ｃ）づつ変位すると誘導電圧が０ボルトとなる。この
誘導電圧が０ボルトとなる変位は各ピッチ毎に、必ず３
／８ピッチと６／８ピッチで達成されるので、誘導電圧
が０ボルトを示した回数をカウントすると変位量をデジ
タル量として把握できることになる。すなわち、起電力
検出部１６で検出された誘導電圧を所定のレベルに増幅
し、波形整形部２０で増幅された誘導電圧であるアナロ
グ信号をパルス信号に変換し、そのパルス信号の数をパ
ルスカウント部２２でカウントする。結果的にカウント
された当該パルス信号数に３／８ピッチを乗じて得た数
値が変位量Ｂを示すことになる。この演算はＣＰＵ２８
が行う。
１実施例のセンサの動作について説明する。特定ツヅラ
折れコイル１０ａ（斜線を施して示す）に対し、ツヅラ
折れコイル１０ｂを矢印Ａ方向へ移動させると、両者の
変位量Ｂ（コイルピッチで表示）に対する２次側のツヅ
ラ折れコイル１０ｂに発生する誘導電圧は、図３のグラ
フに実線で示すように変化する。変位量Ｂを検知したい
場合、ツヅラ折れコイル１０ｂに発生する誘導電圧が特
定の電圧値（例えば０ボルト）を出力した回数をカウン
トすれば変位量Ｂを検知可能となる。本実施例において
は、ツヅラ折れコイル１０ｂが３／８ピッチ（１ピッチ
＝Ｃ）づつ変位すると誘導電圧が０ボルトとなる。この
誘導電圧が０ボルトとなる変位は各ピッチ毎に、必ず３
／８ピッチと６／８ピッチで達成されるので、誘導電圧
が０ボルトを示した回数をカウントすると変位量をデジ
タル量として把握できることになる。すなわち、起電力
検出部１６で検出された誘導電圧を所定のレベルに増幅
し、波形整形部２０で増幅された誘導電圧であるアナロ
グ信号をパルス信号に変換し、そのパルス信号の数をパ
ルスカウント部２２でカウントする。結果的にカウント
された当該パルス信号数に３／８ピッチを乗じて得た数
値が変位量Ｂを示すことになる。この演算はＣＰＵ２８
が行う。
【００１１】変位速度を求める場合は、第１の微分器２
４でパルス信号数を微分し、その値にＣＰＵ２８が３／
８ピッチを乗じる演算をＣＰＵ２８が行う。変位加速度
を求める場合は、第２の微分器２６で第１の微分器２４
の出力信号を微分し、その値にＣＰＵ２８が３／８ピッ
チを乗じる演算をＣＰＵ２８が行う。上述のようなセン
サにおいて、特定ツヅラ折れコイル１０ａを変位体の変
位ストローク方向に沿って固定し、変位体へツヅラ折れ
コイル１０ｂを取り付けると、変位体の変位量によりツ
ヅラ折れコイル１０ｂの誘導電圧が変化するので、その
変化を捕らえて当該変位量を検出可能となる。なお、上
記実施例においては特定ツヅラ折れコイル１０ａの位置
を固定とし、ツヅラ折れコイル１０ｂを可動としたが、
逆でもよいし、さらには両者を可動としてもよい。
４でパルス信号数を微分し、その値にＣＰＵ２８が３／
８ピッチを乗じる演算をＣＰＵ２８が行う。変位加速度
を求める場合は、第２の微分器２６で第１の微分器２４
の出力信号を微分し、その値にＣＰＵ２８が３／８ピッ
チを乗じる演算をＣＰＵ２８が行う。上述のようなセン
サにおいて、特定ツヅラ折れコイル１０ａを変位体の変
位ストローク方向に沿って固定し、変位体へツヅラ折れ
コイル１０ｂを取り付けると、変位体の変位量によりツ
ヅラ折れコイル１０ｂの誘導電圧が変化するので、その
変化を捕らえて当該変位量を検出可能となる。なお、上
記実施例においては特定ツヅラ折れコイル１０ａの位置
を固定とし、ツヅラ折れコイル１０ｂを可動としたが、
逆でもよいし、さらには両者を可動としてもよい。
【００１２】次に図４〜図６を参照してツヅラ折れコイ
ルの形状について説明する。なお、これらのツヅラ折れ
コイルは第２実施例以下の実施例にも採用し得るのはも
ちろんである。図４に示すツヅラ折れコイル３２は前述
のツヅラ折れコイル１０ａ、１０ｂと同じ形状であり、
ターン数１、ツヅラ折れ回数５に形成されている。な
お、長さＥは、長さＤを越える長さに形成するのが感度
上好ましい。図５に示すツヅラ折れコイル３４はターン
数１、ツヅラ折れ回数５に形成されている。図４の例と
は電圧印加端子または誘導電圧出力端子３６の位置が異
なっている。図６に示すツヅラ折れコイル３８はターン
数２、ツヅラ折れ回数５に形成されている。ターン数を
変えることにより積層トランスとしての変圧比を任意に
設定できる。
ルの形状について説明する。なお、これらのツヅラ折れ
コイルは第２実施例以下の実施例にも採用し得るのはも
ちろんである。図４に示すツヅラ折れコイル３２は前述
のツヅラ折れコイル１０ａ、１０ｂと同じ形状であり、
ターン数１、ツヅラ折れ回数５に形成されている。な
お、長さＥは、長さＤを越える長さに形成するのが感度
上好ましい。図５に示すツヅラ折れコイル３４はターン
数１、ツヅラ折れ回数５に形成されている。図４の例と
は電圧印加端子または誘導電圧出力端子３６の位置が異
なっている。図６に示すツヅラ折れコイル３８はターン
数２、ツヅラ折れ回数５に形成されている。ターン数を
変えることにより積層トランスとしての変圧比を任意に
設定できる。
【００１３】なお、ピッチ間隔（図２にＣで表示）は狭
くするほど変位測定精度を向上させることができる。従
って、薄膜作成技術等により微細なピッチ間隔を形成す
ると高精度のセンサを実できることになる。また、ピッ
チ方向（図面上の左右方向）の長さは希望する最大検出
変位量により決定すればよい。最大検出変位量は特定ツ
ヅラ折れコイルが他のツヅラ折れコイルに電圧をを誘導
できる距離で決まる。このように、本センサは、特定ツ
ヅラ折れコイルが他のツヅラ折れコイルに電磁誘導を与
えることに着目しているため、特定ツヅラ折れコイルと
他のツヅラ折れコイルは必ずしも平行に対向させなくて
もよく、電磁誘導が可能な配置にさえすればよい。ま
た、ツヅラ折れの形状については必ずしも直角に曲折す
る必要は無く、曲線的な折れ曲がりでもよい。その場合
であっても、図４に示す長さＥは、長さＤを越える長さ
に形成するのが感度上好ましい。さらに、ツヅラ折れコ
イルのピッチ方向は、必ずしも直線方向にする必要はな
く、例えば円弧状であってもよい。円弧状の場合、特定
ツヅラ折れコイルと他のツヅラ折れコイルとの回転方向
の変位量が検出可能となる。
くするほど変位測定精度を向上させることができる。従
って、薄膜作成技術等により微細なピッチ間隔を形成す
ると高精度のセンサを実できることになる。また、ピッ
チ方向（図面上の左右方向）の長さは希望する最大検出
変位量により決定すればよい。最大検出変位量は特定ツ
ヅラ折れコイルが他のツヅラ折れコイルに電圧をを誘導
できる距離で決まる。このように、本センサは、特定ツ
ヅラ折れコイルが他のツヅラ折れコイルに電磁誘導を与
えることに着目しているため、特定ツヅラ折れコイルと
他のツヅラ折れコイルは必ずしも平行に対向させなくて
もよく、電磁誘導が可能な配置にさえすればよい。ま
た、ツヅラ折れの形状については必ずしも直角に曲折す
る必要は無く、曲線的な折れ曲がりでもよい。その場合
であっても、図４に示す長さＥは、長さＤを越える長さ
に形成するのが感度上好ましい。さらに、ツヅラ折れコ
