JPH086259Y2 - Linear position detector - Google Patents

Linear position detector

Info

Publication number
JPH086259Y2
JPH086259Y2 JP1990113955U JP11395590U JPH086259Y2 JP H086259 Y2 JPH086259 Y2 JP H086259Y2 JP 1990113955 U JP1990113955 U JP 1990113955U JP 11395590 U JP11395590 U JP 11395590U JP H086259 Y2 JPH086259 Y2 JP H086259Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
scale
reference point
output
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1990113955U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0471114U (en
Inventor
卓 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP1990113955U priority Critical patent/JPH086259Y2/en
Publication of JPH0471114U publication Critical patent/JPH0471114U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH086259Y2 publication Critical patent/JPH086259Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic 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〕 本考案は、シリンダロッドや工作機械等の移動体の位
置を検出する位置検出装置に係り、特にスケールに形成
した周期的な電気磁気特性の変化を検出して移動体の位
置を検知する直線位置検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial application] The present invention relates to a position detection device for detecting the position of a moving body such as a cylinder rod or a machine tool, and in particular to a periodical electromagnetic characteristic formed on a scale. The present invention relates to a linear position detection device that detects a change and detects the position of a moving body.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ドーザショベル等の建設機械を制御する場合、油圧シ
リンダのロッドに溝を形成したり、部分焼き入れを行う
などしてロッドに電気磁気特性を変化させた目盛を形成
し、この目盛を磁気抵抗素子などからなる磁気センサに
よって検出し、バケットの位置等を検知するようにして
いる。そして、位置検出のための原点は、ロッドの端部
にリミットスイッチを取り付けてリセット信号を発生さ
せたり、目盛の一端部に原点を示すパターンを設け、こ
れを磁気センサによって読み取り、カウンタをリセット
するようにしている。
When controlling a construction machine such as a dozer shovel, a groove is formed in the rod of the hydraulic cylinder, or a scale is formed by changing the electric and magnetic characteristics of the rod by performing partial hardening, and this scale is used as a magnetoresistive element. The position of the bucket and the like are detected by a magnetic sensor such as. For the origin for position detection, a limit switch is attached to the end of the rod to generate a reset signal, or a pattern indicating the origin is provided at one end of the scale, which is read by a magnetic sensor to reset the counter. I am trying.

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

上記したように、建設機械などの位置検出装置は、ロ
ッドの端部に原点を示すパターンを設けたり、リミット
スイッチを取り付けたりしている。従って、原点リセッ
トを行う場合には、シリンダをストロークエンドまで作
動させる必要があり、大型の建設機械などのように、シ
リンダのストローク長が数mにも達するものにあって
は、原点リセットが大変に面倒である。このため、建設
機械などに設けた位置検出装置は、一般に移動量のみを
検出するインクリメント型として使用している。
As described above, a position detection device such as a construction machine is provided with a pattern indicating the origin at the end portion of the rod, or is equipped with a limit switch. Therefore, when resetting the origin, it is necessary to operate the cylinder to the stroke end, and it is very difficult to reset the origin in the case where the stroke length of the cylinder reaches several meters such as large construction machines. It is troublesome. Therefore, the position detection device provided in the construction machine or the like is generally used as an increment type that detects only the movement amount.

本考案は、使用開始時に、スケールの目盛を検出する
センサがスケールに対して任意の位置にあったとして
も、センサと目盛との相対移動がある程度以上生じる
と、リセットすることなく位置を確実に知ることができ
るような直線位置検出装置を提供することを目的として
いる。
Even if the sensor for detecting the scale graduation is at an arbitrary position with respect to the scale at the start of use, the present invention ensures the position without resetting if the relative movement between the sensor and the graduation exceeds a certain level. It is an object of the present invention to provide a linear position detecting device that can be known.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本考案に係わる直線位置
検出装置は、例えば第2図に示すように、 電気磁気特性を周期的に変化させて形成した目盛12
と、 前記目盛位置とは異なる平行な位置で、かつ、互いに異
なる目盛数が含まれ長さが異なる複数の基準区間45a〜4
5cと、各基準区間45a〜45cの両端に設けた基準点用電気
磁気特性変化部44a〜44dとを有するスケール10と、 このスケール10と相対移動可能に配置され、前記目盛
12を検出する複数の磁気センサ20、22と、 前記複数の磁気センサ20、22に出力信号に基づいて、
前記スケール10と前記磁気センサ20、22との相対移動の
方向を検出するとともに、カウントアップ信号またはカ
ウントダウン信号を出力する方向弁別回路32と、 前記方向弁別回路32の出力を受けてカウントアップ信
号またはカウントダウン信号を計数するアップダウンカ
ウンタ34と、 前記アップダウンカウンタ34からの出力を受けて前記
目盛12と磁気センサ20、22との位置を演算する位置演算
器36と、 前記各基準区間45a〜45cに対して相対移動可能に配置
され、前記基準点用電気磁気特性変化部44a〜44dを検出
する基準点検出センサ46と、 を有する直線位置検出装置において 予め前記各基準区間45a〜45cに配置可能な目盛数と、
各基準区間45a〜45cを形成する各基準点用電気磁気特性
変化部44a〜44dのアブソリュート値を記憶すると共に、
前記アップダウンカウンタ34の出力信号と、前記基準点
検出センサ46とからの検出信号とを受け、前記基準点検
出センサ46が2つの基準点用電気磁気特性変化部44a〜4
4dを前後して検出したとき、この間における前記アップ
ダウンカウンタ34の出力信号の計数値と前記予め記憶し
た各基準区間45a〜45cの目盛12の数とが等しくなる基準
区間45a〜45cを特定することにより後に検出した基準点
用電気磁気特性変化部44a〜44dを特定し、次いでこの特
定された基準点用電気磁気特性変化部44a〜44dに対応す
る前記予め記憶したアブソリュート値を位置確認信号と
して前記位置演算器36に出力し、これにより前記位置演
算器36の出力を疑似アブソリュート値とする位置確認信
号出力回路50を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the linear position detecting apparatus according to the present invention has a scale 12 formed by periodically changing the electromagnetic characteristics as shown in FIG.
And a plurality of reference sections 45a to 4 which are parallel positions different from the scale positions and which include different scale numbers and different lengths.
5c, a scale 10 having reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a to 44d provided at both ends of each reference section 45a to 45c, and the scale 10 is arranged so as to be movable relative to the scale 10.
Based on the output signal to the plurality of magnetic sensors 20, 22 for detecting 12 and the plurality of magnetic sensors 20, 22,
A direction discriminating circuit 32 that detects the direction of relative movement between the scale 10 and the magnetic sensors 20, 22 and outputs a count-up signal or a count-down signal, and a count-up signal or a count-up signal that receives the output of the direction discriminating circuit 32. An up / down counter 34 that counts a countdown signal, a position calculator 36 that receives the output from the up / down counter 34 and calculates the positions of the scale 12 and the magnetic sensors 20, 22, and the reference sections 45a to 45c. In a linear position detection device having a reference point detection sensor 46 which is arranged so as to be movable relative to the reference point and which detects the reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a to 44d, can be arranged in advance in each of the reference sections 45a to 45c. The number of graduations
While storing the absolute value of each reference point electro-magnetic characteristic changing unit 44a ~ 44d forming each reference section 45a ~ 45c,
Receiving the output signal of the up / down counter 34 and the detection signal from the reference point detection sensor 46, the reference point detection sensor 46 causes the two reference point electro-magnetic characteristic changing units 44a-4.
When 4d is detected before and after 4d, the reference section 45a to 45c in which the count value of the output signal of the up / down counter 34 and the number of the scales 12 of each of the reference sections 45a to 45c stored in advance are equal are specified. By specifying the reference point electro-magnetic characteristic change unit 44a ~ 44d detected later by, as a position confirmation signal the pre-stored absolute value corresponding to the specified reference point electro-magnetic characteristic change unit 44a ~ 44d. It is characterized by including a position confirmation signal output circuit 50 for outputting to the position calculator 36 and thereby making the output of the position calculator 36 a pseudo absolute value.

