JPH078770U - Differential coil type rotation detector - Google Patents

Differential coil type rotation detector

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JPH078770U
JPH078770U JP4325193U JP4325193U JPH078770U JP H078770 U JPH078770 U JP H078770U JP 4325193 U JP4325193 U JP 4325193U JP 4325193 U JP4325193 U JP 4325193U JP H078770 U JPH078770 U JP H078770U
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JP
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gear
signal
circuit
pair
coils
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JP4325193U
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Japanese (ja)
Inventor
慎 小田島
佳英 殿貝
廣康 野口
Original Assignee
株式会社コパル
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動コイル型回転検出器の温度ドリフトや経
時ドリフトを除去し回転パルス出力の安定化を図る。 【構成】 差動コイル型回転検出器はギヤ1と一対のコ
ア2,3との組み合わせからなる。ギヤ1は磁性体から
なり検出対象となる回転軸に取り付けられている。一対
のコア2,3には各々コイル5,6が巻回されている。
一方のコア2及びギヤ1の歯7により形成される磁気回
路の磁気抵抗と、他方のコア3及びギヤ1の歯7により
形成される磁気回路の磁気抵抗とが、ギヤ1の回転に伴
ない差動的に変化する。発振回路10は、直列に結線し
た一対のコイル5,6の両端に交番電圧Φ,Φ- を印加
する。ACアンプ11は一対のコイル5,6の中点Mか
ら出力されたAC信号を増幅する。同期整流回路12は
増幅されたAC信号を交番電圧Φに同期して整流平滑化
し、DC信号に変換する。比較回路13はDC信号をA
Cアンプ11の中点電位と比較する事により矩形波のパ
ルス出力Rを生成する。
(57) [Abstract] [Purpose] To stabilize the rotation pulse output by eliminating the temperature drift and drift over time of the differential coil type rotation detector. [Structure] The differential coil type rotation detector comprises a combination of a gear 1 and a pair of cores 2 and 3. The gear 1 is made of a magnetic material and is attached to a rotary shaft to be detected. Coils 5 and 6 are wound around the pair of cores 2 and 3, respectively.
The magnetic resistance of the magnetic circuit formed by one core 2 and the teeth 7 of the gear 1 and the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the other core 3 and the teeth 7 of the gear 1 follow the rotation of the gear 1. It changes differentially. The oscillator circuit 10 applies alternating voltages Φ and Φ to both ends of a pair of coils 5 and 6 connected in series. The AC amplifier 11 amplifies the AC signal output from the midpoint M of the pair of coils 5 and 6. The synchronous rectification circuit 12 rectifies and smoothes the amplified AC signal in synchronization with the alternating voltage Φ, and converts the AC signal into a DC signal. The comparison circuit 13 sends the DC signal to A
A rectangular wave pulse output R is generated by comparison with the midpoint potential of the C amplifier 11.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は差動コイル型回転検出器に関する。より詳しくは、一対のコイルから 出力された信号の電気的な処理技術に関する。 The present invention relates to a differential coil type rotation detector. More specifically, the present invention relates to an electric processing technique of a signal output from a pair of coils.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

図5を参照して、従来の差動コイル型回転検出器の磁気回路構成を簡潔に説明 する。差動コイル型回転検出器は磁性体からなるギヤ1と一対のコア2,3との 組み合わせからなる。ギヤ1は検出対象となる回転軸4に取り付けられている。 回転軸4としては、例えば電車の車輪軸等が挙げられる。一対のコア2,3には 各々コイル5,6が巻回されている。一方のコア2及びギヤ1の歯7により形成 される磁気回路の磁気抵抗と、他方のコア3及びギヤ1の歯7により形成される 磁気回路の磁気抵抗とが、ギヤ1の回転に伴ない差動的に変化する。かかる構成 において、各コア2,3に巻回したコイル5,6のインダクタンスを差動比較す る事により、回転するギヤ1の歯7の移動に対応したパルス出力が得られる。 The magnetic circuit configuration of the conventional differential coil type rotation detector will be briefly described with reference to FIG. The differential coil type rotation detector comprises a combination of a gear 1 made of a magnetic material and a pair of cores 2 and 3. The gear 1 is attached to a rotary shaft 4 which is a detection target. Examples of the rotating shaft 4 include a wheel shaft of a train. Coils 5 and 6 are wound around the pair of cores 2 and 3, respectively. The magnetic resistance of the magnetic circuit formed by one core 2 and the teeth 7 of the gear 1 and the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the other core 3 and the teeth 7 of the gear 1 follow the rotation of the gear 1. It changes differentially. In such a configuration, a pulse output corresponding to the movement of the teeth 7 of the rotating gear 1 can be obtained by differentially comparing the inductances of the coils 5 and 6 wound around the cores 2 and 3.

