JPH11311214A - Position detecting device for cylinder - Google Patents

Position detecting device for cylinder

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JPH11311214A
JPH11311214A JP11680298A JP11680298A JPH11311214A JP H11311214 A JPH11311214 A JP H11311214A JP 11680298 A JP11680298 A JP 11680298A JP 11680298 A JP11680298 A JP 11680298A JP H11311214 A JPH11311214 A JP H11311214A
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JP
Japan
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operation range
circuit
detecting device
magnetic
position detecting
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Application number
JP11680298A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsutaka Yoshida
光孝 吉田
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Koganei Corp
Original Assignee
Koganei Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detecting device for cylinders, which can display an optimum operation range and allowable operation range in distinction from each other, equalize both ranges and broaden detection ranges without increasing designing time and costs using an existing magnetic sensor. SOLUTION: This two color light emission display type position detecting device comprises two magnetic sensors MR1 and MR2 having two magnetic resistance elements respectively, four voltage comparators COM1-COM4 to compare output signal and reference voltage, a two input type logic circuit OR1 for logically calculate output signals, four input type logic circuit OR2 for logically calculating the output signals from a voltage comparator and two input type exclusive 'OR' circuit EXOR for logically calculating the output signals from an 'OR' circuit. Through this constitution, as green LED can be turned ON by the optimum operation range display signal from the 'OR' circuit OR1, and a red LED can be turned ON by the allowable operation range display signal from the exclusive 'OR' circuit EXOR.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2色発光表示のシ
リンダ用位置検出装置の回路技術に関し、特に最適動作
範囲と許容動作範囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ
等しく、かつ検出範囲を広くすることが可能なシリンダ
用位置検出装置に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit technology of a cylinder position detecting device for a two-color light emitting display, and more particularly, to a display in which an optimum operating range and an allowable operating range are distinguished from each other, the two ranges are almost equal, and the detecting range is substantially equal. The present invention relates to a technique that is effective when applied to a cylinder position detecting device capable of increasing the width.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、2色発光表示のシリンダ用位置検出装置において
は、磁石が取り付けられたピストンの位置を検出するた
めに、シリンダの摺動方向に互いに位置をずらして2つ
の磁気センサを配置し、これらの磁気センサの出力信号
を論理演算して最適動作範囲表示信号と許容動作範囲表
示信号とを発生させ、緑色LEDの点灯により最適動作
範囲を表示し、赤色LEDの点灯により許容動作範囲を
表示する技術などが用いられている。
2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, in a cylinder position detecting device of a two-color light emitting display, in order to detect a position of a piston on which a magnet is mounted, the cylinder is moved in the sliding direction of the cylinder. Two magnetic sensors are arranged at different positions, and the output signals of these magnetic sensors are logically operated to generate an optimum operation range display signal and an allowable operation range display signal, and the green LED is turned on to indicate the optimum operation range. However, a technique of displaying an allowable operation range by lighting a red LED is used.

【0003】このようなシリンダ用位置検出装置におい
ては、磁気センサからの出力信号の電圧レベルが外部磁
界などの影響により変動することがあり、そのためにこ
の出力信号を論理演算する場合の基準電圧との間で、出
力信号の電圧レベルと基準電圧の電圧レベルとの電圧差
マージンをある程度大きくとり、誤動作することなく、
最適動作範囲、許容動作範囲を適正に表示させる必要が
ある。
In such a cylinder position detecting device, the voltage level of the output signal from the magnetic sensor may fluctuate due to the influence of an external magnetic field or the like. Between the voltage level of the output signal and the voltage level of the reference voltage, a large margin is taken to some extent, without malfunction.
It is necessary to properly display the optimum operation range and the allowable operation range.

【0004】たとえば、特開平8−145611号公
報、特開平8−145612号公報、特開平8−145
613号公報、特開平8−152301号公報に記載さ
れた技術においては、磁気センサに内蔵される磁気抵抗
素子のパターンの形状、ピッチなどを工夫して磁気セン
サからの出力信号の波形を変更し、最適動作範囲と許容
動作範囲との検出範囲を同じ程度の大きさにして、外部
磁界などによる誤動作を防止し、適正な最適動作範囲と
許容動作範囲とを設定することができる位置検出装置が
提案されている。
For example, JP-A-8-145611, JP-A-8-145612, and JP-A-8-145.
In the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 613 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 8-152301, the waveform of the output signal from the magnetic sensor is changed by devising the shape and pitch of the pattern of the magnetoresistive element incorporated in the magnetic sensor. A position detection device capable of setting the detection range between the optimum operation range and the allowable operation range to the same size to prevent malfunction due to an external magnetic field or the like and setting the appropriate optimum operation range and the allowable operation range. Proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な公報に記載の位置検出装置においては、磁気抵抗素子
のパターンの形状、ピッチなどを変更する必要があるた
めに、この位置検出装置が取り付けられるシリンダの設
置環境などに対応して、新たに磁気抵抗素子、さらには
磁気センサを作り直すことが必要となり、このために設
計時間が増えるとともにコストの増加などを招くことが
考えられる。
However, in the position detecting device described in the above publication, it is necessary to change the shape, pitch and the like of the pattern of the magnetoresistive element. It is necessary to re-create a new magnetoresistive element and further a magnetic sensor in accordance with the installation environment of a cylinder to be used, and this may lead to an increase in design time and an increase in cost.

