JPH06509423A - 油圧シリンダ位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 油圧シリンダ位置検出装置 技術分野 本発明は、一般には、油圧シリンダのハウジング内のピストンおよびピストンロ ッドの位置を決定する装置、より詳細には、無線周波数（ＲＦ）信号を用いてピ ストンの位置を決定する装置に関するものである。

背景技術 油圧シリンダの分野においては、油圧シリンダの構成要素の変位を電気的に検出 し、その変位を表示し、あるいはその変位を使用して制御機能を実行するいろい ろな方式が提案されている。従来のトランスジューサは、一部に装置の取付けが 難しいことや厳しい環境条件にさらされるために重大な欠点を有する。重機械工 業において油圧装置に使用されるトランスジューサは、特に過酷な作業環境のせ いで損傷を受け易い。油圧シリンダは、一般に比較的無防備の場所に配置され、 例えば大きなＧ、大きな温度変化、塵埃、水、岩屑、等にさらされるために電気 的故障や機械的故障を起こすことがある。

特に重機械工業に適した検出装置のある試みは無線周波数（ＲＦ）信号を使用し ている。そのような装置の１つが米国特許第４．７３７．７０５号（１９８８年 ４月１２日発行）に開示されている。上記米国特許第４．７３７．７０５号の装 置は、周波数力埴線的に増大するＲＦ倍信号油圧シリンダによって形成された同 軸共振空洞の中に送信する。シリンダの共振周波数が送信されると、受信アンテ ナで検出される信号がピークに達する。シリンダの共振周波数とシリンダの伸長 はｌ対ｌの関係があるので、シリンダの共振周波数を決定することによってシリ ンダの直線伸長を決定することができる。

受信信号のピークは、しきい値と比較することによって検出される。共振周波数 は、しきい値と実際のピークの差に適合するように送信信号の測定された周波数 を修正することによって決定される。送信信号の周波数と実際の共振周波数との 差は、共振周波数、しきい値の正確さ、およびシリンダのサイズや形状によって 変わるので、この調整は位置の決定に誤差を加える。

送信信号の周波数は多数の送信信号のサイクルの周期を決定することによって測 定される。しきい値に達すると、上記米国特許第４．７３７．７０５号の装置は 周波数を一定に維持する。これも同様に誤差を加える。その理由は、シリンダの 伸長が変化しており、従って空洞の共振周波数も変化しているからである。さら に、装置内の雑音と送信機の周波数ドリフトによっても誤差が入る。

さらに、検出装置の電気部品の製造公差のために、誤差が入ることがある。一般 に、例えば受信信号としきい値は何十ミリボルトで測定される。電気部品の変体 により、何回ミリボルトの範囲の差すなわち誤差が入ることがある。これらの変 体による雑音や他のソースからの雑音により、誤って共振周波数の検出が誘発さ れることがある。

本発明は、上に述べた問題の１つまたはそれ以上を解決することを目脂している 。

発明の開示 本発明は、一実施態様として、ピストンおよびピストンロッドの直線位置を検出 する装置を提供する。ピストンおよびピストンロッドは油圧シリンダのハウジン グの中で動くことができる。本検出装置は油圧シリンダの中に電磁信号を送信し 、油圧シリンダの中で電磁波信号を検出し、電磁波信号と所定の定数とを比較し 、周波数信号の関数としてシリンダの直線伸長を決定する。

図面の簡単な説明 図１は、送信部、受信部および制御手段を備えた、本発明の実施例に係る無線周 波数（ＲＦ）直線位置検出装置のブロック図である。

図２は、図１のＲＦ直線位置検出装置のより詳細な機能ブロック図である。

図３は、図２の受信部の電気配線図である。

発明を実施するための最良の方法 図１に示した本発明の検出装置１０２は、通常の油圧シリンダ１０８のピストン ＋０６およびピストンロッド１０６の位置を決定するように構成されている。

