JPH05280914A - 変位量検出センサ - Google Patents
変位量検出センサInfo
- Publication number
- JPH05280914A JPH05280914A JP10531792A JP10531792A JPH05280914A JP H05280914 A JPH05280914 A JP H05280914A JP 10531792 A JP10531792 A JP 10531792A JP 10531792 A JP10531792 A JP 10531792A JP H05280914 A JPH05280914 A JP H05280914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- metal part
- displacement
- coil
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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】 直線的に移動する物体の変位量を検出する変
位量検出センサを提供することである。 【構成】 本発明の変位量検出センサは、物体が移動し
た時、物体に取付けられた表面が先細り状に加工された
金属部と検出コイル間の隙間が変化し、それによる磁束
の変化に基づく検出コイルのインダクタンス変化を検出
することにより、物体の変位量を測定する。 【効果】 小型な機器に内蔵して用いる場合等に有効
で、且つ物体の移動範囲の長い場合の物体の変位量を高
感度で測定することができる。
位量検出センサを提供することである。 【構成】 本発明の変位量検出センサは、物体が移動し
た時、物体に取付けられた表面が先細り状に加工された
金属部と検出コイル間の隙間が変化し、それによる磁束
の変化に基づく検出コイルのインダクタンス変化を検出
することにより、物体の変位量を測定する。 【効果】 小型な機器に内蔵して用いる場合等に有効
で、且つ物体の移動範囲の長い場合の物体の変位量を高
感度で測定することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線的に移動する物体
の変位量を非接触で検出するセンサに関し、特に物体の
直線的な変位にともなって発生する渦電流による電気的
な変化を検出して物体の変位量を測定する渦電流式変位
量検出センサに関する。
の変位量を非接触で検出するセンサに関し、特に物体の
直線的な変位にともなって発生する渦電流による電気的
な変化を検出して物体の変位量を測定する渦電流式変位
量検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】渦電流による電気的な変化を検出する渦
電流式変位量検出センサは、コイルの中に配置された被
検出体がコイルに対して相対的に変位したときに変化す
るコイルのインダクタンスを測定し、被検出体の移動量
を測定するものであり、その原理は古くから知られてお
り、多くの改良された変位検出センサが世の中で使用さ
れている。例えば図３に示すものは、物体４と変位検出
センサ５との間の距離ｈを測定するものである。変位検
出センサ５は、コア２の内部に検出コイル１が巻き込ま
れており、該検出コイル１から導線３が引き出されてい
る。そして、位置検出センサ５と物体４との距離ｈが変
化すると、それにともなって検出コイル１のインダクタ
ンスが変化し、従って検出コイル１のインピーダンスが
変化する。このインピーダンスの変化量を導線３を通し
て測定することにより、物体との距離ｈが測定できるも
のであり、このような変位量検出センサは、たとえば実
開昭５９−１０６００５号公報に示されている。しかし
ながら、この渦電流式変位量検出センサは、雰囲気温度
および経時により直流電圧分のドリフトが生じる欠点が
ある。
電流式変位量検出センサは、コイルの中に配置された被
検出体がコイルに対して相対的に変位したときに変化す
るコイルのインダクタンスを測定し、被検出体の移動量
を測定するものであり、その原理は古くから知られてお
り、多くの改良された変位検出センサが世の中で使用さ
れている。例えば図３に示すものは、物体４と変位検出
センサ５との間の距離ｈを測定するものである。変位検
出センサ５は、コア２の内部に検出コイル１が巻き込ま
れており、該検出コイル１から導線３が引き出されてい
る。そして、位置検出センサ５と物体４との距離ｈが変
化すると、それにともなって検出コイル１のインダクタ
ンスが変化し、従って検出コイル１のインピーダンスが
変化する。このインピーダンスの変化量を導線３を通し
て測定することにより、物体との距離ｈが測定できるも
のであり、このような変位量検出センサは、たとえば実
開昭５９−１０６００５号公報に示されている。しかし
ながら、この渦電流式変位量検出センサは、雰囲気温度
および経時により直流電圧分のドリフトが生じる欠点が
ある。
【０００３】直線的に移動する物体の変位量を測定する
渦電流式変位量検出センサもある。この例では、図４に
示すように、円筒状に捲回された励磁コイル１１の内側
に２つの検出コイル１２、１３を配設して作動トランス