【0006】そこで、本発明の目的は、既存の磁気セン
サを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこと
なく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができるシリンダ用位置検出装置を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to distinguish and display an optimum operation range and an allowable operation range without increasing design time and cost using an existing magnetic sensor, and to make the two ranges substantially equal. Another object of the present invention is to provide a cylinder position detecting device capable of widening a detection range.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によるシリンダ用
位置検出装置は、シリンダの摺動方向に互いに位置をず
らして配置され、それぞれピストンに取り付けられた磁
石により形成される磁界のX軸方向、Y軸方向の磁束密
度により電気抵抗が変化する2つの磁気抵抗素子を有す
る第1、第2の磁気センサと、これらの磁気センサによ
り磁界のX軸方向の磁束密度を検知して出力される第
1、第2の信号を入力として、これらの信号を論理演算
して最適動作範囲表示信号を出力する第1の論理和回路
と、これらの磁気センサにより磁界のY軸方向の磁束密
度を検知して出力される第3、第4の信号と第1、第2
の信号とを入力として、これらの信号を論理演算して位
置検出信号を出力する第2の論理和回路と、最適動作範
囲表示信号と位置検出信号とを入力として、これらの信
号を論理演算して許容動作範囲表示信号を出力する排他
的論理和回路と、それぞれ最適動作範囲表示信号、許容
動作範囲表示信号を入力として、最適動作範囲、許容動
作範囲を表示する第1、第2の表示手段とを有するもの
である。
A position detecting device for a cylinder according to the present invention is arranged so as to be displaced from each other in a sliding direction of a cylinder, and an X-axis direction of a magnetic field formed by a magnet attached to a piston. A first and a second magnetic sensor having two magnetoresistive elements whose electric resistance changes according to a magnetic flux density in the Y-axis direction, and a magnetic sensor which detects the magnetic flux density in the X-axis direction of the magnetic field and outputs the detected magnetic flux density. A first OR circuit which receives the first and second signals as inputs, performs a logical operation on these signals and outputs an optimum operation range display signal, and detects the magnetic flux density of the magnetic field in the Y-axis direction by using these magnetic sensors. The third and fourth signals output from the first and second
And a second OR circuit that performs a logical operation on these signals to output a position detection signal, and an optimum operation range display signal and a position detection signal as inputs, and performs a logical operation on these signals. An exclusive-OR circuit that outputs an allowable operating range display signal, and first and second display means that display the optimum operating range and the allowable operating range by receiving the optimum operating range indicating signal and the allowable operating range indicating signal, respectively. And

【0008】よって、前記シリンダ用位置検出装置によ
れば、既存の磁気センサを用いて設計時間およびコスト
の増加などを招くことなく、最適動作範囲と許容動作範
囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出
範囲を広くすることができる。この結果、シリンダ用位
置検出装置の設定などにおいて、この設定を容易にし、
かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この最適
動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上させ
ることができる。特に、最適動作範囲と許容動作範囲を
ほぼ等しくするために、第1、第2、第3、第4の信号
に基づいてパルス幅を設定する基準電圧は、第1の磁気
センサと第2の磁気センサとの間隔に関係して設定され
ることが望ましい。
Therefore, according to the cylinder position detecting device, the optimum operating range and the allowable operating range are displayed separately by using the existing magnetic sensor without increasing the design time and cost. And the detection range can be widened. As a result, in setting the cylinder position detecting device, etc., this setting is facilitated,
In addition, the setting accuracy can be ensured, and the detection accuracy of the optimum operation range and the allowable operation range deviated from the optimum operation range can be improved. In particular, the reference voltage for setting the pulse width based on the first, second, third, and fourth signals in order to make the optimum operation range substantially equal to the allowable operation range is equal to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. It is desirable that the distance be set in relation to the distance from the magnetic sensor.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0010】図1は本発明の一実施の形態であるシリン
ダ用位置検出装置を示す回路図、図2は本実施の形態に
おいて、シリンダ用位置検出装置とシリンダとの取り付
け状態を示す概略断面図、図3は磁気センサを示す説明
図、図4はシリンダ用位置検出装置の動作を示す波形図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a cylinder position detecting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing a mounting state of the cylinder position detecting device and the cylinder in the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory view showing the magnetic sensor, and FIG. 4 is a waveform chart showing the operation of the cylinder position detecting device.