〔作用〕[Action]

上記構成によれば次の作用が生ずる。 According to the above configuration, the following action occurs.

位置確認信号出力回路50は、予め、各基準区間45a〜4
5cの目盛12の数と、各基準区間45a〜45cを形成する各基
準点用電気磁気特性変化部44a〜44dのアブソリュート値
を記憶している。
The position confirmation signal output circuit 50 preliminarily sets each reference section 45a-4
The number of scales 12 of 5c and the absolute values of the reference-point-use electromagnetic characteristic changing units 44a to 44d forming the reference sections 45a to 45c are stored.

一方、位置確認信号出力回路50は、アップダウンカウ
ンタ34の出力信号と、基準点検出センサ46とからの検出
信号とを受けている。
On the other hand, the position confirmation signal output circuit 50 receives the output signal of the up / down counter 34 and the detection signal from the reference point detection sensor 46.

ここで、基準点検出センサ46が2つの基準点用電気磁
気特性変化部 例えば44a、44b)を前後して(例えば44aから44bの順
で)検出すると、位置確認信号出力回路50は、この間45
bにおけるアップダウンカウンタ34の出力信号の計数値
に等しい目盛数を前記記憶から抽出する。この抽出が完
了すると、必然的に当該基準区間45bが特定される。
Here, when the reference point detection sensor 46 detects the two reference point electro-magnetic characteristic changing portions, for example, 44a and 44b, before and after (for example, in the order of 44a to 44b), the position confirmation signal output circuit 50 outputs 45
A scale number equal to the count value of the output signal of the up / down counter 34 in b is extracted from the memory. When this extraction is completed, the reference section 45b is inevitably specified.

そこで位置確認信号出力回路50は、後に検出された基
準点用電気磁気特性変化部44bを特定する。
Therefore, the position confirmation signal output circuit 50 identifies the subsequently detected reference point electro-magnetic characteristic changing unit 44b.

次いでこの基準点用電気磁気特性変化部44bに対応す
るアブソリュート値を前記記憶から抽出し、このアブソ
リュート値を位置確認信号として位置演算器36に出力す
る。
Next, the absolute value corresponding to the reference point electro-magnetic characteristic changing unit 44b is extracted from the storage, and this absolute value is output to the position calculator 36 as a position confirmation signal.

位置演算器36は、位置確認信号出力回路50からのアブ
ソリュート値に対し、アップダウンカウンタ34からのア
ップダウン計数値(即ち、インクリメント値)を加算す
ることにより、疑似アブソリュート値をストローク制御
装置等に出力することになる。
The position calculator 36 adds the up-down count value (that is, the increment value) from the up-down counter 34 to the absolute value from the position confirmation signal output circuit 50, and thereby the pseudo absolute value is sent to the stroke control device or the like. Will be output.

〔実施例〕〔Example〕

本考案に係る直線位置検出装置の好ましい実施例を、
添付図面に従って詳説する。
A preferred embodiment of the linear position detecting device according to the present invention is
Detailed description will be given according to the attached drawings.

第1図は、本考案の参考例に係る直線位置検出装置の
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a linear position detecting device according to a reference example of the present invention.

第1図においてスケール10には、目盛12が形成してあ
る。このスケール10は、例えばシリンダのロッドなどの
磁性体から構成してあり、表層部にエッチングによる凹
凸を形成してクロムメッキが被覆してあり、矢印Aのよ
うに軸方向に移動可能となっている。
In FIG. 1, a scale 12 is formed on a scale 10. The scale 10 is made of, for example, a magnetic material such as a rod of a cylinder. The surface layer has an uneven surface formed by etching and is covered with chrome plating, and is movable in the axial direction as indicated by arrow A. There is.

目盛12はスケール10の表面に周方向の溝14を所定ピッ
チp(例えば2mm)をもって設け、凸部16と凹部(溝)1
4とによって形成してスケール10の電気磁気特性を変化
させて形成してある。ただし、スケール10は、溝14がス
ケール10の全周にわたって形成されておらず、例えば周
の半分に目盛12が形成してある。そして、スケール10に
は、目盛12を設けた範囲の、ほぼ中央部の目盛12を形成
していない部分に、突起からなる原点用電気磁気特性変
化部18が設けてある。
The scale 12 is provided with grooves 14 in the circumferential direction on the surface of the scale 10 with a predetermined pitch p (for example, 2 mm), and a convex portion 16 and a concave portion (groove) 1
The scale 10 is formed by changing the electromagnetic characteristics of the scale 10. However, in the scale 10, the groove 14 is not formed over the entire circumference of the scale 10, and the scale 12 is formed on, for example, half of the circumference. The scale 10 is provided with an origin electro-magnetic characteristic changing portion 18 formed of a protrusion in a portion of the scale 10 where the scale 12 is provided, at a substantially central portion where the scale 12 is not formed.

なお、目盛12や原点用電気磁気特性変化部18は、スケ
ール10の部分焼き入れ、部分焼きもどし、またはレーザ
や電子ビームなどの高エネルギービームを照射すること
によって、部分的に電気磁気特性を変化させて形成する
こともできる。
The scale 12 and the electro-magnetic characteristic changing unit 18 for the origin partially change the electro-magnetic characteristics by partially quenching, partially tempering the scale 10, or irradiating a high energy beam such as a laser or an electron beam. It can also be formed.

スケール10の目盛12に近接した位置には、凹部14と凸
部16とによって形成したスケール10の電気磁気特性変化
を検出する一対の磁気センサ20、22が配置してある。こ
れらの磁気センサ20、22は、例えば磁気抵抗素子および
素子の背面側に設けた磁石等の発磁体によって構成して
あり、目盛12に体面してスケール10と相対移動可能に設
けられている。そして、磁気センサ20、22間の間隔は、
目盛12のピッチpに対してp/4だけずらして配置してあ
り、両者の検出信号の間に90度の電気角の位相差が生ず
るようにしてある。また、磁気センサ20、22を配置した
位置にほぼ対応した位置には、原点用電気磁気特性変化
部18を検出するための、例えば磁気抵抗素子と発磁体と
からなる原点検出センサ24が、スケール10と相対移動可
能に配置してある。
At a position close to the scale 12 of the scale 10, a pair of magnetic sensors 20, 22 for detecting a change in electro-magnetic characteristics of the scale 10 formed by the concave portion 14 and the convex portion 16 are arranged. These magnetic sensors 20 and 22 are composed of, for example, a magnetoresistive element and a magnetizing body such as a magnet provided on the back side of the element, and are provided on the scale 12 so as to be movable relative to the scale 10. The distance between the magnetic sensors 20 and 22 is
It is arranged so as to be shifted by p / 4 with respect to the pitch p of the scale 12 so that a phase difference of an electrical angle of 90 degrees occurs between the detection signals of both. Further, at a position substantially corresponding to the position where the magnetic sensors 20 and 22 are arranged, an origin detection sensor 24 for detecting the electromagnetism characteristic changing portion 18 for origin, for example, a magnetoresistive element and a magnetizer, is a scale. It is arranged so that it can move relative to 10.

磁気センサ20、22と原点検出センサ24との検出信号
は、波形整形回路26、28、30に入力するようになってい
る。そして、波形整形回路26、28の出力信号は、両信号
の位相差によって、スケール10と磁気センサ20、22との
相対移動の方向を判別する方向弁別回路32に入力するよ
うになっている。
The detection signals of the magnetic sensors 20, 22 and the origin detection sensor 24 are input to the waveform shaping circuits 26, 28, 30. The output signals of the waveform shaping circuits 26 and 28 are input to the direction discriminating circuit 32 that determines the direction of relative movement between the scale 10 and the magnetic sensors 20 and 22 based on the phase difference between the two signals.

