JPH067288Y2 - アブソリュート直線位置検出装置 - Google Patents
アブソリュート直線位置検出装置Info
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- JPH067288Y2 JPH067288Y2 JP1985059715U JP5971585U JPH067288Y2 JP H067288 Y2 JPH067288 Y2 JP H067288Y2 JP 1985059715 U JP1985059715 U JP 1985059715U JP 5971585 U JP5971585 U JP 5971585U JP H067288 Y2 JPH067288 Y2 JP H067288Y2
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、アブソリュートで検出し得る範囲を拡大し
たアブソリュート直線位置検出装置に関する。
たアブソリュート直線位置検出装置に関する。
〔従来の技術〕 検出対象の機械的直線位置を広範囲にわたりアブソリュ
ートで検出できるようにしたアブソリュート直線位置検
出装置には、本出願人による現在出願中のものとして特
開昭５９−７９１１４号に開示されたものがある。すな
わちこの直線位置検出装置には、機械的直線位置の変化
に対して所定の周期で電気的出力信号を発生する複数の
検出器が設けられ、これらの各検出器の１周期が夫々異
なる機械的変位量に対応するようにされている。その結
果、検出対象たる直線位置に関して各検出器の出力信号
の値に所定のずれが生じ、このずれを演算することによ
り検出対象の原点に対する前記検出器の中の所定の１つ
の出力信号の周期数が求まり、この周期数の整数部と該
検出器の現出力信号（１周期内の値）との組合せによ
り、検出対象のアブソリュート位置が特定されるように
なっている。
ートで検出できるようにしたアブソリュート直線位置検
出装置には、本出願人による現在出願中のものとして特
開昭５９−７９１１４号に開示されたものがある。すな
わちこの直線位置検出装置には、機械的直線位置の変化
に対して所定の周期で電気的出力信号を発生する複数の
検出器が設けられ、これらの各検出器の１周期が夫々異
なる機械的変位量に対応するようにされている。その結
果、検出対象たる直線位置に関して各検出器の出力信号
の値に所定のずれが生じ、このずれを演算することによ
り検出対象の原点に対する前記検出器の中の所定の１つ
の出力信号の周期数が求まり、この周期数の整数部と該
検出器の現出力信号（１周期内の値）との組合せによ
り、検出対象のアブソリュート位置が特定されるように
なっている。
ところでこの従来の直線位置検出装置では、夫々異なる
所定の機械的変位量に対応する周期で出力信号を発生す
る特定の検出部を用いて検出し得る最大アブソリュート
検出範囲が、検出対象の機械的直線位置の最大変位量よ
りも小さいときは、更に異なる所定の機械的変位量に対
応した周期で出力信号を発生する検出器を増設すること
により、最大アブソリュート検出範囲を拡大しなければ
ならない。
所定の機械的変位量に対応する周期で出力信号を発生す
る特定の検出部を用いて検出し得る最大アブソリュート
検出範囲が、検出対象の機械的直線位置の最大変位量よ
りも小さいときは、更に異なる所定の機械的変位量に対
応した周期で出力信号を発生する検出器を増設すること
により、最大アブソリュート検出範囲を拡大しなければ
ならない。
検出対象の機械的直線位置の最大変位量が、このように
して拡大された検出範囲に十分匹敵するものである場
合、すなわち拡大された検出範囲の相当の部分を用いて
検出対象のアブソリュート直線位置の特定が行なわれる
場合には、こうした方法は確かに効率的であり、効果的
である。しかし、従来の直線位置検出装置では検出器を
１個増設する毎に通常は検出範囲が大幅に（例えば数十
倍に）拡大されるので、こうした方法によれば、検出対
象の最大変位量をはるかに超える検出範囲を持つ装置を
用いて検出処理を行なうという結果をしばしば招いてし
まうことになる。一例を示せば、検出対象の最大変位量
がもとの特定の検出部を用いた際の最大アブソリュート
検出範囲の僅か２倍弱に過ぎないような場合がこれに該
当する。その上、検出範囲を結果としてこのように不必
要に大幅に拡大させるために増設される個々の検出器
は、決して簡易で安価なものではない。従って従来の直
線位置検出装置では、装置の機能に無駄が生じ、検査処
理の経済性が損なわれることを避けることができないと
いう問題があった。
して拡大された検出範囲に十分匹敵するものである場
合、すなわち拡大された検出範囲の相当の部分を用いて
検出対象のアブソリュート直線位置の特定が行なわれる
場合には、こうした方法は確かに効率的であり、効果的
である。しかし、従来の直線位置検出装置では検出器を
１個増設する毎に通常は検出範囲が大幅に（例えば数十
倍に）拡大されるので、こうした方法によれば、検出対
象の最大変位量をはるかに超える検出範囲を持つ装置を
用いて検出処理を行なうという結果をしばしば招いてし
まうことになる。一例を示せば、検出対象の最大変位量
がもとの特定の検出部を用いた際の最大アブソリュート
検出範囲の僅か２倍弱に過ぎないような場合がこれに該
当する。その上、検出範囲を結果としてこのように不必
要に大幅に拡大させるために増設される個々の検出器
は、決して簡易で安価なものではない。従って従来の直
線位置検出装置では、装置の機能に無駄が生じ、検査処
理の経済性が損なわれることを避けることができないと
いう問題があった。
この考案は上述の点に鑑みてなされたもので、より経済
的に検出範囲を拡大できるようにしたアブソリュート直
線位置検出装置を提供しようとするものである。
的に検出範囲を拡大できるようにしたアブソリュート直
線位置検出装置を提供しようとするものである。
この考案に係るアブソリュート直線位置検出装置は、検
出対象の機械的直線変位に関して夫々異なる機械的変位
量に対応する所定の周期で電気的出力信号を発生する複
数のアブソリュート検出器からなる第１の検出部と、前
記第１の検出部における各検出器間の前記周期の相違な
らびに該各検出部の前記出力信号を利用して、前記検出
器の所定の１つに関して前記検出対象の原点から現位置
までの周期数を求める演算手段と、を具え、前記演算手
段により求められた周期数の整数部と前記所定の検出器
の出力信号との組合せによりアブソリュート位置を特定
するようにしたアブソリュート直線位置検出装置におい
て、前記演算手段で求めることが可能な前記周期数の最
大値に対応する機械的変位量を１単位として、該周期数
の桁上げを示す信号を、前記検出対象の現位置に対応し
て発生する第２の検出部を具備してなり、かつ、前記第
１の検出部における各検出器は、検出対象の直線位置に
応じて基準交流信号を位相シフトした出力を生じる位相
シフト型センサと、このセンサの出力信号と前記基準交
流信号との位相ずれを測定する回路とを含んでおり、か
つ、前記第２の検出部は、前記基準交流信号により励磁
される誘導型センサを含んでいることを特徴とするもの
である。
出対象の機械的直線変位に関して夫々異なる機械的変位
量に対応する所定の周期で電気的出力信号を発生する複
数のアブソリュート検出器からなる第１の検出部と、前
記第１の検出部における各検出器間の前記周期の相違な
らびに該各検出部の前記出力信号を利用して、前記検出
器の所定の１つに関して前記検出対象の原点から現位置
までの周期数を求める演算手段と、を具え、前記演算手
段により求められた周期数の整数部と前記所定の検出器
の出力信号との組合せによりアブソリュート位置を特定
するようにしたアブソリュート直線位置検出装置におい
て、前記演算手段で求めることが可能な前記周期数の最