【0003】 図6は、図5に示した磁気回路構成に接続される従来の電気回路構成の一例を 示すブロック図である。一方のコイル5には抵抗101が接続されている。他方 のコイル6にも抵抗102が接続されている。両コイル5,6には発振回路10 3が接続されている。コイル5と抵抗101の接続点104は整流回路105を 介して差動増幅回路106の一方の入力端子に接続されている。コイル6と抵抗 102の接続点107は整流回路108を介して差動増幅回路106の他方の入 力端子に接続されている。差動増幅回路106は比較回路109に接続されてい る。これら差動増幅回路106、比較回路109は基準電圧発生回路110から 所定の基準電圧の供給を受ける。かかる構成において、一対のコイル5,6には 発振回路103から同一の交番電圧が印加される。接続点104からの出力は整 流回路105により整流平滑化される。同様に接続点107からの出力も整流回 路108により整流平滑化される。一対の整流平滑化された信号は所定の基準電 圧を中点として差動増幅される。差動増幅された信号は比較回路109により所 定の基準電圧と比較され、矩形波のパルス出力が得られる。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional electric circuit configuration connected to the magnetic circuit configuration shown in FIG. A resistor 101 is connected to one coil 5. The resistor 102 is also connected to the other coil 6. An oscillator circuit 10 3 is connected to both coils 5 and 6. A connection point 104 between the coil 5 and the resistor 101 is connected to one input terminal of a differential amplifier circuit 106 via a rectifier circuit 105. A connection point 107 between the coil 6 and the resistor 102 is connected to the other input terminal of the differential amplifier circuit 106 via a rectifier circuit 108. The differential amplifier circuit 106 is connected to the comparison circuit 109. The differential amplifier circuit 106 and the comparison circuit 109 are supplied with a predetermined reference voltage from the reference voltage generation circuit 110. In this configuration, the same alternating voltage is applied from the oscillator circuit 103 to the pair of coils 5 and 6. The output from the connection point 104 is rectified and smoothed by the rectifying circuit 105. Similarly, the output from the connection point 107 is also rectified and smoothed by the rectification circuit 108. The pair of rectified and smoothed signals are differentially amplified with a predetermined reference voltage as a midpoint. The differentially amplified signal is compared with a predetermined reference voltage by the comparison circuit 109, and a rectangular wave pulse output is obtained.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