検出装置１０２は、さらに、ピストンおよびピストンロッド１０６の速度および 加速度を決定するために使用できる。油圧シリンダの直線伸長は、いろいろな装 置および方法を用いてＲＦ倍信号使用して決定することができる。そのような装 置の１つが、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０９５５９号（１９９１年１２月 ２３日出願、発明の名称″Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓｏｒ　Ｕ ｓｉｎｇ　ａ　Ｃｏａｘｉａｌ　Ｒｅ５ｏｎａｎｔ　Ｃａｖｉｔｙ″　）に開示 され■ いる。

ピストンロッド１０６は全長Ｌアで、油圧シリンダ１０８のハウジング１１０の 中で移動できる。ピストンロッド１０６とハウジング１１０は可変長同軸共振空 洞１１２を形成している。

空洞１１２の長さＬＣは、全長Ｌ〒からハウジング＋１０の端壁の厚さとピスト ンロッド１０６の伸びた部分の長さし、を減じたものに等しい。従って、空洞の 長さＬｃを決定することにより、伸びた長さし、を直接導いて、ピストンロッド １０６の伸長の標識として使用することができる。検出した位置を直接表示する 目的で、あるいは例えば建設車両の作業用具の位置を制御する装置に使用する目 的で、検出装置１０２はハウジング１１０に対するピストン１０４およびピスト ンロッド１０６の位置を検出する。

送信部１１４は電磁信号を発生し、その電磁信号を同軸共振空洞１１２の中に送 信する。電磁信号の周波数は所定の最小値から所定の最大値まで、例えば５０メ ガヘルツ（ＭＨｚ　）から１．６　ギガヘルツ（Ｇｌ（ｚ）まで変化する。送信 部１１４は結合要素１２２を含んでいる。結合要素１１２として、アンテナ、電 界または磁界プローブ、またはピストンロッド１０６に対する直接接続がある。

結合要素１２２はループアンテナが好ましい。ループアンテナ１２２はシリンダ ヘッドまたはシリンダ壁から空洞１１２に挿入することができる。一実施例では 、ループアンテナ１２２は空洞１１２に入り、ハウジング１１０の側壁またはシ リンダヘッドの内面に電気的に接続されている。別の実施例では、ループアンテ ナ１２２は空洞＋１２に入り、ピストンロッドｏ６に電気的に接続されている。

受信部＋１６は同軸空洞１１２内の電磁波信号を感知する。受信部１１６は電磁 波信号のスロープインタセプト状態（受信信号としきい値の間）を検出し、スロ ープインタセプト状態に相当する電磁波信号の周波数に応じて周波数信号を発生 する。スロープインタセプト状態は、検出電圧対周波数曲線としきい値電圧との 間のインタセプトと定義される。

一実施例では、受信部１１６は、正のスロープインタセプト状態を検出し、それ に応じて第１周波数信号を発生し、続いて負のスロープインタセプト状態を検出 し、それに応じて第２周波数信号を発生する。正のスロープインタセプト状態は 共振の低周波数側で生じ、負のスロープインタセプト状態は共振の高周波数側で 生じる。

別の実施例では、受信部１１６は電磁波信号のスロープインタセプト状態を検出 し、スロープインタセプト状態の周波数の情報を得て、それに応じて第１周波数 信号を発生する。受信部１１６は受信結合要素１２０を含んでいる。受信結合要 素１２０は記述のようにループアンテナが好ましい。

制御手段＋１８は周波数信号を受け取り、それに応じてピストン１０４およびピ ストンロッド１０６の位置を決定する。そのほかに、制御手段１１８はピストン ＋０４およびピストンロッド１０６の速度と加速度を決定する手段を含んでいる 。

同軸共振空洞＋１２は短い端部をもつ同軸送電線に似た応答特性を有する。油圧 シリンダ＋０８は、ハウジング１１０とピストンロッド１０６を電気的に接続す る導電リンク（図示せず）を含んでいる。