大値に対応する機械的変位量を１単位として、該周期数
の桁上げを示す信号を、前記検出対象の現位置に対応し
て発生する第２の検出部を具備してなり、かつ、前記第
１の検出部における各検出器は、検出対象の直線位置に
応じて基準交流信号を位相シフトした出力を生じる位相
シフト型センサと、このセンサの出力信号と前記基準交
流信号との位相ずれを測定する回路とを含んでおり、か
つ、前記第２の検出部は、前記基準交流信号により励磁
される誘導型センサを含んでいることを特徴とするもの
である。
検出対象の機械的変位量が、従来の直線位置検出装置の
最大アブソリュート検出範囲（すなわち従来の直線位置
検出装置により求めることが可能な周期数の最大値に対
応する機械的変位量）を超えないときと、該範囲を超え
たときとでは、第２の検出部からは夫々異なる値の信号
が発生し、これによってこの周期数の桁上げが示され
る。従って、従来の直線位置検出装置によって求められ
た検出対象のアブソリュート直線位置データに、第２の
検出部のこの信号を組合せることにより、従来の検出可
能範囲を超える所定の範囲にわたって検出対象の機械的
直線位置をアブソリュートに特定することができる。特
に、この考案においては、第１の検出部は複数のアブソ
リュート検出器を具備しており、これらのアブソリュー
ト検出器の検出信号に基づく演算手段における演算によ
り、拡大したアブソリュート検出可能範囲で、精度のよ
いアブソリュート位置検出が行える、という特徴を有す
ると共に、この第１の検出部に対して、第２の検出部が
付加されており、この第２の検出部は、前記演算手段で
求めることが可能な前記周期数の最大値に対応する機械
的変位量を１単位として、該周期数の桁上げを示す信号
を発生するものであり、第１の検出部におけるアブソリ
ュート検出器とは異なり、極めて簡単な構成からなるも
のであることを特徴としているものである。これによっ
て、極めて簡単な構成によってアブソリュート位置検出
可能範囲を拡大することができる、という効果を奏する
ものである。
最大アブソリュート検出範囲（すなわち従来の直線位置
検出装置により求めることが可能な周期数の最大値に対
応する機械的変位量）を超えないときと、該範囲を超え
たときとでは、第２の検出部からは夫々異なる値の信号
が発生し、これによってこの周期数の桁上げが示され
る。従って、従来の直線位置検出装置によって求められ
た検出対象のアブソリュート直線位置データに、第２の
検出部のこの信号を組合せることにより、従来の検出可
能範囲を超える所定の範囲にわたって検出対象の機械的
直線位置をアブソリュートに特定することができる。特
に、この考案においては、第１の検出部は複数のアブソ
リュート検出器を具備しており、これらのアブソリュー
ト検出器の検出信号に基づく演算手段における演算によ
り、拡大したアブソリュート検出可能範囲で、精度のよ
いアブソリュート位置検出が行える、という特徴を有す
ると共に、この第１の検出部に対して、第２の検出部が
付加されており、この第２の検出部は、前記演算手段で
求めることが可能な前記周期数の最大値に対応する機械
的変位量を１単位として、該周期数の桁上げを示す信号
を発生するものであり、第１の検出部におけるアブソリ
ュート検出器とは異なり、極めて簡単な構成からなるも
のであることを特徴としているものである。これによっ
て、極めて簡単な構成によってアブソリュート位置検出
可能範囲を拡大することができる、という効果を奏する
ものである。
また、特に、この考案によれば、第２の検出部では、第
１の検出部で使用される基準交流信号と同じ基準交流信
号を使用して、誘導型センサを励磁するように構成され
ているので、第１及び第２の検出部間で基準交流信号の
共用を図ることができ、それによって構成を簡単化する
ことができる、という効果を奏する。
１の検出部で使用される基準交流信号と同じ基準交流信
号を使用して、誘導型センサを励磁するように構成され
ているので、第１及び第２の検出部間で基準交流信号の
共用を図ることができ、それによって構成を簡単化する
ことができる、という効果を奏する。
以下、添付図面を参照しながらこの考案の一実施例を詳
細に説明しよう。
細に説明しよう。
最も単純な例として、第１の検出部が２個のリニアセン
サから成り、第２の検出部が１個のリニアセンサから成
る例につき第１図を参照して原理的に説明する。機械的
直線変位に対して所定の周期で電気的出力信号を発生す
るリニアセンサＳ１，Ｓ２としては、例えば実開昭５８
−１３６７１８号明細書に示されたような複数のコアを
所定間隔で設けたものを利用する。一方のセンサＳ１の
出力信号の１周期に相当する検出対象の機械的変位量を
Ｐ1とし、他方のセンサＳ2の出力信号の１周期に相当す
る検出対象の機械的変位量をＰ2とする。この発明で
は、各センサの出力信号の１周期に相当する検出対象の
機械的変位量を夫々異ならせることを特徴としているた
め、Ｐ1≠Ｐ2である。各センサＳ１，Ｓ２は各周期毎の
機械的直線変位Ｐ1，Ｐ2の範囲内ではアブソリュート位
置（１周期内での相対的なアブソリュート位置）検出が
可能である。各センサＳ１，Ｓ２は１周期分の出力信号
として、夫々Ｍなる値を発生するものとする。すなわ
ち、ディジタル型の場合、センサＳ１，Ｓ２は１周期を
Ｍ分割した精度でアブソリュート出力信号を発生する。
サから成り、第２の検出部が１個のリニアセンサから成
る例につき第１図を参照して原理的に説明する。機械的
直線変位に対して所定の周期で電気的出力信号を発生す
るリニアセンサＳ１，Ｓ２としては、例えば実開昭５８
−１３６７１８号明細書に示されたような複数のコアを
所定間隔で設けたものを利用する。一方のセンサＳ１の
出力信号の１周期に相当する検出対象の機械的変位量を
Ｐ1とし、他方のセンサＳ2の出力信号の１周期に相当す
る検出対象の機械的変位量をＰ2とする。この発明で
は、各センサの出力信号の１周期に相当する検出対象の
機械的変位量を夫々異ならせることを特徴としているた
め、Ｐ1≠Ｐ2である。各センサＳ１，Ｓ２は各周期毎の
機械的直線変位Ｐ1，Ｐ2の範囲内ではアブソリュート位
置（１周期内での相対的なアブソリュート位置）検出が
可能である。各センサＳ１，Ｓ２は１周期分の出力信号
として、夫々Ｍなる値を発生するものとする。すなわ
ち、ディジタル型の場合、センサＳ１，Ｓ２は１周期を
Ｍ分割した精度でアブソリュート出力信号を発生する。
つまり、検出対象の機械的変位量がＰ1のときセンサＳ
１はその１周期分の出力信号つまり最大出力Ｍを出力
し、Ｐ2のときセンサＳ２はその１周期分の出力信号つ
まり最大出力Ｍを出力する。検出対象の原点からの機械
的変位量がＰ1もしくはＰ2以上となったとき、センサＳ
１，Ｓ２単独では、それらの出力信号が原点から何周期
目なのかが判からず、アブソリュート位置は検出できな
い。しかし、下記のようにセンサＳ１，Ｓ２の出力信号
を組合せて利用すればアブソリュート位置が判明する。
１はその１周期分の出力信号つまり最大出力Ｍを出力
し、Ｐ2のときセンサＳ２はその１周期分の出力信号つ
まり最大出力Ｍを出力する。検出対象の原点からの機械
的変位量がＰ1もしくはＰ2以上となったとき、センサＳ
１，Ｓ２単独では、それらの出力信号が原点から何周期
目なのかが判からず、アブソリュート位置は検出できな
い。しかし、下記のようにセンサＳ１，Ｓ２の出力信号
を組合せて利用すればアブソリュート位置が判明する。
単位変位量当りのセンサＳ１の検出値はM/P1なる定数で
表わすことができ、同じくセンサＳ２の検出値はM/P2な
る定数で表わすことができる。そこで、検出対象が原点
（原点ではセンサＳ１，Ｓ２の出力が共に０である）か
らＰ1移動したときについて考えると、センサＳ1の出力
はＭであり丁度１周期分である。また、センサＳ2の出
力はM・P1/P2である。従って、検出対象の現位置に対し
