JPH1194596A - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
- Publication number
- JPH1194596A JPH1194596A JP27340697A JP27340697A JPH1194596A JP H1194596 A JPH1194596 A JP H1194596A JP 27340697 A JP27340697 A JP 27340697A JP 27340697 A JP27340697 A JP 27340697A JP H1194596 A JPH1194596 A JP H1194596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- light
- rotation angle
- fixed electrode
- phosphor pattern
- 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.)
- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電を利用し、低い印加電圧で電極消耗が少
なく安定した出力を得ることができる回転角度検出装置
を提供する。 【解決手段】 回転体１と同一回転角で回転する円板状
の回転電極１１と、この回転電極１１と空隙を介して対
向する針状の固定電極２と、回転電極１１と固定電極２
の間に電圧を印加する放電用の電源６と、を備えた回転
角度検出装置において、回転電極１１の表面に放射状に
等間隔で、且つ、同一幅に形成された固定電極２からの
放電により発光する蛍光体パターン１２と、蛍光体パタ
ーン１２と対向する位置にスリット４を介して設けた蛍
光体パターン１２からの光を検出する光検出手段３と、
光検出手段３より得られた光の検出回数をカウントし
て、この光検出回数と蛍光体パターン１２の配置角度と
の積を求めることにより回転電極１１の回転角度を演算
する回転角度演算器７とを設けたものである。
なく安定した出力を得ることができる回転角度検出装置
を提供する。 【解決手段】 回転体１と同一回転角で回転する円板状
の回転電極１１と、この回転電極１１と空隙を介して対
向する針状の固定電極２と、回転電極１１と固定電極２
の間に電圧を印加する放電用の電源６と、を備えた回転
角度検出装置において、回転電極１１の表面に放射状に
等間隔で、且つ、同一幅に形成された固定電極２からの
放電により発光する蛍光体パターン１２と、蛍光体パタ
ーン１２と対向する位置にスリット４を介して設けた蛍
光体パターン１２からの光を検出する光検出手段３と、
光検出手段３より得られた光の検出回数をカウントし
て、この光検出回数と蛍光体パターン１２の配置角度と
の積を求めることにより回転電極１１の回転角度を演算
する回転角度演算器７とを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転角を
放電現象を利用して検出する回転角度検出装置に関す
る。
放電現象を利用して検出する回転角度検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転角を放電現象を利用して検出
するものとして、例えば、図４に示すような放電パルス
をカウントして回転角を検出するようにしたものが開示
されている（例えば、特開昭５４−２４６４８号公
報）。図において、１００はモータなどの被測定体とな
る回転体、２００は回転体１００に固定された絶縁円
板、３００は絶縁円板２００の外周付近の同心円状に等
間隔で同一幅に形成された複数のスリット、４００はス
リット３００を挟むように絶縁板２００の一方側に設け
られた板状導電体、５００は板状導電体４００とスリッ
ト３００を挟んで対向して設けられた針状の固定電極、
６００は直流電流からなる放電用の電源、７００は負荷
抵抗、８００は出力電圧を増幅するための増幅回路であ
る。このような構成により、針状の固定電極５００に放
電用の電源６００より高電圧を印加してコロナ放電させ
ると、絶縁円板２００に形成されたスリット３００を通
り、板状の導電体４００に放電電流が検出される。絶縁
円板２００は回転体１００と一体に回転するから回転速
度の増加に応じて間隔が狭くなるパルス状の出力特性が
得られ、その出力性から回転角または回転数を検出す
る。
するものとして、例えば、図４に示すような放電パルス
をカウントして回転角を検出するようにしたものが開示
されている（例えば、特開昭５４−２４６４８号公
報）。図において、１００はモータなどの被測定体とな
る回転体、２００は回転体１００に固定された絶縁円
板、３００は絶縁円板２００の外周付近の同心円状に等
間隔で同一幅に形成された複数のスリット、４００はス
リット３００を挟むように絶縁板２００の一方側に設け
られた板状導電体、５００は板状導電体４００とスリッ
ト３００を挟んで対向して設けられた針状の固定電極、
６００は直流電流からなる放電用の電源、７００は負荷
抵抗、８００は出力電圧を増幅するための増幅回路であ