方向弁別回路32の出力側に接続したアップダウンカウ
ンタ34は、方向弁別回路32の出力信号に基づいて、磁気
センサ20、22の検出信号である波形整形回路26、28の出
力信号をカウントアップまたはカウントダウンし、計数
値を位置演算器36に送る。この位置演算器36は、アップ
ダウンカウンタ34の出力から制御対象(例えば、ドーザ
ショベルのバケット)の位置を求め、ストローク制御装
置38に送る。
The up / down counter 34 connected to the output side of the direction discrimination circuit 32 counts up the output signals of the waveform shaping circuits 26, 28 which are the detection signals of the magnetic sensors 20, 22 based on the output signals of the direction discrimination circuit 32. It counts down and sends the count value to the position calculator 36. The position calculator 36 obtains the position of a control target (for example, a bucket of a dozer shovel) from the output of the up / down counter 34, and sends it to the stroke control device 38.

一方、原点検出センサ24が接続してある波形整形回路
30の出力側には、切替回路40が接続してある。切替回路
40は、方向弁別回路32が出力するスケール10と磁気セン
サ20、22との相対移動の方向を示す信号によって切り替
えられ、波形整形回路30の出力信号をアップダウンカウ
ンタ34のリセット端子またはワンショット回路42に入力
する。
On the other hand, the waveform shaping circuit to which the origin detection sensor 24 is connected
A switching circuit 40 is connected to the output side of 30. Switching circuit
40 is switched by a signal indicating the direction of relative movement between the scale 10 and the magnetic sensors 20, 22 output from the direction discrimination circuit 32, and the output signal of the waveform shaping circuit 30 is reset terminal of the up / down counter 34 or a one-shot circuit. Enter in 42.

ワンショット回路42は、信号検出回路の役割をなし、
例えばアップダウンカウンタ34が増加しているときはリ
セット信号の立ち上がり時にリセットされる場合、カウ
ンタが増加しているときで波形整形回路30の出力信号の
立ち下がり時に、正のパルスを出力するようになってお
り、出力側がアップダウンカウンタ34のリセット端子に
接続してあり、出力信号をアップダウンカウンタ34にリ
セット信号として送出する。
The one-shot circuit 42 serves as a signal detection circuit,
For example, when the up / down counter 34 is incrementing, it is reset at the rising edge of the reset signal. When the counter is incrementing, when the output signal of the waveform shaping circuit 30 falls, a positive pulse is output. The output side is connected to the reset terminal of the up / down counter 34, and the output signal is sent to the up / down counter 34 as a reset signal.

上記の如く構成した参考例の作用は、次のとおりであ
る。
The operation of the reference example configured as described above is as follows.

スケール10が矢印Aのように軸方向に移動すると、磁
気センサ20、22の前面を目盛12の凹部14と凸部16とが交
互に通過する。これに伴って磁気センサ20、22は、磁気
抵抗素子を透過する磁石が発する磁束の横方向成分(素
子面に平行した成分)が変化し、磁気センサ20、22は、
正弦波状の検出信号を波形整形回路26、28に出力する。
When the scale 10 moves in the axial direction as indicated by the arrow A, the concave portions 14 and the convex portions 16 of the graduation 12 alternately pass through the front surfaces of the magnetic sensors 20 and 22. Along with this, in the magnetic sensors 20 and 22, the lateral component (the component parallel to the element surface) of the magnetic flux generated by the magnet that passes through the magnetoresistive element changes, and the magnetic sensors 20 and 22
The sinusoidal detection signal is output to the waveform shaping circuits 26 and 28.

波形整形回路26、28は、磁気センサ20、22からの信号
を矩形波に整形して方向弁別回路32に入力する。そし
て、方向弁別回路32は、磁気センサ20と磁気センサ22と
の間隔が目盛12のピッチの1/4だけずれていて、出力信
号の位相が相互に90度ずれるようになっているため、波
形整形回路26、28の出力信号の位相差からスケール10と
磁気センサ20、22との相対移動の方向を判別する。
The waveform shaping circuits 26, 28 shape the signals from the magnetic sensors 20, 22 into rectangular waves and input them to the direction discrimination circuit 32. The direction discriminating circuit 32 is configured such that the distance between the magnetic sensor 20 and the magnetic sensor 22 is deviated by 1/4 of the pitch of the scale 12 and the phases of the output signals are deviated from each other by 90 degrees. The direction of relative movement between the scale 10 and the magnetic sensors 20, 22 is determined from the phase difference between the output signals of the shaping circuits 26, 28.

すなわち、方向弁別回路32は、例えば磁気センサ20の
出力信号が磁気センサ22の出力信号より位相が90度進ん
でいる場合には、スケール10が図の左方向に移動してい
ると判断してアップダウンカウンタ34にカウントアップ
信号を出力し、波形整形回路26、28が出力する磁気セン
サ20、22の検出信号をカウントアップさせる。そして、
方向弁別回路32は、逆に磁気センサ22の検出信号が磁気
センサ20の検出信号より位相が90度進んでいる場合に
は、アップダウンカウンタ34にカウントダウン信号を出
力し、波形整形回路26、28の出力信号に同期してカウン
トダウンさせる。
That is, the direction discrimination circuit 32 determines that the scale 10 is moving to the left in the figure, for example, when the output signal of the magnetic sensor 20 is 90 degrees in phase ahead of the output signal of the magnetic sensor 22. A count-up signal is output to the up-down counter 34, and the detection signals of the magnetic sensors 20 and 22 output by the waveform shaping circuits 26 and 28 are counted up. And
On the contrary, when the detection signal of the magnetic sensor 22 leads the detection signal of the magnetic sensor 20 by 90 degrees in phase, the direction discrimination circuit 32 outputs a countdown signal to the up / down counter 34 and the waveform shaping circuits 26, 28. It counts down in synchronization with the output signal of.

また、方向弁別回路32は、アップダウンカウンタ34に
カウントアップ信号を出力したときには切替回路40をa
側にし、アップダウンカウンタ34にカウントダウン信号
を出力したときには切替回路40をb側にする切替信号を
送出する。このため、アップダウンカウンタ34は、磁気
センサ20、22の出力信号をカウントアップするときに、
リセット端子に波形整形回路30を介して原点検出センサ
24が接続され、磁気センサ20、22の出力信号をカウント
ダウンするときに、ワンショット回路42が接続される。
Further, the direction discriminating circuit 32 sets the switching circuit 40 to a when the count-up signal is output to the up-down counter 34.
When the countdown signal is output to the up-down counter 34, the switching circuit 40 sends the switching signal to the side b. For this reason, the up-down counter 34, when counting up the output signals of the magnetic sensors 20 and 22,
Origin detection sensor via the waveform shaping circuit 30 to the reset terminal
24 is connected and the one-shot circuit 42 is connected when counting down the output signals of the magnetic sensors 20 and 22.

一方、原点検出センサ24は、スケール10が移動するこ
とにより、突起からなる原点用電気磁気特性変化部18が
前方を通過すると、スケール10の表面の磁束が変化する
ため、原点用電気磁気特性変化部18が通過したこと、す
なわち原点用電気磁気特性変化部18を検出して検出信号
を波形整形回路30に出力する。
On the other hand, in the origin detection sensor 24, when the scale 10 is moved and the origin electromagnetic characteristic changing portion 18 made of a protrusion passes forward, the magnetic flux on the surface of the scale 10 is changed. The section 18 is passed, that is, the origin electromagnetic characteristic changing section 18 is detected and a detection signal is output to the waveform shaping circuit 30.

波形整形回路30は、原点検出センサ24の出力信号を矩
形状の波形に波形整形する。この波形整形回路30が出力
した信号は、アップダウンカウンタ34がカウントアップ
している場合には、切替回路40がa側となっているた
め、アップダウンカウンタ34のリセット信号にリセット
として入力し、その立ち上がり時にアップダウンカウン
タ34の計数値を零にする。
The waveform shaping circuit 30 shapes the output signal of the origin detection sensor 24 into a rectangular waveform. When the up / down counter 34 is counting up, the signal output from the waveform shaping circuit 30 is input to the reset signal of the up / down counter 34 as reset because the switching circuit 40 is on the a side. At the time of rising, the count value of the up / down counter 34 is set to zero.

