JPH07280587A - Position detector using differential transformer - Google Patents
Position detector using differential transformerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は差動トランスを使用して
位置を検出する装置に関し、とくに、０点調整ボリウム
で０点を補正し、感度調整ボリウムで測定感度を調整で
きるようにした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 device for detecting a position by using a differential transformer, and more particularly to a position in which the zero point is adjusted by a zero point adjusting volume and the measurement sensitivity can be adjusted by a sensitivity adjusting volume. Regarding a detection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】差動トランスは一次コイルに交流を加
え、一次コイルに電磁結合する二次コイルに誘導される
電圧を検出して可動部の変位を検出する。差動トランス
は、可動部を移動させると、一対の二次コイルに誘導さ
れる電圧が変化するようになっている。差動トランスを
使用した位置検出装置は、可動部を所定の位置に移動し
た状態で０点を補正するために０点調整ボリウムを接続
している。０点調整ボリウムのある位置検出装置は、た
とえば、シックネスゲージを使用して、基準位置からず
らせた位置を０点に調整して使用することができるの
で、便利に使用できる。さらに、測定範囲を調整するた
めに感度調整ボリウムを備える。感度調整ボリウムは、
フルスケールの範囲を調整する。たとえば、可動部が１
ｍｍ変位した状態をフルスケールとするか、１００μｍ
変位した状態をフルスケールとするかを調整できる。2. Description of the Related Art A differential transformer applies an alternating current to a primary coil and detects a voltage induced in a secondary coil electromagnetically coupled to the primary coil to detect displacement of a movable part. In the differential transformer, when the movable part is moved, the voltage induced in the pair of secondary coils is changed. A position detecting device using a differential transformer is connected with a zero point adjusting volume for correcting the zero point in a state where the movable part is moved to a predetermined position. A position detecting device having a zero-point adjusting volume can be conveniently used because a position shifted from the reference position can be adjusted to zero by using a thickness gauge, for example. Further, a sensitivity adjusting volume is provided to adjust the measurement range. The sensitivity adjustment volume is
Adjust the full scale range. For example, the number of moving parts is 1.
mm displacement is full scale or 100 μm
You can adjust whether the displaced state is full scale.
【０００３】０点調整ボリウムと感度調整ボリウムを内
蔵する従来の位置検出装置の回路図を図１に示す。この
図に示す位置検出装置は、差動トランス１の二次コイル
１Ｂと直列に０点調整ボリウム２を接続している。０点
調整ボリウム２は両端の固定端子２Ａを二次コイル１Ｂ
に接続している。抵抗面を摺動する摺動子を接続する摺
動子端子２Ｂは、感度調整ボリウム３の固定端子３Ａに
接続される。感度調整ボリウム３は、一方の固定端子３
Ａを０点調整ボリウム２に、他方の固定端子３Ａを交流
的なアース側に接続している。この明細書において交流
的なアース側とは、電源の＋−側であって、差動トラン
スの交流信号で変動しない点である。感度調整ボリウム
３の摺動子端子３Ｂは、交流的なアース側とアンプ４の
入力側とに接続している。FIG. 1 shows a circuit diagram of a conventional position detecting device incorporating a zero-point adjusting volume and a sensitivity adjusting volume. In the position detecting device shown in this figure, a zero-point adjusting volume 2 is connected in series with a secondary coil 1B of a differential transformer 1. The zero point adjusting volume 2 has fixed terminals 2A at both ends and a secondary coil 1B.
Connected to. A slider terminal 2B for connecting a slider that slides on the resistance surface is connected to a fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3. The sensitivity adjustment volume 3 has one fixed terminal 3
A is connected to the zero-point adjusting volume 2 and the other fixed terminal 3A is connected to the AC ground side. In this specification, the AC ground side is the +/- side of the power supply and does not change with the AC signal of the differential transformer. The slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is connected to the AC ground side and the input side of the amplifier 4.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図１に示す差動トラン
スを使用した位置検出装置は、０点調整ボリウム２で０
点を補正し、感度調整ボリウム３でフルスケールの測定
範囲を調整できるので、便利に使用できる。しかしなが
ら、この図に示す装置は、０点調整ボリウム２を調整し
た後で、感度調整ボリウム３を調整すると、０点がずれ
てしまう欠点がある。また、感度調整ボリウム３を調整
した後に、０点調整ボリウム２を調整すると感度調整が
ずれてしまう欠点がある。このために、０点調整と、感
度調整とを何回も繰り返し再調整する必要があり、０点
と感度の調整に著しく手間がかかる欠点がある。The position detecting device using the differential transformer shown in FIG.