る。このような構成により、針状の固定電極５００に放
電用の電源６００より高電圧を印加してコロナ放電させ
ると、絶縁円板２００に形成されたスリット３００を通
り、板状の導電体４００に放電電流が検出される。絶縁
円板２００は回転体１００と一体に回転するから回転速
度の増加に応じて間隔が狭くなるパルス状の出力特性が
得られ、その出力性から回転角または回転数を検出す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、コロナ放電による放電電流を検出するため、コ
ロナ放電が発生するように高い電圧を放電電極に印加し
なければならず、高い電圧を印加すると放電電極が消耗
するといった問題があった。また、コロナ放電の停止に
よる信号の停止、火花放電の発生による電極の破損が発
生しやすいといった問題があった。そこで、本発明は、
放電を利用し、低い印加電圧で電極消耗が少なく安定し
た出力を得ることができる回転角度検出装置を提供する
ことを目的とするものである。
術では、コロナ放電による放電電流を検出するため、コ
ロナ放電が発生するように高い電圧を放電電極に印加し
なければならず、高い電圧を印加すると放電電極が消耗
するといった問題があった。また、コロナ放電の停止に
よる信号の停止、火花放電の発生による電極の破損が発
生しやすいといった問題があった。そこで、本発明は、
放電を利用し、低い印加電圧で電極消耗が少なく安定し
た出力を得ることができる回転角度検出装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、回転体と同一回転角で回転する円板状の
回転電極と、この回転電極と空隙を介して対向する針状
の固定電極と、前記回転電極と前記固定電極の間に電圧
を印加する放電用の電源と、を備えた回転角度検出装置
において、前記回転電極の側面に放射状に等間隔で、且
つ、同一幅に形成された前記固定電極からの放電により
発光する蛍光体パターンと、この蛍光体パターンに対向
して前記固定電極の近傍に、且つ、略同一半径上に配設
したスリットと、このスリットに対向して前記蛍光体パ
ターンの反対側に設けられ、前記スリットを通過してき
た光を検出する光検出手段と、前記光検出手段より得ら
れた光の検出回数をカウントして、この光検出回数と前
記蛍光体パターンの配置角度との積を求めることにより
前記回転電極の回転角度を演算する回転角度演算器と、
を設けたことを特徴とするものである。また、前記蛍光
体パターンは、残光性を有するＺn Ｓ：Ｃu からなる蛍
光物質で構成されるものである。上記手段により、回転
電極の表面に固定電極からの放電により発光する蛍光体
パターンと、蛍光体パターンと対向する位置に配設した
スリットを通して設けた蛍光体パターンからの光を検出
する光検出手段とを設け、光検出手段の光検出回数と蛍
光体パターンの配置角度の関係から回転角度を検出した
ので、放電のために印加する電圧を低くすることが出
来、しかも固定電極の消耗が少なく、また、蛍光物質の
残光を利用することで断続した放電でも動作可能な回転
角度検出装置が得られる。
め、本発明は、回転体と同一回転角で回転する円板状の
回転電極と、この回転電極と空隙を介して対向する針状
の固定電極と、前記回転電極と前記固定電極の間に電圧
を印加する放電用の電源と、を備えた回転角度検出装置
において、前記回転電極の側面に放射状に等間隔で、且
つ、同一幅に形成された前記固定電極からの放電により
発光する蛍光体パターンと、この蛍光体パターンに対向
して前記固定電極の近傍に、且つ、略同一半径上に配設
したスリットと、このスリットに対向して前記蛍光体パ
ターンの反対側に設けられ、前記スリットを通過してき
た光を検出する光検出手段と、前記光検出手段より得ら
れた光の検出回数をカウントして、この光検出回数と前
記蛍光体パターンの配置角度との積を求めることにより
前記回転電極の回転角度を演算する回転角度演算器と、
を設けたことを特徴とするものである。また、前記蛍光
体パターンは、残光性を有するＺn Ｓ：Ｃu からなる蛍
光物質で構成されるものである。上記手段により、回転
電極の表面に固定電極からの放電により発光する蛍光体
パターンと、蛍光体パターンと対向する位置に配設した
スリットを通して設けた蛍光体パターンからの光を検出
する光検出手段とを設け、光検出手段の光検出回数と蛍
光体パターンの配置角度の関係から回転角度を検出した
ので、放電のために印加する電圧を低くすることが出
来、しかも固定電極の消耗が少なく、また、蛍光物質の
残光を利用することで断続した放電でも動作可能な回転
角度検出装置が得られる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図にもと
づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す回転角度
検出装置の斜視図、図２は回転電極表面の蛍光体パター
ンの一例を示す平面図、図３は本発明の実施例を示す蛍
光体パターンと光検出手段の要部を示す模式図である。