他方、アップダウンカウンタ34がカウントダウンして
いる場合には、切替回路40がb側となっているため、波
形整形回路30の出力信号はワンショット回路42に入力す
る。ワンショット回路42は、波形整形回路30の出力信号
の立ち下がり時に、正のパルスを発生し、アップダウン
カウンタ34にリセット信号として与える。
On the other hand, when the up / down counter 34 is counting down, the output signal of the waveform shaping circuit 30 is input to the one-shot circuit 42 because the switching circuit 40 is on the b side. The one-shot circuit 42 generates a positive pulse when the output signal of the waveform shaping circuit 30 falls, and supplies it to the up-down counter 34 as a reset signal.

従って、アップダウンカウンタ34は、例えばスケール
10が左方向に移動して磁気センサ20、22の信号をカウン
トアップする場合、原点検出センサ24の出力信号の立ち
上がり時にリセットされるため、原点検出センサ24が原
点用電気磁気特性変化部18の図の左側端部を検出したと
きにリセットされる。また、アップダウンカウンタ34
は、スケール10が図の右方向に移動して磁気センサ20、
22の出力信号をカウントダウンする場合、ワンショット
回路42からリセット信号を受けるようになっており、ワ
ンショット回路42が原点検出センサ24の立ち下がり時、
すなわち原点検出センサ24が原点用電気磁気特性変化部
18の左側端部を検出した時に、リセットされる。
Therefore, the up / down counter 34 is, for example, a scale.
When 10 moves to the left and counts up the signals of the magnetic sensors 20 and 22, the origin detection sensor 24 is reset when the output signal of the origin detection sensor 24 rises. It is reset when the left end of the figure is detected. Also, the up / down counter 34
Indicates that the scale 10 has moved to the right in the figure and the magnetic sensor 20,
When counting down the output signal of 22, the reset signal is received from the one-shot circuit 42, and when the one-shot circuit 42 falls of the origin detection sensor 24,
In other words, the origin detection sensor 24 is the origin electromagnetic characteristic changing section.
Resets when 18 left edge is detected.

このように、本参考例は、スケール10と磁気センサ2
0、22とが相対移動して、スケール10に設けた原点用電
気磁気特性変化部18が原点検出センサ24の前方を通過す
る都度にリセットされ、磁気センサ20、22をスケール10
に端部(シリンダのストロークエンド)まで移動するこ
となく、原点の確認を容易に行え、ノイズ等による計測
ずれの修正を自動的に行うことができる。しかも、原点
用電気磁気特性変化部18は、スケール10の最もよく使用
される目盛12を設けた範囲の中央部またはよく使用され
るシリンダ部分にあるため、アップダウンカウンタ34の
原点リセット処理が容易であるばかりでなく、磁気セン
サ20、22が任意の位置にあったとしても、使用に伴って
自動的に位置検出装置の原点リセット処理が行われるこ
とになり、アブソリュートな位置検出装置として使用す
ることができる。
In this way, this reference example uses the scale 10 and the magnetic sensor 2
0 and 22 move relative to each other, and each time the origin electro-magnetic characteristic changing portion 18 provided on the scale 10 is reset in front of the origin detection sensor 24, the magnetic sensors 20 and 22 are moved to the scale 10.
The origin can be easily confirmed without moving to the end (stroke end of the cylinder), and the measurement deviation due to noise or the like can be automatically corrected. Moreover, since the origin electromagnetic characteristic changing unit 18 is located at the center of the range where the most frequently used scale 12 of the scale 10 is provided or at the cylinder portion that is often used, it is easy to reset the origin of the up-down counter 34. Not only that, even if the magnetic sensors 20 and 22 are at arbitrary positions, the origin reset processing of the position detection device is automatically performed with use, and it is used as an absolute position detection device. be able to.

また、参考例においては、アップダウンカウンタ34が
カウントアップしている場合、波形整形回路30の出力信
号をそのままリセット信号としてアップダウンカウンタ
34に入力し、アップダウンカウンタ34がカウントダウン
している場合、波形整形回路30の出力をワンショット回
路42に入力し、波形整形回路30の出力信号の立ち下がり
によりワンショット回路42が正パルスをアップダウンカ
ウンタ34にリセット信号として入力するようにしている
ため、スケール10の移動方向の相違に伴う、アップダウ
ンカウンタ34をリセットする際のずれをなくすことがで
きる。
Further, in the reference example, when the up / down counter 34 is counting up, the output signal of the waveform shaping circuit 30 is directly used as a reset signal for the up / down counter.
When it is input to 34 and the up / down counter 34 is counting down, the output of the waveform shaping circuit 30 is input to the one-shot circuit 42, and the one-shot circuit 42 outputs a positive pulse due to the fall of the output signal of the waveform shaping circuit 30. Since the up / down counter 34 is input as a reset signal, it is possible to eliminate the deviation when the up / down counter 34 is reset due to the difference in the moving direction of the scale 10.

なお、アップダウンカウンタ34の計数値は、位置演算
器36によって図示しない制御対象の位置信号に変換さ
れ、ストローク制御装置38に送られる。
The count value of the up / down counter 34 is converted into a position signal of a control target (not shown) by the position calculator 36 and sent to the stroke control device 38.

前記参考例においては、各センサを磁気抵抗素子によ
って形成する場合について説明したが、コイル等により
電気磁気特性の変化として検出する構成としてもよい。
また、原点用電気磁気特性変化部18は、目盛12と同様に
部分熱処理等による磁電変化特性を利用してもよい。さ
らに、前記参考例においては、磁気検出式の位置検出装
置について説明したが、光学式の装置にも適用すること
ができる。そして、前記参考例においては、切替回路40
がワンショット回路42の入力側に設けてある場合につい
て説明したが、切替回路40をワンショット回路42の出力
側に設けてもよい。
In the reference example, the case where each sensor is formed of a magnetoresistive element has been described, but a coil or the like may be used to detect a change in the electromagnetic characteristics.
Further, the origin-use electromagnetic characteristic changing portion 18 may utilize the magnetoelectric changing characteristic due to the partial heat treatment or the like similarly to the scale 12. Further, although the magnetic detection type position detection device has been described in the reference example, the present invention can be applied to an optical type device. In the reference example, the switching circuit 40
However, the switching circuit 40 may be provided on the output side of the one-shot circuit 42.

なお、原点用電気磁気特性変化部18は、スケール10の
一部を着磁したり、凹を設けて形成してもよいが、凸部
とすることにより、スケール10の表面の疵の影響を小さ
くすることができるとともに、凸部を検出するために検
出感度を向上させることができる。
The origin electromagnetic characteristic changing portion 18 may be formed by magnetizing a part of the scale 10 or forming a concave portion, but by forming a convex portion, the influence of a flaw on the surface of the scale 10 is affected. The size can be reduced, and the detection sensitivity can be improved because the convex portion is detected.

第2図は、本願考案の実施例の説明図であり、前記参
考例と対応した部分にはカウンタクロックとして利用す
るべく同一の符号が付してある。そして、第2図におい
ては、スケール10の目盛12を形成していない部分に、目
盛12に沿って複数の基準点用電気磁気特性変化部44a、4
4b、44c、……が突起によって設けてある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those in the reference example are designated by the same reference numerals so as to be used as counter clocks. In FIG. 2, a plurality of reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 4a along the graduation 12 are formed on the portion of the scale 10 where the graduation 12 is not formed.
4b, 44c, ... are provided by protrusions.

基準点用電気磁気特性変化部44aは、スケール10に設
けた目盛12の原点0に対応した位置に形成してある。ま
た、各基準点用電気磁気特性変化部44a、44b、44c、…
…が形成してある間隔、すなわち各基準点用電気磁気特
性変化部によって区切られた基準区間45a、45b、45c、
……の長さは、L1、L2、L3……のように相互に異なって
いる。そして、各基準区間45a、45b、45c、……の長さ
のそれぞれに含まれる凹凸をもっていわばカウンタのよ
うに利用すべく形成した目盛12が、各基準区間それぞれ
の識別マークとなっている。
The reference point electro-magnetic characteristic changing portion 44a is formed at a position corresponding to the origin 0 of the scale 12 provided on the scale 10. Further, the electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c for each reference point, ...
, The intervals formed by, that is, the reference sections 45a, 45b, 45c divided by the reference-point electromagnetic characteristic changing portions,
The lengths of …… are different from each other, such as L 1 , L 2 , L 3 . The scale 12 formed so as to be used like a counter with unevenness included in each of the reference sections 45a, 45b, 45c, ... serves as an identification mark for each reference section.

