JPH07270178A - 差動トランスのコアの位置を検出する装置 - Google Patents
差動トランスのコアの位置を検出する装置Info
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- JPH07270178A JPH07270178A JP5852994A JP5852994A JPH07270178A JP H07270178 A JPH07270178 A JP H07270178A JP 5852994 A JP5852994 A JP 5852994A JP 5852994 A JP5852994 A JP 5852994A JP H07270178 A JPH07270178 A JP H07270178A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的簡単な構成の、差動トランスを用いた
位置検出装置を提供する。 【構成】 トランジスタＱ1 がオンすると、１次側コイ
ルＬａに電流が流れ、磁気エネルギーが蓄えられる。ト
ランジスタＱ1 がオフすると、コンデンサＣ1 の両端に
フライバック電圧が発生する。この電圧はフライバック
電圧制御回路４とトランジスタＱ2 により９Ｖに制御さ
れ、これにダイオードＤ1 の順方向電圧Ｖ D1が加算され
て、１次側コイルＬａに印加される。
位置検出装置を提供する。 【構成】 トランジスタＱ1 がオンすると、１次側コイ
ルＬａに電流が流れ、磁気エネルギーが蓄えられる。ト
ランジスタＱ1 がオフすると、コンデンサＣ1 の両端に
フライバック電圧が発生する。この電圧はフライバック
電圧制御回路４とトランジスタＱ2 により９Ｖに制御さ
れ、これにダイオードＤ1 の順方向電圧Ｖ D1が加算され
て、１次側コイルＬａに印加される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、差動トランスのコアの
位置を検出する装置に関する。
位置を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置では、図６の様に、
正弦波発振器１３で差動トランス１１の１次側コイルＬ
ａを直接駆動し、２つの２次側コイルＬｂ、Ｌｃの発生
電圧を整流・平滑回路１６で整流・平滑し、その差を差
動増幅器１５にて増幅した電圧を、差動トランス１１の
コア１２に接続された被側定物の位置検出値としてい
た。
正弦波発振器１３で差動トランス１１の１次側コイルＬ
ａを直接駆動し、２つの２次側コイルＬｂ、Ｌｃの発生
電圧を整流・平滑回路１６で整流・平滑し、その差を差
動増幅器１５にて増幅した電圧を、差動トランス１１の
コア１２に接続された被側定物の位置検出値としてい
た。
【０００３】または、図７の様に、正弦波発振器１３か
らの出力である正弦波をツェナーダイオードとダイオー
ドの組合わせＺ1、Ｄ1とＺ2とＤ2により矩形波にして、
差動トランス１１の一次側コイルＬａに印加し、前記と
同様二次側電圧を整流・平滑し、位置検出値としてい
た。
らの出力である正弦波をツェナーダイオードとダイオー
ドの組合わせＺ1、Ｄ1とＺ2とＤ2により矩形波にして、
差動トランス１１の一次側コイルＬａに印加し、前記と
同様二次側電圧を整流・平滑し、位置検出値としてい
た。
【０００４】図８は、正弦波発振器１３の代わりに、ト
ランジスタを駆動するだけの発振回路１３’を設け、電
源（＋１２Ｖ）のオン／オフのみで、差動トランス１１
の１次コイルＬａに電圧を印加しようとするものであ
る。この図８の回路は、トランジスタＱ1 のオン時の電
圧値が位置検出値（２次側の電圧値）を反映するもので
あり、この電圧の精度が位置検出精度に影響を与えるも
のであるので、オン時の電圧を一定にする電圧制御回路
１４等が付加されている。また、１次側のフライバック
電圧（トランジスタＱ1 のオフ時の１次側コイルＬａの
両端の電圧）はパルス状の逆電圧になり、電圧制御回路
１４等に影響を与えかねないので、スナバ回路１７を設
けている。
ランジスタを駆動するだけの発振回路１３’を設け、電
源（＋１２Ｖ）のオン／オフのみで、差動トランス１１
の１次コイルＬａに電圧を印加しようとするものであ
る。この図８の回路は、トランジスタＱ1 のオン時の電
圧値が位置検出値（２次側の電圧値）を反映するもので
あり、この電圧の精度が位置検出精度に影響を与えるも
のであるので、オン時の電圧を一定にする電圧制御回路
１４等が付加されている。また、１次側のフライバック
電圧（トランジスタＱ1 のオフ時の１次側コイルＬａの
両端の電圧）はパルス状の逆電圧になり、電圧制御回路
