JPH06323803A - Position detector for moving body - Google Patents

Position detector for moving body

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JPH06323803A
JPH06323803A JP5136718A JP13671893A JPH06323803A JP H06323803 A JPH06323803 A JP H06323803A JP 5136718 A JP5136718 A JP 5136718A JP 13671893 A JP13671893 A JP 13671893A JP H06323803 A JPH06323803 A JP H06323803A
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JP
Japan
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coil
moving body
excited
fixed
moving
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5136718A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Kano
快男 鹿野
Koji Matsubara
幸司 松原
Morisuke Matsuno
守甫 松野
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K G S KK
Original Assignee
K G S KK
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Filing date
Publication date
Application filed by K G S KK filed Critical K G S KK
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Publication of JPH06323803A publication Critical patent/JPH06323803A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a general purpose position detector for moving body in which highly accurate noncontact positional detection of a moving body can be realized at all times while enhancing the durability of the entire detector. CONSTITUTION:The positional detector for moving body comprises a fixed member 1 disposed along the moving direction of a moving body 2, a fixed exciting coil 3 mounted on the fixed member 1 with the open face thereof directing substantially in parallel with the moving direction of the moving body 2, an AC signal output section 5 for driving the fixed exciting coil 3, and an annular coil 7 to be excited mounted on the moving body 2 while opposing the open face of the fixed exciting coil with the open face of the coil 7 directing substantially in parallel with the moving direction of the moving body 2. Furthermore, an annular positional detection coil 8 is disposed on the fixed member 1 side while being coupled magnetically with the coil 7 having the opposite ends connected each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の位置検出装置
に係り、特に限定された領域内での往復移動を行う移動
子に対し、これを駆動制御すると共にその位置検出を同
時になし得る移動体の位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for a moving body, and in particular, it can drive and control a moving element that reciprocates within a limited area and simultaneously detect its position. The present invention relates to a position detecting device for a moving body.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体の位置検出装置は、例えば近時に
おけるコンピュータの発達と共にその周辺機器用として
多くの需要が生じている。とくに限定された領域内での
往復移動を行う移動子に対し、これを駆動制御すると共
にその位置検出を同時になし得るリニアモータ等におけ
る移動子の位置検出システムについては、従来より、本
発明者をはじめとして各方面で開発に着手されている
が、その多くは、移動子内の制御回路等を駆動するため
の電源を確保するために、当該移動子に外部電源を接続
するか或いは移動子内に電池等を組み込む、という手法
が採られている。
2. Description of the Related Art For example, with the recent development of computers, there has been a great demand for mobile device position detection devices for peripheral devices thereof. Especially for the position detection system of a moving element in a linear motor or the like, which can drive and control the moving element that reciprocates within a limited area at the same time, Initially, development has been undertaken in various fields, but most of them are connected to an external power source or the inside of the mover in order to secure the power supply for driving the control circuit in the mover. A method of incorporating a battery or the like into the is adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動子
内に電池を組み込んだ従来のものは、移動子の小型化に
支障をきたしており、また外部電源を接続したものは断
線事故が発生し易く従って耐久性に難点があり汎用性に
欠けるという不都合があった。
However, the conventional one in which the battery is incorporated in the moving element hinders the miniaturization of the moving element, and the one to which the external power source is connected is apt to cause a disconnection accident. Therefore, there is a problem that durability is difficult and versatility is lacking.

【0004】[0004]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに移動体の位置を非接触で高精度に常時
検出すると共に、装置全体の耐久性向上を図った汎用性
ある移動体の位置検出装置を提供することを、その目的
とする。
An object of the present invention is to improve the inconveniences of the prior art, particularly to detect the position of the moving body without contact at all times with high accuracy, and to improve the durability of the entire apparatus. It is an object of the present invention to provide a position detecting device of the above.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、移動体に対
向して配設された固定部材と、この固定部材に装備され
その開口面が前記移動体の移動方向にほぼ平行となるよ
うに設定された固定励磁コイルと、この固定励磁コイル
を駆動する交番信号発振回路と、前記固定励磁コイルの
開口面に対向して移動体に装備されその開口面が前記移
動体の移動方向にほぼ平行となるように設定された環状
の被励磁コイルとを備えている。そして被励磁コイルに
磁気結合する環状の位置検出コイルを前記固定部材側に
装備すると共に、被励磁コイルの両端を相互に連結す
る、等の構成を採っている。これによって前述した目的
を達成しようとするものである。
According to the present invention, a fixing member is provided so as to face a moving body, and an opening surface of the fixing member provided in the fixing member is substantially parallel to the moving direction of the moving body. The fixed excitation coil that has been set, an alternating signal oscillating circuit that drives this fixed excitation coil, and a moving body that is provided facing the opening surface of the fixed excitation coil and that is parallel to the moving direction of the moving body. And an annular excited coil set so that An annular position detection coil that is magnetically coupled to the excited coil is provided on the fixed member side, and both ends of the excited coil are connected to each other. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0006】[0006]