てセンサＳ１，Ｓ２から得られる出力信号の値をＤ1，
Ｄ2で表わすと、アブソリュート位置Ｐ1のときはＤ1，
Ｄ2は次のようになる。
表わすことができ、同じくセンサＳ２の検出値はM/P2な
る定数で表わすことができる。そこで、検出対象が原点
（原点ではセンサＳ１，Ｓ２の出力が共に０である）か
らＰ1移動したときについて考えると、センサＳ1の出力
はＭであり丁度１周期分である。また、センサＳ2の出
力はM・P1/P2である。従って、検出対象の現位置に対し
てセンサＳ１，Ｓ２から得られる出力信号の値をＤ1，
Ｄ2で表わすと、アブソリュート位置Ｐ1のときはＤ1，
Ｄ2は次のようになる。
このことより、センサＳ１の１周期分の直線変位Ｐ1に
つき、両センサＳ１，Ｓ２間の出力信号の値は下記の変
化分（定数）に従って順次ずれていくことが明らかであ
る。ここでＤ12＝Ｄ1−Ｄ2とする。
つき、両センサＳ１，Ｓ２間の出力信号の値は下記の変
化分（定数）に従って順次ずれていくことが明らかであ
る。ここでＤ12＝Ｄ1−Ｄ2とする。
従って、演算装置ＣＯＭにおいて、検出対象の現位置に
対応する各センサＳ１，Ｓ２の出力の差「Ｄ12＝Ｄ1−
Ｄ2」を求め、これを上記(2)式の定数によって下記のよ
うに割算すれば、センサＳ１の現出力信号Ｄ1が原点か
ら数えて何周期目（Cx）のものであるのかということが
判明する。
対応する各センサＳ１，Ｓ２の出力の差「Ｄ12＝Ｄ1−
Ｄ2」を求め、これを上記(2)式の定数によって下記のよ
うに割算すれば、センサＳ１の現出力信号Ｄ1が原点か
ら数えて何周期目（Cx）のものであるのかということが
判明する。
ところで各センサＳ１，Ｓ２の出力の差Ｄ12は、センサ
Ｓ１の出力が最大出力Ｍであり且つセンサＳ２の出力が
０であるとき最大になり、このときＤ12は Ｄ12＝Ｍ−０＝Ｍとなる。
Ｓ１の出力が最大出力Ｍであり且つセンサＳ２の出力が
０であるとき最大になり、このときＤ12は Ｄ12＝Ｍ−０＝Ｍとなる。
従って、上記(3)式において周期数Cxのとり得る最大値
ＣXMAXは であり、 このＣXMAXとセンサＳ１の１周期分の機械的変位量Ｐ1
との積ＸMAXは この(4)式が２個のセンサＳ１，Ｓ２を用いたときの最
大アブソリュート検出可能範囲を示している。
ＣXMAXは であり、 このＣXMAXとセンサＳ１の１周期分の機械的変位量Ｐ1
との積ＸMAXは この(4)式が２個のセンサＳ１，Ｓ２を用いたときの最
大アブソリュート検出可能範囲を示している。
他方センサＳ３は、検出対象の機械的直線変位に関し、
上記(4)式に示される範囲毎に異なるレベルの電気的出
力信号Ｄ3を交互に発生するものである。すなわちセン
サＳ３は、検出対象の原点からの機械的変位量がP1・P2/
P2-P1以内であるとき出力信号Ｄ3として例えば信号
“０”を発生し、この機械的変位量がP1・P2/P2-P1を超
え且つ 以内であるとき出力信号Ｄ3として例えば信号“１”を
発生する。
上記(4)式に示される範囲毎に異なるレベルの電気的出
力信号Ｄ3を交互に発生するものである。すなわちセン
サＳ３は、検出対象の原点からの機械的変位量がP1・P2/
P2-P1以内であるとき出力信号Ｄ3として例えば信号
“０”を発生し、この機械的変位量がP1・P2/P2-P1を超
え且つ 以内であるとき出力信号Ｄ3として例えば信号“１”を
発生する。
従って、上記(3)式の周期数Cxの整数部とセンサＳ１の
出力信号Ｄ1とを組合せて求められる検出対象のアブソ
リュート直線位置データC(X)に、このセンサＳ３の出力
信号Ｄ3の値を組合せることにより（すなわち、C(X)の
値が距離P1・P2/P2-P1を１サイクルとして一巡したとき
の桁上げを示す信号として信号Ｄ3の値を用いる）２個
のセンサＳ１，Ｓ２のみを用いたときの２倍の範囲 にわたって検出対象の直線位置をアブソリュートで特定
することが可能になる。
出力信号Ｄ1とを組合せて求められる検出対象のアブソ
リュート直線位置データC(X)に、このセンサＳ３の出力
信号Ｄ3の値を組合せることにより（すなわち、C(X)の
値が距離P1・P2/P2-P1を１サイクルとして一巡したとき
の桁上げを示す信号として信号Ｄ3の値を用いる）２個
のセンサＳ１，Ｓ２のみを用いたときの２倍の範囲 にわたって検出対象の直線位置をアブソリュートで特定
することが可能になる。
位相シフト型直線位置検出器によってセンサS1，Ｓ２を
構成した一例を第２図に示す。まず、センサＳ１につい
て説明すると、センサＳ１は、ケーシング４内に所定の
配置で収納された１次コイル及び２次コイルと、これら
のコイル内に直線移動可能に挿入された長尺のコア部２
−１とを含んでいる。コア部２−１は、軸方向に所定間
隔で配された複数個のコア３−１と、各コア３−１の間
に設けられたスペーサ５−１と、これらコア３−１及び
スペーサ５−１の周囲を蓋ったスリープ６−１とを含ん
でいる。コア３−１は磁性体、スペーサ５−１は空気そ
の他の非磁性体である。このコア部２−１は、検出対象
として外部から与えられる直線運動に応じて直線変位す
る。一例として、各コア３−１は所定長さ「P1/2」（Ｐ
1は任意の数）の円筒形状であり、スペーサ５−１の長
さはコア３−１の長さにほぼ等しい。従って、コア３−
１の配列における１ピッチ分の距離は「Ｐ1」である。
この実施例において、コイルは４つの相で動作するよう
に設けられている。これらの相を便宜上Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
なる符号を用いて区別する。コア３−１の位置に応じて
各相Ａ〜Ｄに生じるリラクタンスが９０度づつずれるよ
うになっており、例えばＡ相をコサイン相とすると、Ｂ
相はサイン相、Ｃ相はマイナスコサイン相、Ｄ相はマイ
ナスサイン相、となるようになっている。
構成した一例を第２図に示す。まず、センサＳ１につい
て説明すると、センサＳ１は、ケーシング４内に所定の
配置で収納された１次コイル及び２次コイルと、これら
のコイル内に直線移動可能に挿入された長尺のコア部２
−１とを含んでいる。コア部２−１は、軸方向に所定間
隔で配された複数個のコア３−１と、各コア３−１の間
に設けられたスペーサ５−１と、これらコア３−１及び
スペーサ５−１の周囲を蓋ったスリープ６−１とを含ん
でいる。コア３−１は磁性体、スペーサ５−１は空気そ
の他の非磁性体である。このコア部２−１は、検出対象
として外部から与えられる直線運動に応じて直線変位す
る。一例として、各コア３−１は所定長さ「P1/2」（Ｐ
1は任意の数）の円筒形状であり、スペーサ５−１の長
さはコア３−１の長さにほぼ等しい。従って、コア３−
１の配列における１ピッチ分の距離は「Ｐ1」である。
この実施例において、コイルは４つの相で動作するよう
に設けられている。これらの相を便宜上Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
なる符号を用いて区別する。コア３−１の位置に応じて
各相Ａ〜Ｄに生じるリラクタンスが９０度づつずれるよ
うになっており、例えばＡ相をコサイン相とすると、Ｂ
相はサイン相、Ｃ相はマイナスコサイン相、Ｄ相はマイ
ナスサイン相、となるようになっている。
第２図においては、各相Ａ〜Ｄ毎に個別に１次コイル
７，８，９，１０及び２次コイル１１，１２，１３，１
４が設けられている。各相Ａ〜Ｄの２次コイル１１〜１
４は各々に対応する１次コイル７〜１０の外側に夫々巻
かれている。各コイルの長さはコア３−１の長さにほぼ
等しく、「P1/2」である。第２図の例では、Ａ相のコイ
ル７，１１とＣ相のコイル９，１３とが隣合って設けら
れており、Ｂ相のコイル８，１２とＤ相のコイル１０，
１４も隣合って設けられている。また、Ａ相とＢ相また
はＣ相とＤ相のコイルの間隔は （ｎは任意の自然数）である。
７，８，９，１０及び２次コイル１１，１２，１３，１