を構成し、その中心部に、位置を検出するための検出体
１４を移動自在に配置する。また、励磁コイル１１には
コイル励磁回路から励磁電流を供給しながら、変位量検
出回路１６により常時励磁コイルの磁界の強さを検出コ
イル１２、１３間の差で検出している。そして、検出体
１４が検出コイル１２、１３内で移動したときの磁界の
変動量を検出コイル１２、１３間の出力差として取り出
して、検出体１４の変位量を変位量検出回路１６から取
り出すものである。この渦電流式変位量検出センサは、
作動トランス方式を採用しているため、直流分のドリフ
トの発生は小さいが、コイルを３個用意しなくてはなら
ず、また、コイルの長さＬよりも長いスパンを測定する
ことができないという欠点がある。
渦電流式変位量検出センサもある。この例では、図４に
示すように、円筒状に捲回された励磁コイル１１の内側
に２つの検出コイル１２、１３を配設して作動トランス
を構成し、その中心部に、位置を検出するための検出体
１４を移動自在に配置する。また、励磁コイル１１には
コイル励磁回路から励磁電流を供給しながら、変位量検
出回路１６により常時励磁コイルの磁界の強さを検出コ
イル１２、１３間の差で検出している。そして、検出体
１４が検出コイル１２、１３内で移動したときの磁界の
変動量を検出コイル１２、１３間の出力差として取り出
して、検出体１４の変位量を変位量検出回路１６から取
り出すものである。この渦電流式変位量検出センサは、
作動トランス方式を採用しているため、直流分のドリフ
トの発生は小さいが、コイルを３個用意しなくてはなら
ず、また、コイルの長さＬよりも長いスパンを測定する
ことができないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の欠点を改良しようとするものであり、その目的
は、小型で、検出範囲が長くかつ構造が簡単な、変位量
検出センサを提供することにある。
な従来の欠点を改良しようとするものであり、その目的
は、小型で、検出範囲が長くかつ構造が簡単な、変位量
検出センサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記のような本発明の目
的を達成するために、本発明は、直線的に移動する物体
の変位量を検出する変位量検出センサにおいて、上記移
動する金属物体の一部に取付けられた金属部であって、
該金属部の厚みが上記物体の移動する方向に沿って変化
する上記金属部と、上記金属部を取り囲んで配置された
コイルと、上記コイルを励磁する励磁回路と、上記コイ
ルに接続された上記物体の変位量を検出する検出回路と
を含むことを特徴とする変位量検出センサを提供する。
的を達成するために、本発明は、直線的に移動する物体
の変位量を検出する変位量検出センサにおいて、上記移
動する金属物体の一部に取付けられた金属部であって、
該金属部の厚みが上記物体の移動する方向に沿って変化
する上記金属部と、上記金属部を取り囲んで配置された
コイルと、上記コイルを励磁する励磁回路と、上記コイ
ルに接続された上記物体の変位量を検出する検出回路と
を含むことを特徴とする変位量検出センサを提供する。
【０００６】
【作用】上記のように構成された変位量検出センサは、
物体が移動した時、金属部と検出コイル間の隙間が変化
し、その変化による磁束の変化に応じた渦電流が金属部
表面に発生し、また検出コイルには起電力の発生による
電流変化、すなわちインダクタンス変化が生ずる。この
発生するインダクタンス変化量を検出することにより、
物体の変位量が測定できる。
物体が移動した時、金属部と検出コイル間の隙間が変化
し、その変化による磁束の変化に応じた渦電流が金属部
表面に発生し、また検出コイルには起電力の発生による
電流変化、すなわちインダクタンス変化が生ずる。この
発生するインダクタンス変化量を検出することにより、
物体の変位量が測定できる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明による直線的に移動する物
体の変位量を測定する渦電流式変位量検出センサの一実
施例を示す構成ブロック図である。図１に示す円柱形の
金属部２０は位置を検出するための移動する物体たとえ
ば内燃機関のバルブの一部に接続され、その金属部２０
の回りを円筒形のコイル２１が囲んでいる。このコイル
２１は位置検出回路２２と接続され、常時コイル２１の
持つインダクタンスが検出されている。金属部２０は、
移動する方向に沿って、その円柱の直径が連続的に先細
り状に変化して円錐台状に形成されている。この実施例
では、この先細り状に変化している範囲が、変位量検出
センサの検出範囲Ｌに相当する。この金属部２０の形状
が先細り形状であるため、金属部２０が移動した場合、
金属部２０を通過する検出コイル２１からの磁束が変化
する。すなわち、検出コイル２１のインダクタンスが、
金属部２０の移動量に比例して変化する。すなわち、取
付けられている物体の位置に対応して金属部２０の位置
が決まるので、予め位置を検出する物体の位置とインダ
クタンス変化量の関係を求めておけば、インダクタンス
変化量を変位量検出回路１６で検出することにより、前