無線周波数（ＲＦ）信号で励振されると、同軸空洞１１２は共振周波数付近を除 き、高挿入損失をもつ。詳しく述べると、同軸空洞！１２の長さＬｃが同軸室Ｍ １１２の中に送信された信号の波長の１／２の整数倍数であれば、一定のＲＦエ ネルギーが空洞に取り込まれ、同軸空洞１１２に沿って伝播する２つの波の重重 ：とじてうまく記述することができる横方向電磁場（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｅ ｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ（ＴＥＭ）ｆｉｅｌｄ）を励振する。受信結合要 素１２０は同軸空洞１１２内に存在するこの時間変化電磁場から同じ周波数の信 号を検出する。各整数倍数は調波すなわち共振周波数として知られる。

理想的同軸空洞の共振周波数は次式で表される。

ｆ＝、、＝ｎ／２　ＥＣ／　（Ｅ、）”　ｘ　Ｉ／Ｌｃ　）　（１）（ｎ−１， ２，３，、、） ここで、Ｃ＝３Ｘ！０１１１ｃｍ／ｓ、ｆｌｌ、＝励振周波数、Ｅ、＝空洞内の 流体の相対誘電率である。第１調波はｎ＝１に対応し、第２調波はｎ＝２に対応 し、以下同様である。

空洞１１２の幾何学的形状の逸脱と実際の結合構造の作用のせいで、同軸空洞２ ０８の共振周波数は理論式の共振周波数とは異なる。しかし、空洞１１２の実際 の共振周波数と油圧シリンダの長さし。との間には１対１の関係が存在するので 、各油圧アクチュエータのファミリータイプを校正することによって、理想的空 洞からの逸脱の原因を明らかにすることができる。

一実施例においては、位置決定手段すなわち制御手段１１８は同軸共振空洞１１ ２の共振周波数を決定することによってピストン１０４およびピストンロッド１ ０６の位置を決定する。同軸共振空洞目１２の共振周波数は周波数信号の関数で ある。好ましい実施例においては、本発明は周期を測定することによって周波数 を測定する。

例えば、一実施例においては、受信部１１６は正のスロープインタセプトの周波 数を追跡し、しきい値と実際の共振との差の原因を明らかにするためその周波数 を調整する。調整した値は同軸空洞１１２の共振周波数として使用される。

別の実施例においては、共振周波数の周期を、第１および第２周波数信号（それ ぞれ、正および負のスロープインタセプ状態に対応する）の関数として決定する 。一般に、 Ｐ、、、＝ｆ　（ｐ、、ｐｔ　）　（２）である。ここで、Ｐ＋、Ｐｔは第１お よび第２周波数信号ｆ＋、ｆｔに対応する測定された周期である。一実施例にお いては、共振周波数の周期は次式で与えられる。

Ｐ７．−　＝　（Ｐ＋　＋Ｐｙ　）／２　（２Ａ）別の実施例においては、共振 周波数の周期は次式で与えられる。

Ｐ、、、＝　（ＰＩ　＋７　）／２ ＋ＣＰ、−（Ｐ、’＋（Ｐ＋＋Ｐｔ）”）”：ｌ／２　（２Ｂ）ここで、Ｐ、は シリンダの寸法と位置に基づくパラメータである。

図２に、好ましい実施例の送信部１１４と受信部ｌ１６のブロック図を示す。

送信部１１４は第１、第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０２，２０４を含んでい る。平衡形ミクサ２０６は第１および第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）　２０２゜ ２０４の出力を結合する。低域フィルタ２０８はミクサ２６の出力を送信結合要 素＋２２へ接続する。低域フィルタ２０８の出力を増幅するため、ＲＦ増幅器（ 図示せず）が必要になることがある。

受信部１１６は、受信結合要素＋２０からの信号を増幅するＲＦ増幅手段２１２ を含む。増幅手段２１２は、受信した電磁信号を等化する手段を含む。等化手段 は、油圧シリンダ１０８の周波数および他のＲＦ回路網に対する挿入損失の変化 を補償する。これにより、受信信号と一定のしきい値とを比較することができる 。

好ましい実施例においては、等化手段の利得は、最小値と最大値で定義された周 波数範囲にわたって共振付近で油圧シリンダ１０８の利得（損失）の逆数にほぼ 等しい。等化手段の利得は、電磁信号の周波数が最小値に近づくと所定の最大値 に近づき、電磁信号の周波数が最大値に近づくと所定の最小値に近づく。