【0011】まず、図1により本実施の形態のシリンダ
用位置検出装置の構成を説明する。
First, the configuration of the cylinder position detecting device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0012】本実施の形態のシリンダ用位置検出装置
は、たとえば最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して
表示する2色発光表示の位置検出装置とされ、それぞれ
2つの磁気抵抗素子を有する2つの磁気センサMR1,
MR2と、各磁気センサMR1,MR2からの出力信号
と基準電圧とを比較する4つの電圧比較器COM1〜C
OM4と、電圧比較器COM1,COM3からの出力信
号を論理演算する2入力の論理和回路OR1と、4つの
電圧比較器COM1〜COM4からの出力信号を論理演
算する4入力の論理和回路OR2と、論理和回路OR
1,OR2の出力信号を論理演算する2入力の排他的論
理和回路EXORなどから構成され、最適動作範囲表示
信号、許容動作範囲表示信号、位置検出信号が出力され
るようになっている。
The cylinder position detecting device according to the present embodiment is, for example, a two-color light-emitting display position detecting device that displays the optimum operating range and the allowable operating range separately, and has two magnetoresistive elements. Magnetic sensor MR1,
Four voltage comparators COM1 to COM4 for comparing MR2 with output signals from the respective magnetic sensors MR1 and MR2 and a reference voltage.
OM4, a two-input OR circuit OR1 that performs logical operation on output signals from the voltage comparators COM1 and COM3, and a four-input OR circuit OR2 that performs logical operation on output signals from the four voltage comparators COM1 to COM4. , OR circuit OR
It is composed of a two-input exclusive-OR circuit EXOR that performs a logical operation on the output signals of the OR1 and OR2, and outputs an optimum operation range display signal, an allowable operation range display signal, and a position detection signal.

【0013】2つの磁気センサMR1,MR2は、それ
ぞれピストンに取り付けられた磁石により形成される磁
界のX軸方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気
抵抗素子と、磁界のY軸方向の磁束密度により電気抵抗
が変化する磁気抵抗素子とを有する電流磁気効果センサ
が用いられ、この出力信号の高レベル側が磁界のX軸方
向の磁束密度の検知による出力、低レベル側が磁界のY
軸方向の磁束密度の検知による出力となる。
Each of the two magnetic sensors MR1 and MR2 has a magnetoresistive element whose electric resistance changes according to a magnetic flux density in the X-axis direction of a magnetic field formed by a magnet attached to a piston, and a magnetic flux density in the Y-axis direction of the magnetic field. A high-current side of the output signal is output by detecting the magnetic flux density in the X-axis direction of the magnetic field, and a low-level side is Y of the magnetic field.
The output is obtained by detecting the magnetic flux density in the axial direction.

【0014】また、2つの磁気センサMR1,MR2
は、たとえば図2に示すように、シリンダ1内を摺動す
るピストン2の磁石3の位置を検出するために、このシ
リンダ1の摺動方向に互いに位置をずらして配置されて
いる。この各磁気センサMR1,MR2には一般的な既
存のものが用いられ、磁気センサMR1,MR2内の磁
気抵抗素子のパターン4,5は、たとえば図3に示すよ
うに磁界のX軸方向、Y軸方向の磁束密度により電気抵
抗が変化するような形状となっている。
Further, two magnetic sensors MR1 and MR2
For example, as shown in FIG. 2, in order to detect the position of the magnet 3 of the piston 2 that slides in the cylinder 1, they are arranged so as to be shifted from each other in the sliding direction of the cylinder 1. As the magnetic sensors MR1 and MR2, general existing ones are used. The patterns 4 and 5 of the magnetoresistive elements in the magnetic sensors MR1 and MR2 are, for example, as shown in FIG. The shape is such that the electric resistance changes depending on the magnetic flux density in the axial direction.