【作 用】まず、装置全体を稼働状態に設定する。この
場合、固定励磁コイルから同時に出力される交番磁束
は、移動体側の被励磁コイルに鎖交し、当該鎖交磁束量
に応じて被励磁コイル内に電流を誘起させる。
[Operation] First, set the entire device to the operating state. In this case, the alternating magnetic fluxes simultaneously output from the fixed exciting coil are linked to the excited coil on the moving body side to induce a current in the excited coil according to the amount of the linked magnetic flux.

【0007】被励磁コイル内に発生した電流により、当
該被励磁コイルからその電流に対応した大きさの二次的
交番磁束が発生する。この二次的交番磁束は、固定子本
体側の位置検出コイルに鎖交し、当該鎖交磁束量に応じ
た大きさの誘導起電力が位置検出コイルの出力端に出力
される。この位置検出コイルで得られる被励磁コイルか
らの電圧信号の値は、位置検出コイルが被励磁コイルか
ら受ける二次的交番磁束の量に対応した大きさとなる。
このようにして、移動子の位置情報が、位置検出コイル
によってリアルタイムで有効に且つ確実に常時捕捉され
る。
Due to the current generated in the excited coil, a secondary alternating magnetic flux having a magnitude corresponding to the current is generated from the excited coil. The secondary alternating magnetic flux is linked to the position detection coil on the stator body side, and an induced electromotive force having a magnitude corresponding to the amount of the linked magnetic flux is output to the output end of the position detection coil. The value of the voltage signal from the excited coil obtained by this position detection coil has a magnitude corresponding to the amount of secondary alternating magnetic flux that the position detection coil receives from the excited coil.
In this way, the position information of the moving element is constantly and effectively captured in real time by the position detection coil.

【0008】次に、移動体が前とは逆の方向に移動し他
場合も、同様の状況のもとに移動体の位置情報が、位置
検出コイルによってリアルタイムで有効に且つ確実に常
時捕捉される。
Next, even when the mobile body moves in the opposite direction to the previous one, the position information of the mobile body is constantly and effectively captured in real time by the position detection coil under the same situation. It

【0009】[0009]

【第1実施例】以下、本発明の第1実施例を図1乃至図
3に基づいて説明する。この図1乃至図3に示す第1実
施例において、移動体2の移動方向に沿って固定部材1
が配設されている。この固定部材1には、その開口面が
移動体2の移動方向にほぼ平行となるように設定された
に沿って四角形に形成された環状の固定励磁コイル3
と、該固定励磁コイル3を励磁駆動する交番信号発振回
路5とが装備されている。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the fixing member 1 is provided along the moving direction of the moving body 2.
Is provided. The fixed member 1 has an annular fixed excitation coil 3 formed in a quadrangle along an opening surface of the fixed member 1 which is set to be substantially parallel to the moving direction of the moving body 2.
And an alternating signal oscillating circuit 5 for exciting and driving the fixed exciting coil 3.

【0010】また、移動体2には、固定励磁コイル3の
開口面に対向してその開口面が当該移動体2の移動方向
にほぼ平行となるように環状の被励磁コイル7が装備さ
れるようになっている。この移動体2に装備される被励
磁コイル7の両端は、当該被励磁コイル7に並列共振す
る所定の共振コンデンサ9を介して相互に連結されてい
る。
Further, the moving body 2 is equipped with an annular excited coil 7 which faces the opening surface of the fixed exciting coil 3 and whose opening surface is substantially parallel to the moving direction of the moving body 2. It is like this. Both ends of the excited coil 7 mounted on the moving body 2 are connected to each other through a predetermined resonance capacitor 9 that resonates in parallel with the excited coil 7.

【0011】これによって、被励磁コイル7には、前述
した固定励磁コイル3から出力される位置検出用の交番
磁束に付勢されて比較的大きい共振電流が効率よく発生
し常時流れるようになっている。この被励磁コイル7内
に発生する共振電流は、一方では、同一周波数の交番磁
束を外部(即ち固定部材1側)に対して常時出力するこ
ととなる。
As a result, a relatively large resonance current is efficiently generated in the excited coil 7 by the alternating magnetic flux for position detection output from the fixed excitation coil 3 and is constantly flowing. There is. On the other hand, the resonance current generated in the excited coil 7 always outputs the alternating magnetic flux having the same frequency to the outside (that is, the fixed member 1 side).

