JPS59102101A - 変位検出器の温度補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明Ｑ利用分野〕 本発明は変位検出器の温度補償装置に係シ、特に溶接近
傍の高温環境下でも特別な冷却手段を用いなくとも常温
と変らぬ出力を維持するだめの変位検出器の温度補償装
置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、金属体の距離を非接触法で検出するための一方策
として、例えば特開昭５１−８１４５号公報に示される
ような差動変圧器型の変位検出器がある。これは第１図
に示すような構成となっている。第１図にお艷て１は発
振回路であり変位検出器２の励磁を行なうものである。

変位検出器２と検出体３との距離りは変位検出器２の検
出コイルに生ずる出力電圧を、増幅回路４、整流回路５
、および対数変換回路６を用い、比例した値Ｅｏ　とし
て知ることができる。常温雰囲気で、この変位検出器を
使用するので委れば問題ない。この変位計を高温々検出
体の検出に適用する場合や溶接を実施する場合に溶接ア
ークの近傍にて使用する場合、変位検出器２は、かなシ
高温になる。変位検出器２が高温になると、変位検出器
２を構成している部品の熱特性のために、検出距離りが
一定であっても出力電圧Ｅｏは変化する。その−例を示
したものが第２図である。第２図は横軸に変位検出器２
の温度Ｔをとシ、縦軸に出力電圧ＥＯの変化ΔＥＯ程度
を室温時を基準にして表わしたもの゛である。検出体３
との距離りが一定であっても変位検出器２の温度が高く
なれば、出力電圧ｇｏの変化量も大となる。したがって
、検出距離りを一定に制御しようとする場合、変位検出
器２の温度によシ出力電圧Ｅｏが変化してしまうという
欠点があった。

この温度変化に伴う出力電圧ＢＯを補正する方策の一例
を第３図および第４図に示す。第３図に示す補正方策は
差動変圧器型変位検出器を構成するコア８に直接励磁コ
イル９、検出コイル１０゜１１を巻いている例である。

１３は各コイルを分離しているコイルスペーサである。

この方策でおれば２０００程度までの比較的低温の範囲
では温度補正も有効であるが、２０ｏｃ以上の温度にな
ると出力変化Ｅｏは無視できない程度に大きくなる。

さらに第４図に示す別な補正方策は変位検出器２に温度
検出用素子１２を組み込み構成している。

この方策は温度検出用素子１２で変位検出器２の温度を
検出し、その結果をもとに出力電圧Ｅｏを２の内部に温
度検出素子１２を組込むため、変位検出器２０寸法が大
きくなると・いう欠点がある。

また、変位検出器２と制御回路間のリード線（図示せず
）が増加するためその取扱いがわずられしいという欠点
もある。

また、温度補正用の補助コイル等の補正要素を変位計２
の内部？、外部に設けて温度補償する等の方法もあるが
、いずれも変位計の寸法が大となるか、取扱いが複雑に
なるといった欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は前記した従来技術の欠点を除去するためになさ
れたもので、変位検出器の温度が高くなっても、常温と
変らぬ出力特性が得られる変位検出器の温度補償装置を
提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記の目的を達成するために、変位検出器のコ
イル抵抗によって変位検出器の温度を求め、この温度に
もとづいて温度補償すべき出力電圧変化量を演算し、こ
の出力電圧変化量を補正値として実際の出力電圧値から
差し引くようにしたものである。

〔発明の実施例〕

もので、図において、発振回路１で変位検出器２を励磁
する。変位検出器２は検出体３との距離ＬＫ応じて電圧
を出力する。出力電圧は増幅回路４、整流回路５、対数
変換回路６によシ、距離りに応じた直流電圧が得られる
。

変位検出器２の温度を測定するために、タイミング回路
７からの信号によシ開閉器１３が測定側に切換わる。切
換った時点で温度測定回路１４は変位検出器２の抵抗値
を測定しこの抵抗値を温度に変換する。この変位検出器
２の抵抗値Ｒと温度Ｔとの関係は、種々の実験の結果、
第６図に示すようにほぼ坊例して増加することが明らか
となったものである。第６図には変位検出器２の温度Ｔ
と差動結線された検出コイル）０，１１間の抵抗値Ｒと
の関係を示したが、励磁コイル９に関しても同様な傾向
を示す。第５図に戻り温度補償回路１５は温度測定回路
１５は温度測定回路１４の出力によシ、あらかじめ設定
された温度補正値の関係から補正値電圧を出力する。さ
らにサンプルホールド回路１６はタイミング回路７から
の信号で補正値を取込む。この信号は、開閉器１３の切
換えと同期しているものである。