イルのピッチ方向は、必ずしも直線方向にする必要はな
く、例えば円弧状であってもよい。円弧状の場合、特定
ツヅラ折れコイルと他のツヅラ折れコイルとの回転方向
の変位量が検出可能となる。
【００１４】次に図７を参照してツヅラ折れコイルの構
造について説明する。このツヅラ折れコイルの構造も第
２実施例以下の実施例に採用し得るのはもちろんであ
る。４０は基体を構成するベースであり、磁性材料（例
えばパーマロイ）で形成されている。ベース４０を磁性
材料で形成することにより、ツヅラ折れコイルの背面
（図７においては下面）側、つまり特定ツヅラ折れコイ
ル及び特定ツヅラ折れコイルによって誘導される他のツ
ヅラ折れコイルの、互いに対向する面と反対側の面の磁
気回路を閉じると共に、外部からの雑音を防ぐ電磁シー
ルド効果を上げている。４２、４４も基体を構成する絶
縁層であり、絶縁材料（例えば二酸化珪素）で形成され
ている。４６はコイル層であり、絶縁層４２と４４との
間に挟着されている。コイル層４６は導電材料（例えば
銅）で形成され、平面的には図２に示すような形状のツ
ヅラ折れ形状に形成されている。なお、ツヅラ折れコイ
ルを形成するベース４０の表面（図７においては上面）
は必ずしも平面でなくてもよく、曲面でもよい。このよ
うに、ツヅラ折れコイルは２次元的に形成されるのでロ
ーコストで大量生産が可能となる。
造について説明する。このツヅラ折れコイルの構造も第
２実施例以下の実施例に採用し得るのはもちろんであ
る。４０は基体を構成するベースであり、磁性材料（例
えばパーマロイ）で形成されている。ベース４０を磁性
材料で形成することにより、ツヅラ折れコイルの背面
（図７においては下面）側、つまり特定ツヅラ折れコイ
ル及び特定ツヅラ折れコイルによって誘導される他のツ
ヅラ折れコイルの、互いに対向する面と反対側の面の磁
気回路を閉じると共に、外部からの雑音を防ぐ電磁シー
ルド効果を上げている。４２、４４も基体を構成する絶
縁層であり、絶縁材料（例えば二酸化珪素）で形成され
ている。４６はコイル層であり、絶縁層４２と４４との
間に挟着されている。コイル層４６は導電材料（例えば
銅）で形成され、平面的には図２に示すような形状のツ
ヅラ折れ形状に形成されている。なお、ツヅラ折れコイ
ルを形成するベース４０の表面（図７においては上面）
は必ずしも平面でなくてもよく、曲面でもよい。このよ
うに、ツヅラ折れコイルは２次元的に形成されるのでロ
ーコストで大量生産が可能となる。
【００１５】（第２実施例）第２実施例について、図８
と共に説明する。なお、第１実施例と同一の部材につい
ては同一の部材符号を付し説明は省略する。特定ツヅラ
折れコイル１０ａは、矢印Ｆ方向（ピッチ方向）へ移動
可能になっている。ツヅラ折れコイル１０ｂは、その位
置が固定されている。ツヅラ折れコイル１０ｂは特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａが励磁されると電圧が誘導され
る。４８は絶対位置検出コイルである。絶対位置検出コ
イル４８もその位置が固定されている。絶対位置検出コ
イル４８にも特定ツヅラ折れコイル１０ａが励磁される
と電圧が誘導される。絶対位置検出コイル４８は特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａの絶対位置を検出するために設け
られている。特定ツヅラ折れコイル１０ａとツヅラ折れ
コイル１０ｂだけでは両者の相対的な変位量を検出する
ことができても、その移動方向は検出することが不可能
なため、可動側（第２実施例では特定ツヅラ折れコイル
１０ａ）のツヅラ折れコイルの絶対位置を検出すること
ができない。そこで、可動側のツヅラ折れコイルの移動
方向を検出すると共に、その絶対位置を検出するために
絶対位置検出コイル４８が設けられている。
と共に説明する。なお、第１実施例と同一の部材につい
ては同一の部材符号を付し説明は省略する。特定ツヅラ
折れコイル１０ａは、矢印Ｆ方向（ピッチ方向）へ移動
可能になっている。ツヅラ折れコイル１０ｂは、その位
置が固定されている。ツヅラ折れコイル１０ｂは特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａが励磁されると電圧が誘導され
る。４８は絶対位置検出コイルである。絶対位置検出コ
イル４８もその位置が固定されている。絶対位置検出コ
イル４８にも特定ツヅラ折れコイル１０ａが励磁される
と電圧が誘導される。絶対位置検出コイル４８は特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａの絶対位置を検出するために設け
られている。特定ツヅラ折れコイル１０ａとツヅラ折れ
コイル１０ｂだけでは両者の相対的な変位量を検出する
ことができても、その移動方向は検出することが不可能
なため、可動側（第２実施例では特定ツヅラ折れコイル
１０ａ）のツヅラ折れコイルの絶対位置を検出すること
ができない。そこで、可動側のツヅラ折れコイルの移動
方向を検出すると共に、その絶対位置を検出するために
絶対位置検出コイル４８が設けられている。
【００１６】絶対位置検出コイル４８はツヅラ折れ回数
が１回のコイルであり、ツヅラ折れコイル１０ａおよび
１０ｂと対向する面上に前記ピッチ方向へ形成されてい
る。また、絶対位置検出コイル４８のピッチ方向の幅
は、ツヅラ折れコイル１０ｂのピッチ方向の長さと同
幅、または当該幅以上の幅に形成されている。図示のよ
うにピッチ方向の幅をとれば、絶対位置検出コイル４８
の検出可能な範囲はツヅラ折れコイル１０ｂが、特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａの変位を検出する範囲に等しくな
る。但し、単に特定ツヅラ折れコイル１０ａの移動方向
のみを検知したい場合はツヅラ折れコイル１０ｂのピッ
チ方向の長さより短い幅でもよい。絶対位置検出コイル
４８とツヅラ折れコイル１０とは、１枚の多層基板５０
へ積層状に形成され、多層基板の特定ツヅラ折れコイル
１０ａと対向する面と反対側の面には磁性材料が被覆さ
れている。磁性材料で被覆することにより、図７に示す
場合と同様、ツヅラ折れコイル１０ｂおよび絶対位置検
出コイル４８の背面側の磁気回路を閉じると共に、外部
からの雑音を防ぐ電磁シールド効果を上げるためであ
る。
が１回のコイルであり、ツヅラ折れコイル１０ａおよび
１０ｂと対向する面上に前記ピッチ方向へ形成されてい
る。また、絶対位置検出コイル４８のピッチ方向の幅
は、ツヅラ折れコイル１０ｂのピッチ方向の長さと同
幅、または当該幅以上の幅に形成されている。図示のよ
うにピッチ方向の幅をとれば、絶対位置検出コイル４８
の検出可能な範囲はツヅラ折れコイル１０ｂが、特定ツ
ヅラ折れコイル１０ａの変位を検出する範囲に等しくな
る。但し、単に特定ツヅラ折れコイル１０ａの移動方向
のみを検知したい場合はツヅラ折れコイル１０ｂのピッ
チ方向の長さより短い幅でもよい。絶対位置検出コイル
４８とツヅラ折れコイル１０とは、１枚の多層基板５０