４が設けられている。各相Ａ〜Ｄの２次コイル１１〜１
４は各々に対応する１次コイル７〜１０の外側に夫々巻
かれている。各コイルの長さはコア３−１の長さにほぼ
等しく、「P1/2」である。第２図の例では、Ａ相のコイ
ル７，１１とＣ相のコイル９，１３とが隣合って設けら
れており、Ｂ相のコイル８，１２とＤ相のコイル１０，
１４も隣合って設けられている。また、Ａ相とＢ相また
はＣ相とＤ相のコイルの間隔は （ｎは任意の自然数）である。
また、センサ１における各相Ａ〜Ｄのコイルの配置は第
１図に示すものに限定されない。すなわち、コア部２−
１の直線変位に応じて各相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリ
ラクタンスが変化し、しかもそのリラクタンス変化の位
相は各相毎に９０度づつずれる（従ってＡ相とＣ相とで
は１８０度ずれ、Ｂ相とＤ相とでも１８０度ずれる）よ
うになっているため、そのようなリラクタンス変化をも
たらすものでありさえすればよい。
１図に示すものに限定されない。すなわち、コア部２−
１の直線変位に応じて各相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリ
ラクタンスが変化し、しかもそのリラクタンス変化の位
相は各相毎に９０度づつずれる（従ってＡ相とＣ相とで
は１８０度ずれ、Ｂ相とＤ相とでも１８０度ずれる）よ
うになっているため、そのようなリラクタンス変化をも
たらすものでありさえすればよい。
第２図における１次コイル７〜１０及び２次コイル１１
〜１４の結線形式は例えば第３図のようにする。第３図
は、Ａ相とＣ相の１次コイル７及び９を正弦信号sinωt
によって互いに逆相で励磁し、２次コイル１１及び１３
の出力を同相で加算するようにした結線形式を示すもの
である。Ｂ相とＤ相も上述と同様に、１次コイル８，１
０を余弦信号cosωtで逆相励磁し、２次コイル１２，１
４の出力を同相加算する。
〜１４の結線形式は例えば第３図のようにする。第３図
は、Ａ相とＣ相の１次コイル７及び９を正弦信号sinωt
によって互いに逆相で励磁し、２次コイル１１及び１３
の出力を同相で加算するようにした結線形式を示すもの
である。Ｂ相とＤ相も上述と同様に、１次コイル８，１
０を余弦信号cosωtで逆相励磁し、２次コイル１２，１
４の出力を同相加算する。
第３図の結線形式は要するに次のように表現できる。す
なわち、リラクタンス変化が１８０度ずれた２つの相
（ＡとＣあるいはＢとＤ）を互いに逆相で動作させ、か
つ、リラクタンス変化が９０度ずれた２つの対（ＡとＣ
の対とＢとＤの対）の一方を正弦信号sinωtによって励
磁し、他方を余弦信号cosωtによって励磁する。換言す
れば、２つの対（ＡとＣの対及びＢとＤの対）は、その
リラクタンス変化の位相が９０度ずれた２つの差動トラ
ンスと同じものであり、そのリラクタンス変化の位相ず
れに応じた電気的位相ずれを有する２種類の交流信号
（sinωt，cosωt）によって各々を個別に励磁するので
ある。Ａ，Ｃ相の対とＢ，Ｄ相の対の２次コイル出力を
加算したものがセンサＳ１の２次側出力信号Ｙ1とな
る。この出力信号Ｙ1は、コア部２−１の直線位置に応
じた位相角φ1だけ基準交流信号（sinωtまたはcosω
t）を位相シフトしたものとなる。その理由は、各相Ａ
〜Ｄのリラクタンスが９０度づつずれており、かつ一方
の対（Ａ，Ｃ）と他方の対（Ｂ，Ｄ）の励磁信号の電気
的位相が９０度ずれているためである。この点を略式で
示すと次の通りである。
なわち、リラクタンス変化が１８０度ずれた２つの相
（ＡとＣあるいはＢとＤ）を互いに逆相で動作させ、か
つ、リラクタンス変化が９０度ずれた２つの対（ＡとＣ
の対とＢとＤの対）の一方を正弦信号sinωtによって励
磁し、他方を余弦信号cosωtによって励磁する。換言す
れば、２つの対（ＡとＣの対及びＢとＤの対）は、その
リラクタンス変化の位相が９０度ずれた２つの差動トラ
ンスと同じものであり、そのリラクタンス変化の位相ず
れに応じた電気的位相ずれを有する２種類の交流信号
（sinωt，cosωt）によって各々を個別に励磁するので
ある。Ａ，Ｃ相の対とＢ，Ｄ相の対の２次コイル出力を
加算したものがセンサＳ１の２次側出力信号Ｙ1とな
る。この出力信号Ｙ1は、コア部２−１の直線位置に応
じた位相角φ1だけ基準交流信号（sinωtまたはcosω
t）を位相シフトしたものとなる。その理由は、各相Ａ
〜Ｄのリラクタンスが９０度づつずれており、かつ一方
の対（Ａ，Ｃ）と他方の対（Ｂ，Ｄ）の励磁信号の電気
的位相が９０度ずれているためである。この点を略式で
示すと次の通りである。
すなわち、コア部２−１の直線位置に対応する位相をφ
1とすると、直線位置に応じたリラクタンス変化の関数
は、Ａ相がcosφ1、Ｂ相がsinφ1、Ｃ相が−cosφ1、Ｄ
相が−sinφ1なる略式で示すことができる。Ａ相とＣ相
を正弦信号sinωtによって互いに逆相で動作させ、かつ
Ｂ相とＤ相を余弦信号cosωtによって互いに逆相で動作
させ、その結果生じた２次コイル出力を加算的に合成す
るので、出力信号Ｙ1は次のような略式で実質的に表現
することができる。
1とすると、直線位置に応じたリラクタンス変化の関数
は、Ａ相がcosφ1、Ｂ相がsinφ1、Ｃ相が−cosφ1、Ｄ
相が−sinφ1なる略式で示すことができる。Ａ相とＣ相
を正弦信号sinωtによって互いに逆相で動作させ、かつ
Ｂ相とＤ相を余弦信号cosωtによって互いに逆相で動作
させ、その結果生じた２次コイル出力を加算的に合成す
るので、出力信号Ｙ1は次のような略式で実質的に表現
することができる。
Ｙ1＝sinωtcosφ1−（−sinωtcosφ1） ＋cosωtsinφ1−（−cosωtsinφ1） ＝２sinωtcosφ1＋２cosωtsinφ1 ＝２sin（ωt＋φ1） 上記式で便宜的に「２」と示された係数を諸種の条件に
応じて定まる定数Ｋで置換えると、 Ｙ1＝Ｋsin（ωt＋φ1） と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相φ1は
コア部２−１の直線位置ｘに所定の比例係数（または関
数）に従って比例しているので、出力信号Ｙ1における
基準信号sinωt（またはcosωt）からの位相ずれφ1を
測定することにより直線位置ｘを検出することができ
る。ただし、位相ずれ量φ1が全角２πのとき、直線位
置ｘは前述の距離Ｐ1（コア３−１の１ピッチ長）に相
当する。すなわち、信号Ｙ1における電気的位相ずれ量
φ1によれば、距離Ｐ1の範囲内での相対的な直線位置が
検出できるのである。
応じて定まる定数Ｋで置換えると、 Ｙ1＝Ｋsin（ωt＋φ1） と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相φ1は
コア部２−１の直線位置ｘに所定の比例係数（または関
数）に従って比例しているので、出力信号Ｙ1における
基準信号sinωt（またはcosωt）からの位相ずれφ1を
測定することにより直線位置ｘを検出することができ
る。ただし、位相ずれ量φ1が全角２πのとき、直線位
置ｘは前述の距離Ｐ1（コア３−１の１ピッチ長）に相
当する。すなわち、信号Ｙ1における電気的位相ずれ量
φ1によれば、距離Ｐ1の範囲内での相対的な直線位置が
検出できるのである。
センサＳ２はＳ１と同一構成であるが、コア部２−２に
おけるコア３−２及びスペーサ４−２の間隔Ｐ2がＰ1と
は異なっている。センサＳ１とＳ２のコア部２−１，２
−２は連結部材１２で連結され、検出対象の直線変位ｘ
に応じて一緒に直線移動する。そして、コア部２−２の
直線位置ｘに応じた電気的位相ずれφ2を含む交流信号
Ｙ2＝Ｋsin（ωt＋φ2）がセンサＳ２の２次側から得ら
れる。ただし、この位相ずれ量φ2が２πのときの直線