【0012】更に、固定部材1には、被励磁コイル7に
磁気結合する環状の位置検出コイル8が装備されてい
る。このため、位置検出コイル8は、固定励磁コイル3
から出力される位置検出用の交番磁束を常時受信し、同
時に前述した移動子2側の被励磁コイル7から出力され
る同一周波数の交番磁束を常時受信することとなる。
Further, the fixed member 1 is equipped with an annular position detection coil 8 which is magnetically coupled to the excited coil 7. Therefore, the position detection coil 8 is fixed to the fixed excitation coil 3
The alternating magnetic flux for position detection output from is always received, and at the same time, the alternating magnetic flux of the same frequency output from the excited coil 7 on the mover 2 side is always received.

【0013】この位置検出コイル8は、本実施例では複
数巻きの一対の検出コイル部8A,8Bによって構成さ
れている。同時に、この検出コイル部8A,8Bは、前
述した固定励磁コイル3の面に平行で且つ移動子2の移
動方向に沿って配置されている。このため、前述した被
励磁コイル7から出力される交番磁束は、移動子2が移
動しても当該検出コイル部8A,8Bのいずれか一方で
確実に捕捉し得るようになっている。
In this embodiment, the position detecting coil 8 is composed of a pair of detecting coil portions 8A and 8B having a plurality of turns. At the same time, the detection coil portions 8A and 8B are arranged parallel to the surface of the fixed exciting coil 3 and along the moving direction of the moving element 2. Therefore, the alternating magnetic flux output from the excited coil 7 described above can be reliably captured by either of the detection coil units 8A and 8B even if the mover 2 moves.

【0014】一方、固定励磁コイル3は、上述した検出
コイル部8A,8Bとの関係では、図1に示す如く当該
各検出コイル部8A,8Bの一部に対して均等に磁気結
合する位置に配設されている。さらに、この位置検出コ
イル8は、相互に逆極性接続されている。
On the other hand, the fixed excitation coil 3 is, in relation to the above-mentioned detection coil portions 8A and 8B, at a position where it is magnetically coupled uniformly to a part of the detection coil portions 8A and 8B as shown in FIG. It is arranged. Further, the position detection coils 8 are connected to each other in opposite polarities.

【0015】このため、位置検出コイル8が固定励磁コ
イル3から受ける鎖交磁束量は、各検出コイル部8A,
8Bとも常時同一量となり、従って当該位置検出コイル
8内で相殺される。この結果、位置検出コイル8の出力
は、固定励磁コイル3からの影響を全く受けない状態で
前述した被励磁コイル7から出力される交番磁束と鎖交
することとなり、当該鎖交磁束の大小即ち移動子2の位
置情報を、当該鎖交磁束に対応した所定レベルの電圧信
号としてを例えば図1のVA , VB の如く出力し得るよ
うになっている。
For this reason, the amount of interlinkage magnetic flux that the position detecting coil 8 receives from the fixed exciting coil 3 depends on each detecting coil portion 8A,
8B always has the same amount, and therefore is canceled in the position detection coil 8. As a result, the output of the position detection coil 8 is interlinked with the alternating magnetic flux output from the excited coil 7 described above in a state where it is not affected by the fixed excitation coil 3 at all. The position information of the moving element 2 can be output as a voltage signal of a predetermined level corresponding to the interlinkage magnetic flux, for example, as V A and V B in FIG.

【0016】符号11は、位置検出コイル8の出力を入
力し同期検波して出力する同期検波回路を示し、また符
号14は始動スイッチを示す。更に、符号15は、固定
励磁コイル3に印加する直流電源13の電流値を可変設
定する電流値可変設定部を示す。図2に、上記実施例に
おける各コイルの位置関係の一例を示す。
Reference numeral 11 indicates a synchronous detection circuit for inputting the output of the position detection coil 8 for synchronous detection and outputting, and reference numeral 14 indicates a starting switch. Further, reference numeral 15 indicates a current value variable setting unit for variably setting the current value of the DC power supply 13 applied to the fixed excitation coil 3. FIG. 2 shows an example of the positional relationship between the coils in the above embodiment.