へ積層状に形成され、多層基板の特定ツヅラ折れコイル
１０ａと対向する面と反対側の面には磁性材料が被覆さ
れている。磁性材料で被覆することにより、図７に示す
場合と同様、ツヅラ折れコイル１０ｂおよび絶対位置検
出コイル４８の背面側の磁気回路を閉じると共に、外部
からの雑音を防ぐ電磁シールド効果を上げるためであ
る。
【００１７】第２実施例において、励磁された特定ツヅ
ラ折れコイル１０ａがピッチ方向へ移動すると、ツヅラ
折れコイル１０ｂには図３に実線で示すような誘導電圧
が誘起される。一方、絶対位置検出コイル４８には図３
に破線で示すような誘導電圧が誘起される。従って、絶
対位置検出コイル４８の誘導電圧の変化を検出すること
により、可動側である特定ツヅラ折れコイル１０ａの移
動方向を検知できる。移動方向が検知されると、ツヅラ
折れコイル１０ｂに誘起された電圧に基づいて検出され
た変位量とを併せてデータ処理することにより、可動側
のツヅラ折れコイルの絶対位置が検知可能となる。この
データ処理はＣＰＵで行えばよい。
ラ折れコイル１０ａがピッチ方向へ移動すると、ツヅラ
折れコイル１０ｂには図３に実線で示すような誘導電圧
が誘起される。一方、絶対位置検出コイル４８には図３
に破線で示すような誘導電圧が誘起される。従って、絶
対位置検出コイル４８の誘導電圧の変化を検出すること
により、可動側である特定ツヅラ折れコイル１０ａの移
動方向を検知できる。移動方向が検知されると、ツヅラ
折れコイル１０ｂに誘起された電圧に基づいて検出され
た変位量とを併せてデータ処理することにより、可動側
のツヅラ折れコイルの絶対位置が検知可能となる。この
データ処理はＣＰＵで行えばよい。
【００１８】（第３実施例）第３実施例について、図９
および図１０と共に説明する。なお、第１実施例および
第２実施例と同一の部材については同一の部材符号を付
し説明は省略する。特定ツヅラ折れコイル１０ａは、矢
印Ｇ方向（ピッチ方向）へ移動可能になっている。ツヅ
ラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、その位置が固
定されている。ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄには特定ツヅラ折れコイル１０ａが励磁されると電圧
が誘導される。第１実施例および第２実施例において、
ツヅラ折れコイル１０ｂの誘導電圧が０ボルトになる回
数をカウントすることにより変位量を検出した。しか
し、特定ツヅラ折れコイル１０ａによって１個のツヅラ
折れコイル１０ｂのみに電圧が誘導され、かつ誘導電圧
が０ボルトになる間隔が大きい場合（図２のピッチＣが
大きい場合）には、その中間位置を検出することができ
ないため、検出精度は低くなる。そこで第３実施例では
ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを互いに前記
ピッチ方向へ所定間隔（例えば１／３ピッチ）づつずら
して配設することにより、前記中間位置の検出を可能に
している。
および図１０と共に説明する。なお、第１実施例および
第２実施例と同一の部材については同一の部材符号を付
し説明は省略する。特定ツヅラ折れコイル１０ａは、矢
印Ｇ方向（ピッチ方向）へ移動可能になっている。ツヅ
ラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、その位置が固
定されている。ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄには特定ツヅラ折れコイル１０ａが励磁されると電圧
が誘導される。第１実施例および第２実施例において、
ツヅラ折れコイル１０ｂの誘導電圧が０ボルトになる回
数をカウントすることにより変位量を検出した。しか
し、特定ツヅラ折れコイル１０ａによって１個のツヅラ
折れコイル１０ｂのみに電圧が誘導され、かつ誘導電圧
が０ボルトになる間隔が大きい場合（図２のピッチＣが
大きい場合）には、その中間位置を検出することができ
ないため、検出精度は低くなる。そこで第３実施例では
ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを互いに前記
ピッチ方向へ所定間隔（例えば１／３ピッチ）づつずら
して配設することにより、前記中間位置の検出を可能に
している。
【００１９】ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ
は、１枚の多層基板５０へ積層状に形成され、多層基板
の特定ツヅラ折れコイル１０ａと対向する面と反対側の
面には磁性材料が被覆されている。磁性材料で被覆する
ことにより、図７に示す場合と同様、ツヅラ折れコイル
１０ｂおよび絶対位置検出コイル４８の背面側の磁気回
路を閉じると共に、外部からの雑音を防ぐ電磁シールド
効果を上げるためである。
は、１枚の多層基板５０へ積層状に形成され、多層基板
の特定ツヅラ折れコイル１０ａと対向する面と反対側の
面には磁性材料が被覆されている。磁性材料で被覆する
ことにより、図７に示す場合と同様、ツヅラ折れコイル
１０ｂおよび絶対位置検出コイル４８の背面側の磁気回
路を閉じると共に、外部からの雑音を防ぐ電磁シールド
効果を上げるためである。
【００２０】第３実施例において、励磁された特定ツヅ
ラ折れコイル１０ａがピッチ方向へ移動すると、ツヅラ
折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにはそれぞれ図１０
に示すような誘導電圧が誘起される。従って、誘導電圧
が０ボルトになる回数が第１実施例および第２実施例の
３倍となるので、３倍の分解能を有する変位センサとな
る。データの処理は、第１実施例と同様にＣＰＵを介し
て０ボルトの回数から可動側の特定ツヅラ折れコイル１
０ａの変位量を求めればよい。
ラ折れコイル１０ａがピッチ方向へ移動すると、ツヅラ
折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにはそれぞれ図１０
に示すような誘導電圧が誘起される。従って、誘導電圧
が０ボルトになる回数が第１実施例および第２実施例の
３倍となるので、３倍の分解能を有する変位センサとな
る。データの処理は、第１実施例と同様にＣＰＵを介し
て０ボルトの回数から可動側の特定ツヅラ折れコイル１
０ａの変位量を求めればよい。
【００２１】なお、第３実施例において、第２実施例の
絶対位置検出コイル４８をさらに多層基板５０へ付加す
ると、可動側の特定ツヅラ折れコイル１０ａの移動方向
が検知可能となる。移動方向が検知されると、ツヅラ折
れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに誘起された誘導電圧
に基づいて検出された変位量とを併せてデータ処理する
ことにより、可動側のツヅラ折れコイルの絶対位置を検
知可能となる。その際、絶対位置検出コイル４８のピッ