図１において、１１は回転体１と同一回転角で回転し、
回転体１の外側に設けた金属製で円板状の回転電極で、
回転体１の一方端に嵌着されたスリップリング５を介し
て電源６の正極に接続されている。２は回転電極１１上
の蛍光体パターン１２と対向する面に配置された先端の
鋭利な固定電極であり、電源６の負極に接続されてい
る。次に、従来例と異なる点を説明する。回転電極１１
の表面には、図２に示すように所定の間隔で残光性を持
つ蛍光物質を印刷等することにより作製された蛍光体パ
ターン１２が、固定電極２の近傍に、且つ、略同一半径
上に配設されている。また、図３に示すように蛍光体パ
ターン１２と対向し、蛍光体パターン１２からスリット
４を通過してきた光を検出できるように光検出手段３が
設けられており、光検出手段３は回転角度演算器７に接
続されている。蛍光体パターン１２に用いる蛍光物質
は、発光性鉱物に付加剤（不純物）を加えて高い発光効
率を得る物質として知られる、例えばＺn Ｓ：Ｃu を用
いており、そのほかＺn Ｓ：Ａg、Ｚn 2 ＳｉＯ4 ：Ｍ
ｎ2+、γーＺｎ3 （ＰＯ4 ）2 ：Ｍｎ2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ
4：Ｅｕ2+等でも良く、蛍光物質であれば限定されな
い。次に動作について説明する。上記のような構成にお
いて、回転電極１１を正、固定電極２を負として電圧を
印加すると、放電により固定電極２から電子が飛び出
し、蛍光体パターン１２が発光する。放電には電圧の低
い方から、おおまかに、暗流、コロナ放流、火花と呼ば
れる形態があり、暗流を利用することで印加電圧を低く
することができ、蛍光体パターンは残光性を有するの
で、回転電極１１が回転し固定電極２から遠ざかり電子
が当たらなくなっても発光を続ける。回転電極１１がさ
らに回転し発光した蛍光体パターン１２が光検出手段３
と対向する位置に来るとスリット４を通して光が検出さ
れる。ここで、蛍光体パターン１２の配置角度をθ、光
検出回数をｎとした場合、回転角度演算器７を用いて光
検出手段３より得られた検出光の光検出回数ｎをカウン
トし、蛍光体パターン１２の配置角度θと光検出回数ｎ
との積ｎ×θを求めることにより回転電極１１の回転角
度を知ることができる。また、本例では、光検出手段を
１つしか用いていないため回転方向を知ることが出来な
いが、複数個の光検出手段を適切に配置することにより
回転方向を知ることも可能となる。さらに、電極への印
加電圧は、電子が電極から飛び出すならばコロナ放電発
生電圧よりも低くても良く、また、長残光性を有する蛍
光物質を用いることで放電が断続的になっても良い。な
お、固定電極には本実施の形態で用いた以外にも様々な
形状が考えられ、蛍光体パターンにおいてもパターン形
状や配置位置など様々な形態が考えられる。
づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す回転角度
検出装置の斜視図、図２は回転電極表面の蛍光体パター
ンの一例を示す平面図、図３は本発明の実施例を示す蛍
光体パターンと光検出手段の要部を示す模式図である。
図１において、１１は回転体１と同一回転角で回転し、
回転体１の外側に設けた金属製で円板状の回転電極で、
回転体１の一方端に嵌着されたスリップリング５を介し
て電源６の正極に接続されている。２は回転電極１１上
の蛍光体パターン１２と対向する面に配置された先端の
鋭利な固定電極であり、電源６の負極に接続されてい
る。次に、従来例と異なる点を説明する。回転電極１１
の表面には、図２に示すように所定の間隔で残光性を持
つ蛍光物質を印刷等することにより作製された蛍光体パ
ターン１２が、固定電極２の近傍に、且つ、略同一半径
上に配設されている。また、図３に示すように蛍光体パ
ターン１２と対向し、蛍光体パターン１２からスリット
４を通過してきた光を検出できるように光検出手段３が
設けられており、光検出手段３は回転角度演算器７に接
続されている。蛍光体パターン１２に用いる蛍光物質
は、発光性鉱物に付加剤（不純物）を加えて高い発光効
率を得る物質として知られる、例えばＺn Ｓ：Ｃu を用
いており、そのほかＺn Ｓ：Ａg、Ｚn 2 ＳｉＯ4 ：Ｍ
ｎ2+、γーＺｎ3 （ＰＯ4 ）2 ：Ｍｎ2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ
4：Ｅｕ2+等でも良く、蛍光物質であれば限定されな
い。次に動作について説明する。上記のような構成にお
いて、回転電極１１を正、固定電極２を負として電圧を
印加すると、放電により固定電極２から電子が飛び出
し、蛍光体パターン１２が発光する。放電には電圧の低
い方から、おおまかに、暗流、コロナ放流、火花と呼ば
れる形態があり、暗流を利用することで印加電圧を低く
することができ、蛍光体パターンは残光性を有するの
で、回転電極１１が回転し固定電極２から遠ざかり電子
が当たらなくなっても発光を続ける。回転電極１１がさ
らに回転し発光した蛍光体パターン１２が光検出手段３
と対向する位置に来るとスリット４を通して光が検出さ