【0017】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0018】ここで、移動体2が図2の矢印A方向に移
動しているものと過程する。まず、始動スイッチ14を
投入して装置全体を稼働状態に設定する。この場合、固
定励磁コイル3から出力される交番磁束は、移動体2側
の被励磁コイル7に鎖交し、該鎖交磁束量に応じて被励
磁コイル7内に比較的大きい共振電流を誘起させる。こ
の場合、固定部材1側の位置検出コイル8にも、固定励
磁コイル3からの交番磁束を受けて所定の誘導起電力が
発生するが、前述したように検出コイル部8A,8Bの
逆極性結合により相殺される。
Here, it is assumed that the moving body 2 is moving in the direction of arrow A in FIG. First, the start switch 14 is turned on to set the entire apparatus to the operating state. In this case, the alternating magnetic flux output from the fixed exciting coil 3 links the excited coil 7 on the moving body 2 side and induces a relatively large resonance current in the excited coil 7 according to the amount of the interlinking magnetic flux. Let In this case, the position detection coil 8 on the fixed member 1 side also receives an alternating magnetic flux from the fixed excitation coil 3 to generate a predetermined induced electromotive force, but as described above, the reverse polarity coupling of the detection coil units 8A and 8B is performed. Offset by.

【0019】被励磁コイル7内に発生した共振電流によ
り、当該被励磁コイル7からその共振電流に対応した大
きさの二次的交番磁束が発生する。この二次的交番磁束
は、固定部材1側の位置検出コイル8に鎖交し、当該鎖
交磁束量に応じた大きさの誘導起電力が位置検出コイル
8の出力端に、前述した如くVAB(図1,図3参照)と
して出力される。この位置検出コイル8で得られる電圧
信号の値は、位置検出コイル8が被励磁コイル7から受
ける二次的交番磁束の量に対応した大きさとなる。
Due to the resonance current generated in the excited coil 7, a secondary alternating magnetic flux having a magnitude corresponding to the resonance current is generated from the excited coil 7. This secondary alternating magnetic flux is linked to the position detection coil 8 on the side of the fixed member 1, and an induced electromotive force having a magnitude corresponding to the amount of the linked magnetic flux is applied to the output end of the position detection coil 8 as described above. It is output as AB (see FIGS. 1 and 3). The value of the voltage signal obtained by the position detection coil 8 has a magnitude corresponding to the amount of the secondary alternating magnetic flux that the position detection coil 8 receives from the excited coil 7.

【0020】このようにして、移動体2の図2における
矢印A方向の位置情報が、位置検出コイル8によってリ
アルタイムで有効に且つ確実に常時捕捉される。
In this way, the position information of the moving body 2 in the direction of arrow A in FIG. 2 is constantly and effectively captured by the position detecting coil 8 in real time.

【0021】次に、移動体2が図2の右方向即ち矢印B
方向に移動している場合を考える。この場合も、固定励
磁コイル3から出力される交番磁束は、移動体2側の被
励磁コイル7に鎖交し、上述した場合と同様に当該鎖交
磁束量に応じて被励磁コイル7内に比較的大きい共振電
流を誘起させる。この場合、固定子本体1側の位置検出
コイル8にも、固定励磁コイル3からの交番磁束を受け
て所定の誘導起電力が発生するが、前述したように検出
コイル部8A,8Bの逆極性結合により相殺される。以
下、前述した場合と同様に各部が作動し、移動体2の図
2における矢印B方向の位置情報が、位置検出コイル8
によってリアルタイムで有効に且つ確実に常時捕捉され
る。この位置検出コイル8で捕捉され出力される位置デ
ータの例を図5に示す。
Next, the moving body 2 is moved to the right in FIG.
Consider the case of moving in the direction. Also in this case, the alternating magnetic flux output from the fixed exciting coil 3 is linked to the excited coil 7 on the moving body 2 side, and in the excited coil 7 according to the amount of the linked magnetic flux, as in the case described above. Induces a relatively large resonance current. In this case, the position detection coil 8 on the side of the stator body 1 also receives the alternating magnetic flux from the fixed excitation coil 3 to generate a predetermined induced electromotive force, but as described above, the reverse polarity of the detection coil portions 8A and 8B is generated. Offset by combination. Hereinafter, as in the case described above, each part operates, and the position information of the moving body 2 in the direction of arrow B in FIG.
It is effectively and surely always captured in real time. An example of the position data captured and output by the position detection coil 8 is shown in FIG.