【0015】4つの電圧比較器COM1〜COM4は、
それぞれ磁気センサMR1,MR2からの出力信号を入
力として、この入力信号と高レベルまたは低レベルの基
準電圧とを比較し、この比較結果が出力信号として出力
される。このうち、電圧比較器COM1は、磁気センサ
MR1からの出力信号を正入力端子の入力として、高レ
ベルの基準電圧Vhと比較される。また、電圧比較器C
OM2は、磁気センサMR1からの出力信号を負入力端
子の入力として、低レベルの基準電圧Vlと比較され
る。同様に、電圧比較器COM3,COM4は、それぞ
れ磁気センサMR2からの出力信号を正入力端子または
負入力端子の入力として、高レベルの基準電圧Vhまた
は低レベルの基準電圧Vlと比較される。
The four voltage comparators COM1 to COM4 are:
The output signals from the magnetic sensors MR1 and MR2 are respectively input, the input signal is compared with a high-level or low-level reference voltage, and the comparison result is output as an output signal. Among them, the voltage comparator COM1 receives the output signal from the magnetic sensor MR1 as the input of the positive input terminal and compares the output signal with the high-level reference voltage Vh. Also, the voltage comparator C
The OM2 receives the output signal from the magnetic sensor MR1 as an input of the negative input terminal and compares the output signal with the low-level reference voltage Vl. Similarly, the voltage comparators COM3 and COM4 receive the output signal from the magnetic sensor MR2 as a positive input terminal or a negative input terminal, respectively, and are compared with the high-level reference voltage Vh or the low-level reference voltage Vl.

【0016】論理和回路OR1は、電圧比較器COM1
の出力信号と電圧比較器COM3の出力信号とを入力と
して、この2つの入力信号を論理和演算し、この演算結
果が出力信号として出力される。この論理和回路OR1
からは最適動作範囲表示信号が出力される。
The OR circuit OR1 has a voltage comparator COM1.
, And the output signal of the voltage comparator COM3, the logical sum of the two input signals is output, and the result of the operation is output as an output signal. This OR circuit OR1
Output an optimum operation range display signal.

【0017】論理和回路OR2は、4つの電圧比較器C
OM1〜COM4の出力信号を入力として、この4つの
入力信号を論理和演算し、この演算結果が出力信号とし
て出力される。この論理和回路OR2からは位置検出信
号が出力される。
The OR circuit OR2 has four voltage comparators C
With the output signals of OM1 to COM4 as inputs, a logical OR operation is performed on these four input signals, and the operation result is output as an output signal. This OR circuit OR2 outputs a position detection signal.

【0018】排他的論理和回路EXORは、論理和回路
OR1,OR2の出力信号を入力として、この2つの入
力信号を排他的論理和演算し、この演算結果が出力信号
として出力される。この排他的論理和回路EXORから
は許容動作範囲表示信号が出力される。
The exclusive OR circuit EXOR receives the output signals of the OR circuits OR1 and OR2 as inputs, performs an exclusive OR operation on the two input signals, and outputs the operation result as an output signal. The exclusive OR circuit EXOR outputs an allowable operation range display signal.

【0019】以上のように構成される位置検出装置の、
論理和回路OR1から出力される最適動作範囲表示信号
を入力として、たとえば図2に示す緑色LED6が点灯
され、この緑色LED6の点灯によりシリンダ1内のピ
ストン2と位置検出装置との間の最適動作範囲が表示さ
れ、また排他的論理和回路EXORから出力される許容
動作範囲表示信号を入力として、赤色LED7が点灯さ
れ、この赤色LED7の点灯によりシリンダ1内のピス
トン2と位置検出装置との間の許容動作範囲が表示され
るようになっている。
The position detecting device configured as described above,
For example, a green LED 6 shown in FIG. 2 is turned on by receiving an optimum operation range display signal output from the OR circuit OR1. By turning on the green LED 6, the optimum operation between the piston 2 in the cylinder 1 and the position detecting device is performed. The red LED 7 is illuminated by displaying the range and inputting the allowable operation range display signal output from the exclusive OR circuit EXOR, and the illumination of the red LED 7 causes the position between the piston 2 in the cylinder 1 and the position detecting device. Is displayed.

【0020】また、この位置検出装置は、たとえば2つ
の磁気抵抗素子を有する2つの磁気センサMR1,MR
2が1つのチップ8に形成され、また4つの電圧比較器
COM1〜COM4、2つの論理和回路OR1,OR2
および排他的論理和回路EXORも1つのチップ9に形
成され、この2つのチップ8,9が基板10上に実装さ
れ、合成樹脂のケース11の中に一体的に成形されて埋
設されるような構成も可能と考えられる。
Further, this position detecting device includes, for example, two magnetic sensors MR1, MR having two magnetoresistive elements.
2 are formed on one chip 8, and four voltage comparators COM1 to COM4, two OR circuits OR1, OR2
The exclusive OR circuit EXOR is also formed on one chip 9, and these two chips 8, 9 are mounted on a substrate 10 and integrally molded and embedded in a synthetic resin case 11. A configuration is also considered possible.