れる。ここで、蛍光体パターン１２の配置角度をθ、光
検出回数をｎとした場合、回転角度演算器７を用いて光
検出手段３より得られた検出光の光検出回数ｎをカウン
トし、蛍光体パターン１２の配置角度θと光検出回数ｎ
との積ｎ×θを求めることにより回転電極１１の回転角
度を知ることができる。また、本例では、光検出手段を
１つしか用いていないため回転方向を知ることが出来な
いが、複数個の光検出手段を適切に配置することにより
回転方向を知ることも可能となる。さらに、電極への印
加電圧は、電子が電極から飛び出すならばコロナ放電発
生電圧よりも低くても良く、また、長残光性を有する蛍
光物質を用いることで放電が断続的になっても良い。な
お、固定電極には本実施の形態で用いた以外にも様々な
形状が考えられ、蛍光体パターンにおいてもパターン形
状や配置位置など様々な形態が考えられる。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば放電
のために印加する電圧を低くすることが出来るので、固
定電極の消耗が少なく、また、蛍光物質の残光を利用す
ることで断続した放電でも動作可能である放電を利用し
た回転角度検出を提供できる効果がある。
のために印加する電圧を低くすることが出来るので、固
定電極の消耗が少なく、また、蛍光物質の残光を利用す
ることで断続した放電でも動作可能である放電を利用し
た回転角度検出を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の実施例を示す回転角度検出装置の斜
視図である。
視図である。
【図２】 回転電極表面の蛍光体パターンの一例を示す
平面図である。
平面図である。
【図３】 固定電極と光検出手段の要部を示す模式図で
ある。
ある。
【図４】 従来例を示す回転角度検出装置の側面図であ
る。
る。
１ 回転体 １１ 回転電極 １２ 蛍光体パターン ２ 固定電極 ３ 光検出手段 ４ スリット ５ スリップリング ６ 電源 ７ 回転角度演算器
Claims (2)
- 【請求項１】 回転体と同一回転角で回転する円板状の
回転電極と、この回転電極と空隙を介して対向する針状
の固定電極と、前記回転電極と前記固定電極の間に電圧
を印加する放電用の電源と、を備えた回転角度検出装置
において、 前記回転電極の側面に放射状に等間隔で、且つ、同一幅
に形成された前記固定電極からの放電により発光する蛍
光体パターンと、 この蛍光体パターンに対向して前記固定電極の近傍に、
且つ、略同一半径上に配設したスリットと、 このスリットに対向して前記蛍光体パターンの反対側に
設けられ、前記スリットを通過してきた光を検出する光
検出手段と、 前記光検出手段より得られた光の検出回数をカウントし
て、この光検出回数と前記蛍光体パターンの配置角度と
の積を求めることにより前記回転電極の回転角度を演算
する回転角度演算器と、を設けたことを特徴とする回転
角度検出装置。 - 【請求項２】 前記蛍光体パターンは、残光性を有する
Ｚn Ｓ：Ｃu からなる蛍光物質で構成される請求項１に
記載の回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27340697A JPH1194596A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27340697A JPH1194596A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 回転角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194596A true JPH1194596A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17527453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27340697A Pending JPH1194596A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1194596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014141516A1 (ja) * | 2013-03-13 | 2017-02-16 | オリンパス株式会社 | 光分析装置の評価方法およびファントムサンプル |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP27340697A patent/JPH1194596A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014141516A1 (ja) * | 2013-03-13 | 2017-02-16 | オリンパス株式会社 | 光分析装置の評価方法およびファントムサンプル |
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