一方、スケール10の近傍には、基準点検出センサ46が
スケール10と相対移動可能に配置してあり、各基準点用
電気磁気特性変化部44a、44b、44c、……をスケール10
の電気磁気特性変化として検出できるようにしてある。
そして、基準点検出センサ46の検出信号は、波形整形回
路48を介して位置確認信号出力回路50に入力するように
してある。また、位置確認信号出力回路50は、アップダ
ウンカウンタ34の計数値が入力するようになっており、
波形整形回路48とアップダウンカウンタ34からの信号と
に基づいて、位置演算器36に位置確認信号を出力する。
On the other hand, a reference point detection sensor 46 is arranged near the scale 10 so as to be movable relative to the scale 10, and each of the reference point electro-magnetic characteristic changing units 44a, 44b, 44c, ...
It can be detected as a change in the electro-magnetic characteristics.
The detection signal of the reference point detection sensor 46 is input to the position confirmation signal output circuit 50 via the waveform shaping circuit 48. Further, the position confirmation signal output circuit 50 is adapted to receive the count value of the up / down counter 34,
A position confirmation signal is output to the position calculator 36 based on the signals from the waveform shaping circuit 48 and the up / down counter 34.

このように構成した本実施例においては、スケール10
が矢印Aのように移動すると、各基準点用電気磁気特性
変化部44a、44b、44c、……が基準点検出センサ46の前
方を通過する。そして、基準点検出センサ46は、いずれ
かの基準点用電気磁気特性変化部44a、44b、44c、……
が前方を通過すると、検出信号を出力する。この出力信
号は、波形整形回路48によって矩形波に整形され、位置
確認信号出力回路50に入力される。
In the present embodiment configured as described above, the scale 10
When is moved in the direction of arrow A, the reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c, ... Pass in front of the reference point detection sensor 46. Then, the reference point detection sensor 46 includes one of the reference point electro-magnetic characteristic changing units 44a, 44b, 44c, ...
When the vehicle passes the front, it outputs a detection signal. This output signal is shaped into a rectangular wave by the waveform shaping circuit 48 and input to the position confirmation signal output circuit 50.

位置確認信号出力回路50は、アップダウンカウンタ34
の計数値を読み込んで計数値の増減を監視するととも
に、基準点検出センサ46の検出信号が入力したときに、
アップダウンカウンタ34の計数値がいくつ増減したかを
調べ、位置確認信号を位置演算器36に出力する。
The position confirmation signal output circuit 50 includes an up / down counter 34
While reading the count value of and monitoring the increase or decrease of the count value, when the detection signal of the reference point detection sensor 46 is input,
It checks how many count values of the up / down counter 34 have increased or decreased, and outputs a position confirmation signal to the position calculator 36.

すなわち、位置確認信号出力回路50は、波形整形回路
48を介して基準点検出センサ46から基準点用電気磁気特
性変化部を検出したことを示す信号が入力してくると、
前回波形整形回路48から信号を受けたときから、今回波
形整形回路48から信号を受けたときまでの間に、アップ
ダウンカウンタ34の計数値がいくつ増減したかを調べ
る。そして、この波形整形回路48が出力した連続する2
つの信号間のアップダウンカウンタ34の増減値を、基準
区間45a、45b、45c、……を特定する識別マークと見な
し、基準点検出センサ46が検出した2つの基準点用電気
磁気特性変化部によって区切られた基準区間45a、45b、
45c、……を特定する。
That is, the position confirmation signal output circuit 50 is a waveform shaping circuit.
When a signal indicating that the reference point electromagnetism characteristic changing portion is detected is input from the reference point detection sensor 46 via 48,
From the time when the signal is received from the waveform shaping circuit 48 last time to the time when the signal is received from the waveform shaping circuit 48 this time, how much the count value of the up-down counter 34 has increased or decreased is checked. Then, the continuous 2 output from the waveform shaping circuit 48 is output.
The increase / decrease value of the up / down counter 34 between the two signals is regarded as an identification mark for identifying the reference sections 45a, 45b, 45c, ... By the two reference point electromagnetic characteristic changing portions detected by the reference point detection sensor 46. Separated reference sections 45a, 45b,
Specify 45c, ...

つまり、基準点検出センサ46が出力した2つの検出信
号の間に、アップダウンカウンタ34の計数値が例えば4
つ増加したとすると、位置確認信号出力回路50は、スケ
ール10が図の左方向に移動することによって、スケール
10と相対移動した基準点検出センサ46が、基準区間45b
を通過して基準区間45bの右端に達し、基準点用電気磁
気特性変化部44cを検出したことを検知する。また、位
置確認信号出力回路50は、波形整形回路48から信号を受
けると、この時に、図示しない制御対象が基準点用電気
磁気特性変化部44cに対応した目盛12の位置によって表
される位置、例えば、起点(原点)から50mmの位置に有
ることを示す位置確認信号を位置演算器36に出力する。
位置演算器36は、アップダウンカウンタ34の計数値に基
づいて求めた位置を、位置確認信号出力回路50から信号
を受けた信号によって確認し、ストローク制御装置38に
送る。
That is, the count value of the up / down counter 34 is, for example, 4 between the two detection signals output by the reference point detection sensor 46.
Assuming that the scale 10 increases, the position confirmation signal output circuit 50 moves the scale 10 by moving the scale 10 to the left in the figure.
The reference point detection sensor 46 that has moved relative to 10 moves the reference section 45b
It is detected that the right end of the reference section 45b is reached after passing through and the reference point electro-magnetic characteristic changing portion 44c is detected. Further, the position confirmation signal output circuit 50, when receiving the signal from the waveform shaping circuit 48, at this time, the control target not shown is the position represented by the position of the scale 12 corresponding to the reference point electro-magnetic characteristic changing unit 44c, For example, a position confirmation signal indicating that the position is 50 mm from the starting point (origin) is output to the position calculator 36.
The position calculator 36 confirms the position obtained based on the count value of the up / down counter 34 by a signal received from the position confirmation signal output circuit 50, and sends it to the stroke control device 38.

なお、位置確認信号出力回路50は、波形整形回路48が
連続した2つの出力信号の間に、アップダウンカウンタ
34の計数値が4つ減少した場合には、スケール10が図の
右方向に移動していることを検知するとともに、今回波
形整形回路48から入力した信号が、基準点検出センサ46
が基準区間45bの左端の基準点用電気磁気特性変化部44b
を検出した信号であることを位置演算器36に出力する。
It should be noted that the position confirmation signal output circuit 50 has an up / down counter between two consecutive output signals of the waveform shaping circuit 48.
When the count value of 34 is decreased by four, it is detected that the scale 10 is moving to the right in the figure, and the signal input from the waveform shaping circuit 48 this time is detected by the reference point detection sensor 46.
Is the reference point electro-magnetic characteristic changing portion 44b at the left end of the reference section 45b.
It is output to the position calculator 36 that the detected signal is.