上述した従来の電気回路構成では、各コイル5,6から差動増幅回路106ま での信号ラインが2系統に分かれている。又、差動増幅回路106は整流回路1 05,108により整流平滑化された信号を直流増幅している。従って、図6に 示した電気回路を伝達する信号は各回路要素のドリフトの影響を受け易いという 欠点がある。即ち、コイル5,6と直列に接続された抵抗101,102の抵抗 値や、差動増幅回路106のオフセット等、温度ドリフトや経時ドリフトの影響 を受け、回転検出に誤差が生じるという課題がある。 In the conventional electric circuit configuration described above, the signal line from each coil 5, 6 to the differential amplifier circuit 106 is divided into two systems. The differential amplifier circuit 106 dc-amplifies the signal rectified and smoothed by the rectifier circuits 105 and 108. Therefore, the signal transmitted through the electric circuit shown in FIG. 6 is susceptible to the drift of each circuit element. That is, there is a problem that an error occurs in rotation detection due to the influence of temperature drift and drift over time such as the resistance values of the resistors 101 and 102 connected in series with the coils 5 and 6 and the offset of the differential amplifier circuit 106. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上述した従来の技術の課題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本考案に かかる差動コイル型回転検出器は、基本的な構成として検出対象となる回転軸に 取り付けられた磁性体からなるギヤと、各々コイルが巻回された一対のコアとの 組み合わせからなる。この組み合わせは、一方のコア及び該ギヤの歯により形成 される磁気回路の磁気抵抗と、他方のコア及び該ギヤの歯により形成される磁気 回路の磁気抵抗とが、該ギヤの回転に伴ない差動的に変化する様に配置されてい る。各コアに巻回したコイルのインダクタンスを差動比較する事により、回転す るギヤの歯の移動に対応したパルス出力を得るものである。かかる構成において 、本差動コイル型回転検出器は、電気回路構成として発振回路と、ACアンプと 、同期整流回路と比較回路とを備えている。発振回路は直列に結線した一対のコ イルの両端に交番電圧を印加する。ACアンプは該一対のコイルの中点から出力 されたAC信号を増幅する。該同期整流回路は、増幅されたAC信号を該交番電 圧に同期して直流平滑化し、DC信号に変換する。該比較回路はDC信号を前記 ACアンプの中点電位と比較して矩形波のパルス出力を生成する。好ましくは、 前記発振回路は矩形波の交番電圧を直列接続された一対のコイルに印加する。 The following measures were taken in order to solve the above-mentioned problems of the conventional technique. That is, the differential coil type rotation detector according to the present invention basically comprises a combination of a gear made of a magnetic material attached to a rotary shaft to be detected and a pair of cores each wound with a coil. Consists of. In this combination, the reluctance of the magnetic circuit formed by one core and the teeth of the gear and the reluctance of the magnetic circuit formed by the other core and the teeth of the gear are associated with the rotation of the gear. It is arranged so that it changes differentially. By differentially comparing the inductance of the coils wound around each core, a pulse output corresponding to the movement of the teeth of the rotating gear is obtained. In such a configuration, the present differential coil type rotation detector includes an oscillation circuit, an AC amplifier, a synchronous rectification circuit, and a comparison circuit as an electric circuit configuration. The oscillator circuit applies an alternating voltage across the pair of coils connected in series. The AC amplifier amplifies the AC signal output from the midpoint of the pair of coils. The synchronous rectification circuit performs direct current smoothing on the amplified AC signal in synchronization with the alternating voltage and converts it into a DC signal. The comparator circuit compares the DC signal with the midpoint potential of the AC amplifier to generate a rectangular wave pulse output. Preferably, the oscillating circuit applies a rectangular wave alternating voltage to a pair of coils connected in series.

【0006】[0006]

【作用】[Action]

本考案にかかる差動コイル型回転検出器では、一対のコイルは直列接続されて おり、その両端に発振回路から駆動用の交番電圧が印加される。本考案の特徴事 項として、直列接続された一対のコイルの中点から直接AC信号を取り出してい る。このAC信号はギヤの回転に伴なって振幅が変化する。さらに、このAC信 号はACアンプで交流増幅される。交流増幅されたAC信号は同期整流された後 交流増幅時の基準電圧と比較され矩形波のパルス出力に変換される。従って、こ の電気回路構成では一対のコイルの中点から出力端子まで信号経路は1系統であ り、2系統に比べ個々の回路要素の特性のばらつきの影響を受けにくい。又、従 来と異なりコイルからの出力は直流増幅ではなく交流増幅されている。従って、 オフセットの影響を受けずドリフトの少ない安定した回転パルス出力が得られる 。 In the differential coil type rotation detector according to the present invention, the pair of coils are connected in series, and the alternating voltage for driving is applied from the oscillation circuit to both ends thereof. As a feature of the present invention, an AC signal is directly extracted from the midpoint of a pair of coils connected in series. The amplitude of this AC signal changes as the gear rotates. Further, this AC signal is AC amplified by an AC amplifier. The AC amplified AC signal is synchronously rectified and then compared with a reference voltage during AC amplification to be converted into a rectangular wave pulse output. Therefore, in this electric circuit configuration, there is one signal path from the midpoint of the pair of coils to the output terminal, and it is less affected by the variation in the characteristics of individual circuit elements as compared with the two systems. Also, unlike the conventional method, the output from the coil is not amplified by DC but is amplified by AC. Therefore, stable rotation pulse output with less drift can be obtained without being affected by offset.