【0022】そして、上述したように位置検出コイル8
によって捕捉された移動子2の位置データは、同期検波
回路11で同期検波され直線性が改善されて外部に向け
て出力される。同期検波回路11から出力される上記第
1実施例における移動子2の位置情報の測定例を図6に
示す。
Then, as described above, the position detecting coil 8
The position data of the moving element 2 captured by is synchronously detected by the synchronous detection circuit 11, linearity is improved, and output to the outside. FIG. 6 shows an example of measuring the position information of the moving element 2 in the first embodiment output from the synchronous detection circuit 11.

【0023】このように、上記第1実施例においては、
並列接続され閉回路をなす被励磁コイル7と共振コンデ
ンサ9を移動体2に対して装備するだけで、当該移動体
2の位置情報を固定部材1側から有効に且つ高精度に捕
捉することができ、同時に共振コンデンサ9の作用によ
り被励磁コイル7内に有効に共振電流を発生させること
ができ、この共振点からずれた外部磁界の影響をほぼ1
00%排除することができ、従ってS/N比を有効に向
上させることができ、移動体2に外部からの配線を必要
とすることなく且つ無接触で当該移動体2の位置情報を
固定部材1側にて捕捉することができ、以上のように構
成され機能するので、装置全体を小型化することがで
き、装置全体の耐久性および信頼性向上を図ることが出
来るという利点を得ることができる。
As described above, in the first embodiment,
Only by equipping the moving body 2 with the excited coil 7 and the resonance capacitor 9 that are connected in parallel and form a closed circuit, the position information of the moving body 2 can be effectively and accurately captured from the fixed member 1 side. At the same time, by the action of the resonance capacitor 9, a resonance current can be effectively generated in the excited coil 7, and the influence of the external magnetic field deviated from this resonance point is almost 1
00% can be eliminated, and thus the S / N ratio can be effectively improved, and the positional information of the moving body 2 can be fixed without any external wiring to the moving body 2 and without contact. Since it can be captured on the one side and is configured and functions as described above, it is possible to obtain an advantage that the entire device can be downsized and durability and reliability of the entire device can be improved. it can.

【0024】ここで、、上記実施例では、位置検出コイ
ル8として二つの検出コイル部8A,8Bを使用した場
合を例示したが、これを前述した固定励磁コイル3に対
して開口面の比較的大きい単一の検出コイル部8A又は
8Bで構成してもよい。この場合、検出コイル部8A又
は8Bと固定励磁コイル3とは、その軸芯を同一線上に
設定すると都合がよい。
Here, in the above-described embodiment, the case where the two detection coil portions 8A and 8B are used as the position detection coil 8 has been illustrated, but this is relatively large in the opening surface with respect to the fixed excitation coil 3 described above. It may be composed of a large single detection coil unit 8A or 8B. In this case, it is convenient to set the detection coil unit 8A or 8B and the fixed excitation coil 3 so that their axes are on the same line.

【0025】また、この場合、単一の検出コイル部8A
又は8Bの内側に、中心軸を同一にして固定励磁コイル
3を配置すると、位置検出コイル8および固定励磁コイ
ル3部分の全体的な厚さを小さくすることができて都合
がよい。同時に検出コイル部8A又は8Bと前述した被
励磁コイル7とは、その開口面の大きさをほぼ同一に設
定すると都合がよい。
Further, in this case, a single detection coil unit 8A
Alternatively, by arranging the fixed excitation coil 3 with the same central axis inside 8B, it is possible to reduce the overall thickness of the position detection coil 8 and the fixed excitation coil 3 portion, which is convenient. At the same time, it is convenient that the detection coil section 8A or 8B and the above-described excited coil 7 have substantially the same opening surface size.

【0026】図4に図1の変形例を示す。この図4に示
す変形例は、図1における検出コイル部8A,8Bを所
定距離隔てて配置すると共に、この各検出コイル部8
A,8B相互間に、前述した固定励磁コイル3を配設し
た点に特徴を有している。その他の構成は前述した図1
の実施例と同一となっている。
FIG. 4 shows a modification of FIG. In the modification shown in FIG. 4, the detection coil units 8A and 8B shown in FIG.
It is characterized in that the above-mentioned fixed exciting coil 3 is arranged between A and 8B. Other configurations are shown in FIG.
It is the same as that of the embodiment.

【0027】このようにしても、前述した図1に示す実
施例と同一の作用効果を得ることができる。
Even in this case, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0028】[0028]

【第2実施例】次に、本発明の第2実施例を図7ないし
図8に基づいて説明する。ここで、前述した図1に示す
実施例と同一構成部材については同一の符号を用いるも
のとする。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 described above are designated by the same reference numerals.