The points can be corrected and the full-scale measurement range can be adjusted with the sensitivity adjustment volume 3, so it can be used conveniently. However, the apparatus shown in this figure has a drawback that if the sensitivity adjustment volume 3 is adjusted after adjusting the zero point adjustment volume 2, the zero point is displaced. Further, if the zero-point adjustment volume 2 is adjusted after the sensitivity adjustment volume 3 is adjusted, the sensitivity adjustment may be deviated. For this reason, it is necessary to readjust the zero point adjustment and the sensitivity adjustment many times, and there is a drawback that the adjustment of the zero point and the sensitivity is extremely troublesome.
【０００５】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたもので、本発明の重要な目的は、０点調整
ボリウムと感度調整ボリウムとを、簡単かつ容易に、し
かも短時間に正確に調整できる差動トランスを使用した
位置検出装置を提供することにある。The present invention was developed for the purpose of solving this drawback, and an important object of the present invention is to easily and easily provide a zero-point adjusting volume and a sensitivity adjusting volume in a short time. An object of the present invention is to provide a position detection device using a differential transformer that can be adjusted accurately.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の差動トランスを
使用した位置検出装置は、前述の目的を達成するために
下記の構成を備える。本発明の差動トランスを使用した
位置検出装置は、０点調整ボリウム２と感度調整ボリウ
ム３とを互いに影響なく独立して正確に調整するために
独得の回路を備える。A position detecting device using a differential transformer according to the present invention has the following structure in order to achieve the above-mentioned object. The position detecting device using the differential transformer of the present invention is provided with a unique circuit for accurately and independently adjusting the zero-point adjusting volume 2 and the sensitivity adjusting volume 3 independently of each other.
【０００７】請求項１の位置検出装置は、差動トランス
１と、この差動トランス１の一次コイル１Ａに交流を供
給する交流電源５と、差動トランス１の二次コイル１Ｂ
に接続された０点調整ボリウム２と、この０点調整ボリ
ウム２に接続された感度調整ボリウム３と、感度調整ボ
リウム３の摺動子端子３Ｂに入力側を接続している高入
力インピーダンスアンプ４とを備える。A position detecting device according to a first aspect of the present invention comprises a differential transformer 1, an AC power source 5 for supplying alternating current to a primary coil 1A of the differential transformer 1, and a secondary coil 1B of the differential transformer 1.
Connected to the 0 point adjustment volume 2, the sensitivity adjustment volume 3 connected to the 0 point adjustment volume 2, and the input terminal to the slider terminal 3B of the sensitivity adjustment volume 3 high input impedance amplifier 4 With.
【０００８】０点調整ボリウム２は、摺動子端子２Ｂを
感度調整ボリウム３の片方の固定端子３Ａに、固定端子
２Ａを差動トランス１の二次コイル１Ｂに接続してい
る。さらに、一方の固定端子３Ａを０点調整ボリウム２
の摺動子端子２Ｂに接続している感度調整ボリウム３
は、他方の固定端子３Ａを交流的なアース側に、摺動子
端子３Ｂを交流的なアース側から切り離して高入力イン
ピーダンスアンプ４の入力側に接続している。In the zero-point adjusting volume 2, the slider terminal 2B is connected to one fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3 and the fixed terminal 2A is connected to the secondary coil 1B of the differential transformer 1. Furthermore, fix one fixed terminal 3A to 0 point adjustment volume 2
Sensitivity adjuster 3 connected to the slider terminal 2B of
Is connected to the input side of the high input impedance amplifier 4 by disconnecting the other fixed terminal 3A from the AC ground side and the slider terminal 3B from the AC ground side.
【０００９】請求項２に記載の差動トランスを使用した
位置検出装置は、差動トランス１と、この差動トランス
１の一次コイル１Ａに交流を供給する交流電源５と、差
動トランス１の二次コイル１Ｂに接続された０点調整ボ
リウム２と、この０点調整ボリウム２にバッファーアン
プ４を介して接続された感度調整ボリウム３と、感度調
整ボリウム３の摺動子端子３Ｂに入力側を接続している
高入力インピーダンスアンプ４とを備える。A position detecting device using a differential transformer according to a second aspect includes a differential transformer 1, an AC power supply 5 for supplying alternating current to a primary coil 1A of the differential transformer 1, and a differential transformer 1. Input point to the zero point adjusting volume 2 connected to the secondary coil 1B, the sensitivity adjusting volume 3 connected to the zero point adjusting volume 2 via the buffer amplifier 4, and the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 And a high input impedance amplifier 4 connected to the.