【0007】[0007]

【実施例】【Example】

以下図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説明する。図1は、本考案 にかかる差動コイル型回転検出器の基本的な構成を示すブロック図である。図示 する様に、本回転検出器は磁気回路部と電気回路部から構成されている。磁気回 路部はギヤ1と一対のコア2,3との組み合わせからなる。ギヤ1は磁性体から なり、検出対象となる回転軸(図示せず)に取り付けられている。一方のコア2 にはコイル5が巻回されている。他方のコア3にもコイル6が巻回されている。 これら一対のコイル5,6は中点Mを介して互いに直列結線されている。ギヤ1 の周端部には円周方向に沿って所定のピッチPで歯7が形成されている。一方、 コア2は歯7の配列ピッチPの整数倍に等しい間隔で形成された一対の磁極を有 している。同様に、他方のコア3も同一の間隔で一対の磁極を有している。なお 、本例では一対の磁極の間隔は歯7の配列ピッチPと等しくなる様に設定してい る。これらの磁極はギヤ1の歯7に対して所定のエアギャップを介して対向配置 されている。一対のコア2,3は歯7の配列ピッチPに関し、互いに半位相だけ ずれている。即ち、図示する様に一方のコア2の磁極が歯7の頂部に整合する時 、他方のコア3の磁極は歯7の谷部9に整合する。かかる配置構成により、一方 のコア2及び歯7により形成される磁気回路の磁気抵抗と、他方のコア3及びギ ヤの歯7により形成される磁気回路の磁気抵抗とが、ギヤ1の回転に伴ない差動 的に変化する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a differential coil type rotation detector according to the present invention. As shown in the figure, this rotation detector is composed of a magnetic circuit section and an electric circuit section. The magnetic circuit section is composed of a combination of a gear 1 and a pair of cores 2 and 3. The gear 1 is made of a magnetic material and is attached to a rotary shaft (not shown) to be detected. A coil 5 is wound around one core 2. A coil 6 is also wound around the other core 3. The pair of coils 5 and 6 are connected to each other in series via a midpoint M. Teeth 7 are formed at a predetermined pitch P along the circumferential direction at the peripheral end of the gear 1. On the other hand, the core 2 has a pair of magnetic poles formed at intervals equal to an integer multiple of the arrangement pitch P of the teeth 7. Similarly, the other core 3 also has a pair of magnetic poles at the same intervals. In this example, the distance between the pair of magnetic poles is set to be equal to the arrangement pitch P of the teeth 7. These magnetic poles are arranged to face the teeth 7 of the gear 1 via a predetermined air gap. The pair of cores 2 and 3 are displaced from each other by a half phase with respect to the arrangement pitch P of the teeth 7. That is, as shown, when the magnetic pole of one core 2 is aligned with the top of the tooth 7, the magnetic pole of the other core 3 is aligned with the valley 9 of the tooth 7. With this arrangement, the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the core 2 and the tooth 7 on one side and the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the core 7 and the tooth 7 on the other side cause the rotation of the gear 1. It changes differentially with it.

【0008】 次に、電気回路部は発振回路10と、ACアンプ11と、同期整流回路12と 、比較回路13と、基準電圧発生回路14とから構成されている。発振回路10 は直列に結線した一対のコイルの内、コイル6側の端子に交番電圧Φを印加し、 コイル5側の端子にΦと180°位相の異なる交番電圧Φ- を印加する。発振回 路10の発振周波数はギヤ1の回転数に比べて十分高く設定されている。本例で は、発振回路10は矩形波の交番電圧を発生する。矩形波を採用する事により、 電気回路部の構成が単純化される。なお、場合によってはサイン波や三角波等の 交番電圧を採用しても良い。ACアンプ11は一対のコイル5,6の中点Mから 出力されたAC信号を増幅する。同期整流回路12は増幅されたAC信号を該交 番電圧Φに同期して整流平滑化しDC信号に変換する。比較回路13はDC信号 をACアンプ11の中点電位と比較して矩形波のパルス出力Rを生成する。基準 電圧発生回路14はACアンプ11及び比較回路13に所定の基準電圧V0を供 給する。この基準電圧V0はACアンプ11の中点電位を規定するものである。Next, the electric circuit section includes an oscillation circuit 10, an AC amplifier 11, a synchronous rectification circuit 12, a comparison circuit 13, and a reference voltage generation circuit 14. The oscillator circuit 10 applies an alternating voltage Φ to a terminal on the coil 6 side of a pair of coils connected in series, and applies an alternating voltage Φ having a 180 ° phase difference from Φ to a terminal on the coil 5 side. The oscillation frequency of the oscillation circuit 10 is set sufficiently higher than the rotation speed of the gear 1. In this example, the oscillator circuit 10 generates an alternating voltage having a rectangular wave. By adopting a rectangular wave, the configuration of the electric circuit section is simplified. In some cases, an alternating voltage such as a sine wave or a triangular wave may be used. The AC amplifier 11 amplifies the AC signal output from the midpoint M of the pair of coils 5 and 6. The synchronous rectification circuit 12 rectifies and smoothes the amplified AC signal in synchronization with the alternating voltage Φ and converts it into a DC signal. The comparator circuit 13 compares the DC signal with the midpoint potential of the AC amplifier 11 to generate a rectangular wave pulse output R. The reference voltage generation circuit 14 supplies a predetermined reference voltage V0 to the AC amplifier 11 and the comparison circuit 13. This reference voltage V0 defines the midpoint potential of the AC amplifier 11.