【0029】この図7乃至図8に示す第2実施例は、前
述した図1の実施例と同様に、移動体2の移動方向に沿
って固定部材11が配設されている。この固定部材11
には、その開口面が移動体2の移動方向にほぼ平行とな
るように設定されたに沿って四角形に形成された環状の
固定励磁コイル3と、該固定励磁コイル3を励磁駆動す
る交番信号発振回路5とが装備されている。
In the second embodiment shown in FIGS. 7 to 8, the fixing member 11 is arranged along the moving direction of the moving body 2 as in the embodiment shown in FIG. This fixing member 11
Is an annular fixed excitation coil 3 formed in a quadrangle along an opening surface of the fixed excitation coil 3 which is set to be substantially parallel to the moving direction of the moving body 2, and an alternating signal for exciting and driving the fixed excitation coil 3. It is equipped with an oscillation circuit 5.

【0030】移動体2には、固定励磁コイル3の開口面
に対向して環状に形成された同一大きさの一対の被励磁
コイル27A,27Bが、所定間隔を隔てて装備される
ようになっている。被励磁コイル27A,27Bの開口
面は、移動体2の移動方向に沿ってほぼ平行となるよう
に設定されている。
The movable body 2 is provided with a pair of excited coils 27A and 27B of the same size, which are formed in an annular shape facing the opening surface of the fixed exciting coil 3 and are spaced apart from each other by a predetermined distance. ing. The opening surfaces of the excited coils 27A and 27B are set to be substantially parallel to each other along the moving direction of the moving body 2.

【0031】この移動体2に装備される被励磁コイル2
7A,27Bは逆極性に直列接続され、同時にこの被励
磁コイル27A,27Bの出力端は、当該被励磁コイル
27A,27Bの全体に並列共振する所定の共振コンデ
ンサ29を介して相互に連結されている。
Excited coil 2 mounted on this moving body 2
7A and 27B are connected in series with opposite polarities, and at the same time, the output ends of the excited coils 27A and 27B are connected to each other via a predetermined resonance capacitor 29 that resonates in parallel with the entire excited coils 27A and 27B. There is.

【0032】これによって、被励磁コイル27A,27
Bには、前述した固定励磁コイル3から出力される位置
検出用の交番磁束に付勢されて比較的大きい共振電流が
効率よく発生し常時流れるようになっている。この被励
磁コイル27A,27Bに内に発生する共振電流は、一
方では、同一周波数の交番磁束を外部(即ち固定部材1
側)に対して常時出力することとなる。
As a result, the excited coils 27A, 27
In B, a relatively large resonance current is efficiently generated by being constantly energized by the alternating magnetic flux for position detection output from the fixed excitation coil 3 described above. On the other hand, the resonance current generated in the excited coils 27A and 27B generates an alternating magnetic flux having the same frequency to the outside (that is, the fixing member 1).
Side) will always be output.

【0033】更に、固定部材1には、被励磁コイル27
A,27Bに磁気結合する環状に形成された単一の位置
検出コイル28が装備されている。このため、位置検出
コイル28は、固定励磁コイル3から出力される位置検
出用の交番磁束を常時受信し、同時に前述した移動体2
側の被励磁コイル27A,27Bから出力される同一周
波数の交番磁束を常時受信することとなる。また、この
場合、単一の位置検出コイル28の内側に、中心軸を同
一にして固定励磁コイル3を配置すると、位置検出コイ
ル28および固定励磁コイル3部分の全体的な厚さを小
さくすることができて都合がよい。
Further, the fixed member 1 has an excited coil 27.
A single position detection coil 28, which is formed in an annular shape and is magnetically coupled to A and 27B, is provided. Therefore, the position detecting coil 28 always receives the position-detecting alternating magnetic flux output from the fixed excitation coil 3, and at the same time, the moving body 2 described above is received.
The alternating magnetic fluxes of the same frequency output from the excited coils 27A and 27B on the side are always received. Further, in this case, if the fixed excitation coil 3 is arranged inside the single position detection coil 28 with the same central axis, the overall thickness of the position detection coil 28 and the fixed excitation coil 3 portion can be reduced. It is convenient to do this.