チ方向の幅は、ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄのピッチ方向の長さの和Ｈと同幅、または当該幅以上
の幅に形成されている。この絶対位置検出コイル４８に
よる特定ツヅラ折れコイル１０ａの絶対位置の検出範囲
は、ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる検
出範囲と等しい。但し、単に特定ツヅラ折れコイル１０
ａの移動方向のみを検知したい場合は短い幅でもよい。
さらに、固定側のツヅラ折れコイルの個数を増加させる
と測定精度をさらに向上させることができる。
絶対位置検出コイル４８をさらに多層基板５０へ付加す
ると、可動側の特定ツヅラ折れコイル１０ａの移動方向
が検知可能となる。移動方向が検知されると、ツヅラ折
れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに誘起された誘導電圧
に基づいて検出された変位量とを併せてデータ処理する
ことにより、可動側のツヅラ折れコイルの絶対位置を検
知可能となる。その際、絶対位置検出コイル４８のピッ
チ方向の幅は、ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄのピッチ方向の長さの和Ｈと同幅、または当該幅以上
の幅に形成されている。この絶対位置検出コイル４８に
よる特定ツヅラ折れコイル１０ａの絶対位置の検出範囲
は、ツヅラ折れコイル１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる検
出範囲と等しい。但し、単に特定ツヅラ折れコイル１０
ａの移動方向のみを検知したい場合は短い幅でもよい。
さらに、固定側のツヅラ折れコイルの個数を増加させる
と測定精度をさらに向上させることができる。
【００２２】（第４実施例）第４実施例について、図１
１と共に説明する。第４実施例は第１実施例のセンサの
具体的な使用例であり、第１実施例と同一の構成部材に
ついては同一の符号を付し、説明は省略する。５２は固
定体であり、不図示の部材に固定されている。固定体５
２は中央に貫通孔５４が穿設されている。また、貫通孔
５４の内壁面には軸線Ｌ方向へ３本の係合溝５６が刻設
されている。５８は変位体であり、固定体５２の貫通孔
５４内へ摺合可能になっている。変位体５８の外周面に
は軸線Ｌ方向へ凸条６０が３本突設されている。凸条６
０は貫通孔５４内の係合溝５６へそれぞれ摺合可能にな
っている。従って、変位体５８は貫通孔５４内において
軸線Ｌ方向へは移動可能、かつ周方向へは回動不能にな
っている。変位体５８は外力（例えばダイアフラムを介
した水圧）を受けると軸線Ｌ方向へ移動する。特定ツヅ
ラ折れコイル１０ａは、貫通孔５４の内壁面に形成さ
れ、特定ツヅラ折れコイル１０ａの電圧が誘導されるツ
ヅラ折れコイル１０ｂは変位体５８の外周面に形成され
ている。変位体５８が貫通孔５４内へ摺合した際に、両
ツヅラ折れコイル１０ａ、１０ｂは対向可能になってい
る。
１と共に説明する。第４実施例は第１実施例のセンサの
具体的な使用例であり、第１実施例と同一の構成部材に
ついては同一の符号を付し、説明は省略する。５２は固
定体であり、不図示の部材に固定されている。固定体５
２は中央に貫通孔５４が穿設されている。また、貫通孔
５４の内壁面には軸線Ｌ方向へ３本の係合溝５６が刻設
されている。５８は変位体であり、固定体５２の貫通孔
５４内へ摺合可能になっている。変位体５８の外周面に
は軸線Ｌ方向へ凸条６０が３本突設されている。凸条６
０は貫通孔５４内の係合溝５６へそれぞれ摺合可能にな
っている。従って、変位体５８は貫通孔５４内において
軸線Ｌ方向へは移動可能、かつ周方向へは回動不能にな
っている。変位体５８は外力（例えばダイアフラムを介
した水圧）を受けると軸線Ｌ方向へ移動する。特定ツヅ
ラ折れコイル１０ａは、貫通孔５４の内壁面に形成さ
れ、特定ツヅラ折れコイル１０ａの電圧が誘導されるツ
ヅラ折れコイル１０ｂは変位体５８の外周面に形成され
ている。変位体５８が貫通孔５４内へ摺合した際に、両
ツヅラ折れコイル１０ａ、１０ｂは対向可能になってい
る。
【００２３】励磁された特定ツヅラ折れコイル１０ａの
電圧が誘導されたツヅラ折れコイル１０ｂがピッチ方向
（軸線Ｌ方向）へ移動すると、ツヅラ折れコイル１０ｂ
には図３に実線で示すような電圧が誘起され、当該誘導
電圧に基づいてツヅラ折れコイル１０ｂ、すなわち変位
体５８の変位量が検出される。検出された変位量から変
位体５８に作用している外力（例えばダイアフラムを介
した水圧）の大きさを検出可能となる。さらに、第２実
施例の絶対位置検出コイル４８および／または第３実施
例の、位置をずらした配置のツヅラ折れコイル１０ｃ、
１０ｄの方式をさらに採用すると高精度、高信頼性のセ
ンサを実現でき、その使用分野も広いものとなる。第４
実施例のセンサは、例えば全自動洗濯機の水位検知装置
に用いることができる。つまり、洗濯槽内の水位が所定
の水位に達すると、水圧が所定の値となるため、外力と
しての当該水圧値を検出したら、特定の水位に達したと
判断し、給水を停止する水位検知センサとして利用が可
能となる。さらには、圧力値を多値データとして取り込
む圧力スイッチの圧力検出手段としても利用可能であ
る。
電圧が誘導されたツヅラ折れコイル１０ｂがピッチ方向
（軸線Ｌ方向）へ移動すると、ツヅラ折れコイル１０ｂ
には図３に実線で示すような電圧が誘起され、当該誘導
電圧に基づいてツヅラ折れコイル１０ｂ、すなわち変位
体５８の変位量が検出される。検出された変位量から変
位体５８に作用している外力（例えばダイアフラムを介
した水圧）の大きさを検出可能となる。さらに、第２実
施例の絶対位置検出コイル４８および／または第３実施
例の、位置をずらした配置のツヅラ折れコイル１０ｃ、
１０ｄの方式をさらに採用すると高精度、高信頼性のセ
ンサを実現でき、その使用分野も広いものとなる。第４
実施例のセンサは、例えば全自動洗濯機の水位検知装置
に用いることができる。つまり、洗濯槽内の水位が所定
の水位に達すると、水圧が所定の値となるため、外力と
しての当該水圧値を検出したら、特定の水位に達したと
判断し、給水を停止する水位検知センサとして利用が可
能となる。さらには、圧力値を多値データとして取り込
む圧力スイッチの圧力検出手段としても利用可能であ
る。
【００２４】（第５実施例）第５実施例について図１２
と共に説明する。上述の各実施例は特定ツヅラ折れコイ
ルと他のツヅラ折れコイルとの相対的な１次元の変位量
を検出するセンサであった。第５実施例では２次元的な
変位量を検出するセンサである。１００Ｘ、１０２Ｘは
１対のツヅラ折れコイルであり、互いに対向する平行な
面上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形成されて
いる。ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１０２Ｘは互いに対
向可能であると共に、ツヅラ折れコイル１００Ｘはその