このように、本実施例においては、磁気センサ20、22
がスケール10の任意の位置にある状態から駆動されたと
しても、基準点検出センサ46が基準点用電気磁気特性変
化部44a、44b、44c、……を検出する毎に、位置確認信
号出力回路50が位置確認信号を位置演算器36に出力する
ため、前記参考例(即ち、従来技術)と異なり、リセッ
ト処理することなく制御対象の位置を確認することがで
きる。すなわち、使用開始時におけるスケール10と磁気
センサ20、22との相対位置に関係なく、スケール10と磁
気センサ20、22とがある程度相対移動すると、磁気セン
サ20、22の位置(制御対象の位置)を知ることができ、
擬似アブソリュート(アブソリュート的)な位置検出装
置とすることができる。
Thus, in this embodiment, the magnetic sensors 20, 22 are
Even if is driven from any position on the scale 10, the position confirmation signal output circuit is output every time the reference point detection sensor 46 detects the reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c, .... Since 50 outputs the position confirmation signal to the position calculator 36, the position of the controlled object can be confirmed without performing the reset process, unlike the reference example (that is, the prior art). That is, regardless of the relative positions of the scale 10 and the magnetic sensors 20 and 22 at the start of use, when the scale 10 and the magnetic sensors 20 and 22 move relative to each other to some extent, the positions of the magnetic sensors 20 and 22 (positions to be controlled) You can know
A pseudo absolute (absolute) position detecting device can be provided.

ところで、アブソリュート型位置検出装置の利点は、
常に絶対位置を知ることができることにある。しかし、
通常は、制御対象がある距離動いたときに、この動いた
間に得た情報により制御対象の位置を特定できればよい
ことが多い。例えば、建設機械のバケットを制御する場
合に、バケットを数cmないしは数10cm動かす間に、バケ
ット位置を知ることができればよい。従って、建設機械
のシリンダ等に本実施例の擬似アブソリュートな位置検
出装置を適用すれば、高価なアブソリュート型位置検出
装置を用いることなく、正確な位置制御が可能になる。
また、本実施例においては、スケール10に設けた目盛12
をそのまま識別マークとして利用するため、識別マーク
を付けるための工程を省略することができる。
By the way, the advantage of the absolute position detector is
It is always possible to know the absolute position. But,
Usually, when the control target moves a certain distance, it is often sufficient that the position of the control target can be specified by the information obtained during the movement. For example, when controlling a bucket of a construction machine, it is sufficient to know the bucket position while moving the bucket for several centimeters or tens of centimeters. Therefore, if the pseudo-absolute position detecting device of this embodiment is applied to a cylinder or the like of a construction machine, accurate position control can be performed without using an expensive absolute type position detecting device.
Further, in this embodiment, the scale 12 provided on the scale 10
Is used as the identification mark as it is, so that the step of attaching the identification mark can be omitted.

第3図は、他の参考例の説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of another reference example.

第3図において、スケール10の目盛12を形成していな
い部分には、目盛12に沿って複数の基準点用電気磁気特
性変化部44a、44b、44c、……が設けてある。これらの
基準点用電気磁気特性変化部44a、44b、44c、……は等
間隔に設けてあり、これらの基準点用電気磁気特性変化
部によって区切られた基準区間45a、45b、45c、……の
長さがそれぞれLとなっている。そして、各基準点用電
気磁気特性変化部44a、44b、44c、……間には、基準区
間45a、45b、45c、……示す識別マーク52a、52b、52c、
……が形成してある。これらの識別マーク52a、52b、52
c、……は、基準点検出センサ46が検出できるように、
各区間毎に異なった数の凸部を設け、スケール10の電気
磁気特性を変化させることによって形成してある。
In FIG. 3, a plurality of reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c, ... Are provided along the scale 12 in the portion of the scale 10 where the scale 12 is not formed. The reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c, ... Are provided at equal intervals, and the reference sections 45a, 45b, 45c, .. The length of each is L. The reference marks 45a, 45b, 45c, ... Show identification marks 52a, 52b, 52c, between the reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c ,.
... is formed. These identification marks 52a, 52b, 52
c, ... are set so that the reference point detection sensor 46 can detect them.
It is formed by providing a different number of convex portions for each section and changing the electromagnetic characteristics of the scale 10.

基準点検出センサ46の出力信号を波形整形する波形整
形回路48の出力側には、区間識別回路54が接続してあ
る。この区間識別回路54には、方向弁別回路32からスケ
ール10の移動方向を示す信号が入力するようになってい
るとともに、基準点検出センサ46が検出した基準点用電
気磁気特性変化部44a、44b、44c、……の位置を、基準
区間45a、45b、45c、……に対応させて位置確認信号出
力回路50に入力するようになっている。そして、位置確
認信号出力回路50は、アップダウンカウンタ34の計数値
を取り込んで、位置演算器36に位置確認信号を出力する
とともに、アップダウンカウンタ34に計数調整信号を出
力する。
A section identification circuit 54 is connected to the output side of a waveform shaping circuit 48 that shapes the output signal of the reference point detection sensor 46. A signal indicating the moving direction of the scale 10 is input from the direction discriminating circuit 32 to the section identifying circuit 54, and the reference point electromagnetic characteristic changing units 44a and 44b detected by the reference point detecting sensor 46 are input. , 44c, ... Corresponding to the reference sections 45a, 45b, 45c, ..., The positions are input to the position confirmation signal output circuit 50. Then, the position confirmation signal output circuit 50 takes in the count value of the up / down counter 34, outputs the position confirmation signal to the position calculator 36, and outputs the count adjustment signal to the up / down counter 34.

このように構成した本実施例は、スケール10が移動す
ると、基準点検出センサ46が基準点用電気磁気特性変化
部44a、44b、44c、……と識別マーク52a、52b、52c、…
…とを検出し、検出信号を波形整形回路48に出力する。
波形整形回路48は、基準点検出センサ46の出力信号を矩
形波に波形整形し、区間識別回路54に送出する。
In the present embodiment configured as described above, when the scale 10 moves, the reference point detection sensor 46 causes the reference point electro-magnetic characteristic changing portions 44a, 44b, 44c, ... And the identification marks 52a, 52b, 52c ,.
... and are detected, and the detection signal is output to the waveform shaping circuit 48.
The waveform shaping circuit 48 shapes the output signal of the reference point detection sensor 46 into a rectangular wave and sends it to the section identification circuit 54.

区間識別回路54は、方向弁別回路32からの信号に基づ
いて、スケール10がどちらの方向に移動しているかを検
知するとともに、波形整形回路48から送られてきた信号
に基づいて、基準点検出センサ46が基準点用電気磁気特
性変化部を検出した2つの信号と、この間に入力してき
た識別マークの検出信号から、基準点検出センサ46の前
方を通過した基準区間を検知し、また基準点検出センサ
46の今回検出した基準点用電気磁気特性変化部が、いま
検知した基準区間のいずれの側に存在する基準点用電気
磁気特性変化部であるかを位置確認信号出力回路50に送
る。
The section identifying circuit 54 detects in which direction the scale 10 is moving based on the signal from the direction discriminating circuit 32, and detects the reference point based on the signal sent from the waveform shaping circuit 48. From the two signals that the sensor 46 detects the reference point electro-magnetic characteristic changing portion and the detection signal of the identification mark that is input during this period, the reference section that passes in front of the reference point detection sensor 46 is detected, and the reference inspection is performed. Output sensor
The position of the reference point electro-magnetic characteristic changing section 46 detected this time is sent to the position confirmation signal output circuit 50 as to which side of the reference section the control section is currently detecting which is the reference point electro-magnetic characteristic changing section.

位置確認信号出力回路50は、アップダウンカウンタ34
の計数値と区間識別回路54の出力信号とから、基準点検
出センサ46が基準点用電気磁気特性変化部を検出したと
きのアップダウンカウンタ34の計数値が所定の値である
場合に、位置確認信号を位置演算器36に出力する。しか
し、位置確認信号出力回路50は、基準点検出センサ46が
基準点用電気磁気特性変化部を検出したときに、アップ
ダウンカウンタ34の計数値が雑音等の影響により所定値
からずれている場合には、位置演算器36に位置確認信号
を出力するとともに、アップダウンカウンタ34に計数値
を修正する信号を出力する。
The position confirmation signal output circuit 50 includes an up / down counter 34
If the count value of the up / down counter 34 when the reference point detection sensor 46 detects the reference point electro-magnetic characteristic changing portion is a predetermined value from the count value and the output signal of the section identification circuit 54, The confirmation signal is output to the position calculator 36. However, when the reference point detection sensor 46 detects the reference point electromagnetic characteristic changing portion, the position confirmation signal output circuit 50 detects that the count value of the up / down counter 34 deviates from a predetermined value due to the influence of noise or the like. , A position confirmation signal is output to the position calculator 36, and a signal for correcting the count value is output to the up / down counter 34.