プレスケーラ２１０は低域フィルタ２０８の出力の周波数を基準化する。好まし い実施例においては、プレスケーラ２１０は低域フィルタ２０８の出力を２５６ で除し、それに応じて周波数信号を発生する。

検出手段２１４はＲＦ増幅器／等化手段２１２の出力を受け取り、それに応じて 、電磁波信号の振幅を表す検出信号を発生する。

比較手段２１６は、検出手段２１４の出力を増幅し、所定値すなわちしきい値Ｖ ＴＨと比較する。

反転／非反転増幅手段２１８はＲＦ増幅器／等化手段２１２の出力を増幅し、反 転出力と非反転出力を提供する。

積分手段２２０は反転／非反転増幅手段２１８の出力を積分する。

雑音低減手段２２２は制御手段１１８から制御信号を受け取り、信号すなわちフ ィルタリング信号および雑音低減信号を調整する。

スイッチング手段２２４は増幅器２１８の反転出力と非反転出力を切り換える働 きをする。

ロック検出手段２２６は周波数ロックが起きると制御手段１１８へ信号で知らせ る。

制御手段１１８は検出装置制御器２２８と計数手段２３０を含んでいる。好まし い実施例においては、検出装置制御器２２８はマイクロプロセッサを基礎に作ら れている。Ｍｏｔｏｒｏｌａ　Ｉｎｃ、　（米国）から商品名ＭＣ６８ＦＣ１１ で適当なマイクロプロセッサを入手することができる。好ましい実施例において は、マイクロプロセッサは計数手段２３０から情報を受け取り、ピストン１０４ とピストンロッド１０６の位置、速度、および加速度を決定し、そのデータを外 部ユーザーへ提供するようになっている。

例えば、建設車両用の自動制御位置決め装置の場合には、ピストン１０４および ピストンロッド１０６の位置および（または）速度および（または）加速度を使 用して、車両リンク機構の位置／動きが制御される。

好ましい実施例においては、計数手段２３０はプレスケーラ２１０の出力パルス をカウントする。計数手段２３０はラッチすなわちフリップフロップ２３２、第 １計数器２３４、第２計数器２３６、およびＡＮＤ論理ゲート２３８を含んでい る。

図３に受信部１１６の電気回路図を示す。制御手段１１８は制御ラインＣＩ。

Ｃ２を通して受信部１１６の動作を制御する。Ｃ１はＲＥＳＥＴ　ラインであり 、Ｃ２は正または負のスロープインタセプトを探索する。第１抵抗器３０１は受 信結合要素１２０を第１キヤパシタ３０４に接続している。第２および第３抵抗 器３０２．３０３は第１抵抗器３０１の両端をグラウンドに接続している。第１ キヤパシタ３０４は第１増幅器３０６の入力に接続されている。第２キヤパシタ ３０７は第１増幅器３０６の出力をグラウンドに接続している。第４抵抗器３０ ８は第１増幅器３０６の出力を＋２４Ｖに接続している。

検出手段２１４は、等化器回路３１０を含んでいる。好ましい実施例においては 、等化器回路３１０は第１ＮＰＮトランジスタ３１１を含んでいる。直列に接続 された第５抵抗器３１２と第３キヤパシタ３１３は第１ＮＰＮトランジスタ３１ １のコレクタをベースに接続している。第６抵抗器３１４はコレクタを＋２４■ に接続している。直列に接続された第７および第８抵抗器３１５゜３１６は第１ ＮＰＮトランジスタ３１１のエミッタをグラウンドに接続している。

第１インデユーサ３１７と第４キヤパシタ３１８は第７および第８抵抗器３１５ ゜３１６に並列に接続されている。第５キヤパシタ３１２は等化回路３１０を検 出手段２１４の残部に接続している。第５抵抗器３１２と第３キヤパシタ３１３ は第１電圧利得成分Ｘｃを構成しており、第７抵抗器３１５と第１インデユーサ ３１７は第２電圧利得成分Ｘ、を構成している。検出手段２１４の全電圧利得は 概算でＸ。／Ｘ、である。