位置が固定され、ツヅラ折れコイル１０２Ｘがピッチ方
向（Ｘ軸方向）へ移動可能になっている。１００Ｙ、１
０２Ｙは１対のツヅラ折れコイルであり、互いに対向す
る平行な面上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形
成されている。ツヅラ折れコイル１００Ｙ、１０２Ｙは
互いに対向可能であると共に、ツヅラ折れコイル１００
Ｙはその位置が固定され、ツヅラ折れコイル１０２Ｙが
ピッチ方向（前記Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向）へ移動可
能になっている。
と共に説明する。上述の各実施例は特定ツヅラ折れコイ
ルと他のツヅラ折れコイルとの相対的な１次元の変位量
を検出するセンサであった。第５実施例では２次元的な
変位量を検出するセンサである。１００Ｘ、１０２Ｘは
１対のツヅラ折れコイルであり、互いに対向する平行な
面上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形成されて
いる。ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１０２Ｘは互いに対
向可能であると共に、ツヅラ折れコイル１００Ｘはその
位置が固定され、ツヅラ折れコイル１０２Ｘがピッチ方
向（Ｘ軸方向）へ移動可能になっている。１００Ｙ、１
０２Ｙは１対のツヅラ折れコイルであり、互いに対向す
る平行な面上に同じピッチ間隔で、同じピッチ方向へ形
成されている。ツヅラ折れコイル１００Ｙ、１０２Ｙは
互いに対向可能であると共に、ツヅラ折れコイル１００
Ｙはその位置が固定され、ツヅラ折れコイル１０２Ｙが
ピッチ方向（前記Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向）へ移動可
能になっている。
【００２５】１０４は発振部であり、高周波発振回路を
含む。発振部１０４から発振された高周波は、増幅回路
を含む励磁部１０６Ｘ、１０６Ｙでそれぞれ所定の電圧
レベルに増幅され、ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００
Ｙへ印加される。発振部１０４と励磁部１０６Ｘ、１０
６Ｙとで１次コイルとなるツヅラ折れコイル（特定ツヅ
ラ折れコイル）１００Ｘ、１００Ｙを励磁する励磁手段
を構成する。１０８Ｘ、１０８Ｙは起電力検出部であ
り、励磁部１０６Ｘ、１０６Ｙにより励磁された特定ツ
ヅラ折れコイル１００Ｘ、１００Ｙにより誘導される２
次側のツヅラ折れコイル１０２Ｘ、１０２Ｙに発生する
誘導起電力（誘導電圧）をそれぞれ検出する。１１０
Ｘ、１１０Ｙは増幅部であり、起電力検出部１０８Ｘ、
１０８Ｙで検出された誘導電圧をそれぞれ所定のレベル
に増幅する。１１２Ｘ、１１２Ｙは波形整形部であり、
増幅部１１０Ｘ、１１０Ｙで増幅されたアナログ信号を
パルス信号に変換する。
含む。発振部１０４から発振された高周波は、増幅回路
を含む励磁部１０６Ｘ、１０６Ｙでそれぞれ所定の電圧
レベルに増幅され、ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００
Ｙへ印加される。発振部１０４と励磁部１０６Ｘ、１０
６Ｙとで１次コイルとなるツヅラ折れコイル（特定ツヅ
ラ折れコイル）１００Ｘ、１００Ｙを励磁する励磁手段
を構成する。１０８Ｘ、１０８Ｙは起電力検出部であ
り、励磁部１０６Ｘ、１０６Ｙにより励磁された特定ツ
ヅラ折れコイル１００Ｘ、１００Ｙにより誘導される２
次側のツヅラ折れコイル１０２Ｘ、１０２Ｙに発生する
誘導起電力（誘導電圧）をそれぞれ検出する。１１０
Ｘ、１１０Ｙは増幅部であり、起電力検出部１０８Ｘ、
１０８Ｙで検出された誘導電圧をそれぞれ所定のレベル
に増幅する。１１２Ｘ、１１２Ｙは波形整形部であり、
増幅部１１０Ｘ、１１０Ｙで増幅されたアナログ信号を
パルス信号に変換する。
【００２６】１１４Ｘ、１１４Ｙはパルスカウント部で
あり、各々カウンタ回路を含む。パルスカウント部１１
４Ｘ、１１４Ｙは波形整形部１１２Ｘ、１１２Ｙでパル
ス変換されたパルス信号の数をカウントする。カウント
されたパルス信号の数が、特定ツヅラ折れコイル１００
Ｘ、１００Ｙに対する誘導されたツヅラ折れコイル１０
２Ｘ、１０２Ｙとの間のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位
量を示すことになる。１１６はＣＰＵであり、マイクロ
プロセッサおよび記憶装置を含む。ＣＰＵ１１６はパル
スカウント部１１４Ｘ、１１４Ｙでカウントされた前記
パルス数を基に特定ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００
Ｙに対するツヅラ折れコイルと１０２Ｘ、１０２Ｙの変
位量、つまりＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量を数値に
変換する。１１８は出力部であり、例えばディスプレイ
装置である。出力部１１８にはＣＰＵ１１６が求めた前
記Ｘ軸方向およびＹ軸方向の変位量を出力表示する。こ
の両変位量を求めることにより、可動ツヅラ折れコイル
１０２Ｘ、１０２Ｙが設けられている変位体（不図示）
の２次元的な変位量を検出、出力することができる。
あり、各々カウンタ回路を含む。パルスカウント部１１
４Ｘ、１１４Ｙは波形整形部１１２Ｘ、１１２Ｙでパル
ス変換されたパルス信号の数をカウントする。カウント
されたパルス信号の数が、特定ツヅラ折れコイル１００
Ｘ、１００Ｙに対する誘導されたツヅラ折れコイル１０
２Ｘ、１０２Ｙとの間のＸ軸方向およびＹ軸方向の変位
量を示すことになる。１１６はＣＰＵであり、マイクロ
プロセッサおよび記憶装置を含む。ＣＰＵ１１６はパル
スカウント部１１４Ｘ、１１４Ｙでカウントされた前記
パルス数を基に特定ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００
Ｙに対するツヅラ折れコイルと１０２Ｘ、１０２Ｙの変
位量、つまりＸ軸方向およびＹ軸方向の変位量を数値に
変換する。１１８は出力部であり、例えばディスプレイ
装置である。出力部１１８にはＣＰＵ１１６が求めた前
記Ｘ軸方向およびＹ軸方向の変位量を出力表示する。こ
の両変位量を求めることにより、可動ツヅラ折れコイル
１０２Ｘ、１０２Ｙが設けられている変位体（不図示）
の２次元的な変位量を検出、出力することができる。
【００２７】なお、第１実施例のように、Ｘ軸方向およ
びＹ軸方向の速度検出手段および／または加速度検出手
段を設けることにより、２次元的な速度および／または
加速度を検出可能となる。また、第２実施例の絶対位置
検出コイル４８を設けたり、第３実施例のように、特定
ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００Ｙの電圧が誘導され
るツヅラ折れコイルを複数設けるようにしてもよい。ま