このように、本実施例においては、位置確認信号出力
回路50が位置を確認する信号ばかりでなく、アップダウ
ンカウンタ34の計数値を修正する信号を出力するため、
より正確な位置制御が可能となる。
Thus, in the present embodiment, the position confirmation signal output circuit 50 outputs not only the signal for confirming the position but also the signal for correcting the count value of the up / down counter 34,
More accurate position control becomes possible.

なお、基準区間45a、45b、45c、……を示す識別マー
ク52a、52b、52c、……は第4図に示したように、基準
点検出センサ46の出力パルス幅を異ならせるような凸部
にしてもよく、他の識別マークであってもよい。
As shown in FIG. 4, the identification marks 52a, 52b, 52c, ... Representing the reference sections 45a, 45b, 45c, ... Are convex portions that make the output pulse width of the reference point detection sensor 46 different. Alternatively, another identification mark may be used.

ところで、制御対象の位置を求める精度は、スケール
10の目盛12を形成する凹凸(ビットパターン)の加工精
度と、磁気センサ20、22の検出精度とによって決まる。
言い換えると、通常クロックとよばれる基準信号(磁気
センサ20、22が出力するインクリメンタル信号)と位置
を表示する信号との間の位置精度が問題となる。すなわ
ち、位置演算器36は、磁気センサ20、22の検出信号の所
定数毎に位置信号を出力するようになっており、アップ
ダウンカウンタ34の計数値と位置演算器36が出力する位
置信号との同期をとる必要がある。
By the way, the accuracy to obtain the position of the controlled object is
It depends on the processing accuracy of the unevenness (bit pattern) forming the scale 12 of 10 and the detection accuracy of the magnetic sensors 20 and 22.
In other words, the positional accuracy between the reference signal (incremental signal output by the magnetic sensors 20 and 22) called the normal clock and the signal indicating the position becomes a problem. That is, the position calculator 36 is adapted to output a position signal for each predetermined number of detection signals of the magnetic sensors 20 and 22, and the count value of the up / down counter 34 and the position signal output by the position calculator 36. Need to be synchronized.

ところが、磁気センサ20、22の取り付け精度のバラツ
キなどにより、アップダウンカウンタ34の所定の計数値
と位置演算器36の位置信号の出力とが同期しない場合を
生ずる。つまり、例えば、磁気センサ20、22が出力する
検出信号(インクリメンタル信号)の10個目に位置信号
を出力すべきであるのに、インクリメンタル信号が9個
目または11個目のときに、位置信号が出力される場合が
ある。
However, there may be a case where the predetermined count value of the up / down counter 34 and the output of the position signal of the position calculator 36 are not synchronized due to variations in the mounting accuracy of the magnetic sensors 20 and 22. That is, for example, the position signal should be output to the tenth detection signal (incremental signal) output from the magnetic sensors 20 and 22, but the position signal should be output when the incremental signal is the ninth or eleventh signal. May be output.

そこで、前記実施例のように、基準点用電気磁気特性
変化部44a、44b、44c、……を設け、インクリメンタル
信号の数が所定値から一定の範囲内(例えば、インクリ
メンタル信号の10個毎に位置信号を出力する場合、イン
クリメンタル信号の数が8〜12個の範囲)にあるとき
に、基準点用電気磁気特性変化部を検出した信号が入力
したときに位置信号を出力させ、組み付け精度や信号処
理の柔軟性をもたせることができる。この場合、最初に
上記の信号処理を行い、その後は上記によって対応させ
た計数値のときに、位置信号を出力させるようにする。
Therefore, as in the above-described embodiment, the reference-point electromagnetic characteristic changing units 44a, 44b, 44c, ... Are provided, and the number of incremental signals is within a predetermined range from a predetermined value (for example, every 10 incremental signals). When outputting the position signal, when the number of incremental signals is in the range of 8 to 12), the position signal is output when the signal that detects the reference point electro-magnetic characteristic change portion is input, and the assembly accuracy and The signal processing can be made flexible. In this case, the above signal processing is first performed, and then the position signal is output at the count value corresponding to the above.

なお、前記各実施例においては、建設機械を例にして
説明したが、他の機器にも適用することができる 〔考案の効果〕 従来技術の疑似アブソリュート方式はリセット機構を備
えている。これは、長大なスケールをリセット位置で分
割し、各分割間でインクリメンタル検出している。即
ち、インクリメンタル検出を分割しただけのものであ
る。これに対し本願考案は、リセット機構は備えておら
ず、その代わり例えば従来技術のリセット位置に相当す
る各基準点用電気磁気特性変化部に原点からのアブソリ
ュート値を意味付けしている。そして各基準点用電気磁
気特性変化部のいずれに相当するかは、各各基準点用電
気磁気特性変化部で構成される各基準区間での目盛数で
判別できる。このため、本願考案では、各基準点用電気
磁気特性変化部の位置を検出したとき、その位置のアブ
ソリュート値が得られる。そして、次の各基準点用電気
磁気特性変化部までの間の位置は、位置演算器により、
前記アブソリュート値に対してインクリメンタル値を加
算又は減算して得られる(尚、加算するか又は減算する
かは、相対移動の方向によって区別されることは説明す
るまでもない)。即ち、本願考案は、アブソリュート方
式と何ら変わるところがなくなる。本願考案が、真のア
ブソリュート方式と異なる点は、真のアブソリュート方
式では静止していてもアブソリュート値が得られること
に対し、本願考案では基準点検出センサが一旦、隣合う
2つの基準点用電気磁気特性変化部を検出した後でなけ
ればアブソリュート値を得ることができない点だけであ
り、一旦検出し出すと、その検出精度は真のアブソリュ
ート式と何ら変わるところはない。
In each of the above-described embodiments, the construction machine has been described as an example, but the invention can also be applied to other equipment. [Advantages of the Invention] The pseudo absolute method of the prior art includes a reset mechanism. This divides a large scale at the reset position and performs incremental detection between the divisions. That is, it is only a division of the incremental detection. On the other hand, the present invention does not include a reset mechanism, but instead, for example, the absolute value from the origin is assigned to each reference point electromagnetic characteristic changing portion corresponding to the reset position of the prior art. Which one of the reference point electro-magnetic characteristic changing portions is equivalent can be determined by the number of scales in each reference section constituted by each reference point electro-magnetic characteristic changing portion. Therefore, in the present invention, when the position of each reference point electro-magnetic characteristic changing portion is detected, the absolute value of the position is obtained. Then, the position up to the next electromagnetism characteristic changing portion for each reference point, by the position calculator,
It is obtained by adding or subtracting an incremental value to or from the absolute value (note that addition or subtraction is distinguished by the direction of relative movement). That is, the present invention is no different from the absolute method. The present invention differs from the true absolute method in that the absolute value can be obtained even when the true absolute method is stationary, whereas in the present invention, the reference point detection sensor once uses two adjacent reference point electrical sensors. The only difference is that the absolute value can be obtained only after detecting the magnetic characteristic change portion, and once detected, the detection accuracy is no different from that of the true absolute type.

即ち、本願考案によれば、センサと目盛との相対移動
がある程度以上生じると、リセットすることもなく、位
置を確実に知ることができる。また簡素かつ安価なイン
クリメタル構成でありながら、高価なアブソリュートと
同様、高精度のアブソリュート値を得ることができる。
That is, according to the present invention, when the relative movement between the sensor and the scale occurs to some extent or more, the position can be surely known without resetting. Further, it is possible to obtain a highly accurate absolute value as in the case of an expensive absolute, although it has a simple and inexpensive incremental metal structure.

