JPS607319A - 差動変圧器を用いた測定器 - Google Patents

差動変圧器を用いた測定器

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JPS607319A
JPS607319A JP11435683A JP11435683A JPS607319A JP S607319 A JPS607319 A JP S607319A JP 11435683 A JP11435683 A JP 11435683A JP 11435683 A JP11435683 A JP 11435683A JP S607319 A JPS607319 A JP S607319A
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昭 高橋
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    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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    • G01D5/22Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
    • G01D5/225Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the mutual induction between the two coils
    • G01D5/2258Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the mutual induction between the two coils by a movable ferromagnetic element, e.g. core

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

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】 (技術分野) この発明は差動変圧器式コンパレータのように、被測定
物表面に接触する接触子の変位量を差動変圧器を用いて
電気量に変換し、これを増幅して上記変位量をめる測定
器の改良に関する。
(発明の背景) 差動変圧器を用いて変1)γ量を精富にめるための4+
1定器として、表面粗さ測定器,真円度測定器、真直度
AI11定器その他の各種測定器が知られている。
第1〜2図はこのような測定器の構造の2例を示すもの
で、第1図に示した第1例のものは、器体lに一端を枢
着した{,π動腕2の他端部下面に接触子3を固定し、
上面に植立したロッド4の上端に差動変圧器6の鉄心(
強磁性体により造られたコア)5を固着している。差動
変圧器6は、この鉄心5を囲んで環状のコイルを3段に
重ね合せたもので、中央の一次コイル7を挟んで」二下
に設けられた1対の二次コイル8、9は同形同巻数に構
成されている。上記欽心5は接触子3の上下動に伴って
各コイル7〜9の内側で昇降するため、接触子3の動き
につれて上側の二次コイルに発生する電圧と下側の二次
コイルに発生する電圧とに差が生じ、この差から接触子
3の変位量を正確にめることができる。実際の測定器に
於いては、第3図に示すようにL下の二次コイル8、9
の巻線方向を伍いに逆にするとともに両コイルを直列に
接続し、両二次コイル8、9に発生する電圧の差を直接
検出するようにしている。なお、第3図に於いて、10
は一次コイル7に一定交JQ電圧を印加するだめの発振
器、1lは増幅器、l2は位相検波器,13は指示51
である。
又、第2図に示した第2例のものは、−端部下面に接触
子3を固定した揺動腕2の中間部を器体1に枢着し、こ
の扛動腕2の他端部」二面にロツド4を介して差動変圧
器の鉄心5を固定している。
この第2例の構造では、接触子3と鉄心5とが互いに逆
方向に移動するが、作用自体は前述した第1例のものと
同様である。
差動変/J’器を用いたAIII定器は以」二に述べた
ように構成され作用するが,実際にこのような測定器に
よって測定作業を行なう場合、次に述べるような不都合
を生じる。即ち、例えば被測定面の表面粗さを測定する
場合、接触子3を被測定面に当接させつつこの被i1+
1定面上を走行させるが、被A1リ定血上に比較的大き
な凹孔や傾斜角の大きな凸部があると接触子3がこれら
を乗り越えることができず、無理に接触子を移動させよ
うとするとこれを破損してしまう。又、表面粗さの測定
を行なう場合、測定作業を行ないつつ接触子3を被測定
面」二で一定距離だけ移動させた後、接触子3を再び元
の位置にまで戻す場合がある。このように元の位置に戻
す際には測定作業は行なわないが、接触子3は被測定面
に接触したままであるため、被測定面を荒したり、或は
接触子3の摩耗を早めることになり好ましくない。
(本発明の1」的) 本発明は上述のような不都合を解消するため、任意時に
接触子を被測定面から浮き上がらせることのできる差動
変圧器を用いた測定器を提供することを1j的としてい
る。
(本発明の構成) 本発明の差動変圧器を用いた測定器は、一時コイル7を
挟んで上下に設けた1対の二次コイル8、9のうち、一
方の二次コイル8(又は9)に、一次コイルに交流を供
給する電源とは別の電源を接続自在とし、この電源を接
続した二次コイル8(又は9)の側に鉄心5が移動する
と接触子が上昇するように構成している。
即ぢ、各二次コイル8、9は導線を巻回して構成されて