１４等に影響を与えかねないので、スナバ回路１７を設
けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６、
図７で用いている正弦波発振器は複雑であり、また、正
弦波の振幅が位置情報を持っているため、温度ドリフト
の無い一定の振幅および周波数の正弦波を作るために
は、回路が複雑になり、比較的多数の部品が必要であ
る。
図７で用いている正弦波発振器は複雑であり、また、正
弦波の振幅が位置情報を持っているため、温度ドリフト
の無い一定の振幅および周波数の正弦波を作るために
は、回路が複雑になり、比較的多数の部品が必要であ
る。
【０００６】また、この様な問題を解決するために図８
の回路が考えられているが、発振回路自体はトランジス
タを駆動するのみで、簡単になる。しかし、位置検出値
に係る１次側電圧として、トランジスタＱ1 のオン時の
電圧を用いており、トランジスタＱ1のオン時の電圧の
振幅が位置検出値を反映しているので、フライバック電
圧は必要でなく、パルス状の電圧であるため、その処理
のためにスナバ回路１７が必要となる。
の回路が考えられているが、発振回路自体はトランジス
タを駆動するのみで、簡単になる。しかし、位置検出値
に係る１次側電圧として、トランジスタＱ1 のオン時の
電圧を用いており、トランジスタＱ1のオン時の電圧の
振幅が位置検出値を反映しているので、フライバック電
圧は必要でなく、パルス状の電圧であるため、その処理
のためにスナバ回路１７が必要となる。
【０００７】本発明の目的は、比較的簡単な構成の、差
動トランスを用いた位置検出装置を提供することにあ
る。
動トランスを用いた位置検出装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の、差
動トランスのコアの位置を検出する装置は、差動トラン
スの一次側コイルの電源端と電源の間に接続されたスイ
ッチング素子と、該スイッチング素子を一定周期でオン
／オフする発振回路と、任意の電圧を一定に制御する電
圧制御回路と、前記差動トランスの各２次側コイルに現
れる電圧を整流し、整流後の２つの電圧の差を取り出す
検出回路とを有する差動トランスのコアの位置を検出す
る装置において、前記スイッチング素子のオフ時に発生
するフライバック電圧を一定に制御する回路を有するこ
とを特徴とする。
動トランスのコアの位置を検出する装置は、差動トラン
スの一次側コイルの電源端と電源の間に接続されたスイ
ッチング素子と、該スイッチング素子を一定周期でオン
／オフする発振回路と、任意の電圧を一定に制御する電
圧制御回路と、前記差動トランスの各２次側コイルに現
れる電圧を整流し、整流後の２つの電圧の差を取り出す
検出回路とを有する差動トランスのコアの位置を検出す
る装置において、前記スイッチング素子のオフ時に発生
するフライバック電圧を一定に制御する回路を有するこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項２の差動トランスのコアの
位置を検出する装置は、前記フライバック電圧を一定に
制御する制御回路が、正極が１次側コイルの接地端に接
続されたコンデンサと、アノードが該コンデンサの負極
に接続され、カソードが１次側コイルの電源端に接続さ
れたダイオードと、前記コンデンサの両端に現れるフラ
イバックパルスを検出し、これを一定に制御する電圧制
御回路から構成されていることを特徴としている。
位置を検出する装置は、前記フライバック電圧を一定に
制御する制御回路が、正極が１次側コイルの接地端に接
続されたコンデンサと、アノードが該コンデンサの負極
に接続され、カソードが１次側コイルの電源端に接続さ
れたダイオードと、前記コンデンサの両端に現れるフラ
イバックパルスを検出し、これを一定に制御する電圧制
御回路から構成されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】スイッチング素子をオンすると、１次側コイル
の電圧は電源電圧となり、トランスに電流が流れ、磁気
エネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素子をオ
フすると、電流は、急に止まるが、トランスに蓄えられ
た磁気エネルギーが電流を流そうとするため、高いスパ
イク状の逆電圧（フライバック電圧）が発生する。この
フライバック電圧は制御回路により一定に制御される。
そして２次側コイルに現れる電圧が整流され、差電圧
（位置出力電圧）が得られる。
の電圧は電源電圧となり、トランスに電流が流れ、磁気
エネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素子をオ
フすると、電流は、急に止まるが、トランスに蓄えられ
た磁気エネルギーが電流を流そうとするため、高いスパ
イク状の逆電圧（フライバック電圧）が発生する。この
フライバック電圧は制御回路により一定に制御される。
そして２次側コイルに現れる電圧が整流され、差電圧
（位置出力電圧）が得られる。
【００１１】制御回路の動作は次の通りである。スイッ
チング素子がオンのとき電源から１次側コイルに電流が
流れ、１次側コイルに磁気エネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子がオフすると、コンデンサの電圧
が電圧制御回路に入力され、電圧制御回路内部にある基
準電圧（一定電圧）に一致する様に、電圧制御回路が前
記コンデンサの電圧を制御することにより、１次側フラ
イバック電圧は、この基準電圧（一定電圧）にダイオー
ドの順方向電圧を加えた電圧になる。
チング素子がオンのとき電源から１次側コイルに電流が
流れ、１次側コイルに磁気エネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子がオフすると、コンデンサの電圧
が電圧制御回路に入力され、電圧制御回路内部にある基
準電圧（一定電圧）に一致する様に、電圧制御回路が前
記コンデンサの電圧を制御することにより、１次側フラ
イバック電圧は、この基準電圧（一定電圧）にダイオー
ドの順方向電圧を加えた電圧になる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例の差動トランスの
コアの位置を検出する装置の構成図、図２はトランジス
タＱ1オン時の電流ｉonの流れを示す図、図３はトラン
ジスタＱ1オフ時の電流ｉoffの流れを示す図、図４は１
次側、２次側の電圧を示す図である。
コアの位置を検出する装置の構成図、図２はトランジス
タＱ1オン時の電流ｉonの流れを示す図、図３はトラン
ジスタＱ1オフ時の電流ｉoffの流れを示す図、図４は１
次側、２次側の電圧を示す図である。
【００１４】１次側コイルＬａ、２次側コイルＬｂ，Ｌ
ｃおよびコア２は差動トランス１を構成している。１次
側コイルＬａの電源端と電源＋１２ｖの間にはトランジ
スタＱ1 が接続され、トランジスタＱ1 は発振回路３に
より周波数ｆ＝２０ＫＨZ でオン／オフされる。１次側
コイルＬａの接地端にはコンデンサＣ1 の正極が接続さ
れ、コンデンサＣ1 の負極は、カソードが１次側コイル
Ｌａの電源端に接続されたダイオードＤ1 のアノードに
接続されている。コンデンサＣ1 の両端にはトランジス
タＱ2 が接続され、トランジスタＱ2 のエミッタとベー
スの間にフライバック電圧制御回路４が接続されてい
る。ダイオードＤ2 、Ｄ3 はそれぞれ２次側トランスＬ
ｂ，Ｌｃの電圧Ｖb 、Ｖc を半波整流する。コンデンサ
Ｃ2 と抵抗Ｒ2 はＣＲフィルタを構成しダイオードＤ２
の出力を直流に変換し、コンデンサＣ3 と抵抗Ｒ3 はＣ
Ｒフィルタを構成しダイオードＤ3 の出力を直流に変換
する。差動増幅器５は両直流出力を差動増幅し、コア２
の位置ｘに対応した位置出力電圧Ｖout を出力する。
ｃおよびコア２は差動トランス１を構成している。１次
側コイルＬａの電源端と電源＋１２ｖの間にはトランジ
スタＱ1 が接続され、トランジスタＱ1 は発振回路３に
より周波数ｆ＝２０ＫＨZ でオン／オフされる。１次側
コイルＬａの接地端にはコンデンサＣ1 の正極が接続さ
れ、コンデンサＣ1 の負極は、カソードが１次側コイル
Ｌａの電源端に接続されたダイオードＤ1 のアノードに
接続されている。コンデンサＣ1 の両端にはトランジス
タＱ2 が接続され、トランジスタＱ2 のエミッタとベー
スの間にフライバック電圧制御回路４が接続されてい
る。ダイオードＤ2 、Ｄ3 はそれぞれ２次側トランスＬ
ｂ，Ｌｃの電圧Ｖb 、Ｖc を半波整流する。コンデンサ
Ｃ2 と抵抗Ｒ2 はＣＲフィルタを構成しダイオードＤ２
の出力を直流に変換し、コンデンサＣ3 と抵抗Ｒ3 はＣ
Ｒフィルタを構成しダイオードＤ3 の出力を直流に変換
する。差動増幅器５は両直流出力を差動増幅し、コア２
の位置ｘに対応した位置出力電圧Ｖout を出力する。
【００１５】次に、本実施例の動作を説明する。トラン
ジスタＱ1 がオンのとき電源１２Ｖから１次側コイルＬ
ａに電流ｉonが流れ、１次側コイルＬａに磁気エネルギ
ーが蓄えられる（図２）。次に、トランジスタＱ1 がオ
フすると、１次側コイルＬａの磁気エネルギーは電流ｉ
off となり、コンデンサＣ1 を充電する（図３）。コン