【0034】この図7乃至図8に示す第2実施例は、位
置検出コイル28が複数巻きの一つコイルで構成さてい
ることから、この位置検出コイル28では、被励磁コイ
ル27A,27Bから出力される位置情報の磁束変化が
前述した固定励磁コイル3との鎖交磁束量に重なった状
態で検出され電圧信号として出力される。このため、情
報分離検出回路30で、被励磁コイル27A,27Bか
らの位置情報が分離出力される。その他の構成は、前述
した図1の実施例と同一となっている。
In the second embodiment shown in FIGS. 7 to 8, since the position detecting coil 28 is composed of a single coil having a plurality of turns, the position detecting coil 28 outputs from the excited coils 27A and 27B. The change in the magnetic flux of the position information is detected in a state of being overlapped with the amount of interlinking magnetic flux with the fixed excitation coil 3 described above, and is output as a voltage signal. Therefore, the information separation detection circuit 30 separates and outputs the position information from the excited coils 27A and 27B. The other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0035】このようにしても、その作用効果は前述し
た第1実施例とほぼ同一となっている。
Even in this case, the function and effect are almost the same as those of the first embodiment described above.

【0036】上記各実施例では、特に被励磁コイル7
(又は27A,27B)に共振コンデンサ9(又は2
9)を並列接続した場合を例示したが、共振コンデンサ
9(又は29)を使用せずに被励磁コイル7(又は27
A,27B)の両端部を直接接続して使用してもよい。
この場合は、感度低下をきたす程度でその他は同様に機
能する。また、上記各実施例では、各コイルの形状を四
角形に形成した場合を開示したが、各コイルの形状は例
えば円形であってもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, particularly the excited coil 7
(Or 27A, 27B) to the resonance capacitor 9 (or 2
9) is connected in parallel, the excited coil 7 (or 27) is used without using the resonance capacitor 9 (or 29).
Both ends of A, 27B) may be directly connected and used.
In this case, the other functions similarly with only a decrease in sensitivity. Further, in each of the above embodiments, the case where each coil is formed in a quadrangle is disclosed, but the shape of each coil may be circular, for example.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、移動体に単に被励磁コイルを装備
するだけで、当該移動体の位置を非接触で且つリアルタ
イムで高精度に常時特定することができ、該移動体に対
する電池の積み込みや該移動体に対する外部からの配線
を不要としたことから、装置全体の耐久性および信頼性
を著しく向上させることができ、同時に装備全体の小型
化が可能とすることが出来るという従来にない優れた汎
用性ある移動体の位置検出装置を提供することができ
る。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to the present invention, the position of the moving body can be accurately adjusted in real time without contact by simply equipping the moving body with the excited coil. Since it is possible to always specify, it is not necessary to load the battery to the moving body and wiring from the outside to the moving body, so that the durability and reliability of the entire device can be significantly improved, and at the same time, the entire equipment can be identified. It is possible to provide an excellent general-purpose position detecting device for a moving body, which has not been available in the past and can be downsized.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す全体的構成図であ
る。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1内に開示した各コイルの位置関係を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a positional relationship of each coil disclosed in FIG.

【図3】図1の動作説明図で、同図内に開示した移動子
が一方又は他方の方向に移動している場合を示す図であ
る。
3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, and is a diagram showing a case where the moving element disclosed in FIG. 1 is moving in one direction or the other direction.

【図4】図1に示す実施例の変形例を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a modified example of the embodiment shown in FIG.

【図5】図1に示す実施例で、位置検出コイルから出力
される移動子の位置情報の測定例を示す線図である。
5 is a diagram showing a measurement example of position information of a moving element output from a position detection coil in the embodiment shown in FIG. 1. FIG.

【図6】図1に示す実施例で、同期検波回路から出力さ
れる移動子の位置情報の測定例を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of measurement of position information of a mover output from the synchronous detection circuit in the embodiment shown in FIG.

【図7】第2実施例を示す全体的構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a second embodiment.