【0009】 次に本差動コイル型回転検出器の動作を詳細に説明する。引き続き図1を参照 して、先ず磁気回路部の動作を説明する。ギヤ1が回転すると、各コア2,3と 、対向する歯7の頂部8及び谷部9との間のエアギャップが変化し、各コア2, 3とギヤ1で形成される磁路のパーミヤンスが変化する。この時、一対のコア2 ,3は対向する歯7の位置に関して互いに逆相になっている為、夫々の磁路のパ ーミヤンスはギヤ1の回転に対して、差動的に変化する。従って、直列に結線さ れた一対のコイル5,6に交番電圧Φ,Φ- を印加して駆動すると、各コイル5 ,6のインピーダンスはパーミヤンスの変化に伴ない、同様に差動的に変化する 。この時、直列接続されたコイル5,6の中点Mにおける電位(中点電位)は、 夫々のコイル5,6のインピーダンスの分圧値で決まる。インピーダンスが等し い時には、中点電位は交番電圧Φの1/2となり一定である。インピーダンスに 差が生じると、その差に比例した振幅で交番電圧Φに等しい周波数のAC信号が 中点Mから取り出される。この時、インピーダンスの大小の向き(極性)は、A C信号と交番電圧Φの位相を比較する事により判別できる。Next, the operation of the differential coil type rotation detector will be described in detail. Continuing to refer to FIG. 1, the operation of the magnetic circuit section will be described first. When the gear 1 rotates, the air gap between the cores 2 and 3 and the tops 8 and the valleys 9 of the facing teeth 7 changes, and the permeance of the magnetic path formed by the cores 2 and 3 and the gear 1 changes. Changes. At this time, since the pair of cores 2 and 3 are in opposite phases with respect to the positions of the teeth 7 facing each other, the permeance of each magnetic path changes differentially with respect to the rotation of the gear 1. Therefore, when alternating voltage Φ, Φ is applied to a pair of coils 5 and 6 connected in series to drive, the impedance of each coil 5 and 6 changes in a similar manner as the permeance changes. To do. At this time, the potential at the midpoint M of the coils 5 and 6 connected in series (midpoint potential) is determined by the divided voltage value of the impedance of the respective coils 5 and 6. When the impedances are equal, the midpoint potential becomes 1/2 of the alternating voltage Φ and is constant. When a difference occurs in impedance, an AC signal having a frequency proportional to the alternating voltage Φ with an amplitude proportional to the difference is taken out from the midpoint M. At this time, the direction of the impedance (polarity) can be determined by comparing the phases of the AC signal and the alternating voltage Φ.