比較手段２１６は、リセット状態を表すリセット信号（ＲＥＳＥＴ）を受け取り 、検出手段２１４の出力を受け取り、それに応じて、リセット信号が存在しない 場合には、周波数ロック信号を発生する手段を含んでいる。

比較手段２１６は、電磁波信号の振幅を検出し、それに応じて検出信号を発生す る手段を含んでいる。この検出信号発生手段は検出手段２１４の感度を向上させ る倍電圧整流手段を含んでいる。

倍電圧整流手段は第５キヤパシタ３１９とグラウンドの間に接続されたショット キー障壁ダイオード３２０を含んでいる。第２シヨツトキー障壁ダイオード３２ １が第１シヨツトキー障壁ダイオード３２０の陽極に接続されている。第２シヨ ツトキー障壁ダイオード３２１の陽極は第９抵抗器３２２を介して第１比較手段 ２１６に接続されている。第６キヤパシタ３２３は第２シヨツトキー障壁ダイオ ード３２１と第９抵抗器３２２の接合部をグラウンドに接続している。

比較手段２１６は、さらに、自動非検出ベースライン回路すなわち自動ゼロ手段 ３８８を含んでいる。自動ゼロ手段３８８は第４演算増幅器３６４を含んでいる 。

比較手段２１６は、さらに、検出信号としきい値を比較する手段を含む。比較手 段２１６は第１演算増幅器３２６と第１Ｏ抵抗器３２８を含んでいる。第１Ｏ抵 抗器３２８は第１演算増幅器３２６の出力を第１演算増幅器３２６の負入力端子 に接続している。第１１抵抗器３３０は前記負入力端子を＋２■に接続している 。

反転／非反転増幅手段２１８は第２演算増幅器３３２を含んでいる。第１２抵抗 器３３４は第２演算増幅器３３２の出力を演算増幅器３３２の負入力端子に接続 している。第１３抵抗器３３６は、第１演算増幅器３２６の出力を第２演算増幅 器３３２の負入力端子に接続している。第２演算増幅器３３２の正入力端子は０ ．６Ｖに接続されている。第１４抵抗器３３８は第１演算増幅器３２６の出力を 積分手段２２０に接続している。第１ツエナーダイオード３４０は第１演算増幅 器３２６の出力をグラウンドに接続している。

第２演算増幅器３３２の出力は第１スイツチ３４４の出力端子に接続されている 。第１スイツチ３４４の制御端子は第７キヤパシタ３４６によって積分手段２２ ０に接続されている。第１スイツチ３４４の入力端子は第１５抵抗器３４８によ って積分手段２２０に接続されている。

積分手段２２０は第３演算増幅器３５０を含む。第８キヤパシタ３５２は第３演 算増幅器３５０の出力を演算増幅器３５０の負入力端子に接続している。第３演 算増幅器３５０の正入力端子は０．６Ｖに接続されている。

ロック検出手段２２６はウィンドウ比較器３５５を含んでいる。好ましい実施例 においては、ウィンドウ比較器３５５は第１および第２比較器３５６．３５７を 含んでいる。第１比較器３５６の負入力端子は０．４Ｖに接続されている。第２ 比較器３５７の正入力端子は０．８Ｖに接続されている。第１比較器３５６の正 入力端子と第２比較器３５７の負入力端子は第１演算増幅器３２６の出力に接続 されている。

スイッチング手段２２４は第２スイツチ３６０と第３スイツチ３６２を含んでい る。第２スイツチ３６０と第３スイツチ３６２の制御端子は雑音低減手段２２２ に接続されている。第２スイツチ３６０の入力端子はグラウンドに接続されてい る。第２スイツチ３６０の出力端子は第３演算増幅器３５０の負入力端子に接続 されている。