デンサＣ1 の電圧はフライバック電圧制御回路４とトラ
ンジスタＱ2 により９Ｖになるように制御されている。
これにより、ダイオ−ドＤ1 の順方向電圧をＶ D1とする
と、１次側コイルＬａのフライバック電圧Ｖfaは−（９
＋ＶD1）［Ｖ］に精度よくクランプされる（図４
(1)）。そして、２次側コイルＬｂ、Ｌｃに２次側電圧
Ｖb 、Ｖc （図４(2)、(3)）が現れる。ここで、電圧Ｖa
と電圧Ｖb ，Ｖc は極性が逆になっている。コア２の
位置ｘにより２次側のフライバック電圧Ｖfb、Ｖfcの値
が変化するので、２次側の交流電圧Ｖb 、Ｖc はダイオ
ードＤ2、Ｄ3 で整流され、ＣＲフィルタを通して直流
に変換される。２次側のフライバック電圧Ｖfb、Ｖfcの
電圧差を差動増幅器５で増幅して位置出力電圧Ｖoutが
出力される。
ジスタＱ1 がオンのとき電源１２Ｖから１次側コイルＬ
ａに電流ｉonが流れ、１次側コイルＬａに磁気エネルギ
ーが蓄えられる（図２）。次に、トランジスタＱ1 がオ
フすると、１次側コイルＬａの磁気エネルギーは電流ｉ
off となり、コンデンサＣ1 を充電する（図３）。コン
デンサＣ1 の電圧はフライバック電圧制御回路４とトラ
ンジスタＱ2 により９Ｖになるように制御されている。
これにより、ダイオ−ドＤ1 の順方向電圧をＶ D1とする
と、１次側コイルＬａのフライバック電圧Ｖfaは−（９
＋ＶD1）［Ｖ］に精度よくクランプされる（図４
(1)）。そして、２次側コイルＬｂ、Ｌｃに２次側電圧
Ｖb 、Ｖc （図４(2)、(3)）が現れる。ここで、電圧Ｖa
と電圧Ｖb ，Ｖc は極性が逆になっている。コア２の
位置ｘにより２次側のフライバック電圧Ｖfb、Ｖfcの値
が変化するので、２次側の交流電圧Ｖb 、Ｖc はダイオ
ードＤ2、Ｄ3 で整流され、ＣＲフィルタを通して直流
に変換される。２次側のフライバック電圧Ｖfb、Ｖfcの
電圧差を差動増幅器５で増幅して位置出力電圧Ｖoutが
出力される。
【００１６】図５は差動トランスのコア２の位置をｘ、
直線範囲を２ｎとした時の位置ｘと出力電圧Ｖoutの関
係を示す。
直線範囲を２ｎとした時の位置ｘと出力電圧Ｖoutの関
係を示す。
【００１７】このように、差動トランス１の１次側コイ
ルＬａに流れる電流をトランジスタＱ1 でオン／オフ
し、フライバック電圧を一定に制御し、２次側コイルに
現れる電圧を整流して位置出力電圧Ｖout を得ることに
より、回路が正弦波を作る場合よりも単純になり、また
温度の影響も少ない。
ルＬａに流れる電流をトランジスタＱ1 でオン／オフ
し、フライバック電圧を一定に制御し、２次側コイルに
現れる電圧を整流して位置出力電圧Ｖout を得ることに
より、回路が正弦波を作る場合よりも単純になり、また
温度の影響も少ない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、１次側
コイルへの通電をスイッチング素子でオン／オフし、１
次側コイルにフライバック電圧を印加し、このフライバ
ック電圧を一定に制御することにより、比較的簡単な構
成で、差動トランスのコアの位置を検出できる効果があ
る。
コイルへの通電をスイッチング素子でオン／オフし、１
次側コイルにフライバック電圧を印加し、このフライバ
ック電圧を一定に制御することにより、比較的簡単な構
成で、差動トランスのコアの位置を検出できる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例の、差動トランスのコアの位
置を検出する装置の構成図である。
置を検出する装置の構成図である。
【図２】トランジスタＱ1オン時の電流ｉonの流れを示
す図である。
す図である。
【図３】トランジスタＱ1オフ時の電流ｉoffの流れを示
す図である。
す図である。
【図４】１次側、２次側の電圧を示す図である。
【図５】差動トランス１のコア２の位置をｘ、直線範囲
を２ｎとした時の位置ｘと位置出力電圧Ｖout の関係を
示す図である。
を２ｎとした時の位置ｘと位置出力電圧Ｖout の関係を
示す図である。
【図６】従来装置の構成図である。
【図７】他の従来装置の構成図である。
【図８】図６、図７の従来装置の欠点を解消する従来装
置の構成図である。
置の構成図である。
１ 差動トランス ２ コア ３ 発振回路 ４ フライバック電圧制御回路 ５ 差動増幅器 Ｌａ １次側コイル Ｌｂ、Ｌｃ ２次側コイル Ｑ1 、Ｑ2 トランジスタ Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 コンデンサ Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 ダイオード Ｒ2 、Ｒ3 抵抗 Ｖa 、Ｖb 、Ｖc 電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 差動トランスの１次側コイルの電源端と