【0010】 次に、図2を参照して電気回路部の動作を詳細に説明する。図2の(A),( B),(C),(D),(E)はギヤの回転に伴なって変化する状態を経時的に 表わしたものである。各状態について、増幅されたAC信号の波形、同期処理過 程を模式的に表わした波形、DC信号波形を示している。(A)の状態は、図1 に示したギヤとコアの配置関係に対応している。即ち、一方のコア2は歯7の頂 部8に整合しており、他方のコア3は歯7の谷部9に整合した状態である。この 時には、一対のコイル5,6のインピーダンス差は最大となっており、AC信号 の振幅も最大である。なお図2に示したAC信号は交流増幅された後の波形を表 わしており、不要なオフセット等の直流成分は除去されている。本例では、状態 (A)におけるAC信号は交番電圧Φと同位相の関係にある。AC信号は交番電 圧Φに基いて同期処理される。即ち、AC信号のピークレベルが順次サンプリン グされる。この後整流平滑化され対応するDC信号が得られる。図示する様に、 このDC信号は中点電位V0に対して所定の電圧レベルVAを有している。Next, the operation of the electric circuit section will be described in detail with reference to FIG. 2 (A), (B), (C), (D), and (E) show the states that change with the rotation of the gears over time. For each state, the waveform of the amplified AC signal, the waveform schematically showing the synchronization processing process, and the DC signal waveform are shown. The state (A) corresponds to the arrangement relationship between the gear and the core shown in FIG. That is, one core 2 is aligned with the top 8 of the tooth 7, and the other core 3 is aligned with the valley 9 of the tooth 7. At this time, the impedance difference between the pair of coils 5 and 6 is maximum, and the amplitude of the AC signal is also maximum. The AC signal shown in FIG. 2 represents a waveform after AC amplification, and unnecessary DC components such as offset are removed. In this example, the AC signal in the state (A) has the same phase as the alternating voltage Φ. The AC signal is synchronously processed based on the alternating voltage Φ. That is, the peak level of the AC signal is sequentially sampled. After this, rectification and smoothing is performed to obtain a corresponding DC signal. As shown, this DC signal has a predetermined voltage level VA with respect to the midpoint potential V0.

【0011】 (B)の状態は、(A)の状態からギヤ1が歯7の整列ピッチPの約1/8分 だけ時計方向に回転した状態である。この時には一方のコア2の磁極から歯の頂 部8が離れるとともに、他方のコア3の磁極に歯の頂部8が近付いた状態となっ ている。従って、両コイル5,6のインピーダンス差は縮小傾向になり、AC信 号の振幅も減少する。その結果、対応するDC信号の電圧レベルVBは状態(A )における電圧レベルVAに比べ低下している。The state (B) is a state in which the gear 1 is rotated clockwise from the state (A) by about 1/8 of the alignment pitch P of the teeth 7. At this time, the tooth tops 8 are separated from the magnetic poles of the one core 2 and the tooth tops 8 are close to the magnetic poles of the other core 3. Therefore, the impedance difference between the coils 5 and 6 tends to decrease, and the amplitude of the AC signal also decreases. As a result, the voltage level VB of the corresponding DC signal is lower than the voltage level VA in the state (A 1).

【0012】 (C)の状態は、(B)の状態からさらにP/8分だけギア1が回転している 。即ち、(A)の状態からP/4分だけ進んだ時点である。この時には両コア2 ,3の各磁極は全て頂部8と谷部9の境界と整合している。換言すると、一対の コア2,3はギヤ1の歯7に対して互いに平衡点に位置している。この結果、コ イル5,6のインピーダンス差はなくなり、AC信号は交番電圧Φの1/2のレ ベルで一定となる。従って、対応するDC信号は中点電位V0に等しいレベルV Cを有する。In the state (C), the gear 1 is further rotated by P / 8 minutes from the state (B). That is, it is a time point when P / 4 minutes have progressed from the state (A). At this time, all the magnetic poles of both cores 2 and 3 are aligned with the boundary between the top portion 8 and the valley portion 9. In other words, the pair of cores 2 and 3 are located at equilibrium points with respect to the teeth 7 of the gear 1. As a result, the impedance difference between the coils 5 and 6 disappears, and the AC signal becomes constant at a level of 1/2 of the alternating voltage Φ. Therefore, the corresponding DC signal has a level V C equal to the midpoint potential V 0.

【0013】 (D)の状態はギヤ1がさらにP/8分だけ時計方向に回転した時点であり、 再び一対のコイル5,6にインピーダンス差が現われる。但し、前述した(B) の状態と比べると、インピーダンスの大小の関係(極性)が反対になる。従って 、(D)の状態におけるAC信号は、交番電圧Φに対して逆極性となっている。 このAC信号に対して同期処理を行なうと、極小のピークレベルがサンプリング される。従って、対応するDC信号は前述した(B)の状態における電圧レベル VBと等しい大きさで且つ極性が反対の負レベルVDになっている。The state (D) is when the gear 1 further rotates clockwise by P / 8 minutes, and an impedance difference appears again between the pair of coils 5 and 6. However, as compared with the state of (B) described above, the magnitude relationship (polarity) of impedance becomes opposite. Therefore, the AC signal in the state (D) has a reverse polarity with respect to the alternating voltage Φ. When this AC signal is synchronized, a minimum peak level is sampled. Therefore, the corresponding DC signal is at the negative level VD having the same magnitude as the voltage level VB in the above-mentioned state (B) and the opposite polarity.