【００１０】０点調整ボリウム２は、摺動子端子２Ｂを
バッファーアンプ６を介して感度調整ボリウム３の片方
の固定端子３Ａに、固定端子３Ａを差動トランス１の二
次コイル１Ｂに接続している。さらに、感度調整ボリウ
ム３は、片方の固定端子３Ａを交流的なアース側に、摺
動子端子３Ｂを高入力インピーダンスアンプ４の入力側
に接続している。The zero-point adjusting volume 2 connects the slider terminal 2B to one fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3 via the buffer amplifier 6 and the fixed terminal 3A to the secondary coil 1B of the differential transformer 1. ing. Further, in the sensitivity adjusting volume 3, one fixed terminal 3A is connected to the AC ground side, and the slider terminal 3B is connected to the input side of the high input impedance amplifier 4.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の差動トランスを使用した位置検出装置
は、０点調整ボリウム２を移動させて０点補正をした
後、感度調整ボリウム３を調整しても０点がずれない。
それは、感度調整ボリウム３を回転させても、０点調整
ボリウム２の摺動子端子２Ｂの負荷インピーダンスが変
化しないからである。In the position detecting device using the differential transformer of the present invention, the zero point is not shifted even if the sensitivity adjusting volume 3 is adjusted after the zero point adjusting volume 2 is moved to correct the zero point.
This is because the load impedance of the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 does not change even if the sensitivity adjusting volume 3 is rotated.
【００１２】請求項１の差動トランスを使用した位置検
出装置は、０点調整ボリウム２の摺動子端子２Ｂの負荷
インピーダンスの変化を防止するために、感度調整ボリ
ウム３の摺動子端子３Ｂを、交流的なアース側から切り
離して高入力インピーダンスアンプ４の入力側に接続し
ている。交流的なアース側から切り離された感度調整ボ
リウム３は、摺動子端子３Ｂをどの位置に移動させて
も、０点調整ボリウム２摺動子端子２Ｂの負荷インピー
ダンスを変化させない。In the position detecting device using the differential transformer of claim 1, in order to prevent the load impedance of the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 from changing, the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is used. Is disconnected from the AC ground side and connected to the input side of the high input impedance amplifier 4. The sensitivity adjusting volume 3 separated from the AC ground side does not change the load impedance of the zero-point adjusting volume 2 slider terminal 2B no matter which position the slider terminal 3B is moved.
【００１３】感度調整ボリウム３の摺動子端子３Ｂを交
流的なアース側に接続すると、摺動子端子３Ｂの位置に
よって両固定端子３Ａ間の抵抗値が変化してしまう。こ
の回路は、摺動子端子３Ｂを交流的なアース側に移動さ
せると０点調整ボリウム２の摺動子端子２Ｂの負荷イン
ピーダンスが大きくなる。反対に感度調整ボリウム３の
摺動子端子３Ｂを交流的なアース側から離すように摺動
子を移動させるにしたがって、０点調整ボリウム２の摺
動子端子２Ｂの負荷インピーダンスが小さくなる。When the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is connected to the AC ground side, the resistance value between the fixed terminals 3A changes depending on the position of the slider terminal 3B. In this circuit, when the slider terminal 3B is moved to the AC ground side, the load impedance of the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 increases. On the contrary, as the slider is moved so that the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is separated from the AC ground side, the load impedance of the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 becomes smaller.
【００１４】これに対して、本発明の位置検出装置は、
感度調整ボリウム３の摺動子端子３Ｂを交流的なアース
側から切り離しているので、摺動子端子３Ｂをどこに移
動させても感度調整ボリウム両端の固定端３Ａ間の抵抗
は変化しない。また、感度調整ボリウム３の摺動子端子
３Ｂを高入力インピーダンスアンプ４の入力側に接続す
るので、摺動子端子３Ｂから高入力インピーダンスアン
プ４に流れる入力電流が無視できるほどに小さくでき
る。このため、高入力インピーダンスアンプ４の入力電
流に起因する、０点調整ボリウム２摺動子端子２Ｂの負
荷インピーダンスの変化を極減できる。On the other hand, the position detecting device of the present invention is
Since the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is separated from the AC ground side, the resistance between the fixed ends 3A at both ends of the sensitivity adjusting volume does not change no matter where the slider terminal 3B is moved. Further, since the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is connected to the input side of the high input impedance amplifier 4, the input current flowing from the slider terminal 3B to the high input impedance amplifier 4 can be made negligibly small. Therefore, the change in the load impedance of the zero-point adjusting volume 2 slider terminal 2B due to the input current of the high input impedance amplifier 4 can be minimized.