記物体の位置、すなわち変位量を測定することができ
る。
に説明する。図１は、本発明による直線的に移動する物
体の変位量を測定する渦電流式変位量検出センサの一実
施例を示す構成ブロック図である。図１に示す円柱形の
金属部２０は位置を検出するための移動する物体たとえ
ば内燃機関のバルブの一部に接続され、その金属部２０
の回りを円筒形のコイル２１が囲んでいる。このコイル
２１は位置検出回路２２と接続され、常時コイル２１の
持つインダクタンスが検出されている。金属部２０は、
移動する方向に沿って、その円柱の直径が連続的に先細
り状に変化して円錐台状に形成されている。この実施例
では、この先細り状に変化している範囲が、変位量検出
センサの検出範囲Ｌに相当する。この金属部２０の形状
が先細り形状であるため、金属部２０が移動した場合、
金属部２０を通過する検出コイル２１からの磁束が変化
する。すなわち、検出コイル２１のインダクタンスが、
金属部２０の移動量に比例して変化する。すなわち、取
付けられている物体の位置に対応して金属部２０の位置
が決まるので、予め位置を検出する物体の位置とインダ
クタンス変化量の関係を求めておけば、インダクタンス
変化量を変位量検出回路１６で検出することにより、前
記物体の位置、すなわち変位量を測定することができ
る。
【０００８】この場合、交流ブリッジを用いて、検出コ
イル２１のインダクタンスを直接測定することもできる
が、本発明では、次に述べるような装置を使用して実質
的なインダクタンスの変化量を測定している。
イル２１のインダクタンスを直接測定することもできる
が、本発明では、次に述べるような装置を使用して実質
的なインダクタンスの変化量を測定している。
【０００９】図２にその一実施例を示す。この実施例で
は、周波数可変型の発振器２３で発信させた発信信号
を、検出コイル２１とコンデンサ２４で構成される共振
回路２５に入力する。該共振回路２５の共振周波数は検
出コイル２１のインダクタンス及びコンデンサ２４の容
量で決まる。コンデンサ２４の容量を検出コイル２１の
インダクタンスに応じて予め所定の値に決めておけば、
物体の位置に応じて変化する検出コイルのインダクタン
スの変化により、共振周波数が変化する。この共振周波
数を周波数測定器２７により測定する。その際、共振周
波数と物体の位置との関係を予め求めておけば、共振周
波数を検出することにより、物体の位置、すなわち変位
量を求めることができる。なお、本発明の実施例では、
周波数測定器２７から出力される周波数値を周波数ー電
圧変換器２８で直流電圧値に変換して、その直流電圧値
から物体の位置を判断することもできるし、また、周波
数測定器２７の出力値を直接カウンタ２９で読み、その
デジタル値をデジタル回路に直接取り込んで利用するこ
ともできる。
は、周波数可変型の発振器２３で発信させた発信信号
を、検出コイル２１とコンデンサ２４で構成される共振
回路２５に入力する。該共振回路２５の共振周波数は検
出コイル２１のインダクタンス及びコンデンサ２４の容
量で決まる。コンデンサ２４の容量を検出コイル２１の
インダクタンスに応じて予め所定の値に決めておけば、
物体の位置に応じて変化する検出コイルのインダクタン
スの変化により、共振周波数が変化する。この共振周波
数を周波数測定器２７により測定する。その際、共振周
波数と物体の位置との関係を予め求めておけば、共振周
波数を検出することにより、物体の位置、すなわち変位
量を求めることができる。なお、本発明の実施例では、
周波数測定器２７から出力される周波数値を周波数ー電
圧変換器２８で直流電圧値に変換して、その直流電圧値
から物体の位置を判断することもできるし、また、周波
数測定器２７の出力値を直接カウンタ２９で読み、その
デジタル値をデジタル回路に直接取り込んで利用するこ
ともできる。
【００１０】なお、図１の回路はバンドパスフィルタ２
６を備えており、測定周波数範囲以外の周波数成分をカ
ットして、周波数測定器２７には、余計な周波数ノイズ
を除去した周波数成分のみが入力される。
６を備えており、測定周波数範囲以外の周波数成分をカ
ットして、周波数測定器２７には、余計な周波数ノイズ
を除去した周波数成分のみが入力される。
【００１１】以上、本発明を上記の実施例によって説明
したが、本発明は上記実施例に限られたものではなく、
例えば、上記の移動する物体に取付けられる金属部の形
状及び検出コイルの形状は円柱形に限られず、板状のも
のであってもよい。さらに、本発明の主旨の範囲内で種
々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本
発明の範囲から除外するものではない。
したが、本発明は上記実施例に限られたものではなく、
例えば、上記の移動する物体に取付けられる金属部の形
状及び検出コイルの形状は円柱形に限られず、板状のも
のであってもよい。さらに、本発明の主旨の範囲内で種
々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本
発明の範囲から除外するものではない。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、小型な機器に内蔵して