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

第1図は本考案の参考例に係る直線位置検出装置の説明
図、第2図は本願考案の実施例の説明図、第3図はさら
に他の参考例の説明図、第4図は基準点用電気磁気特性
変化部によって区切られた基準区間に形成する識別マー
クの他の参考例の説明図である。 10……スケール、12……目盛、18……原点用電気磁気特
性変化部、20、22……磁気センサ、24……原点検出セン
サ、32……方向弁別回路、34……アップダウンカウン
タ、40……切替回路、42……信号検出回路(ワンショッ
ト回路)、44a、44b、44c、44d……基準点用電気磁気特
性変化部、45a、45b、45c……基準区間、46……基準点
検出センサ、50……位置確認信号出力回路、54……区間
識別回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a linear position detecting device according to a reference example of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of yet another reference example, and FIG. It is explanatory drawing of the other reference example of the identification mark formed in the reference area | region divided by the electromagnetic characteristic change part for points. 10 …… Scale, 12 …… Scale, 18 …… Origin electromagnetism characteristic change part, 20,22 …… Magnetic sensor, 24 …… Origin detection sensor, 32 …… Direction discrimination circuit, 34 …… Up / down counter, 40 …… Switching circuit, 42 …… Signal detection circuit (one-shot circuit), 44a, 44b, 44c, 44d …… Reference point electro-magnetic characteristic change part, 45a, 45b, 45c …… Reference section, 46 …… Reference Point detection sensor, 50 ... position confirmation signal output circuit, 54 ... section identification circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】・電気磁気特性を周期的に変化させて形成
した目盛と、 前記目盛位置とは異なる平行な位置で、かつ、互いに異
なる目盛数が含まれ長さが異なる複数の基準区間と、各
基準区間の両端に設けた基準点用電気磁気特性変化部と
を有するスケールと、 ・このスケールと相対移動可能に配置され、前記目盛を
検出する複数の磁気センサと、 ・前記複数の磁気センサの出力信号に基づいて、前記ス
ケールと前記磁気センサとの相対移動の方向を検出する
とともに、カウントアップ信号またはカウントダウン信
号を出力する方向弁別回路と、 ・前記方向弁別回路の出力を受けてカウントアップ信号
またはカウントダウン信号を計数するアップダウンカウ
ンタと、 ・前記アップダウンカウンタからの出力を受けて前記目
盛と磁気センサとの位置を演算する位置演算器と、 ・前記各基準区間に対して相対移動可能に配置され、前
記基準点用電気磁気特性変化部を検出する基準点検出セ
ンサと、 を有する直線位置検出装置において 予め前記各基準区間に配置可能な目盛数と、各基準区間
を形成する各基準点用電気磁気特性変化部のアブソリュ
ート値を記憶すると共に、前記アップダウンカウンタの
出力信号と、前記基準点検出センサとからの検出信号と
を受け、前記基準点検出センサが2つの基準点用電気磁
気特性変化部を前後して検出したとき、この間における
前記アップダウンカウンタの出力信号の計数値と前記予
め記憶した各基準区間の目盛の数とが等しくなる基準区
間を特定することにより後に検出した基準点用電気磁気
特性変化部を特定し、次いでこの特定された基準点用電
気磁気特性変化部に対応する前記予め記憶したアブソリ
ュート値を位置確認信号として前記位置演算器に出力
し、これにより前記位置演算器の出力を疑似アブソリュ
ート値とする位置確認信号出力回路を有することを特徴
とする直線位置検出装置。
1. A graduation formed by periodically changing electro-magnetic characteristics, and a plurality of reference sections which are parallel positions different from the graduation position and include different graduation numbers and different lengths. A scale having reference point electro-magnetic characteristic changing portions provided at both ends of each reference section, a plurality of magnetic sensors arranged to be movable relative to the scale, and detecting the scale; A direction discriminating circuit that detects a direction of relative movement between the scale and the magnetic sensor based on an output signal of the sensor and outputs a count-up signal or a count-down signal, and counts by receiving an output of the direction discriminating circuit. An up / down counter that counts an up signal or a countdown signal, and a scale and a magnetic sensor that receive an output from the up / down counter A position calculator for calculating a position; and a reference point detection sensor that is arranged so as to be movable relative to each of the reference sections and that detects the reference point electro-magnetic characteristic change portion, While storing the number of graduations that can be arranged in each of the reference sections and the absolute value of each reference point electro-magnetic characteristic changing portion that forms each of the reference sections, the output signal of the up-down counter, and the reference point detection sensor, When the reference point detection sensor detects two reference point electro-magnetic characteristic changing portions before and after receiving the detection signal from the above, the count value of the output signal of the up / down counter and the previously stored values By specifying the reference section where the number of scales of the reference section is equal, the electromagnetism characteristic change portion for the reference point detected later is specified, and then the specified reference point is specified. A position confirmation signal output circuit that outputs the prestored absolute value corresponding to the electromagnetic characteristic changing unit for use as a position confirmation signal to the position calculator, and thereby outputs the position calculator as a pseudo absolute value. A linear position detecting device.
JP1990113955U 1990-10-30 1990-10-30 Linear position detector Expired - Lifetime JPH086259Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1990113955U JPH086259Y2 (en) 1990-10-30 1990-10-30 Linear position detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1990113955U JPH086259Y2 (en) 1990-10-30 1990-10-30 Linear position detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0471114U JPH0471114U (en) 1992-06-24
JPH086259Y2 true JPH086259Y2 (en) 1996-02-21

Family

ID=31861590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1990113955U Expired - Lifetime JPH086259Y2 (en) 1990-10-30 1990-10-30 Linear position detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH086259Y2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461311A (en) * 1992-12-24 1995-10-24 Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha Rod axial position detector including plural scales wherein nonmagnetized portions have differing spacing and differing depths and means for calculating the absolute position are provided
JP4702509B2 (en) * 2001-07-23 2011-06-15 株式会社安川電機 Absolute position detection encoder and its origin detection method
US6683543B1 (en) * 2003-01-30 2004-01-27 Agilent Technologies, Inc. Absolute encoder based on an incremental encoder
JP4628815B2 (en) * 2005-02-18 2011-02-09 株式会社小松製作所 Cylinder position measuring device
US7333913B2 (en) * 2005-06-27 2008-02-19 General Electric Company Clearance measurement system and method of operation
DE102006010780A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Liebherr-France Sas Position measuring system for hydraulic cylinders
JP5550213B2 (en) * 2008-03-04 2014-07-16 ハイデンハイン株式会社 Optical absolute encoder

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3334398C1 (en) * 1983-09-23 1984-11-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Measuring device
JPS60187802A (en) * 1984-03-07 1985-09-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Detecting circuit of angle
JPS6367818U (en) * 1986-10-20 1988-05-07
JPS6474411A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Yamaha Corp Position detector
JPH0612267B2 (en) * 1988-03-18 1994-02-16 富士電機株式会社 Pulse encoder pulse reading circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0471114U (en) 1992-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH086259Y2 (en) Linear position detector
CN105492872A (en) Method for dynamic linearisation of sensor signals from a magnetic strip length measuring system
DK2834601T3 (en) Method and device for positioning a component
EP0514698B1 (en) Method and device for edge position determination of metallic materials
EP0876580B1 (en) A method and a device for inductive measurement of measures and positions of objects of electrically conductive material
JP5455428B2 (en) measuring device
JP2635913B2 (en) Length measuring or angle measuring method
US6188217B1 (en) Inductive measurement device for determining dimensions of objects
JPH05196451A (en) Length measuring or angle measuring device
JP3130463B2 (en) Displacement detector
KR100575124B1 (en) Linear Encoder for Detecting Long Span
JP3009250B2 (en) Position detection device
JPH04534B2 (en)
CN218673685U (en) Induction type absolute value encoder
JP3173662B2 (en) Position detection device
JP2678386B2 (en) Position detection device
CN219999187U (en) Linear motor rotor position detection device
JPS63279101A (en) Non-contact displacement detector
CN109974596B (en) Linear displacement measuring device
EP3803277B1 (en) Linear position sensor
JPS5936144Y2 (en) linear pulse motor
JP2007127560A (en) Position-detecting device, scale, and method of resetting origin of the position-detecting device
EP2765393A2 (en) Separate linear encoder
JPH0360042B2 (en)
TW202235807A (en) Displacement detecting device