【0021】次に、本実施の形態の作用について、シリ
ンダ1内のピストン2の摺動に伴う位置検出装置の動作
を、図1の回路図を参照しながら図4の波形図に基づい
て説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 4 while referring to the circuit diagram of FIG. 1 and the operation of the position detecting device accompanying the sliding of the piston 2 in the cylinder 1. I do.

【0022】この位置検出装置はシリンダ1の所定の位
置に取り付けられ、このシリンダ1内を摺動するピスト
ン2に取り付けられた磁石3の磁界を2つの磁気センサ
MR1,MR2で検知することにより、ピストンロッド
のストローク端の位置検出を最適動作範囲、許容動作範
囲で表示することができる。たとえば、図4において
は、図2に示すシリンダ1と磁気センサMR1,MR2
との設定関係において、ピストン2が右方向から左方向
へ摺動する例を示している。
This position detecting device is attached to a predetermined position of a cylinder 1 and detects a magnetic field of a magnet 3 attached to a piston 2 sliding in the cylinder 1 by two magnetic sensors MR1 and MR2. The position detection of the stroke end of the piston rod can be displayed in the optimum operation range and the allowable operation range. For example, in FIG. 4, the cylinder 1 and the magnetic sensors MR1 and MR2 shown in FIG.
2 shows an example in which the piston 2 slides from the right direction to the left direction.

【0023】まず、ピストン2が右方向から左方向へ摺
動すると、このピストン2の磁石3により形成される磁
界を磁気センサMR1、磁気センサMR2の順で検知す
る。この際に、磁石3が近接して、最初にこの磁石3の
磁界を検知する磁気センサMR1の出力信号aは図4
(a) のようになり、続いて2つの磁気センサMR1,M
R2間の間隔分の時間をおいて、磁石3の磁界を検知す
る磁気センサMR2の出力信号bは図4(b) のようにな
る。この各出力信号a,bの高レベル側は磁界のX軸方
向の磁束密度を検知して出力され、低レベル側はY軸方
向の磁束密度を検知して出力される。
First, when the piston 2 slides from right to left, the magnetic field formed by the magnet 3 of the piston 2 is detected in the order of the magnetic sensor MR1 and the magnetic sensor MR2. At this time, the magnet 3 approaches and the output signal a of the magnetic sensor MR1 that first detects the magnetic field of the magnet 3 is shown in FIG.
(a), followed by two magnetic sensors MR1, M
The output signal b of the magnetic sensor MR2 for detecting the magnetic field of the magnet 3 at the time interval between R2 is as shown in FIG. The high level side of each of the output signals a and b detects and outputs the magnetic flux density in the X-axis direction of the magnetic field, and the low level side detects and outputs the magnetic flux density in the Y-axis direction.

【0024】さらに、磁気センサMR1,MR2からの
出力信号a,bを入力として、このうち電圧比較器CO
M1は、磁気センサMR1からの出力信号aと高レベル
の基準電圧Vhとを比較する。この比較結果の出力信号
cは図4(c) のようになり、この出力信号cは磁界のX
軸方向の磁束密度の検知による基準電圧Vh以上で高電
圧レベル“1”の信号となる。また、電圧比較器COM
2は、磁気センサMR1からの出力信号aと低レベルの
基準電圧Vlとを比較する。この比較結果の出力信号d
は図4(d) のようになり、この出力信号dは磁界のY軸
方向の磁束密度の検知による基準電圧Vl以下で高電圧
レベル“1”の信号となる。
Further, the output signals a and b from the magnetic sensors MR1 and MR2 are input and the voltage comparator CO
M1 compares the output signal a from the magnetic sensor MR1 with the high-level reference voltage Vh. FIG. 4 (c) shows the output signal c of the comparison result.
A signal of a high voltage level "1" is obtained at a reference voltage Vh or more based on detection of the magnetic flux density in the axial direction. Also, the voltage comparator COM
2 compares the output signal a from the magnetic sensor MR1 with the low-level reference voltage Vl. Output signal d of this comparison result
Is as shown in FIG. 4 (d), and this output signal d is a signal of a high voltage level "1" at a reference voltage Vl or less by detecting the magnetic flux density of the magnetic field in the Y-axis direction.

