JPS61195301A - Linear scale reading device with moving object itself as scale - Google Patents

Linear scale reading device with moving object itself as scale

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JPS61195301A
JPS61195301A JP60037050A JP3705085A JPS61195301A JP S61195301 A JPS61195301 A JP S61195301A JP 60037050 A JP60037050 A JP 60037050A JP 3705085 A JP3705085 A JP 3705085A JP S61195301 A JPS61195301 A JP S61195301A
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JP
Japan
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scale
linear scale
dielectric constant
sensor
moving object
Prior art date
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Pending
Application number
JP60037050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Nishimoto
純一 西本
Satoru Ito
哲 伊藤
Akira Nishimori
西森 昭
Yukio Ogawa
小河 行男
Kazumi Tanaka
一美 田中
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.)
Nachi Fujikoshi Corp
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
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Publication date
Application filed by Nachi Fujikoshi Corp filed Critical Nachi Fujikoshi Corp
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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

PURPOSE:To drastically elevate reading accuracy by forming a sensor from dots or very fine lines in the measuring direction to provided a sensitive surface of very narrow width and by outputting signals corresponding to the distance from the sensor to a linear scale. CONSTITUTION:An object 10 to be inspected includes a high dielectric constant material 1 such as an iron alloy and a low dielectric constant material 2 such as a chromium plating layer having an approximately flat surface in the measuring direction. The linear scale 3 is formed on the upper surface of the high dielectric constant material 1 as a square U-shaped slot on which the chromium plating layer 2 with a thickness equal to D is formed. The depth (d) of the slot forming the linear scale 3 is 20-150mum with the pitch being about 1mm. Two sensors 4 are provided with a phase shift in the measuring direction so as to be in abutment with and relatively movable to the object 10 to be inspected in the measuring directions 8, 8'. Each sensor 4 is of the inductance type H sensor and has the sensitive surface 11 complementary to a linear surface 9 of about 0.5mm width in the measuring direction at the end contacting with the surface 9.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は工作機械、XYテーブル、微少送りシリンダー
および圧延機等のローラー隙間調節などに使用できる、
摺動面のような移動物体そのものをスケールとすること
ができるリニアスケール読取装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention can be used for adjusting roller gaps in machine tools, XY tables, minute feed cylinders, rolling mills, etc.
The present invention relates to a linear scale reading device that can use a moving object itself such as a sliding surface as a scale.

(従来の技術) 微小位置読取り装置として上記分野で使用さnるものは
、被検査体表面にきずまたは色をつけ、電気・磁気的ま
たは光学的手段により読取ることは知らnているが、表
面にきずまたは色をつける必要がある。XYテーブル等
の場合のように潤滑表面にはきずまたは色をつけら扛な
いときは、潤滑表面とリンクされたスケールを設けて読
取っていた。この場合構造が複雑になりかつリンクの誤
差が加わるなどの欠点があった。また電磁式鋼板厚み計
(例えば、技術評論社昭和56年3月10日発行日本レ
ギュレーター・センサー研究会著「センナの働きと最適
利用」第60頁参照)のように磁性体と非磁性体との境
界と、センサーとの間の距離を測定する装置はあるが、
従来のインダクタセンサーは後で詳説するようにいわゆ
るE型(第5図参照)タイプセンサーであり、小さいイ
ンダクタの差に対し応答できない。即ちE型センサーの
先端が少くとも3u以上の幅の感受面を有する九めに微
細ピッチの読取りができない。そのため粗いピッチのス
ケールを用いたり、センサーからの出力信号の高度な電
気処理を必要とした。
(Prior art) It is known that micro-position reading devices used in the above-mentioned fields place scratches or colors on the surface of an object to be inspected and read them using electric, magnetic, or optical means. Needs to be blemished or colored. When the lubricated surface is not scratched or colored, such as in the case of an XY table, a scale linked to the lubricated surface is provided for reading. In this case, there were drawbacks such as a complicated structure and additional link errors. In addition, electromagnetic steel plate thickness gauges (for example, see page 60 of ``Senna's Function and Optimum Utilization'' by the Japan Regulator and Sensor Study Group, published by Gijutsu Hyoronsha on March 10, 1980) can distinguish between magnetic and non-magnetic materials. Although there are devices that measure the distance between the boundary of the border and the sensor,
Conventional inductor sensors are so-called E-type (see FIG. 5) type sensors, as will be explained in detail later, and cannot respond to small differences in inductance. That is, the tip of the E-type sensor has a sensing surface with a width of at least 3u or more, and cannot read fine pitches. This required the use of a coarse pitch scale and sophisticated electrical processing of the output signal from the sensor.