第３スイツチ３６２の入力端子は第１６抵抗器３６６を介して第４演算増幅器３ ６４の負入力端子に接続されている。第３スイツチ３６２の出力端子は第１演算 増幅器の出力に接続されている。第４演算増幅器３６４の正入力端子はＩＶに接 続されている。第４演算増幅器３６４の出力は第９キヤパシタ３６８によって負 入力端子に接続されている。第４演算増幅器３６４の出力は、さらに、第１７抵 抗器３７０によって第１演算増幅器の正入力端子に接続されている。

雑音低減手段２２２は第３および第４比較器３７２，３７４を含む。第３および 第４比較器３７２，３７４の正入力端子は＋５ｖに接続されている。第１８抵抗 器３７６は、第３比較器３７２の負入力端子をリセット入力ラインに接続してい る。第１９抵抗器３７８はリセット入力ラインを＋２０Ｖに接続している。第１ Ｏキヤパシタ３８０は第３比較器３７２の負入力端子をグラウンドに接続してい る。第２０抵抗器３８２は第４比較器３７４の負入力端子をスロープ入カライン に接続している。第２１抵抗器３８４はスロープ入カラインを＋２０Ｖに接続し ている。第１１キヤパシタ３８６は第４比較器３７４の負入力端子をグラウンド に接続している。

検出装置制御器２２８は制御ラインＣ１，Ｃ２を通して検出装置１０２の動作を 制御する。

産業上の利用可能性 図を参照して、動作中、ＲＦ直線位置検出装置１０２は、外部制御装置ヘフィー トバックするため油圧シリンダ１０８の直線伸長（位置）、速度、および加速度 を決定するようになっている。

外部制御装置は複数の油圧シリンダについてそれぞれの検出装置からの情報を使 用する。各検出装置は送信部、受信部、および制御手段から構成されている。

しかし、各検出装置の制御手段は単一マイクロプロセッサ上に具体化された主制 御手段の一部であってもよい。

マイクロプロセッサは、制御ループの間に一回、各油圧シリンダの位置、速度お よび加速度を決定することが好ましい。制御ループは一般にミリ秒（ｍｓ）、例 えば２０ｍ５で測定される。

各検出装置は、同時にスタートする。スロープインタセプト状態が検出されたら 、制御器は適切な計数器を読み取る。各サイクル後、制御器は各油圧シリンダの 位置、速度、および加速度を計算し、データをメモリに格納する。

受信部は、油圧シリンダ内の電磁波信号を受信する比較手段２１６を含んでいる 。比較手段２１６はＲＥＳＥＴ　信号を受け取り、ＲＥＳＥＴ　信号が存在して ない場合に、油圧シリンダの共振周波数を検出したら、それに応じて周波数ロッ ク信号を発生する手段を含んでいる。これにより、油圧シリンダの共振周波数を 誤って検出する可能性が除かれる。

図３の第１演算増幅器３２６は検出信号としきい値信号を比較する。第１演算増 幅器は、正入力端子の信号カルきい値（負入力端子の信号）より大きいとき、共 振周波数を検出する。

ＲＢＳＥＴの間は、検出器のダイオード３２０．３２１に検出信号は存在しない 。

自動ゼロ手段３８８は、第１演算増幅器３２６の正入力端子の電圧を２■に調整 し、第１演算増幅器３２６の電圧入力をｌ■に調整する作用をする。これによっ て、ダイオードのバイアス電圧や温度変動に関係な（、自動的に非検出信号ベー スライン電圧が設定されるので、付随する直流誤差が避けられる。自動ゼロ手段 ３８８は、検出装置がダイオードのバイアス電圧よりはるかに小さい検出電圧で 動作することを可能にする。