変位ｘはコア３−２の１ピッチ長Ｐ2に相当する。
おけるコア３−２及びスペーサ４−２の間隔Ｐ2がＰ1と
は異なっている。センサＳ１とＳ２のコア部２−１，２
−２は連結部材１２で連結され、検出対象の直線変位ｘ
に応じて一緒に直線移動する。そして、コア部２−２の
直線位置ｘに応じた電気的位相ずれφ2を含む交流信号
Ｙ2＝Ｋsin（ωt＋φ2）がセンサＳ２の２次側から得ら
れる。ただし、この位相ずれ量φ2が２πのときの直線
変位ｘはコア３−２の１ピッチ長Ｐ2に相当する。
両センサＳ１，Ｓ２の２次側出力信号Ｙ1，Ｙ2を第４図
に示すような位相差検出回路３７−１，３７−２に与え
ることにより、各ピッチ長Ｐ1，Ｐ2に対応する機械的直
線変位を１周期とする周期的な電気的出力信号Ｄ1，Ｄ2
を得ることができる。
に示すような位相差検出回路３７−１，３７−２に与え
ることにより、各ピッチ長Ｐ1，Ｐ2に対応する機械的直
線変位を１周期とする周期的な電気的出力信号Ｄ1，Ｄ2
を得ることができる。
第４図において、発振部３２は基準の正弦信号sinωtと
余弦信号cosωtを発生する回路、位相差検出回路３７−
１は上記位相ずれφ1を、３７−２はφ2を夫々測定する
ための回路である。クロック発振器３３から発振された
クロックパルスＣＰがカウンタ３０でカウントされる。
カウンタ３０は例えばモジュロＭであり、そのカウント
値がレジスタ３１に与えられる。カウンタ３０の4/M分
周出力からは、クロックパルスＣＰを4/M分周したパル
スＰｃが取り出され、1/2分周用のフリップフロップ３
４のＣ入力に与えられる。このフリップフロップ３４の
Ｑ出力から出たパルスＰｂがフリップフロップ３５に加
わり、出力から出たパルスＰａがフリップフロップ３
６に加わり、これら３５及び３６の出力がローパスフィ
ルタ２１，２２及び増幅器２３，２４を経由して、余弦
信号cosωtと正弦信号sinωtが得られ、センサＳ１，Ｓ
２に入力される。カウンタ３０におけるＭカウントがこ
れら基準信号cosωt，sinωtの２πラジアン分の位相角
に相当する。すなわち、カウンタ３０の１カウント値は
2π/Mラジアンの位相角を示している。
余弦信号cosωtを発生する回路、位相差検出回路３７−
１は上記位相ずれφ1を、３７−２はφ2を夫々測定する
ための回路である。クロック発振器３３から発振された
クロックパルスＣＰがカウンタ３０でカウントされる。
カウンタ３０は例えばモジュロＭであり、そのカウント
値がレジスタ３１に与えられる。カウンタ３０の4/M分
周出力からは、クロックパルスＣＰを4/M分周したパル
スＰｃが取り出され、1/2分周用のフリップフロップ３
４のＣ入力に与えられる。このフリップフロップ３４の
Ｑ出力から出たパルスＰｂがフリップフロップ３５に加
わり、出力から出たパルスＰａがフリップフロップ３
６に加わり、これら３５及び３６の出力がローパスフィ
ルタ２１，２２及び増幅器２３，２４を経由して、余弦
信号cosωtと正弦信号sinωtが得られ、センサＳ１，Ｓ
２に入力される。カウンタ３０におけるＭカウントがこ
れら基準信号cosωt，sinωtの２πラジアン分の位相角
に相当する。すなわち、カウンタ３０の１カウント値は
2π/Mラジアンの位相角を示している。
回路３７−１において、センサＳ１の出力信号Ｙ1は増
幅器２５を介してコンパレータ２６に加わり、該信号Ｙ
の正・負極性に応じた方形波信号が該コンパレータ２６
から出力される。このコンパレータ２６の出力信号の立
上りに応答して立上り検出回路２８からパルスＴｓが出
力され、このパルスＴｓに応じてカウンタ３０のカウン
ト値をレジスタ３１にロードする。その結果、位相ずれ
φ1に応じたディジタル値Ｄ1がレジスタ３１に取り込ま
れる。
幅器２５を介してコンパレータ２６に加わり、該信号Ｙ
の正・負極性に応じた方形波信号が該コンパレータ２６
から出力される。このコンパレータ２６の出力信号の立
上りに応答して立上り検出回路２８からパルスＴｓが出
力され、このパルスＴｓに応じてカウンタ３０のカウン
ト値をレジスタ３１にロードする。その結果、位相ずれ
φ1に応じたディジタル値Ｄ1がレジスタ３１に取り込ま
れる。
もう一方の回路３７−２も回路３７−１と同一構成であ
り、センサＳ２の２次出力信号Ｙ2を増幅器３８を介し
てコンパレータ３９に入力し、立上り検出回路４０を介
してレジスタ４１を制御し、位相ずれφ2に応じたディ
ジタル値Ｄ1をカウンタ３０からレジスタ４１に取り込
む。尚、位相差検出回路３７−１を１個だけとし、レジ
スタ３１，４１のみ各センサＳ１，Ｓ２に対応して設
け、位相差検出回路を時分割的に利用するようにしても
よい。
り、センサＳ２の２次出力信号Ｙ2を増幅器３８を介し
てコンパレータ３９に入力し、立上り検出回路４０を介
してレジスタ４１を制御し、位相ずれφ2に応じたディ
ジタル値Ｄ1をカウンタ３０からレジスタ４１に取り込
む。尚、位相差検出回路３７−１を１個だけとし、レジ
スタ３１，４１のみ各センサＳ１，Ｓ２に対応して設
け、位相差検出回路を時分割的に利用するようにしても
よい。
以上のようにして求めた両センサＳ１，Ｓ２の出力信号
Ｄ1，Ｄ2を前述の通り演算装置ＣＯＭ（第１図）に供給
し、前記第(3)式に従って演算を行なう。
Ｄ1，Ｄ2を前述の通り演算装置ＣＯＭ（第１図）に供給
し、前記第(3)式に従って演算を行なう。
次に、センサＳ３の具体的構成の一例を再び第２図を参
照して説明する。センサＳ３は、センサＳ１，Ｓ２の１
次コイル及び２次コイルと同様にケーシング４内に収納
された１組の１次コイル42及び２次コイル４３と、これ
らのコイル４２，43内に直線移動可能に挿入された長尺
のコア部２−３とを含んでいる。コア部２−３もやはり
連結部材１２でセンサＳ１，Ｓ２のコア部２−１，２−
２と連結されており、検出対象の直線変位Ｘに応じてコ
ア部２−１，２−２と一諸に直線移動する。このコア部
２−３は、軸方向に長さP1・P2/P2-P1の範囲（すなわち
前記(4)式に示される範囲）にわたって設けられたスペ
ーサ５−３と、該スペーサ５−３に隣接して同じく軸方
向に長さP1・P2/P2-P1の範囲にわたって設けられたコア
３−３と、これらスペーサ５−３及びコア３−３の周囲
を蓋ったスリープ６−３とを含んでいる。スペーサ５−
３は空気その他の非磁性体、コア３−３は磁性体であ
る。スペーサ５−３の端部及びコア３−３の端部は、セ
ンサＳ１のコア２−１の端部とセンサＳ２のコア２−２
の端部との軸方向上の位置が揃っている箇所でやはりこ
れらのコア２−１，２−２の端部と軸方向上の位置が夫
々揃えられている。図において、Ｅ，Ｅ線と各コア部２
−１，２−２，２−３の一端が一致している部分、及び
Ｆ，Ｆ線と各コア部２−１，２−２，２−３の一端が一
致している部分が、夫々その箇所を示している。
照して説明する。センサＳ３は、センサＳ１，Ｓ２の１
次コイル及び２次コイルと同様にケーシング４内に収納
された１組の１次コイル42及び２次コイル４３と、これ
らのコイル４２，43内に直線移動可能に挿入された長尺
のコア部２−３とを含んでいる。コア部２−３もやはり
連結部材１２でセンサＳ１，Ｓ２のコア部２−１，２−
２と連結されており、検出対象の直線変位Ｘに応じてコ
ア部２−１，２−２と一諸に直線移動する。このコア部
２−３は、軸方向に長さP1・P2/P2-P1の範囲（すなわち
前記(4)式に示される範囲）にわたって設けられたスペ
ーサ５−３と、該スペーサ５−３に隣接して同じく軸方
向に長さP1・P2/P2-P1の範囲にわたって設けられたコア
３−３と、これらスペーサ５−３及びコア３−３の周囲
を蓋ったスリープ６−３とを含んでいる。スペーサ５−
３は空気その他の非磁性体、コア３−３は磁性体であ
る。スペーサ５−３の端部及びコア３−３の端部は、セ
ンサＳ１のコア２−１の端部とセンサＳ２のコア２−２