用いる場合等、センサの大きさが制約される場合にも内
蔵可能な小型な変位量検出センサにより、物体の移動範
囲の長い場合の物体の変位量を検出することができる。
用いる場合等、センサの大きさが制約される場合にも内
蔵可能な小型な変位量検出センサにより、物体の移動範
囲の長い場合の物体の変位量を検出することができる。
【図１】本発明の直線的に移動する物体の変位量を測定
する変位量検出センサの一実施例を示した図
する変位量検出センサの一実施例を示した図
【図２】本発明の変位量検出センサの検出回路の一実施
例を示した図
例を示した図
【図３】従来の物体との距離を測定する渦電流式変位量
検出センサを示した図
検出センサを示した図
【図４】従来の直線的に移動する物体の変位量を測定す
る渦電流式変位量検出センサを示した図
る渦電流式変位量検出センサを示した図
２０・・・金属部 ２１・・・検出コイル ２２・・・位置検出回路 ２３・・・発振器 ２４・・・コンデンサ ２５・・・共振回路 ２６・・・バンドパスフィルタ ２７・・・周波数測定器 ２８・・・周波数ー電圧変換器 ２９・・・カウンタ
Claims (2)
- 【請求項１】 直線的に移動する物体の変位量を検出す
る変位量検出センサにおいて、上記移動する金属物体の
一部に取付けられた金属部であって、該金属部の厚みが
上記物体の移動する方向に沿って変化する上記金属部
と、上記金属部を取り囲んで配置されたコイルと、上記
コイルを励磁する励磁回路と、上記コイルに接続された
上記物体の変位量を検出する検出回路とを含むことを特
徴とする変位量検出センサ。 - 【請求項２】 上記検出回路が上記コイルのインダクタ
ンスを測定することにより、上記物体の変位量を検出す
る検出回路であることを特徴とする請求項１の変位量検
出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531792A JPH05280914A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 変位量検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531792A JPH05280914A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 変位量検出センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280914A true JPH05280914A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14404336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10531792A Pending JPH05280914A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 変位量検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05280914A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001235307A (ja) * | 1999-03-15 | 2001-08-31 | Tadatoshi Goto | 回転型位置検出装置 |
| JP2003075106A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Tadatoshi Goto | 位置検出装置 |
| WO2009017196A1 (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Atsutoshi Goto | 流量制御弁及び流量制御弁用のスプール位置検出装置 |
| JP4852666B1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-01-11 | 株式会社マコメ研究所 | 変位センサ |
| JP2012122834A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Lasertec Corp | 電池用電極材の厚さ測定装置、及び厚さ測定方法 |
| JP2013069169A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsumi Electric Co Ltd | 操作入力装置及びそれを備える電子機器 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP10531792A patent/JPH05280914A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001235307A (ja) * | 1999-03-15 | 2001-08-31 | Tadatoshi Goto | 回転型位置検出装置 |