【0014】 (E)は(D)の状態からさらにギヤ1がP/8分だけ時計方向に回転した時 点である。換言すると、最初の(A)の状態からギヤ1はP/2分だけ回転して いる。この時には、コア2の磁極が谷部9に整合する一方、コア3の磁極が頂部 8に整合する。従って、両コイル5,6のインピーダンス差は再び最大になるが 、極性は反対である。従って、対応するDC信号は負極性で最大の絶対レベルV Eを有する。(E) is the time when the gear 1 further rotates clockwise by P / 8 minutes from the state of (D). In other words, the gear 1 has rotated P / 2 minutes from the initial state (A). At this time, the magnetic poles of the core 2 are aligned with the valleys 9, while the magnetic poles of the core 3 are aligned with the tops 8. Therefore, the impedance difference between the coils 5 and 6 becomes maximum again, but the polarities are opposite. Therefore, the corresponding DC signal has a negative polarity and a maximum absolute level V E.

【0015】 図3は、上述した各状態におけるDC信号のレベル変化を経時的に表わしたも のであり、DC信号は中点電位V0に対してギヤの回転に応じ周期的に変動する 。即ち、(A)の状態ではDC信号は極大レベルにあり、(B)の状態では中間 レベルにあり、(C)の状態では中点電位レベルにあり、(D)の状態では負極 性の中間レベルにあり、(E)の場合では極小レベルに到達する。この間、ギヤ はP/2分だけ回転する。さらにギヤが回転すると、DC信号は極小レベルから 上昇を始め再びP/2分だけ回転すると極大レベルに至る。比較回路13はこの 様に周期変動するDC信号を中点電位V0で比較処理し、矩形波のパルス出力R を得ている。図示する様に、ギヤが1ピッチP回転すると、1個の矩形波パルス が出力される。FIG. 3 shows changes in the level of the DC signal in each of the above-described states over time, and the DC signal periodically fluctuates with respect to the midpoint potential V0 according to the rotation of the gear. That is, in the state of (A), the DC signal is at the maximum level, in the state of (B), it is at the intermediate level, in the state of (C), it is at the midpoint potential level, and in the state of (D), it is at the negative intermediate level. In the case of (E), it reaches the minimum level. During this time, the gear rotates P / 2 minutes. When the gear further rotates, the DC signal starts rising from the minimum level and reaches the maximum level when it rotates again for P / 2 minutes. The comparison circuit 13 compares the DC signal, which fluctuates in this manner, with the midpoint potential V0 to obtain a rectangular wave pulse output R 1. As shown in the figure, when the gear rotates by one pitch P, one rectangular wave pulse is output.

【0016】 最後に図4は、参考として同期整流回路12の具体例を示す。図示する様に、 同期整流回路12はアナログスイッチSWとコンデンサCCとハイインピーダン スのバッファBUFとから構成されている。アナログスイッチSWは発振回路1 0から供給される交番電圧Φに応答して開閉動作し、ACアンプ11から出力さ れるAC信号を同期的にサンプリングする。サンプリングされた信号はコンデン サCCに充電され整流平滑化される。コンデンサCCの端子電圧はバッファBU Fを介して取り出されDC信号が得られる。Finally, FIG. 4 shows a specific example of the synchronous rectification circuit 12 as a reference. As shown in the figure, the synchronous rectification circuit 12 is composed of an analog switch SW, a capacitor CC, and a high-impedance buffer BUF. The analog switch SW opens and closes in response to the alternating voltage Φ supplied from the oscillation circuit 10, and synchronously samples the AC signal output from the AC amplifier 11. The sampled signal is charged in the capacitor CC and rectified and smoothed. The terminal voltage of the capacitor CC is taken out via the buffer BUF and a DC signal is obtained.