の端部との軸方向上の位置が揃っている箇所でやはりこ
れらのコア２−１，２−２の端部と軸方向上の位置が夫
々揃えられている。図において、Ｅ，Ｅ線と各コア部２
−１，２−２，２−３の一端が一致している部分、及び
Ｆ，Ｆ線と各コア部２−１，２−２，２−３の一端が一
致している部分が、夫々その箇所を示している。
Ｅ，Ｆ間の距離がP1・P2/P2-P1であることはいうまでも
ない。
ない。
センサＳ３の２次コイル４３は１次コイル４２の外側に
巻かれている。コイル４２，４３の端部は、センサＳ
１，Ｓ２のＡ相のコイルの端部と軸方向上の位置が揃え
られており、図におけるＧ，Ｇ線に一致する位置がこれ
を示している。検出対象が原点に位置してその直線変位
Ｘが０であるときには、上述のＥ，Ｅ線と一致している
コア部２−１，２−２，２−３上の部分がこのＧ，Ｇ線
上に位置するような状態で、各コア部２−１，２−２，
２−３がこれらのコイルに挿入されることになる（但し
このときＦ，Ｆ線と一致しているコア部２−１，２−
２，２−３上の部分がＧ，Ｇ線上に位置するようにして
もよい）。
巻かれている。コイル４２，４３の端部は、センサＳ
１，Ｓ２のＡ相のコイルの端部と軸方向上の位置が揃え
られており、図におけるＧ，Ｇ線に一致する位置がこれ
を示している。検出対象が原点に位置してその直線変位
Ｘが０であるときには、上述のＥ，Ｅ線と一致している
コア部２−１，２−２，２−３上の部分がこのＧ，Ｇ線
上に位置するような状態で、各コア部２−１，２−２，
２−３がこれらのコイルに挿入されることになる（但し
このときＦ，Ｆ線と一致しているコア部２−１，２−
２，２−３上の部分がＧ，Ｇ線上に位置するようにして
もよい）。
センサＳ３には、例えば第４図の発振部３２から発生す
る正弦信号sinωt又は余弦信号cosωtのうちのいずれか
が与えられ、この信号により１次コイル４２が励磁され
る（第４図では余弦信号cosωtをセンサＳ３に与えるよ
うに示している）。しかし、発振部３２以外の適宜の回
路から発生する交流信号又は直流信号をセンサＳ３に与
えて１次コイル４２を励磁するようにしてもよい。１次
コイル４２が励磁された場合において、コア部２−３の
うちのスペーサ５−３の部分がコイル４２，４３に挿入
されているとき、２次コイル４３からは、相対的に大き
なリラクタンスの下で相対的に小さなレベルＬ1を持つ
出力信号Ｙ3が誘起される。他方この場合においてコア
３−３の部分がコイル４２，４３に挿入されていると
き、２次コイル４３からは、相対的に小さなリラクタン
スの下で相対的に大きなレベルＬ2を持つ出力信号Ｙ3が
誘起される。これにより２次コイル４３からは、１次コ
イル４２により囲まれた空間をスペーサ５−３の全域が
通過してコア部２−３の直線位置ＸがP1・P2/P2-P1だけ
変化する間レベルＬ1の信号Ｙ3が出力され、またこれに
隣接するコア３−３の全域が前記空間を通過してコア部
２−３の直線位置Ｘが更にP1・P2/P2-P1だけ変化する間
レベルＬ2の信号Ｙ3が出力されることになる。
る正弦信号sinωt又は余弦信号cosωtのうちのいずれか
が与えられ、この信号により１次コイル４２が励磁され
る（第４図では余弦信号cosωtをセンサＳ３に与えるよ
うに示している）。しかし、発振部３２以外の適宜の回
路から発生する交流信号又は直流信号をセンサＳ３に与
えて１次コイル４２を励磁するようにしてもよい。１次
コイル４２が励磁された場合において、コア部２−３の
うちのスペーサ５−３の部分がコイル４２，４３に挿入
されているとき、２次コイル４３からは、相対的に大き
なリラクタンスの下で相対的に小さなレベルＬ1を持つ
出力信号Ｙ3が誘起される。他方この場合においてコア
３−３の部分がコイル４２，４３に挿入されていると
き、２次コイル４３からは、相対的に小さなリラクタン
スの下で相対的に大きなレベルＬ2を持つ出力信号Ｙ3が
誘起される。これにより２次コイル４３からは、１次コ
イル４２により囲まれた空間をスペーサ５−３の全域が
通過してコア部２−３の直線位置ＸがP1・P2/P2-P1だけ
変化する間レベルＬ1の信号Ｙ3が出力され、またこれに
隣接するコア３−３の全域が前記空間を通過してコア部
２−３の直線位置Ｘが更にP1・P2/P2-P1だけ変化する間
レベルＬ2の信号Ｙ3が出力されることになる。
センサＳ３のこの２次コイル４３の出力信号Ｙ3は、第
４図に示すように整流器４４を介してアナログコンパレ
ータ４５に与えられる。アナログコンパレータ４５は例
えば基準電圧レベルＶrefをレベルＬ2とＬ1の間に設定
しており、信号Ｙ3のレベルがＬ1であるとき出力信号Ｄ
3として信号“０”を出力し、信号Ｙ3のレベルがＬ2で
あるとき出力信号Ｄ3として信号“１”を出力する。
４図に示すように整流器４４を介してアナログコンパレ
ータ４５に与えられる。アナログコンパレータ４５は例
えば基準電圧レベルＶrefをレベルＬ2とＬ1の間に設定
しており、信号Ｙ3のレベルがＬ1であるとき出力信号Ｄ
3として信号“０”を出力し、信号Ｙ3のレベルがＬ2で
あるとき出力信号Ｄ3として信号“１”を出力する。
このようにして求められたセンサＳ３の出力信号Ｄ
3が、前述のように演算装置ＣＯＭから出力されたアブ
ソリュート直線位置データC(X)の桁上げを示す信号とし
て用いられることにより、最大アブソリュート検出範囲
の拡大が行なわれることになる。
3が、前述のように演算装置ＣＯＭから出力されたアブ
ソリュート直線位置データC(X)の桁上げを示す信号とし
て用いられることにより、最大アブソリュート検出範囲
の拡大が行なわれることになる。
ところで、以上の記述では検出対象の原点からの機械的
変位量がちょうどP1・P2/P2-P1を超えたとき（すなわち
コア部２−３のスペーサ５−３とコア３−３との境界箇
所が厳密にＧ−Ｇ線上に達したとき）センサ３の出力信
号Ｄ3の値が“０”から“１”に立上がるように示した
が、実際には、スペーサ５−３とコア３−３との境界付
近の箇所がＧ−Ｇ線上を通過する際における１次コイル
４２内空間のリラクタンスの漸減変化に基づく２次コイ
ル４３の出力信号Ｙ3の漸増変化により、検出対象の機
械的変位量が未だP1・P2/P2-P1を超えないときに出力信
号Ｙ3の値がアナログコンパレータ45の基準電圧レベル
Ｖrefを超えて出力信号Ｄ3の値が“１”に立ち上がるこ
とがある。このような場合には、演算装置ＣＯＭから出
力されたアブソリュート直線位置データC(X)の周期の切
換わり箇所と出力信号Ｄ3の立上がり箇所が一致しなく
なり、第５図に示すようにデータC(X)が未だ一周期目の
値をとっているときに信号Ｄ3が“１”に立ち上がって
しまうことになる。従って、信号Ｄ3が立ち上がったと
きのデータC(X)の値をC(X)ａとし、周期の切換わり箇所
におけるデータC(X)の値（すなわちデータC(X)の最大
値）をC(X)bとすると、データC(X)がC(X)aからC(X)bま
での間の値をとる範囲（１周期目における範囲Ｗ1及び
２周期目における範囲Ｗ2）では共に信号Ｄ3が“１”に
なる。このため、これらの範囲Ｗ1，Ｗ2ではデータC(X)
が共にこの信号Ｄ3の“１”により桁上げされてしまう
ので、範囲Ｗ1，Ｗ2では検出対象の直線位置をアブソリ
ュートで特定することが不可能となる事態を生ずる（但
し最大アブソリュート検出範囲を完全にもとの範囲の２
倍に拡大せずに２倍弱に拡大することで足りるのであれ
ば、範囲Ｗ2を検出対象範囲から除外することにより残
りの全範囲において検出対象の直線位置をアブソリュー
トで特定することができるようにする方策をとることは
可能である。
変位量がちょうどP1・P2/P2-P1を超えたとき（すなわち
コア部２−３のスペーサ５−３とコア３−３との境界箇
所が厳密にＧ−Ｇ線上に達したとき）センサ３の出力信
号Ｄ3の値が“０”から“１”に立上がるように示した