【００１５】さらに請求項２に記載される差動トランス
を使用した位置検出装置は、０点調整ボリウム２の摺動
子端子２Ｂの負荷インピーダンスの変化を阻止するため
に、０点調整ボリウム２の摺動子端子２Ｂを、バッファ
ーアンプ６を介して感度調整ボリウム３の一方の固定端
子３Ａに接続している。この回路は、０点調整ボリウム
２の負荷インピーダンスがバッファーアンプ６の入力イ
ンピーダンスとなる。バッファーアンプ６の入力インピ
ーダンスは相当に高いので、０点調整ボリウム２を調整
した後に、感度調整ボリウム３を調整しても、感度調整
ボリウム３が０点調整ボリウム２の調整位置をずらせる
ことがない。また、０点調整ボリウム２が感度調整ボリ
ウム３の調整位置をずらせることもない。Further, in the position detecting device using the differential transformer according to the second aspect, in order to prevent the change of the load impedance of the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2, the zero-point adjusting volume 2 is changed. The slider terminal 2B is connected to one fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3 via the buffer amplifier 6. In this circuit, the load impedance of the zero-point adjusting volume 2 becomes the input impedance of the buffer amplifier 6. Since the input impedance of the buffer amplifier 6 is considerably high, even if the sensitivity adjustment volume 3 is adjusted after adjusting the 0 point adjustment volume 2, the sensitivity adjustment volume 3 can shift the adjustment position of the 0 point adjustment volume 2. Absent. Further, the zero-point adjustment volume 2 does not shift the adjustment position of the sensitivity adjustment volume 3.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための差動トランスを使用した位置検出装
置を例示するものであって、本発明は位置検出装置を下
記のものに特定しない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a position detecting device using a differential transformer for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the position detecting device to the following. .
【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。Further, in this specification, for easy understanding of the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as "claims column", "action column", and "action column". It is added to the members shown in the section of "Means for Solving the Problems". However, the members shown in the claims are
It is by no means specific to the members of the examples.
【００１８】図２に示す差動トランスを使用した位置検
出装置は、差動トランス１と、この差動トランス１の一
次コイル１Ａに交流を供給する交流電源５と、差動トラ
ンス１の二次コイル１Ｂに接続された０点調整ボリウム
２と、この０点調整ボリウム２に接続された感度調整ボ
リウム３と、感度調整ボリウム３の摺動子端子３Ｂに入
力側を接続している高入力インピーダンスアンプ４とを
備える。The position detecting device using the differential transformer shown in FIG. 2 includes a differential transformer 1, an AC power supply 5 for supplying alternating current to a primary coil 1A of the differential transformer 1, and a secondary of the differential transformer 1. A zero-point adjusting volume 2 connected to the coil 1B, a sensitivity adjusting volume 3 connected to this zero-point adjusting volume 2, and a high input impedance connecting the input side to the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3. And an amplifier 4.
【００１９】差動トランス１には、空心形や鉄芯形のも
のが使用できる。鉄芯形の差動トランス１は、一次コイ
ル１Ａと二次コイル１Ｂとを巻いたコアの内部に、可動
部（図示せず）である鉄芯を移動できるように内蔵させ
ている。コアには、中央に一次コイルを、その両側に二
次コイルを巻いき、あるいは、一次コイルと二次コイル
とを積層して巻いたものが使用できる。As the differential transformer 1, an air core type or an iron core type can be used. The iron core type differential transformer 1 is built in a core wound with a primary coil 1A and a secondary coil 1B so that an iron core as a movable portion (not shown) can be moved. As the core, a primary coil may be wound in the center and secondary coils may be wound on both sides of the core, or a primary coil and a secondary coil may be laminated and wound.