【0025】同様に、電圧比較器COM3は、磁気セン
サMR2からの出力信号bと高レベルの基準電圧Vhと
を比較する。この比較結果の出力信号eは図4(e) のよ
うになり、この出力信号eは磁界のX軸方向の磁束密度
の検知による基準電圧Vh以上で高電圧レベル“1”の
信号となる。また、電圧比較器COM4は、磁気センサ
MR2からの出力信号bと低レベルの基準電圧Vlとを
比較する。この比較結果の出力信号fは図4(f) のよう
になり、この出力信号fは磁界のY軸方向の磁束密度の
検知による基準電圧Vl以下で高電圧レベル“1”の信
号となる。なお、高レベル、低レベルの基準電圧Vh,
Vlは、磁気センサMR1,MR2間の間隔に関係して
最適動作範囲と許容動作範囲をほぼ等しくするように設
定される。
Similarly, the voltage comparator COM3 compares the output signal b from the magnetic sensor MR2 with the high-level reference voltage Vh. The output signal e of the comparison result is as shown in FIG. 4 (e). The output signal e becomes a signal of the high voltage level "1" at the reference voltage Vh or more by detecting the magnetic flux density of the magnetic field in the X-axis direction. Further, the voltage comparator COM4 compares the output signal b from the magnetic sensor MR2 with the low-level reference voltage Vl. The output signal f of the comparison result is as shown in FIG. 4 (f). The output signal f is a signal of a high voltage level "1" at a reference voltage Vl or less by detecting the magnetic flux density of the magnetic field in the Y-axis direction. Note that the high-level and low-level reference voltages Vh,
Vl is set so as to make the optimum operation range and the allowable operation range substantially equal in relation to the interval between the magnetic sensors MR1 and MR2.

【0026】続いて、4つの電圧比較器COM1〜CO
M4の出力信号c〜fを入力として、論理和回路OR2
は、この4つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号gは図4(g) のようになり、この出力信号
gは4つの電圧比較器COM1〜COM4からの磁界の
X軸方向、Y軸方向の磁束密度の検知による出力信号c
〜fを入力とした位置検出信号となる。この位置検出信
号は、たとえばシリンダ1と関連して駆動される電磁弁
などの制御機器の制御信号などに用いられる。
Subsequently, four voltage comparators COM1-CO
The output signals c to f of M4 are input, and the OR circuit OR2
Performs a logical OR operation on these four input signals. The output signal g of this operation result is as shown in FIG. 4 (g). The output signal g is an output signal obtained by detecting the magnetic flux density of the magnetic field from the four voltage comparators COM1 to COM4 in the X-axis direction and the Y-axis direction. c
To f, which is a position detection signal. This position detection signal is used as a control signal of a control device such as an electromagnetic valve driven in association with the cylinder 1, for example.

【0027】同様に、2つの電圧比較器COM1,CO
M3の出力信号c,eを入力として、論理和回路OR1
は、この2つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号hは図4(h) のようになり、この出力信号
hは2つの電圧比較器COM1,COM3からの磁界の
X軸方向の磁束密度の検知による出力信号c,eを入力
とした最適動作範囲表示信号となる。この最適動作範囲
表示信号は、たとえば緑色LED6の点灯に用いられ、
この緑色LED6の点灯によりシリンダ1内のピストン
2と位置検出装置との間の最適動作範囲を表示すること
ができる。
Similarly, two voltage comparators COM1, CO
The output signals c and e of M3 are input and the OR circuit OR1
Performs a logical OR operation of these two input signals. FIG. 4 (h) shows an output signal h of this calculation result. The output signal h is obtained by detecting output signals c and e obtained by detecting the magnetic flux density in the X-axis direction of the magnetic field from the two voltage comparators COM1 and COM3. It becomes the optimal operating range display signal that was input. This optimum operation range display signal is used, for example, for lighting the green LED 6,
By illuminating the green LED 6, the optimum operating range between the piston 2 in the cylinder 1 and the position detecting device can be displayed.

【0028】また、論理和回路OR1の出力信号hと論
理和回路OR2の出力信号gとを入力として、排他的論
理和回路EXORは、この2つの入力信号を排他的論理
和演算する。この演算結果の出力信号iは図4(i) のよ
うになり、この出力信号iは論理和回路OR1からの最
適動作範囲表示信号と論理和回路OR2からの位置検出
信号とを入力とした許容動作範囲表示信号となる。この
許容動作範囲表示信号は、たとえば赤色LED7の点灯
に用いられ、この赤色LED7の点灯によりシリンダ1
内のピストン2と位置検出装置との間の許容動作範囲を
表示することができる。
The exclusive OR circuit EXOR receives the output signal h of the OR circuit OR1 and the output signal g of the OR circuit OR2, and performs an exclusive OR operation on the two input signals. The output signal i of this operation result is as shown in FIG. 4 (i). This output signal i is an allowable signal which receives the optimum operating range display signal from the OR circuit OR1 and the position detection signal from the OR circuit OR2. It becomes the operation range display signal. The permissible operation range display signal is used, for example, for lighting the red LED 7.
The allowable operating range between the piston 2 in the inside and the position detecting device can be displayed.