が、実際には、スペーサ５−３とコア３−３との境界付
近の箇所がＧ−Ｇ線上を通過する際における１次コイル
４２内空間のリラクタンスの漸減変化に基づく２次コイ
ル４３の出力信号Ｙ3の漸増変化により、検出対象の機
械的変位量が未だP1・P2/P2-P1を超えないときに出力信
号Ｙ3の値がアナログコンパレータ45の基準電圧レベル
Ｖrefを超えて出力信号Ｄ3の値が“１”に立ち上がるこ
とがある。このような場合には、演算装置ＣＯＭから出
力されたアブソリュート直線位置データC(X)の周期の切
換わり箇所と出力信号Ｄ3の立上がり箇所が一致しなく
なり、第５図に示すようにデータC(X)が未だ一周期目の
値をとっているときに信号Ｄ3が“１”に立ち上がって
しまうことになる。従って、信号Ｄ3が立ち上がったと
きのデータC(X)の値をC(X)ａとし、周期の切換わり箇所
におけるデータC(X)の値（すなわちデータC(X)の最大
値）をC(X)bとすると、データC(X)がC(X)aからC(X)bま
での間の値をとる範囲（１周期目における範囲Ｗ1及び
２周期目における範囲Ｗ2）では共に信号Ｄ3が“１”に
なる。このため、これらの範囲Ｗ1，Ｗ2ではデータC(X)
が共にこの信号Ｄ3の“１”により桁上げされてしまう
ので、範囲Ｗ1，Ｗ2では検出対象の直線位置をアブソリ
ュートで特定することが不可能となる事態を生ずる（但
し最大アブソリュート検出範囲を完全にもとの範囲の２
倍に拡大せずに２倍弱に拡大することで足りるのであれ
ば、範囲Ｗ2を検出対象範囲から除外することにより残
りの全範囲において検出対象の直線位置をアブソリュー
トで特定することができるようにする方策をとることは
可能である。
こうした事態を防止し、常に最大アブソリュート検出範
囲を完全にもとの範囲の２倍に拡大するためには（すな
わち検出対象の直線位置が原点からちょうど2P1・P2/P2-
P1だけ変化する間該直線位置をアブソリュートで検出で
きるようにするためには）、例えば第６図に示すよう
に、センサ３のケーシング４内においてコイル４２，４
３から所定距離だけ離隔した位置にコイル４２，４３と
同様にしてもう１個の１次コイル４２′及び２次コイル
４３′を設け、この２次コイル４３′の出力信号Ｙ3′
に基づいて出力信号Ｄ3と同様な出力信号Ｄ3′を求める
ようにするのが好適である（但しコイル４２′，４３′
の位置は、検出対象の原点からの直線変位量がP1・P2/P2
-P1を上回ったとき出力信号Ｄ3′が“０”から“１”に
立ち上がるようにして、決定するものとする）。そうす
れば、センサ３の両出力信号Ｄ3，Ｄ3′を組合せて用い
ることにより、第７図に示すように範囲Ｗ1とＷ2とでこ
れらの組合せの値を異ならしめることができる（“１
０”と“１１”）ので、これに基づき範囲Ｗ1とＷ2とを
区別することができる。従って、これらの信号Ｄ3，
Ｄ3′の組合せ及びC(X)の値に応じて桁上げ信号を形成
することにより、最大アブソリュート検出範囲を完全に
もとの範囲の２倍に拡大することが可能になる。
囲を完全にもとの範囲の２倍に拡大するためには（すな
わち検出対象の直線位置が原点からちょうど2P1・P2/P2-
P1だけ変化する間該直線位置をアブソリュートで検出で
きるようにするためには）、例えば第６図に示すよう
に、センサ３のケーシング４内においてコイル４２，４
３から所定距離だけ離隔した位置にコイル４２，４３と
同様にしてもう１個の１次コイル４２′及び２次コイル
４３′を設け、この２次コイル４３′の出力信号Ｙ3′
に基づいて出力信号Ｄ3と同様な出力信号Ｄ3′を求める
ようにするのが好適である（但しコイル４２′，４３′
の位置は、検出対象の原点からの直線変位量がP1・P2/P2
-P1を上回ったとき出力信号Ｄ3′が“０”から“１”に
立ち上がるようにして、決定するものとする）。そうす
れば、センサ３の両出力信号Ｄ3，Ｄ3′を組合せて用い
ることにより、第７図に示すように範囲Ｗ1とＷ2とでこ
れらの組合せの値を異ならしめることができる（“１
０”と“１１”）ので、これに基づき範囲Ｗ1とＷ2とを
区別することができる。従って、これらの信号Ｄ3，
Ｄ3′の組合せ及びC(X)の値に応じて桁上げ信号を形成
することにより、最大アブソリュート検出範囲を完全に
もとの範囲の２倍に拡大することが可能になる。
尚、この実施例では第１の検出部として２個のセンサＳ
１，Ｓ２を用いたが、もちろん３個以上のセンサを用い
るものであってもよい。
１，Ｓ２を用いたが、もちろん３個以上のセンサを用い
るものであってもよい。
また、この実施例では第２の検出部として１個のセンサ
Ｓ３を用いて最大アブソリュート検出範囲を２倍に拡大
したが、アブソリュート検出可能範囲を２倍単位で更に
拡大する必要があるときは、第１の検出部のみを用いた
際の最大アブソリュート検出範囲の２倍の範囲毎に異な
るレベルの出力信号を交互に発生する同様なセンサ、２
2倍（４倍）の範囲毎に異なるレベルの出力信号を交互
に発生する同様なセンサ‥‥といった具合に順次センサ
を増設し、各センサから発生する信号を桁上げを示す信
号として組合せて用いるようにすればよい。
Ｓ３を用いて最大アブソリュート検出範囲を２倍に拡大
したが、アブソリュート検出可能範囲を２倍単位で更に
拡大する必要があるときは、第１の検出部のみを用いた
際の最大アブソリュート検出範囲の２倍の範囲毎に異な
るレベルの出力信号を交互に発生する同様なセンサ、２
2倍（４倍）の範囲毎に異なるレベルの出力信号を交互
に発生する同様なセンサ‥‥といった具合に順次センサ
を増設し、各センサから発生する信号を桁上げを示す信
号として組合せて用いるようにすればよい。
また、この実施例ではコイルを静止させた状態でコア部
２−１，２−２，２−３を直線移動させるようにしてい
るが、逆にコア部２−１，２−２，２−３を静止させて
コイルのほうをケーシングごと直線移動させるようにし
てもよい。
２−１，２−２，２−３を直線移動させるようにしてい
るが、逆にコア部２−１，２−２，２−３を静止させて
コイルのほうをケーシングごと直線移動させるようにし
てもよい。
以上の通り、この考案に係るアブソリュート直線位置検
出装置によれば、最大アブソリュート検出範囲を比較的
小さな比率で拡大することが可能である。また第２の検
出部は実施例に示すように従来の直線位置検出装置にお
ける第１の検出部と比較してその構成が簡易であるの
で、安価に作製、入手することが可能である。従って、
検出対象の機械的直線位置の最大変位量に応じて最大ア
ブソリュート検出範囲を比較的小さな比率で拡大する
（例えばちょうど２倍に拡大する）必要があるとき、経
済的にその拡大を行なうことができるという優れた効果
を有する。更に、この考案によれば、第２の検出部で
は、第１の検出部で使用される基準交流信号と同じ基準
交流信号を使用して、誘導型センサを励磁するように構
成されているので、第１及び第２の検出部間で基準交流
信号の共用を図ることができ、それによって構成を簡単
化することができる、という効果を奏する。
出装置によれば、最大アブソリュート検出範囲を比較的
小さな比率で拡大することが可能である。また第２の検
出部は実施例に示すように従来の直線位置検出装置にお
ける第１の検出部と比較してその構成が簡易であるの
で、安価に作製、入手することが可能である。従って、
検出対象の機械的直線位置の最大変位量に応じて最大ア
ブソリュート検出範囲を比較的小さな比率で拡大する
（例えばちょうど２倍に拡大する）必要があるとき、経
済的にその拡大を行なうことができるという優れた効果
を有する。更に、この考案によれば、第２の検出部で
は、第１の検出部で使用される基準交流信号と同じ基準
交流信号を使用して、誘導型センサを励磁するように構
成されているので、第１及び第２の検出部間で基準交流
信号の共用を図ることができ、それによって構成を簡単