【００２０】差動トランス１は、励磁する周波数によっ
て感度が変化する。周波数が低いときは、トランスの周
波数特性と同じように、周波数が高くなるにしたがって
感度が高くなる。周波数が高くなると浮遊容量によって
感度が低下する。しだかって、一次コイル１Ａを励磁す
る交流電源５の周波数は、差動トランス１の感度が高く
なるように、たとえば１〜５ｋＨｚ、好ましくは約４ｋ
Ｈｚに調整する。The sensitivity of the differential transformer 1 changes depending on the exciting frequency. When the frequency is low, the sensitivity becomes higher as the frequency becomes higher, like the frequency characteristic of the transformer. At higher frequencies, stray capacitance reduces sensitivity. Therefore, the frequency of the AC power supply 5 that excites the primary coil 1A is, for example, 1 to 5 kHz, preferably about 4 kHz so that the sensitivity of the differential transformer 1 is high.
Adjust to Hz.
【００２１】差動トランス１の二次コイル１Ｂは、共通
の接続点をアースに、ふたつの出力端子を抵抗Ｒ1、Ｒ2
を介して０点調整ボリウム２の固定端子２Ａに接続す
る。０点調整ボリウム２は、ボリウムの抵抗面を摺動す
る摺動子を接続する摺動子端子２Ｂを次段の感度調整ボ
リウム３の固定端子３Ａに接続している。０点調整ボリ
ウム２は、摺動子の変位量に対して抵抗が直線的に変化
するＢカーブの可変抵抗器である。In the secondary coil 1B of the differential transformer 1, a common connection point is grounded and two output terminals are resistors R1 and R2.
It is connected to the fixed terminal 2A of the zero-point adjusting volume 2 via. The zero-point adjusting volume 2 has a slider terminal 2B for connecting a slider that slides on the resistance surface of the volume connected to a fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3 in the next stage. The zero-point adjusting volume 2 is a B-curve variable resistor whose resistance changes linearly with respect to the amount of displacement of the slider.
【００２２】二次コイル１Ｂの負荷抵抗は、０点調整ボ
リウム２の抵抗と、直列に接続される抵抗Ｒ1、Ｒ2の和
となる。０点調整ボリウム２の抵抗値と、これに直列に
接続される抵抗Ｒ1、Ｒ2とは、差動トランス１の二次コ
イル１Ｂのインピーダンスとを考慮して最適値に設計さ
れる。差動トランス１に二次コイル１Ｂのインピーダン
スを２５０Ωとするものを使用するとき、たとえば、直
列接続する抵抗Ｒ1、Ｒ2を２０〜２４ｋΩ、０点調整ボ
リウム２の抵抗値を１８０〜２２０ｋΩとする。The load resistance of the secondary coil 1B is the sum of the resistance of the zero-point adjusting volume 2 and the resistances R1 and R2 connected in series. The resistance value of the zero-point adjusting volume 2 and the resistances R1 and R2 connected in series thereto are designed to be optimum values in consideration of the impedance of the secondary coil 1B of the differential transformer 1. When the differential transformer 1 having the secondary coil 1B having an impedance of 250Ω is used, for example, the resistors R1 and R2 connected in series are set to 20 to 24 kΩ, and the resistance value of the 0-point adjusting volume 2 is set to 180 to 220 kΩ.
【００２３】感度調整ボリウム３は、一方の固定端子３
Ａを０点調整ボリウム２の摺動子端子２Ｂに、他端の固
定端子３Ａを抵抗Ｒ3を介してアースに接続する。感度
調整ボリウム３の摺動子端子３Ｂは、交流的なアース側
から切り離して、すなわち、アース側の固定端子３Ａか
ら切り離して高入力インピーダンスアンプ４の入力側に
接続する。感度調整ボリウム３は、Ａカーブ又はＢカー
ブの可変抵抗器が使用できる。感度調整ボリウム３の固
定端子３Ａとアースとの間に接続される抵抗Ｒ3は、感
度調整できる範囲を狭くして、感度調整をより正確にす
るたるのものである。感度調整ボリウム３は、０点調整
ボリウム２の摺動子端子２Ｂの負荷抵抗となる。したが
って、感度調整ボリウム３の抵抗値は、０点調整ボリウ
ム２よりも大きく、たとえば、０点調整ボリウム２の抵
抗値の３〜３０倍、好ましくは約５〜１５倍に設計され
る。The sensitivity adjusting volume 3 has one fixed terminal 3
A is connected to the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 and the fixed terminal 3A at the other end is connected to the ground via the resistor R3. The slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 is connected to the input side of the high input impedance amplifier 4 separated from the AC ground side, that is, separated from the fixed terminal 3A on the ground side. As the sensitivity adjusting volume 3, a variable resistor having an A curve or a B curve can be used. The resistor R3 connected between the fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3 and the ground serves to narrow the sensitivity adjustable range and make the sensitivity adjustment more accurate. The sensitivity adjustment volume 3 serves as a load resistance of the slider terminal 2B of the zero-point adjustment volume 2. Therefore, the resistance value of the sensitivity adjustment volume 3 is designed to be larger than the resistance value of the 0-point adjustment volume 2, for example, 3 to 30 times, preferably about 5 to 15 times the resistance value of the 0-point adjustment volume 2.