た、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して直角なＺ軸方向の
変位量を検出するようにすれば３次元的な変位量等が検
出可能なセンサを実現できる。
びＹ軸方向の速度検出手段および／または加速度検出手
段を設けることにより、２次元的な速度および／または
加速度を検出可能となる。また、第２実施例の絶対位置
検出コイル４８を設けたり、第３実施例のように、特定
ツヅラ折れコイル１００Ｘ、１００Ｙの電圧が誘導され
るツヅラ折れコイルを複数設けるようにしてもよい。ま
た、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して直角なＺ軸方向の
変位量を検出するようにすれば３次元的な変位量等が検
出可能なセンサを実現できる。
【００２８】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば本発明のセンサは変位量を数値として出
力、表示するのではなく、ＣＰＵの制御データとして被
制御機器の制御に使用したり、別の物理量として出力し
てもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多く
の改変を施し得るのはもちろんである。
述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば本発明のセンサは変位量を数値として出
力、表示するのではなく、ＣＰＵの制御データとして被
制御機器の制御に使用したり、別の物理量として出力し
てもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多く
の改変を施し得るのはもちろんである。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係るセンサを用いると、磁気回
路が閉じていて電磁シールドされた状態に近い構造の磁
気センサであるため、ノイズや環境的要因に起因する外
乱の影響を受けにくい。また、変位量検出手段は、励磁
手段により励磁された特定ツヅラ折れコイルによって誘
導される他のツヅラ折れコイルの誘導起電力を基に、特
定ツヅラ折れコイルと電圧が誘導された他のツヅラ折れ
コイルとの間の変位量を検出するものである。従って、
特定ツヅラ折れコイルにより他のツヅラ折れコイルに電
圧が誘導される範囲において変位量の検出が可能とな
る。このため、従来のセンサと比べ検出範囲の制約が少
く、多様な使用分野を有するセンサを実現できることに
なる。また、コイルのピッチの粗・密を調整することに
より、所望の測定精度のセンサを実現することが可能と
なる。請求項６において、変位量検出手段は、起電力検
出手段が検出した特定の検出値が特定の値を示した回数
を基に変位量を検出するものであり、少ないデータ量で
前記変位量の検出が可能となるので、メモリ容量の小さ
なマイコン（ＣＰＵ）で情報処理を行い得るので経済的
である。請求項９に示すように、速度検出手段を設ける
と変位速度を検出可能となるので、変位速度を制御する
際の制御データを得ることが可能となる。
路が閉じていて電磁シールドされた状態に近い構造の磁
気センサであるため、ノイズや環境的要因に起因する外
乱の影響を受けにくい。また、変位量検出手段は、励磁
手段により励磁された特定ツヅラ折れコイルによって誘
導される他のツヅラ折れコイルの誘導起電力を基に、特
定ツヅラ折れコイルと電圧が誘導された他のツヅラ折れ
コイルとの間の変位量を検出するものである。従って、
特定ツヅラ折れコイルにより他のツヅラ折れコイルに電
圧が誘導される範囲において変位量の検出が可能とな
る。このため、従来のセンサと比べ検出範囲の制約が少
く、多様な使用分野を有するセンサを実現できることに
なる。また、コイルのピッチの粗・密を調整することに
より、所望の測定精度のセンサを実現することが可能と
なる。請求項６において、変位量検出手段は、起電力検
出手段が検出した特定の検出値が特定の値を示した回数
を基に変位量を検出するものであり、少ないデータ量で
前記変位量の検出が可能となるので、メモリ容量の小さ
なマイコン（ＣＰＵ）で情報処理を行い得るので経済的
である。請求項９に示すように、速度検出手段を設ける
と変位速度を検出可能となるので、変位速度を制御する
際の制御データを得ることが可能となる。
【００３０】請求項１０に示すように、加速度検出手段
を設けると変位加速度を検出可能となるので、変位加速
度を制御する際の制御データを得ることが可能となる。
請求項１１の構成を採用すると、変位量の検出をさらに
高精度に行うことが可能となる。請求項１３の構成を採
用すると、特定ツヅラ折れコイルまたは他のツヅラ折れ
コイルの絶対位置を検出できる。請求項１８、１９の構
成を採用すると、ツヅラ折れコイル背面（コイルが相対
する面と反対側の面）の磁気回路を閉じるため背面方向
への磁束の漏れを防止できると共に、電磁シールド効果
も高めることになる。請求項２０の構成を採用すると、
検出した変位量等を認識可能となる等の著効を奏する。
を設けると変位加速度を検出可能となるので、変位加速
度を制御する際の制御データを得ることが可能となる。
請求項１１の構成を採用すると、変位量の検出をさらに
高精度に行うことが可能となる。請求項１３の構成を採
用すると、特定ツヅラ折れコイルまたは他のツヅラ折れ
コイルの絶対位置を検出できる。請求項１８、１９の構
成を採用すると、ツヅラ折れコイル背面（コイルが相対
する面と反対側の面）の磁気回路を閉じるため背面方向
への磁束の漏れを防止できると共に、電磁シールド効果
も高めることになる。請求項２０の構成を採用すると、
検出した変位量等を認識可能となる等の著効を奏する。
【図１】本発明に係るセンサの第１実施例を示したブロ
ックダイアグラム。
ックダイアグラム。
【図２】ツヅラ折れコイルの関係を示した正面図。
【図３】第１実施例の誘導されたツヅラ折れコイルに発
生する誘導電圧を示したグラフ。
生する誘導電圧を示したグラフ。
【図４】ツヅラ折れコイルの形状を示した説明図。
【図５】ツヅラ折れコイルの形状を示した説明図。
【図６】ツヅラ折れコイルの形状を示した説明図。
【図７】ツヅラ折れコイルの構造を示した断面図。
【図８】第２実施例のツヅラ折れコイル等の配置を示し
た説明図。
た説明図。
【図９】第３実施例のツヅラ折れコイルの配置を示した
説明図。
説明図。
【図１０】第３実施例の誘導されたツヅラ折れコイルに
発生する誘導電圧を示したグラフ。
発生する誘導電圧を示したグラフ。
【図１１】第４実施例のセンサを示した斜視図。
【図１２】第５実施例を示したブロックダイアグラム。
１０ａ、１００Ｘ、１００Ｙ 特定ツ
ヅラ折れコイル １０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０２Ｘ、１０２Ｙ ツヅラ
折れコイル １２、１０４ 発振部 １４、１０６Ｘ、１０６Ｙ 励磁部 １６、１０８Ｘ、１０８Ｙ 起電力
検出部 ２２、１１４Ｘ、１１４Ｙ パルス