化することができる、という効果を奏する。
第１図はこの考案の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの考案で使用するセンサ部分の一例を具体的に示す
断面図、第３図は第２図のセンサS1及びＳ２の１次及び
２次コイルの結線例を示す回路図、第４図は第２図のセ
ンサＳ１及びＳ２から出力される交流信号に含まれる直
線変位量に応じた位相ずれとセンサＳ３から出力される
交流信号の直線変位量に応じたレベルの差異とを夫々検
出するための回路の一例を示すブロック図、第５図はセ
ンサ３の出力信号Ｄ3と演算装置ＣＯＭの出力データC
(X)との関係（特にデータC(X)の周期の切換わり箇所と
信号Ｄ3の立上がり箇所とが一致しないもの）の一例を
示す図、第６図はこの考案の他の実施例（センサＳ３に
２組のコイル４２，４３と４２′，４３′を設けたも
の）を部分的に示す断面図、第７図は第６図の実施例に
おける２次コイル４３，４３′の出力信号Ｄ3，Ｄ3′並
びにこれらの組合せとデータC(X)との関係を示す図であ
る。 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…リニアセンサ、ＣＯＭ…演算装置、
２−１，２−２，２−３…コア部、３−１，３−２，３
−３…コア、４…ケーシング、５−１，５−２，５−３
…スペーサ、７，８，９，１０，４２，４２′…１次コ
イル、１１，１２，１３，１４，４３，４３′…２次コ
イル、３７−１，３７−２…位相差検出回路、４４…整
流器、４５…アナログコンパレータ。
はこの考案で使用するセンサ部分の一例を具体的に示す
断面図、第３図は第２図のセンサS1及びＳ２の１次及び
２次コイルの結線例を示す回路図、第４図は第２図のセ
ンサＳ１及びＳ２から出力される交流信号に含まれる直
線変位量に応じた位相ずれとセンサＳ３から出力される
交流信号の直線変位量に応じたレベルの差異とを夫々検
出するための回路の一例を示すブロック図、第５図はセ
ンサ３の出力信号Ｄ3と演算装置ＣＯＭの出力データC
(X)との関係（特にデータC(X)の周期の切換わり箇所と
信号Ｄ3の立上がり箇所とが一致しないもの）の一例を
示す図、第６図はこの考案の他の実施例（センサＳ３に
２組のコイル４２，４３と４２′，４３′を設けたも
の）を部分的に示す断面図、第７図は第６図の実施例に
おける２次コイル４３，４３′の出力信号Ｄ3，Ｄ3′並
びにこれらの組合せとデータC(X)との関係を示す図であ
る。 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…リニアセンサ、ＣＯＭ…演算装置、
２−１，２−２，２−３…コア部、３−１，３−２，３
−３…コア、４…ケーシング、５−１，５−２，５−３
…スペーサ、７，８，９，１０，４２，４２′…１次コ
イル、１１，１２，１３，１４，４３，４３′…２次コ
イル、３７−１，３７−２…位相差検出回路、４４…整
流器、４５…アナログコンパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−99528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−88612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−79114（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−136718（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】検出対象の機械的直線変位に関して夫々異
なる機械的変位量に対応する所定の周期で電気的出力信
号を発生する複数のアブソリュート検出器からなる第１
の検出部と、 前記第１の検出部における各検出器間の前記周期の相違
ならびに該各検出部の前記出力信号を利用して、前記検
出器の所定の１つに関して前記検出対象の原点から現位
置までの周期数を求める演算手段と、 を具え、前記演算手段により求められた周期数の整数部
と前記所定の検出器の出力信号との組合せによりアブソ
リュート位置を特定するようにしたアブソリュート直線
位置検出装置において、 前記演算手段で求めることが可能な前記周期数の最大値
に対応する機械的変位量を１単位として、該周期数の桁
上げを示す信号を、前記検出対象の現位置に対応して発
生する第２の検出部を具備してなり、かつ、 前記第１の検出部における各検出器は、検出対象の直線
位置に応じて基準交流信号を位相シフトした出力を生じ
る位相シフト型センサと、このセンサの出力信号と前記
基準交流信号との位相ずれを測定する回路とを含んでお
り、かつ、 前記第２の検出部は、前記基準交流信号により励磁され
る誘導型センサを含んでいることを特徴とするアブソリ
ュート直線位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985059715U JPH067288Y2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アブソリュート直線位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985059715U JPH067288Y2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アブソリュート直線位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176404U JPS61176404U (ja) | 1986-11-04 |
| JPH067288Y2 true JPH067288Y2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=30586393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985059715U Expired - Lifetime JPH067288Y2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アブソリュート直線位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067288Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499528A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Komatsu Mfg Co Ltd | Position detector using absolute encoder |
| JPS5988612A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-22 | Toshiba Mach Co Ltd | アブソリユ−ト位置の検知方法および装置 |
| JPS59190612A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-29 | Fanuc Ltd | 絶対位置検出方法 |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP1985059715U patent/JPH067288Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61176404U (ja) | 1986-11-04 |
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