【0029】以上のようにして、位置検出装置をシリン
ダ1の所定の位置に取り付ける場合に、ピストン2に取
り付けられた磁石3を2つの磁気センサMR1,MR2
で検知し、ピストンロッドのストローク端の位置検出を
緑色LED6と赤色LED7の点灯により表示すること
ができるので、位置検出装置の取り付け位置が最適動作
範囲にあるか、またはこの最適動作範囲の側方の許容動
作範囲にあるかを認識することができる。
As described above, when the position detecting device is mounted at a predetermined position of the cylinder 1, the magnet 3 mounted on the piston 2 is connected to the two magnetic sensors MR1 and MR2.
And the detection of the position of the stroke end of the piston rod can be indicated by the lighting of the green LED 6 and the red LED 7, so that the mounting position of the position detecting device is in the optimum operation range or the side of this optimum operation range. Is within the allowable operation range.

【0030】従って、本実施の形態のシリンダ用位置検
出装置によれば、2つの磁気抵抗素子を有する2つの磁
気センサMR1,MR2と、各磁気センサMR1,MR
2からの出力信号を処理する4つの電圧比較器COM1
〜COM4、2つの論理和回路OR,OR2および排他
的論理和回路EXORから構成されることにより、論理
和回路OR1からの最適動作範囲表示信号により緑色L
ED6を点灯させ、排他的論理和回路EXORからの許
容動作範囲表示信号により赤色LED7を点灯させるこ
とができるので、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別
して表示することができる。また、一般的な既存の磁気
センサMR1,MR2を用いているので、設計時間およ
びコストの増加などを招くこともない。
Therefore, according to the cylinder position detecting device of the present embodiment, the two magnetic sensors MR1 and MR2 having two magnetoresistive elements and the magnetic sensors MR1 and MR2 are provided.
Four voltage comparators COM1 which process the output signals from
To COM4, two OR circuits OR and OR2, and an exclusive OR circuit EXOR.
Since the ED 6 is turned on and the red LED 7 can be turned on by the permissible operation range display signal from the exclusive OR circuit EXOR, the optimum operation range and the permissible operation range can be distinguished and displayed. Further, since the general existing magnetic sensors MR1 and MR2 are used, there is no increase in design time and cost.

【0031】さらに、2つの磁気センサMR1,MR2
からの出力信号を論理演算しているので、1つの磁気セ
ンサによる場合に比べて、最適動作範囲と許容動作範囲
との両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。たとえば、2つの磁気センサMR1,MR2
の間隔がおよそ1.5〜2.0mm程度で配置される場合に
は、最適動作範囲、この最適動作範囲の側方の各許容動
作範囲をそれぞれ均等におよそ3.0mm程度に広げるこ
とができる。この結果、位置検出装置の設定を容易に
し、かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この
最適動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上
させることができる。
Further, two magnetic sensors MR1 and MR2
, The logical operation of the output signal from the first magnetic sensor makes it possible to make the optimum operation range and the allowable operation range substantially equal to each other and to make the detection range wider than in the case of using one magnetic sensor. For example, two magnetic sensors MR1 and MR2
In the case where the distances are arranged at about 1.5 to 2.0 mm, the optimum operation range and each allowable operation range on the side of the optimum operation range can be uniformly extended to about 3.0 mm. . As a result, the setting of the position detecting device can be facilitated, the setting accuracy can be secured, and the detection accuracy of the optimum operation range and the allowable operation range deviated from the optimum operation range can be improved.

【0032】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、最適動作範囲と
許容動作範囲とを区別して表示するLEDについては、
緑色と赤色とに限られるものではなく、他の黄色、橙
色、青色などとの組み合わせにより2色発光が可能であ
ればよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, for an LED that displays the optimum operation range and the allowable operation range separately,
The color is not limited to green and red, but may be any combination of other colors such as yellow, orange, and blue as long as two colors can be emitted.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、磁界のX軸方向、Y軸
方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気抵抗素子
を有する磁気センサと、各磁気センサにより磁界のX軸
方向、Y軸方向の磁束密度を検知して出力される信号を
論理演算する論理和回路を有することで、既存の磁気セ
ンサを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこ
となく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。
According to the present invention, a magnetic sensor having a magnetoresistive element whose electric resistance changes according to the magnetic flux density in the X-axis direction and the Y-axis direction of the magnetic field, and the X-axis direction and the Y-axis Optimum operating range and allowable operating range by using an existing magnetic sensor without increasing design time and cost by having an OR circuit that detects the magnetic flux density in the direction and performs logical operation on the output signal Can be distinguished from each other so that both ranges are substantially equal and the detection range can be widened.