カウント部 ２４ 第１の
微分器 ２６ 第２の
微分器 ２８、１１６ ＣＰＵ ３０、１１８ 出力部 ３２、３４、３８ ツヅラ
折れコイル ４０ ベース ４４ コイル
層 ４８ 絶対位
置検出コイル ５０ 多層基
板
ヅラ折れコイル １０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０２Ｘ、１０２Ｙ ツヅラ
折れコイル １２、１０４ 発振部 １４、１０６Ｘ、１０６Ｙ 励磁部 １６、１０８Ｘ、１０８Ｙ 起電力
検出部 ２２、１１４Ｘ、１１４Ｙ パルス
カウント部 ２４ 第１の
微分器 ２６ 第２の
微分器 ２８、１１６ ＣＰＵ ３０、１１８ 出力部 ３２、３４、３８ ツヅラ
折れコイル ４０ ベース ４４ コイル
層 ４８ 絶対位
置検出コイル ５０ 多層基
板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山沢 清人 長野県長野市松代町城東90番地
Claims (20)
- 【請求項１】 基体に同じピッチ間隔で、同じピッチ方
向へ形成されると共に、前記ピッチ方向へ相対的に移動
可能な複数のツヅラ折れコイルと、 前記複数のツヅラ折れコイルのうち１次コイルとなる特
定ツヅラ折れコイルを励磁する励磁手段と、 該励磁手段により励磁された前記特定ツヅラ折れコイル
によって他のツヅラ折れコイルに誘導される誘導起電力
を検出するための起電力検出手段と、 該起電力検出手段が検出した誘導起電力を基に、前記特
定ツヅラ折れコイルと電圧が誘導された他のツヅラ折れ
コイルとの間の変位量を検出する変位量検出手段とを具
備することを特徴とするセンサ。 - 【請求項２】 前記複数のツヅラ折れコイルは対向する
平面上に形成されていることを特徴とする請求項１記載
のセンサ。 - 【請求項３】 前記複数のツヅラ折れコイルは対向する
曲面上に形成されていることを特徴とする請求項１記載
のセンサ。 - 【請求項４】 前記複数のツヅラ折れコイルが形成され
ている面は互いに平行な面であることを特徴とする請求
項１、２または３記載のセンサ。 - 【請求項５】 前記ツヅラ折れコイルのツヅラ折れ回数
は複数回であることを特徴とする請求項１、２、３また
は４記載のセンサ。 - 【請求項６】 前記変位量検出手段は、前記起電力検出
手段が検出した検出値が特定の値を示した回数を基に前
記変位量を検出することを特徴とする請求項１、２、
３、４または５記載のセンサ。 - 【請求項７】 前記特定の値は電圧０ボルトであること
を特徴とする請求項６記載のセンサ。 - 【請求項８】 前記特定ツヅラ折れコイル、または誘導
される他のツヅラ折れコイルの位置が固定されているこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７
記載のセンサ。 - 【請求項９】 検出された前記変位量を基に、前記複数
のツヅラ折れコイルの相対的な変位速度を検出するため
の速度検出手段を具備することを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６、７または８記載のセンサ。 - 【請求項１０】 検出された前記変位速度を基に、前記
複数のツヅラ折れコイルの相対的な変位加速度を検出す
るための加速度検出手段を具備することを特徴とする請
求項９記載のセンサ。 - 【請求項１１】 前記特定ツヅラ折れコイルを移動可能
に設け、 該特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘導される複数のツヅ
ラ折れコイルを固定して設けると共に、互いにピッチ方
向へ所定間隔づつずらして設けたことを特徴とする請求
項８、９または１０記載のセンサ。 - 【請求項１２】 前記特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘
導される複数のツヅラ折れコイルの前記基体は多層基板
であり、複数のツヅラ折れコイルは積層状に設けたこと
を特徴とする請求項１１記載のセンサ。 - 【請求項１３】 前記特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘
導されると共に、特定ツヅラ折れコイルの絶対位置を検
出するための絶対位置検出コイルを設けたことを特徴と
する請求項８、９、１０、１１または１２記載のセン
サ。 - 【請求項１４】 前記絶対位置検出コイルはツヅラ折れ
回数１のコイルであり、 前記特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘導される他のツヅ
ラ折れコイルと対向する面上に同じピッチ方向へ形成さ
れていることを特徴とする請求項１３記載のセンサ。 - 【請求項１５】 前記絶対位置検出コイルおよび前記特
定ツヅラ折れコイルの電圧が誘導されるツヅラ折れコイ
ルは多層基板に積層状に設けたことを特徴とする請求項
１３または１４記載のセンサ。 - 【請求項１６】 前記絶対位置検出コイルの幅が、前記
特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘導されるツヅラ折れコ
イルのピッチ方向の長さと同幅に形成されていることを
特徴とする請求項１３、１４または１５記載のセンサ。 - 【請求項１７】 前記特定ツヅラ折れコイルの電圧が誘
導されるツヅラ折れコイルが、互いにピッチ方向へ所定
間隔づつずらして複数設けられ、 前記ピッチ方向の長さが、誘導される前記複数のツヅラ
折れコイルのピッチ方向の長さの和であることを特徴と
する請求項１６記載のセンサ。 - 【請求項１８】 前記特定ツヅラ折れコイルと、特定ツ
ヅラ折れコイルの電圧が誘導される他のツヅラ折れコイ
ルの互いに対向する面と反対側の面が、磁性材料で被覆
されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１３、１４、１６ま
たは１７記載のセンサ。 - 【請求項１９】 前記多層基板の、前記特定ツヅラ折れ
コイルと対向する面と反対側の面は、磁性材料で被覆さ
れていることを特徴とする請求項１２または１５記載の
センサ。 - 【請求項２０】 検出された前記変位量、絶対位置、変
位速度および／または変位加速度を出力するための出力
手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、
１５、１６、１７、１８または１９記載のセンサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024490A JPH05187803A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | センサ |
| TW081110300A TW215942B (ja) | 1992-01-14 | 1992-12-23 | |
| KR1019920026210A KR930016760A (ko) | 1992-01-14 | 1992-12-29 | 센서 |