| JP2003075106A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Tadatoshi Goto | 位置検出装置 |
| WO2009017196A1 (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Atsutoshi Goto | 流量制御弁及び流量制御弁用のスプール位置検出装置 |
| US8555918B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-10-15 | Amiteq Co., Ltd. | Flow rate control valve and spool position detection device for the flow rate control valve |
| JP2012122834A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Lasertec Corp | 電池用電極材の厚さ測定装置、及び厚さ測定方法 |
| JP4852666B1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-01-11 | 株式会社マコメ研究所 | 変位センサ |
| JP2012185032A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Makome Kenkyusho:Kk | 変位センサ |
| JP2013069169A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsumi Electric Co Ltd | 操作入力装置及びそれを備える電子機器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6192753B1 (en) | Inductive sensor for monitoring fluid level and displacement | |
| JP5091468B2 (ja) | 渦電流センサおよび同センサのセンサ・コイル | |
| US5446379A (en) | Method and system for searching and sensing reinforcing steel in concrete by employing an oscillator driver sensor coil | |
| JPH05280914A (ja) | 変位量検出センサ | |
| US4638659A (en) | Device for the indirect contactless electrical measuring of short paths | |
| US4030085A (en) | Nonferromagnetic linear variable differential transformer | |
| JP4810021B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JPS6243429B2 (ja) | ||
| CN111103039A (zh) | 油箱油位传感机构及使用该油箱油位传感机构的传感器 | |
| JPH11281678A (ja) | 電流センサ | |
| JPH0252220A (ja) | 信号形成装置 | |
| EP0169633A2 (en) | Compact displacement transducer | |
| KR100601818B1 (ko) | 극 저자기장 측정용 플럭스게이트 자기센서를 구비한 마그네토미터 및 극 저자기장을 측정하기 위한 신호처리방법 | |
| IE41700B1 (en) | Improvements in and relating to a measuring probe for measuring wear | |
| JPS63273001A (ja) | 変位測定装置 | |
| CN2612041Y (zh) | 空心线圈电流互感器 | |
| SU697802A1 (ru) | Трансформаторный преобразователь | |
| JPH02196920A (ja) | 変位検出装置 | |
| JP3645093B2 (ja) | 磁気インピーダンス効果形渦電流センサ | |
| JP3341461B2 (ja) | 酸素吸収剤の濃度測定方法及び装置 | |
| SU1610235A1 (ru) | Устройство дл измерени рассто ни до поверхности | |
| SU256288A1 (ru) | Токовихревой датчик для контроля металлических поверхностей | |
| JPH0774723B2 (ja) | 結合部材の位置に依存して出力信号を発生するための変換器 | |
| SU509800A1 (ru) | Устройство дл измерени давлени | |
| SU415693A1 (ja) |