【0017】[0017]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明した様に、本考案によれば、一対の差動コイルを直列に結線し、交番 電圧を印加して駆動している。直列接続されたコイルの中点から直接AC信号を 取り出し、交流増幅、同期整流、比較処理を行ない、ギヤの回転に応答した矩形 波パルス出力を得ている。従来と異なり、信号伝達経路は1系統であり、且つ交 流増幅を行なっている。従って、本考案によればドリフトの少ない安定した回転 パルス出力を得る事ができるという効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a pair of differential coils are connected in series and an alternating voltage is applied to drive them. The AC signal is directly extracted from the midpoint of the coils connected in series, subjected to AC amplification, synchronous rectification, and comparison processing to obtain a rectangular wave pulse output in response to the rotation of the gear. Unlike the conventional method, there is only one signal transmission path, and AC amplification is performed. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a stable rotation pulse output with less drift.

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

【図1】本考案にかかる差動コイル型回転検出器の基本
的な構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a differential coil type rotation detector according to the present invention.

【図2】図1に示した差動コイル型回転検出器の動作説
明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory view of the differential coil type rotation detector shown in FIG.

【図3】同じく動作説明図である。FIG. 3 is likewise an operation explanatory view.

【図4】図1に示した差動コイル型回転検出器に含まれ
る同期整流回路の一例を示すブロック図である。
4 is a block diagram showing an example of a synchronous rectification circuit included in the differential coil type rotation detector shown in FIG.

【図5】従来の差動コイル型回転検出器の一般的な磁気
回路構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a general magnetic circuit configuration of a conventional differential coil type rotation detector.

【図6】従来の差動コイル型回転検出器の電気回路構成
を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an electric circuit configuration of a conventional differential coil type rotation detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ギヤ 2 コア 3 コア 4 回転軸 5 コイル 6 コイル 7 歯 8 頂部 9 谷部 10 発振回路 11 ACアンプ 12 同期整流回路 13 比較回路 14 基準電圧発生回路 1 Gear 2 Core 3 Core 4 Rotation Shaft 5 Coil 6 Coil 7 Tooth 8 Top 9 Valley 10 Oscillation Circuit 11 AC Amplifier 12 Synchronous Rectifier 13 Comparison Circuit 14 Reference Voltage Generation Circuit

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 検出対象となる回転軸に取り付けられた
磁性体からなるギヤと、各々コイルが巻回された一対の
コアとの組み合わせからなり、 一方のコア及び該ギヤの歯により形成される磁気回路の
磁気抵抗と、他方のコア及び該ギヤの歯により形成され
る磁気回路の磁気抵抗とが、該ギヤの回転に伴ない差動
的に変化する様に配置されており、 各コアに巻回したコイルのインダクタンスを差動比較す
る事により、回転するギヤの歯の移動に対応したパルス
出力を得る差動コイル型回転検出器において、 直列に結線した一対のコイルの両端に交番電圧を印加す
る発振回路と、 該一対のコイルの中点から出力されたAC信号を増幅す
るACアンプと、 増幅されたAC信号を該交番電圧に同期して整流平滑化
しDC信号に変換する同期整流回路と、 該DC信号を前記ACアンプの中点電位と比較して矩形
波のパルス出力を生成する比較回路とを含む事を特徴と
する差動コイル型回転検出器。
1. A combination of a gear made of a magnetic material attached to a rotary shaft to be detected and a pair of cores each wound with a coil, and formed by one core and teeth of the gear. The magnetic resistance of the magnetic circuit and the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the other core and the teeth of the gear are arranged so as to change differentially with the rotation of the gear. In the differential coil type rotation detector that obtains pulse output corresponding to the movement of the teeth of the rotating gear by comparing the inductances of the wound coils differentially, apply an alternating voltage across the pair of coils connected in series. An oscillating circuit to be applied, an AC amplifier for amplifying the AC signal output from the midpoint of the pair of coils, and a synchronous rectifying circuit for rectifying and smoothing the amplified AC signal in synchronism with the alternating voltage to convert it into a DC signal. A differential coil type rotation detector which comprises a comparison circuit for generating a pulse output of the square wave the DC signal compared to the midpoint potential of the AC amplifier.
【請求項2】 前記発振回路は、矩形波の交番電圧を発
生する事を特徴とする請求項1記載の差動コイル型回転
検出器。
2. The differential coil type rotation detector according to claim 1, wherein the oscillation circuit generates an alternating voltage of a rectangular wave.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5975878A (en) * 1982-10-26 1984-04-28 ヤマハ発動機株式会社 Under-guard device for car

Cited By (2)

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JPS6248637B2 (en) * 1982-10-26 1987-10-14 Yamaha Motor Co Ltd

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