(発明が解決しようとする問題点) 坦 本発明の目的は、はぼ平粗な表面を有する摺動面のよう
な移動物体そのものをスケールとすることができる被検
査体の微小位置読取り可能な装置であって、比較的安価
にも拘らず、約0.1 uといった高度の分解能をもつ
微小位置読取りができる移動物体そのものをスケールと
したりニアスケ−A読取装置を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a method for reading the minute position of an object to be inspected, in which a moving object itself such as a sliding surface having a flat and rough surface can be used as a scale. The object of the present invention is to provide a near-scale A reading device that uses a moving object itself as a scale and can read minute positions with a high resolution of about 0.1 u, although it is relatively inexpensive.

(問題点を解決ブ′るための手段) 垣 このため本発明は、表面は測定方向にほぼ平坦であって
も、内部または表面に高誘電率体と低誘電率体との境界
部が形成するリニアスケールを有する被検査体と、前記
測定方向に前記表面に対し相対移動可能に配置されたセ
ンサーと、を含み、前記センサーは測定方向に点または
極めて細い線を形成する極めて幅の狭い感受面を有する
ことができかつセンサーから前記きずまでの距離に対応
した信号を出力できるようにさnていることを特徴とす
る移動物体そのものをスケールとしたりニアスケール読
取装置としたものである。
(Means for solving the problem) For this reason, the present invention is designed to prevent the formation of a boundary between a high-permittivity material and a low-permittivity material inside or on the surface, even if the surface is almost flat in the measurement direction. an object to be inspected having a linear scale, and a sensor disposed so as to be movable relative to the surface in the measurement direction, the sensor having a very narrow sensitive surface forming a point or a very thin line in the measurement direction. The moving object itself can be used as a scale or can be used as a near scale reading device, which is characterized in that it can have a surface and can output a signal corresponding to the distance from the sensor to the flaw.

(作 用) かかる構成によると、例えばクロームメッキの坦 ようなほぼ平盤な低誘電率体表面を有し内部に約1mm
以下のようなリニアスケールみぞを設けた高誘電率体で
ある摺動面として使用できる被検査体の前記リニアスケ
ールを、測定方向に極めて幅の狭い感受面を有するセン
サーを使用することによって、位相制御などの処理をす
ることなく直接に、例えば0.1mmといった高度の分
解能をもつ微小位置読取りができるIJ ニアスケール
読取装置を提供するものとなった。前記装置は前記表面
とリンクされたスケールを必要としないので構造簡単で
安価であるに拘らず、リンクの誤差が加わらないので直
接的でより読取り精度の高いものとなった。
(Function) According to such a configuration, the low dielectric constant material surface is almost flat, such as a flat chrome plated surface, and the inside has a thickness of about 1 mm.
By using the linear scale of the object to be inspected, which is a high permittivity material with linear scale grooves as shown below and can be used as a sliding surface, and using a sensor with a sensing surface that is extremely narrow in the measurement direction, the phase can be determined. The present invention provides an IJ near-scale reading device that can directly read minute positions with a high resolution of, for example, 0.1 mm without any control or other processing. Since the device does not require a scale linked to the surface, it has a simple structure and is inexpensive, and since no link errors are added, the device has a direct and higher reading accuracy.

そして従来の電磁式鋼板厚み計などに比べて一桁高い分
解能を有するものとなり、かつ小型で安価となった。
It has an order of magnitude higher resolution than conventional electromagnetic steel sheet thickness gauges, and is also smaller and cheaper.