【００２４】高入力インピーダンスアンプ４の入力イン
ピーダンスは、０点調整ボリウム２の抵抗値に比較して
充分に大きく設計される。高入力インピーダンスアンプ
４は、入力インピーダンスを高くすると共に、増幅率を
一定に調整するために、負帰還をかけたＮＦＢアンプ４
が使用される。高入力インピーダンスアンプ４の入力イ
ンピーダンスは、感度調整ボリウム３の抵抗値の少なく
とも３０倍、好ましくは１００倍、さらに好ましくは３
００倍よりも大きく設計される。The input impedance of the high input impedance amplifier 4 is designed to be sufficiently larger than the resistance value of the zero-point adjusting volume 2. The high input impedance amplifier 4 is a NFB amplifier 4 to which negative feedback is applied in order to increase the input impedance and adjust the amplification factor to be constant.
Is used. The input impedance of the high input impedance amplifier 4 is at least 30 times, preferably 100 times, more preferably 3 times the resistance value of the sensitivity adjusting volume 3.
Designed to be larger than 00 times.
【００２５】高入力インピーダンスアンプ４の出力に
は、差動トランスの可動部の変位量に比例して電圧が出
力される。この出力信号は、位相弁別回路７に検出され
て、可動部が変位した方向によって＋−極性の異なる電
圧信号として出力される。A voltage is output to the output of the high input impedance amplifier 4 in proportion to the amount of displacement of the movable part of the differential transformer. This output signal is detected by the phase discrimination circuit 7 and is output as a voltage signal having different +/− polarities depending on the direction in which the movable portion is displaced.
【００２６】図３に示す差動トランスを使用した位置検
出装置は、０点調整ボリウム２と感度調整ボリウム３と
の間にバッファーアンプ６を接続している。バッファー
アンプ６は、入力側を０点調整ボリウム２の摺動子端子
２Ｂに、出力側を感度調整ボリウム３の固定端子３Ａに
接続している。バッファーアンプ６は、高入力インピー
ダンスアンプ４と同程度に入力インピーダンスの高いも
のである。この回路は、０点調整ボリウム２の摺動子端
子２Ｂに入力インピーダンスの高いバッファーアンプ６
を接続するので、０点調整ボリウム２の負荷インピーダ
ンスを極めて大きくできる。したがって、この回路は、
図３の鎖線で示すように、感度調整ボリウム３の摺動子
端子３Ｂをアース側の固定端子３Ａに接続することもで
きる。バッファーアンプ６の出力側の負荷インピーダン
スが、０点調整ボリウム２の負荷インピーダンスに影響
を与えないからである。In the position detecting device using the differential transformer shown in FIG. 3, a buffer amplifier 6 is connected between the zero-point adjusting volume 2 and the sensitivity adjusting volume 3. The buffer amplifier 6 has its input side connected to the slider terminal 2B of the zero-point adjusting volume 2 and its output side connected to the fixed terminal 3A of the sensitivity adjusting volume 3. The buffer amplifier 6 has an input impedance as high as that of the high input impedance amplifier 4. This circuit consists of a buffer amplifier 6 with a high input impedance at the slider terminal 2B of the 0-point adjusting volume 2.
Therefore, the load impedance of the zero-point adjusting volume 2 can be made extremely large. Therefore, this circuit
As shown by the chain line in FIG. 3, the slider terminal 3B of the sensitivity adjusting volume 3 can be connected to the fixed terminal 3A on the ground side. This is because the load impedance on the output side of the buffer amplifier 6 does not affect the load impedance of the zero-point adjusting volume 2.