電源の間に接続されたスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子を一定周期でオン／オフする発振回路と、任意
の電圧を一定に制御する電圧制御回路と、前記差動トラ
ンスの各２次側コイルに現れる電圧を整流し、整流後の
２つの電圧の差を取り出す検出回路とを有する差動トラ
ンスのコアの位置を検出する装置において、前記スイッ
チング素子のオフ時に発生するフライバック電圧を一定
に制御する制御回路を有することを特徴とする差動トラ
ンスのコアの位置を検出する装置。 - 【請求項２】 前記フライバック電圧を一定に制御する
制御回路が、正極が１次側コイルの接地端に接続された
コンデンサと、アノードが該コンデンサの負極に接続さ
れ、カソードが１次側コイルの電源端に接続されたダイ
オードと、前記コンデンサの両端に現れるフライバック
パルスを検出し、これを一定に制御する電圧制御回路か
ら構成されている請求項１記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5852994A JPH07270178A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 差動トランスのコアの位置を検出する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5852994A JPH07270178A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 差動トランスのコアの位置を検出する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270178A true JPH07270178A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13086963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5852994A Pending JPH07270178A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 差動トランスのコアの位置を検出する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349627A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ワイヤ位置検出方法及びその装置 |
| JP2008102144A (ja) * | 2000-11-30 | 2008-05-01 | Asylum Research Corp | 高精度位置測定のための改良された直線型可変差動トランス |
| JP4852666B1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-01-11 | 株式会社マコメ研究所 | 変位センサ |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP5852994A patent/JPH07270178A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008102144A (ja) * | 2000-11-30 | 2008-05-01 | Asylum Research Corp | 高精度位置測定のための改良された直線型可変差動トランス |
| JP2006349627A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ワイヤ位置検出方法及びその装置 |
| JP4852666B1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-01-11 | 株式会社マコメ研究所 | 変位センサ |
| JP2012185032A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Makome Kenkyusho:Kk | 変位センサ |
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