本発明のその他の特徴、目的、および利点は、添付図面、発明の詳細な説明およ び特許請求の範囲を熟読すれば理解できるであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．油圧シリンダ（１０８）のハウジング（１１０）の中で移動可能なピストン （１０４）およびピストンロッド（１０６）の位置を検出する装置（１０２）で あって、 周波数が所定の最小値と最大値の間で変化する電磁信号を発生し、前記電磁信号 を油圧シリンダ（１０８）内へ送信する手段（１１４）、前記油圧シリンダ（１ ０８）内の電磁波信号を検出し、それに応じて増幅された信号を発生する手段（ ２１２）、 リセット状態を表すリセット信号と前記増幅された信号を受け取り、前記増幅さ れた信号と所定の定数とを比較し、それに応じて、前記リセット信号がない場合 には周波数ロック信号を発生する比較手段（２１６）、および前記周波数ロック 信号を受け取り、それに応じて前記ピストン（１０４）とピストンロッド（１０ ６）の位置を決定する手段（１１８）、から成ることを特徴とする装置（１０２ ）。 ２．前記ピストン（１０４）、前記ピストンロッド（１０６）、および前記ハウ ジング（１１０）が可変長同軸空洞（１１２）を形成しており、前記同軸空洞（ １１２）の中に送信される電磁信号がＴＥＭ波であることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の装置（１０２）。 ３．前記位置決定手段（１１８）が同軸空洞（１１２）の共振周波数を決定する 手段を含んでおり、前記ピストン（１０４）とピストンロッド（１０６）の位置 が共振周波数の関数として決定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の装置（１０２）。 ４．前記比較手段（２１６）が電磁波信号の振幅を検出し、それに応じて検出信 号を発生する手段を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置 （１０２）。 ５．前記比較手段（２１６）が演算増幅器（３２６）を含んでおり、前記演算増 幅器（３２６）の正入力端子に前記周波数ロック信号発生手段（３８８）が接続 されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置（１０２）。 ６．前記比較手段（２１６）が抵抗器（３７０）を介して前記演算増幅器（３２ ６）の正入力端子に接続された演算増幅器（３６４）を含んでいることを特徴と する請求の範囲第５項に記載の装置（１０２）。 ７．前記周波数ロック信号発生手段（３８８）は、演算増幅器（３６４）、 前記演算増幅器（３６４）の負入力端子に接続され、前記リセット信号を受け取 るようになっているスイッチ（３６２）、前記演算増幅器（３６４）の負入力端 子と出力端子に間に接続されたキャパシタ（３６８）、 を含み、前記演算増幅器（３６４）の出力端子が前記比較手段（２１６）に接続 されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置（１０２）。 ８．前記比較手段（２１６）が演算増幅器（３２６）を含んでおり、前記演算増 幅器（３６４）の出力端子が抵抗器（３７０）を介して演算増幅器（３２６）の 正入力端子に接続されていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の装置（ １０２）。 ９．前記比較手段（２１６）がその感度を向上させるため倍電圧整流手段を含ん でいることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の装置（１０２）。 １０．前記倍電圧整流手段が第１および第２ダイオード（３２０，３２１）を含 んでおり、第１ダイオード（３２０）の陰極が第２ダイオードの陽極に接続され ていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置（１０２）。 １１．前記第１および第２ダイオード（３２０，３２１）はショットキー障壁ダ イオードであることを特徴とする請求の範囲第１０項にに記載の装置（１０２） 。 １２．油圧シリンダ（１０８）のハウジング（１１０）の中で移動可能なピスト ン（１０４）およびピストンロッド（１０６）の位置を検出する装置（１０２） であって、 周波数が所定の最小値と最大値の間で変化する電磁信号を発生し、前記電磁信号 を油圧シリンダ（１０８）の中に送信する手段（１１４）、前記油圧シリンダ（ １０８）内の電磁波信号を検出し、それに応じて増幅された信号を発生し、前記 増幅された信号を受け取り、前記増幅された信号の振幅を検出し、それに応じて 検出信号を発生する手段（２１２）、リセット状態を表すリセット信号を受け取 り、前記検出信号を受け取り、前記検出信号と所定の定数とを比較し、それに応 じて、前記リセット信号がない場合には周波数ロック信号を発生する手段（２１ ６）、および前記周波数ロック信号を受け取り、それに応じて前記同軸空洞（１ １２）の共振周波数を決定し、前記共振周波数の関数として前記ピストン（１０ ４）とピストンロッド（１０６）の位置を決定する手段（１１８）、から成るこ とを特徴とする装置（１０２）。