【００２７】さらに、図３に示す位置検出装置は、感度
調整ボリウム３の抵抗値を小さく設計することもでき
る。バッファーアンプ６の出力インピーダンスを小さく
設計できるからである。感度調整ボリウム３の抵抗値を
小さく設計できることは、高入力インピーダンスアンプ
４の入力側に誘導される雑音をレベルを低くすることに
効果がある。高入力インピーダンスアンプ４の増幅率を
高くして、測定できる分解能を高く設計したものは、雑
音の影響を極力少なくすることが大切である。雑音が分
解能を低くしてしまうからである。Further, in the position detecting device shown in FIG. 3, the resistance value of the sensitivity adjusting volume 3 can be designed to be small. This is because the output impedance of the buffer amplifier 6 can be designed small. Designing the resistance value of the sensitivity adjustment volume 3 to be small is effective in reducing the level of noise induced on the input side of the high input impedance amplifier 4. When the high input impedance amplifier 4 has a high amplification factor and is designed to have a high measurable resolution, it is important to minimize the influence of noise. This is because noise reduces the resolution.
【００２８】図２と図３に示す位置検出装置は、差動ト
ランスの可動部の変位量に比例した電圧を、位相弁別回
路７から出力する。いいかえると、位相弁別回路７の出
力電圧は、可動部の変位に対して直線的に増加する。し
たがって、位相弁別回路７の出力電圧をアナログメータ
ーで表示し、あるいはデジタル値で表示して、可動部の
変位を検出できる。さらに、位相弁別回路７の出力をＡ
／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル量に変換し、デ
ジタル信号をマイクロコンピュータ等に入力して種々の
演算処理をすることもできる。2 and 3, the phase discriminating circuit 7 outputs a voltage proportional to the amount of displacement of the movable portion of the differential transformer. In other words, the output voltage of the phase discrimination circuit 7 increases linearly with the displacement of the movable part. Therefore, the output voltage of the phase discrimination circuit 7 can be displayed by an analog meter or a digital value to detect the displacement of the movable part. Furthermore, the output of the phase discrimination circuit 7 is set to A
It is also possible to convert into a digital amount with a / D converter (not shown) and input the digital signal to a microcomputer or the like to perform various arithmetic processing.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明の差動トランスを使用した位置検
出装置は、極めて簡単な回路であるにもかかわらず、０
点調整ボリウムと感度調整ボリウムとを、簡単かつ容易
に、しかも短時間で正確に調整できる特長がある。それ
は、感度調整ボリウムを調整しても、０点調整ボリウム
の負荷インピーダンスが変化しないからである。したが
って、本発明の差動トランスを使用した位置検出装置
は、従来のように、０点調整ボリウムと感度調整ボリウ
ムとを何回も繰り返し再調整する必要がなく、０点調整
ボリウムで基準となる０点を調整し、感度調整ボリウム
でフルスケールの測定幅を調整して、極めて便利に使用
できる特長がある。The position detecting device using the differential transformer of the present invention has a very simple circuit,
It has a feature that the point adjustment volume and the sensitivity adjustment volume can be easily and easily adjusted accurately in a short time. This is because the load impedance of the zero-point adjusting volume does not change even if the sensitivity adjusting volume is adjusted. Therefore, the position detecting device using the differential transformer of the present invention does not need to repeatedly readjust the zero-point adjusting volume and the sensitivity adjusting volume many times as in the conventional case, and the zero-point adjusting volume serves as a reference. It has the feature that it can be used very conveniently by adjusting the 0 point and adjusting the full scale measurement width with the sensitivity adjustment volume.
【図１】従来の差動トランスを使用した位置検出装置の
一例を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional position detecting device using a differential transformer.
【図２】本発明の実施例にかかる差動トランスを使用し
た位置検出装置の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a position detection device using a differential transformer according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例にかかる差動トランスを使
用した位置検出装置の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a position detection device using a differential transformer according to another embodiment of the present invention.
１…差動トランス １Ａ…一次コイル １Ｂ…
二次コイル ２…０点調整ボリウム ２Ａ…固定端子 ２Ｂ…
摺動子端子 ３…感度調整ボリウム ３Ａ…固定端子 ３Ｂ…
摺動子端子 ４…アンプ ５…交流電源 ６…バッファーアンプ ７…位相弁別回路1 ... Differential transformer 1A ... Primary coil 1B ...
Secondary coil 2 ... Zero adjustment volume 2A ... Fixed terminal 2B ...
Slider terminal 3 ... Sensitivity adjustment volume 3A ... Fixed terminal 3B ...