いるため、電流(二次コイルのインピーダンスを考虜し
て直流が好ましいが、交流でも1百丁)を供給すればソ
レノイドとしての役目を果たすため、接触子を浮上させ
る必要がある場合にのみいずれか一方の二次コイル8(
又は9)に電流を供給することにより、鉄心5をその二
次コイルの側に吸引し、揺動腕2を少し揺動させてこの
揺動腕2の端部下面に固着した接触子3を」二昇させる
。このため、第1図に示すように、接触子3と鉄心5と
を揺動腕2の同一端に設けた測定器の場合、′屯3:j
l4は第4図に示すように上方の二次コイル8に接続自
在とする。又、第2図に示すように接触子3と鉄心5と
を揺動腕2の反対端に設けた測定器の場合、電源l4は
第5図に示すように下方の二次コイル9に接続自在とす
る。
このため、測定時には二次コイル8(又は9)と電源1
4との接続を断っておけは、接触子は自重或は別途設け
たばねの弾力により被測定面に当按し、従来からの差動
変圧器を用いた測定器と同様にして被測定面の変位量を
めることができる。接触子3が凹孔に嵌ったり、或は凸
部に引掛かったりした場合、二次コイル8(又は9)と
電源l4とを導通させれば、揺動腕2の一端部上方に固
設した鉄心5がこの二次コイル8(又は9)に引き寄せ
られて上記揺動腕2が少し揺動し、この扛動腕2の端部
下面に固着した接触子3が上昇する。第2図のように接
触子3と鉄心5とを揺動腕2の反対端に固定した構造の
測定器について第6図により更に詳しく説明すると、1
′AI11定時には二次コイル9と電源との接続を断つ
ことにより揺動腕2を鎖線の状態としてこの揺動腕2の
一端部下面に固着した接触子3を被4111定而15に
当接させるが、この接触子3が凹孔等に嵌ったり、或は
測定を行なわずに接触子を移動させるような場合,下方
の二次コイル9と電源とを導通させると揺動腕2の一端
部」二方に固設した鉄心5がこの二次コイル9に向けて
吸引され、揺動腕2か実線の状態にまで扛動して、この
{ポ動腕2の他端部下面に固着した接触子3が被測定面
から浮き上がり、この接触子3を無理なく移動させられ
るようになる。
次に、一方の二次コイル8(又は9)に電流を供給する
ためには、前記電源と上記二次コイル8(又は9)とを
接続するだめの導線17(第7図)を上下の二次コイル
8、9め接合点l6に接続しなければならないが、この
ような導線17を接続することによる両二次コイル8、
9の負荷電気容量の不平衡により、高精密測定時に二次
コイル側の出力が不安定となり、正確な測定を行なえな
くなる不都合がある。このような不都合を解消するため
には、電源l4との導通な制御するスイッチの他、上記
導線17の接合点16の近くの部分に上記スイッチが閉
の場合にのみ閉じるリードスイッチ等の接点を設けるこ
とが考えられるが,このような接点の開閉を制御するた
めの回路が必要となり,回路全体が複雑となるため好ま
し〈ない。この問題を解決するためには、第7図に示す
ように、接合点l6に近い導線17の途中に低容量型の
ダイオード■8を接続し、直流(本発明の場合交流は不
可)電流を供給する電源14は正負変換自在とすれば良
い。このように構成することにより、接触子3を浮」ニ
させる場合には直流の電源14を第7図に示した状態と
すれば、直流電流が一方の二次コイル9に供給されて鉄
心がこの二次コイル9に吸引され、」二記接触子3を浮
上させることができる。接触子3を被測定面に当接させ
て測定作業を行なう場合には、直流の電源14の向きを
第7図に示しだ状f11;と逆にする。これにより、ダ
イオード18の導通は断たれて、導線17の電気容量が
測定イ1αに影響をlg−えることがなくなる。但し、
このようにダイオードl8の導通な断つためにこのダイ
オーF’l8に印加する逆方向の直流電流の電圧は、測
定作業時に二次コイル8、9に発生する交流電流の電圧
よりも十分に高くし、この交流電流によってダイオード
l8が−瞬でも導通したりしないようにする。
又、接触子3を浮上させた後、II工びこの接触子3を
被alll定面に当接させる場合、]一記した二次コイ
ル8(又は9)と電源l4との導通を断つと直ちにこの
二次コイル8(又は9)の電磁吸引力が失われるように
すると、接触子3が自重或はばねの力によって上記被測
定面に勢い良く町突し、この被11+1定而や接触子3
自身を傷めたりするため好ましくない。更に、接触子3
をJ二!Iさせるためには、二次コイル8(又は9)に
発生する電磁吸引力を十分に大きくし、揺動腕2の支丞
部の摩擦力、接触子3や鉄心5の重量或は揺動腕2に設
けたばね、及びそれらの静止慣性力に打ち勝たなければ
ならない。このため、接触子3の」二昇時には二次コイ
ル8(又は9)に十分大きな電流電圧を供給しなければ
ならないが、接触子3の上Vl中すっとこのような七分
ICの電流を供給していたのでは二次コイル8(又は9
)の発熱量が大きくなり、その抵抗(+U変化等によっ
て後からの測定作業を正確に行ない難くなる。ところか
、1度上列した接触子3をその状態に保持するためには
、接触子3や鉄心5の重量、或は揺動腕2に設けたばね
の弾力にのみ打勝つ電磁吸引力を二次コイル8(又は9
)に発生させれば良い。即ち、一度上昇した接触子3を
その状W;に保持するために必要な吸引力は、下降して
いる接触子3をト昇させるために必要な吸引力よりも揺
動腕軸承部の摩擦力と静止慣性力の分だけ少なくて済む
ため、接触子」二昇後に二次コイル8(又は9)に供給
する電流を少なく(電圧を降下)すれば、」二記二次コ
イル8(又は9)の発熱量を少なくして後からの測定作
業に支障を来さないようになる。
このためには、接触子3を」二昇させその後再び下降さ
せる際に二次コイル8(又は9)に供給する電流の電圧