【図8】図8内に開示した各コイルの位置関係を示す説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a positional relationship of each coil disclosed in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定部材 2 移動体 3 固定励磁コイル 5 交番信号出力部 7,27A,27B 被励磁コイル 8,28 位置検出コイル 8A,8B 検出コイル部 9,29 共振コンデンサ 11 同期検波回路 1 fixed member 2 moving body 3 fixed excitation coil 5 alternating signal output section 7, 27A, 27B excited coil 8, 28 position detection coil 8A, 8B detection coil section 9, 29 resonant capacitor 11 synchronous detection circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体に対向し且つ該移動体の移動方向
に沿って配設された固定部材と、この固定部材に装備さ
れその開口面が前記移動体の移動方向にほぼ平行となる
ように設定された固定励磁コイルと、この固定励磁コイ
ルを駆動する交番信号発振回路と、前記固定励磁コイル
の開口面に対向して前記移動体に装備されその開口面が
前記移動体の移動方向にほぼ平行となるように設定され
た環状の被励磁コイルとを有し、 前記被励磁コイルに磁気結合する環状の位置検出コイル
を前記固定部材側に装備すると共に、前記被励磁コイル
の両端を相互に連結したことを特徴とする移動体の位置
検出装置。
1. A fixing member which faces a moving body and is arranged along a moving direction of the moving body, and an opening surface of the fixing member which is provided on the fixing member and is substantially parallel to the moving direction of the moving body. Fixed exciter coil set to, an alternating signal oscillation circuit for driving this fixed exciter coil, and an opening surface of the fixed exciter coil facing the opening surface of the moving body, the opening surface being in the moving direction of the moving body. An annular excited coil set so as to be substantially parallel, and an annular position detection coil magnetically coupled to the excited coil is provided on the fixed member side, and both ends of the excited coil are mutually connected. A position detecting device for a moving body, characterized in that the position detecting device is connected to the.
【請求項2】 移動体に対向し且つ該移動体の移動方向
に沿って配設された固定部材と、この固定部材に装備さ
れその開口面が前記移動体の移動方向にほぼ平行となる
ように設定された固定励磁コイルと、この固定励磁コイ
ルを駆動する交番信号発振回路と、前記固定励磁コイル
の開口面に対向して前記移動体に装備されその開口面が
前記移動体の移動方向にほぼ平行となるように設定され
た環状の被励磁コイルとを有し、 前記被励磁コイルに磁気結合する環状の位置検出コイル
を前記固定部材側に装備すると共に、前記被励磁コイル
の両端を所定の共振コンデンサを介して相互に連結した
ことを特徴とする移動体の位置検出装置。
2. A fixing member which faces the moving body and is arranged along the moving direction of the moving body, and an opening surface of the fixing member which is provided on the fixing member and is substantially parallel to the moving direction of the moving body. Fixed exciter coil set to, an alternating signal oscillation circuit for driving this fixed exciter coil, and an opening surface of the fixed exciter coil facing the opening surface of the moving body, the opening surface being in the moving direction of the moving body. An annular excited coil set to be substantially parallel, and an annular position detection coil magnetically coupled to the excited coil is provided on the fixed member side, and both ends of the excited coil are predetermined. A position detecting device for a moving body, characterized in that they are connected to each other via the resonance capacitor.
【請求項3】 前記被励磁コイルが、複数巻きの一のコ
イルにより構成されていることを特徴とした請求項1又
は2記載の移動体の位置検出装置。
3. The position detecting device for a moving body according to claim 1, wherein the excited coil is formed of a single coil having a plurality of turns.
【請求項4】 前記被励磁コイルが、複数巻きの複数個
のコイルにより構成されていると共に、当該各コイルが
前記移動体の移動方向に沿って配設されていることを特
徴とした請求項1又は2記載の移動体の位置検出装置。
4. The excited coil is composed of a plurality of coils of a plurality of turns, and each coil is arranged along a moving direction of the moving body. The position detecting device for a moving body according to 1 or 2.
【請求項5】 前記環状の位置検出コイルが、複数巻き
の一のコイルにより構成されていることを特徴とした請
求項1,2,3又は4記載の移動体の位置検出装置。
5. The position detecting device for a moving body according to claim 1, wherein the annular position detecting coil is composed of a single coil having a plurality of turns.
【請求項6】 前記環状の位置検出コイルが、複数巻き
の二つの検出コイル部により構成されていると共に、当
該各検出コイル部が前記移動体の移動方向に沿って配設
され且つ逆極性接続されていることを特徴とした請求項
1,2,3又は4記載の移動体の位置検出装置。
6. The annular position detection coil is composed of a plurality of two detection coil portions, and each detection coil portion is arranged along a moving direction of the moving body and has a reverse polarity connection. The position detecting device for a moving body according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein:
【請求項7】 前記固定励磁コイルが、前記各検出コイ
ル部に対して均等に磁気結合する位置に配設されている
ことを特徴とした請求項6記載の移動体の位置検出装
置。
7. The position detecting device for a moving body according to claim 6, wherein the fixed excitation coil is arranged at a position where it is magnetically coupled uniformly to each of the detection coil portions.
【請求項8】 前記各検出コイル部を所定距離隔てて配
置すると共に、この各検出コイル部相互間に、前記固定
励磁コイルを配設したことを特徴とする請求項6又は7
項記載の移動体の位置検出装置。
8. The fixed exciting coil is arranged between the respective detecting coil portions while arranging the respective detecting coil portions at a predetermined distance from each other.
A position detecting device for a moving body according to the item.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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