Slider terminal 4 ... Amplifier 5 ... AC power supply 6 ... Buffer amplifier 7 ... Phase discrimination circuit
Claims (2)
(1)の一次コイル(1A)に交流を供給する交流電源(5)と、
差動トランス(1)の二次コイル(1B)に接続された０点調
整ボリウム(2)と、この０点調整ボリウム(2)に接続され
た感度調整ボリウム(3)と、感度調整ボリウム(3)の摺動
子端子(3B)に入力側を接続している高入力インピーダン
スアンプ(4)とを備え、 ０点調整ボリウム(2)は、摺動子端子(2B)を感度調整ボ
リウム(3)の片方の固定端子(3A)に、固定端子(2A)を差
動トランス(1)の二次コイル(1B)に接続しており、さら
に、一方の固定端子(3A)を０点調整ボリウム(2)の摺動
子端子(2B)に接続している感度調整ボリウム(3)は、他
方の固定端子(3A)を交流的なアース側に、摺動子端子(3
B)を交流的なアース側から切り離して高入力インピーダ
ンスアンプ(4)の入力側に接続している差動トランスを
使用した位置検出装置。1. A differential transformer (1) and this differential transformer
(1) AC power supply (5) for supplying alternating current to the primary coil (1A),
The zero adjustment volume (2) connected to the secondary coil (1B) of the differential transformer (1), the sensitivity adjustment volume (3) connected to this zero adjustment volume (2), and the sensitivity adjustment volume ( It is equipped with a high input impedance amplifier (4) that connects the input side to the slider terminal (3B) of 3), and the 0 point adjustment volume (2) connects the slider terminal (2B) to the sensitivity adjustment volume ( Connect one fixed terminal (3A) to the fixed terminal (2A) to the secondary coil (1B) of the differential transformer (1), and adjust one fixed terminal (3A) to 0 point. For the sensitivity adjustment volume (3) connected to the slider terminal (2B) of the volume (2), the other fixed terminal (3A) should be
Position detection device using a differential transformer that separates B) from the AC ground side and connects it to the input side of the high input impedance amplifier (4).
(1)の一次コイル(1A)に交流を供給する交流電源と、差
動トランス(1)の二次コイル(1B)に接続された０点調整
ボリウム(2)と、この０点調整ボリウム(2)にバッファー
アンプ(6)を介して接続された感度調整ボリウム(3)と、
感度調整ボリウム(3)の摺動子端子(3B)に入力側を接続
している高入力インピーダンスアンプ(4)とを備え、 ０点調整ボリウム(2)は、摺動子端子(2B)をバッファー
アンプ(6)を介して感度調整ボリウム(3)の片方の固定端
子(3A)に、固定端子(2A)を差動トランス(1)の二次コイ
ル(1B)に接続しており、さらに、感度調整ボリウム(3)
は、片方の固定端子(3A)を交流的なアース側に、摺動子
端子(3B)を高入力インピーダンスアンプ(4)の入力側に
接続してなる差動トランスを使用した位置検出装置。2. A differential transformer (1) and this differential transformer.
(1) AC power supply for supplying alternating current to the primary coil (1A), 0-point adjusting volume (2) connected to the secondary coil (1B) of the differential transformer (1), and this 0-point adjusting volume ( Sensitivity adjustment volume (3) connected to 2) via buffer amplifier (6),
Equipped with a high input impedance amplifier (4) that connects the input side to the slider terminal (3B) of the sensitivity adjustment volume (3), the 0-point adjustment volume (2) has a slider terminal (2B). The sensitivity adjustment volume (3) is connected to one fixed terminal (3A) and the fixed terminal (2A) to the secondary coil (1B) of the differential transformer (1) via the buffer amplifier (6). , Sensitivity adjuster (3)
Is a position detection device that uses a differential transformer in which one fixed terminal (3A) is connected to the AC ground side and the slider terminal (3B) is connected to the input side of the high input impedance amplifier (4).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098052A JP2532351B2 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Position detector using differential transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098052A JP2532351B2 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Position detector using differential transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280587A true JPH07280587A (en) | 1995-10-27 |
| JP2532351B2 JP2532351B2 (en) | 1996-09-11 |
Family
ID=14209470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6098052A Expired - Lifetime JP2532351B2 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Position detector using differential transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532351B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264005A (en) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | Wheel detector |
| JP2008122254A (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Ulvac Japan Ltd | Differential transformer for displacement sensor in probe type step profiler |
| JP2017133989A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社東京精密 | LVDT sensor |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP6098052A patent/JP2532351B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264005A (en) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Nippon Signal Co Ltd:The | Wheel detector |
| JP2008122254A (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Ulvac Japan Ltd | Differential transformer for displacement sensor in probe type step profiler |
| JP2017133989A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社東京精密 | LVDT sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2532351B2 (en) | 1996-09-11 |
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