| US07/998,664 US5381091A (en) | 1992-01-14 | 1992-12-30 | Sensor having mutually perpendicular sections using zigzag coils for detecting displacement |
| EP93300138A EP0552001A1 (en) | 1992-01-14 | 1993-01-11 | A sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024490A JPH05187803A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187803A true JPH05187803A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12139629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024490A Pending JPH05187803A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | センサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381091A (ja) |
| EP (1) | EP0552001A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05187803A (ja) |
| KR (1) | KR930016760A (ja) |
| TW (1) | TW215942B (ja) |
Families Citing this family (27)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2000033244A2 (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-08 | Synaptics (Uk) Limited | Position sensor |
| US6249234B1 (en) | 1994-05-14 | 2001-06-19 | Absolute Sensors Limited | Position detector |
| CA2189959C (en) * | 1994-05-14 | 2005-11-15 | Andrew N. Dames | Position encoder |
| US5717330A (en) * | 1996-03-07 | 1998-02-10 | Moreau; Terence J. | Magnetostrictive linear displacement transducer utilizing axial strain pulses |
| US6788221B1 (en) | 1996-06-28 | 2004-09-07 | Synaptics (Uk) Limited | Signal processing apparatus and method |
| FR2761772B1 (fr) | 1997-04-07 | 1999-05-21 | Suisse Electronique Microtech | Capteur inductif micro-usine, notamment pour la mesure de la position et/ou du mouvement d'un objet |
| DE69832274T2 (de) | 1997-05-28 | 2006-08-03 | Synaptics (Uk) Ltd., Harston | Verfahren und drahtbond-vorrichtung zur herstellung eines wandlers |
| GB9720954D0 (en) | 1997-10-02 | 1997-12-03 | Scient Generics Ltd | Commutators for motors |
| GB9721891D0 (en) | 1997-10-15 | 1997-12-17 | Scient Generics Ltd | Symmetrically connected spiral transducer |
| AU1556399A (en) | 1997-12-12 | 1999-07-05 | Synoptik A/S | Container for timed release of substances |
| GB9811151D0 (en) | 1998-05-22 | 1998-07-22 | Scient Generics Ltd | Rotary encoder |
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| AU2195101A (en) | 1999-12-10 | 2001-06-18 | Gentech Investment Group Ag | Man-machine interface |
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-
1993
- 1993-01-11 EP EP93300138A patent/EP0552001A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5175465A (ja) * | 1974-12-25 | 1976-06-30 | Hitachi Ltd | Kakudokenshutsuki |
| JPS6019908U (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-12 | 三菱重工業株式会社 | 電磁気式位置検出器 |
| JPS6247501A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | S G:Kk | アブソリユ−ト回転位置検出装置 |
| JPS62126720U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-08-11 |
Also Published As
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|---|---|
| TW215942B (ja) | 1993-11-11 |
| KR930016760A (ko) | 1993-08-30 |
| US5381091A (en) | 1995-01-10 |
| EP0552001A1 (en) | 1993-07-21 |
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