【0034】この結果、2色発光表示のシリンダ用位置
検出装置において、最適動作範囲の点灯領域と許容動作
範囲の点灯領域とを均等かつ拡張できるので、位置検出
装置の設定を容易にし、かつ設定精度を確保し、さらに
最適動作範囲、この最適動作範囲からずれた許容動作範
囲の検出精度を向上させることができる。
As a result, in the cylinder position detecting device of the two-color light emitting display, the lighting region of the optimum operating range and the lighting region of the allowable operating range can be equally and extended, so that the setting of the position detecting device is facilitated and the setting is facilitated. Accuracy can be ensured, and the detection accuracy of the optimum operation range and the allowable operation range deviated from the optimum operation range can be improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態であるシリンダ用位置検
出装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a cylinder position detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態において、シリンダ用位
置検出装置とシリンダとの取り付け状態を示す概略断面
図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a mounting state of a cylinder position detecting device and a cylinder in one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態において、磁気センサを
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a magnetic sensor in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態において、シリンダ用位
置検出装置の動作を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform chart showing an operation of the cylinder position detecting device in one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダ 2 ピストン 3 磁石 4,5 パターン 6 緑色LED 7 赤色LED 8,9 チップ 10 基板 11 ケース MR1,MR2 磁気センサ COM1〜COM4 電圧比較器 OR1,OR2 論理和回路 EXOR 排他的論理和回路 Reference Signs List 1 cylinder 2 piston 3 magnet 4,5 pattern 6 green LED 7 red LED 8,9 chip 10 substrate 11 case MR1, MR2 magnetic sensor COM1-COM4 voltage comparator OR1, OR2 OR circuit EXOR exclusive OR circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダの摺動方向に互いに位置をずら
して配置され、それぞれピストンに取り付けられた磁石
により形成される磁界のX軸方向、Y軸方向の磁束密度
により電気抵抗が変化する2つの磁気抵抗素子を有する
第1、第2の磁気センサと、 前記第1、第2の磁気センサにより前記磁界のX軸方向
の磁束密度を検知して出力される第1、第2の信号を入
力として、これらの信号を論理演算して最適動作範囲表
示信号を出力する第1の論理和回路と、 前記第1、第2の磁気センサにより前記磁界のY軸方向
の磁束密度を検知して出力される第3、第4の信号と前
記第1、第2の信号とを入力として、これらの信号を論
理演算して位置検出信号を出力する第2の論理和回路
と、 前記最適動作範囲表示信号と前記位置検出信号とを入力
として、これらの信号を論理演算して許容動作範囲表示
信号を出力する排他的論理和回路と、 それぞれ前記最適動作範囲表示信号、前記許容動作範囲
表示信号を入力として、最適動作範囲、許容動作範囲を
表示する第1、第2の表示手段と、 を有することを特徴とするシリンダ用位置検出装置。
An electric resistance is changed according to a magnetic flux density in an X-axis direction and a Y-axis direction of a magnetic field formed by a magnet attached to a piston. A first and a second magnetic sensor having a magnetoresistive element; and a first and a second signal which are output by detecting the magnetic flux density of the magnetic field in the X-axis direction by the first and the second magnetic sensors. A first logical sum circuit that performs a logical operation on these signals to output an optimum operation range display signal, and detects and outputs a magnetic flux density of the magnetic field in the Y-axis direction by the first and second magnetic sensors. A second OR circuit which receives the third and fourth signals and the first and second signals to perform a logical operation on these signals and outputs a position detection signal; A signal and the position detection signal An exclusive-OR circuit that performs a logical operation on these signals to output an allowable operation range display signal; and an optimum operation range and an allowable operation A first and second display means for displaying a range, comprising: a cylinder position detecting device;
【請求項2】 請求項1記載のシリンダ用位置検出装置
であって、前記最適動作範囲と前記許容動作範囲とをほ
ぼ等しくするために、前記第1、第2、第3、第4の信
号に基づいてパルス幅を設定する基準電圧は、前記第1
の磁気センサと前記第2の磁気センサとの間隔に関係し
て設定されることを特徴とするシリンダ用位置検出装
置。
2. The position detecting device for a cylinder according to claim 1, wherein said first, second, third, and fourth signals are used to make said optimum operation range substantially equal to said allowable operation range. The reference voltage for setting the pulse width based on
The cylinder position detecting device is set in relation to an interval between the magnetic sensor and the second magnetic sensor.
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