を、第8図の曲線aで示すように変化させれば良い。第
8図に於いて、互いに平行に描いた」一下2木の鎖線H
.Lのうち、上方の#:J線Hは下降している接触子3
を上昇させるために最低限必要な電圧を、下方の鎖線L
は」;昇した接触子3をそのままの状態に保持するため
に最低限必要な電圧をそれぞれ示している。接触子3を
上昇させその後下降させるのに、まず二次コイル8(又
は9)への通電制御用のスイッチ19(第9図)を閉し
る(ON)と、まず鎖線I1よりも電圧が旬時間だけ供
給されて接触子3を上昇させる。
接触子3が上Rし切った後は、電圧は鎖線Hと鎖腺Lと
の間のレベルで安定し、二次コイル8(又は9)の発熱
量を抑えつつ接触子3を4−昇したままの状態に保持す
る。次に、測定作業再開のため通電制御用のスイッチ1
9を開<(OFF)と、二次コイル8(又は9)へ供給
されていた電流の電圧が次第に降下し、この二次コイル
8(又は9)の吸引力が次第に失われて接触子3は緩く
下降する。
第9図は二次コイル8(又は9)に供給する電流の電圧
を第8図の曲線aに示すように変化させるための制御回
路を示している。この制御回路は両端に設けた電源14
と二次コイル8(又は9)との間に、1個のトランジス
タ20とそれぞれ複数個の抵抗21、コンデンサ22を
設けたものであるが、本発明はこのような回路構造に限
定されず、要は第8図の曲線aに示すような電圧変化を
イiIられるものであれば良い。
(本発明の効果) 本発明の差動変圧器を用いた測定器は以」二に述べた通
り構成され作用するので、簡単な操作で接触子や被測定
面を傷めずに正確な測定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は差動変圧器を用いた測定器の第1例、第2図は
同第2例を示すそれぞれ略側面図、第3図はそられのブ
ロック図、、第4図は本発明を第1図の測定器に応用し
た例、第5図は同じく第2図の測定器に応用した例を示
すそれぞれ差動変圧器部分の略側面図、第6図は第5図
の例の作動状態を示す略側面図、第7図はダイオードに
よるスイッチを設けた回路図、第8図は制御用電流を示
す線図、第9図はその制御回路図である。 1:器体、2:揺動腕、3:接触子、4:ロット、5:
鉄心、6二差動変圧器、7:一次コイル、8、9:二次
コイル、10:発振器、ll:増幅器、12:位相検波
器、13:指示計、14.電源、15:被測定面、16
.接合点、17:導線、18:ダイオード、l9:スイ
ッチ、20:1・ランジスタ、2l:抵抗、22:コン
テンナ。 −107−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)一次コイルを挟んで上下1対の二次コイルを設け、
    各コイルの内側に接触子の動きにつれて上下動する鉄心
    を挿入した差動変圧器を用いた測定器に於いて、」二記
    二次コイルの一方にのみ電源を接続自在とし、この接続
    時に」二記鉄心を二次コイルに吸引し、接触子を上yl
    させることを特徴とする差動変圧器を用いたAlll定
    器。 2)一次コイルを挟んで上下1対の二次コイルを設け、
    各コイルの内側に接触子の動きにつれて」二下動する鉄
    心を挿入した差動変圧器を用いた測定器に於いて、−1
    二記二次コイルの一力にのみ直流電源をダイオードを介
    して接続し、このグイオードの導通萌に上記鉄心を二次
    コイルに吸引して接触子を−1ニシ1させ、直流電源の
    正負を逆にしたダイオードの非導通時には、このダイオ
    ードに二次コイルに発生する交流電流の電圧よりも高い
    直流電圧を印加することを特徴とする差動変圧器を用い
    た測定器。 3)一次コイルを挟んで上下1対の二次コイルを設け、
    各コイルの内側に接触子の動きにつれて」二下動ずる鉄
    心を挿入し、」二記二次コイルのー・方にのみ電源を接
    続自在とし、この接続時に七記鉄心を二次コイルに吸引
    し、接触子をlifさせる差動変圧器を用いた測定器で
    あって、」二記電源とー・方の二次コイルとの間には電
    圧を経時的に変化させるiljJiJIII!JJ路を
    設け,この制御回路はスイッチを閉した直後に比較的高
    電圧を発生させた後比較的低電圧を安κ供給し、スイッ
    チを開いた後は次第に電圧を低下させることを特徴とす
    る差動変圧器を川いた測定器。
JP11435683A 1983-06-27 1983-06-27 差動変圧器を用いた測定器 Granted JPS607319A (ja)

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JPH047443B2 JPH047443B2 (ja) 1992-02-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124191A (ja) * 1986-11-14 1988-05-27 株式会社富士通ゼネラル 自動警報監視方式
JPH0277797U (ja) * 1988-11-29 1990-06-14

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124191A (ja) * 1986-11-14 1988-05-27 株式会社富士通ゼネラル 自動警報監視方式
JPH0277797U (ja) * 1988-11-29 1990-06-14

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