一方、切換前の変位検出器２の出力信号はサンプルホー
ルド回路１７．１８で切換信号と同期してホールドされ
る。サンプルホールド回路１７とサンプルホールド回路
１６の値は例えば差動増幅器などのような比較回路１９
で比較され温度補正された値を出力し、距離測定回路の
整流回路５の後にフィードバックされて改めて温度補償
された値がＥｏ’に出力される。サンプルホールド回路
１６とサンプルホールド回路１７，１８の取込動作は正
逆の関係、すなわちサンプルホールド回路１６が取込中
の時は他のサンプルホールド回路１７．１８は出力を保
持し、サンプルホールド回路１６の取込完了と同時に他
のサンプルホールド回路１７．１８は取込を開始すると
いう関係に接続されている。

以上のことから、第６図に示すように、任意時点におけ
るコイル抵抗Ｒ１，を知れば、変位検出器２の温度Ｔ１
が判シ、出力電圧変化ΔＥｏ１を知ることができる。し
たがって、この出力電圧変化量ΔＥＯＩを温度補償値と
して変位検出器２の円方電圧Ｅｏから差し引くことによ
シ、常温時における出力電圧値と等しくなり、温度補償
が実現できるものである。

発振回路１の周波数は１０ＫＨＺ　〜３０　ＫＨＺでよ
く、実施例では２０ＫＨｚを用いた。また波形も正弦波
、矩形波、鋸歯状波、三角波などでよく、この例では装
置の簡易さから正弦波を採用し得るものである。

さらに変位検出器２は高温雰囲気にさらされ、変位検出
器２も高温になる関係で、構成部品であるコア８、励磁
コイル９、検出コイル１０．１１などは当然耐熱性の良
好な材料を採用する必要がある。

本発明の実施例により得られた検出距離３罪における各
変位検出器温度Ｔに対する出力電圧変化ΔＥｏの結果を
第７図に示す。この図において曲線Ａは出力電圧補償前
Ａを、曲線Ｂは補償後Ｂの状況を示すものである。補償
後の出力電圧変化は補償前に比べ１０％以下となり、き
わめて小さな変化幅にすることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、特別な温度検出素
子を用いることもなく、温度補償が容易であるので、常
温と変らぬ出力特性を得ることができ、検出器の用途を
拡大させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変位を非接触で測定する手段の構成図、
第２図は従来における変位検出器温度と出力電圧変化と
の関係を表わす特性図、第３図および第４図は従来にお
ける温度補償対策を備えた変位検出器の構成を示す図、
第５図は本発明の装置の一例を備えた変位検出器の構成
を示す図、第６図は本発明に用いる変位検出器温度とコ
イル抵抗値との関係を示す特性図、第７図は従来および
本発明によって得られる出力電圧変化特性を示す図であ
る。 ｌ・・・発振回路、２・・・変位検出器、３・・・検出
材、４・・・増幅回路、５・・・整流回路、６・・・対
数変換回路、７・・・タイミング回路、８・・・コア、
９・・・励磁コイル、ｉｏ、１１・・・検出コイル、１
２・・・温度検出素子、１３．１３’・・・開閉器、１
４・・・温度測定回路、１５・・・温度補償回路、１６
，１７，１８・・・サンプルホールド回路、１９・・・
比較回路。 ｆ　ｔ　　図 て７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、励磁用−次コイル差動結線された検出用二次コイル
   および鉄心などから構成され、一端を検出端とし、該検
   出端に金属が接近するとその距離に応じて出力電圧が変
   化するように構成された差動変圧器型非接触変位検出器
   において、前記コイル自身の抵抗値から該変位検出器の
   温度を検出する手段と、この温度検出手段からの温度信
   号によシ補償すべき出力電圧を出力する手段とを備えた
   ことを特徴とする変位検出器の温度補償装置。