(実 施 例) 次に本発明の実施例につき図面を参照して説明すると、
第1図は接触型リニアースケール読取装置を示す概略断
面図を示す1検検査体αOは、鉄合金のような高誘電率
体(1)と、測定方向(818’)に坦 はぼ半掛な表面(9)を有するクロームメッキ層のよう
な低誘電率体(2)とを含む。高誘電率体(1)上面に
はリニアスケール(3]が実施例の場合は角ばったU字
形状のみそとして形成さnており、その上に中〕の厚さ
の、例えば20.pmの通常の厚さを有するクロームメ
ッキ層が低誘電率体(2)として形成さnている。リニ
アスケール(3)全形成するみその深さくd)は実施例
では20μm乃至150μmでピッチ(P)は約1羽で
ある。被検査体αOに対し測定方向(818’)に当接
して相対移動可能にセンサー(4)が、実施例では測定
方向に位相をずらせて、2個配置さnている。各センサ
ー(4)は何扛も後述するインダクタH型センサーであ
って、表面(9)に接する先端は、測定方向に約0.5
uの幅を有する線状の、表面(9)と補合する感受面α
ηを有する。各センサー(4〕は支持体(5)に支持さ
nかつ内側部材(5つとセンサーホルダ(6)に固定さ
れた外側部材(51)との間にスプリング(7)が入n
らnl一定荷重でセンサー(4)が表面(9)に当接す
るようにさnている。センサー(4)はいわゆるインダ
クタH形センサーとして、本発明の共同発明者である小
河行男が発明し、出願中で未公開の、先端部を加工する
ことができ、かつ測定方向(s、s’)K点または極め
て細い線を形成する極めて幅の狭い但)感受面α刀を有
し、さらにセンサー(4)からきず(3)までの距離に
対応した信号を出力できるインダクタンスH型センサー
である。即ち実施例では第3図に示すようにセンサー感
受面αpと高誘電率体(1)表面(91)との間の距離
(G)とセンサー(4)の出力とが(1))で示すよう
にほぼ比例した範囲で使用さnる。そしてセンサー(4
)の先端は加工をすることができるので、第6図に示す
ように種々の形状を有することができる。このようにす
ることによって、点または極めて細い線といっ念、測定
方向(8)に極めて狭い感受面αηを有することができ
る。例えば感受面αηの@(R)を0.51111以下
にすることによって、0.1+1Jlの分解能を得るこ
とができる。この原理を概略的に第4図に示す。第5図
は従来の上述したような電磁式厚さ計測用のいわゆるE
型センサーα4で、断面は8字形状をしており、測定方
向に広幅(Rつの感受面(11’)が必要で、従って分
解能も数ミリといったものであった。こnに対し上述し
たインダクタH形センサー(4’+、第4図(b))は
、磁束を幅狭に、即ち幅狭(R“)の感受面(11’)
を有するように、集めることができる。そして、さらに
先端を尖らすことによって、極めて狭い但)感受面(1
1,第4図(9)〕を有することができる。第7図にイ
ンダクタH型センサー(4)を1個のみ使用した場合の
動的信号読取回路ブロック図で、センサー(4)の信号
は処理回路αJ1即ち発振回路α4、整流回路αe1零
調整回路αQおよびアナログ/デジタル出力回路αη、
により所定の出力装置に出力さnる。こnら処理回路←
3は周知の回路を使用することもでき、かつ本発明を形
成しないので詳細には説明しない。第7図のインダクタ
H型センサー(4)と発振回路α4は、並列型オシレー
ター回路であり、そのQが高誘電率体(1)への接近に
よって減少する。従ってオシレーターの振幅は高誘電率
体(1)への距離に応じて減衰するので、この信号を整
流回路α$で整流し、しきい値スイッチを含む零調整回
路μGに導き、出力をコントロールする。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a contact type linear scale reader. The first inspection object αO is made of a high dielectric constant material (1) such as an iron alloy, and is approximately half flat in the measurement direction (818'). a low dielectric constant material (2), such as a chrome plated layer, having a surface (9). On the upper surface of the high dielectric constant material (1), a linear scale (3) is formed as an angular U-shaped scale in the case of the embodiment, and a linear scale (3) with a medium thickness, for example 20. A chrome plating layer having a normal thickness is formed as a low dielectric constant material (2).The depth (d) of the entire formed surface of the linear scale (3) is 20 μm to 150 μm in the example, and the pitch (P) is is approximately 1 bird. In the embodiment, two sensors (4) are arranged so as to be in contact with the object to be inspected αO in the measurement direction (818') and to be movable relative to each other, with their phases shifted in the measurement direction. Each sensor (4) is an inductor H-type sensor, which will be described later, and the tip in contact with the surface (9) has a diameter of approximately 0.5 mm in the measurement direction.
A linear sensitive surface α having a width of u and complementary to the surface (9)
has η. Each sensor (4) is supported by a support (5) and a spring (7) is inserted between the inner member (5) and the outer member (51) fixed to the sensor holder (6).
The sensor (4) is brought into contact with the surface (9) under a constant load. The sensor (4) is a so-called inductor H-type sensor, which was invented by Yukio Ogawa, a co-inventor of the present invention. ') It is an inductance H-type sensor that has a very narrow sensitive surface that forms a K point or an extremely thin line, and can output a signal corresponding to the distance from the sensor (4) to the flaw (3). be. That is, in the example, as shown in FIG. 3, the distance (G) between the sensor sensing surface αp and the surface (91) of the high dielectric constant material (1) and the output of the sensor (4) are expressed as (1)). It is used within a roughly proportional range. and sensor (4
) can be machined, so it can have various shapes as shown in FIG. By doing so, it is possible to have an extremely narrow sensing surface αη in the measurement direction (8), either as a point or as a very thin line. For example, by setting @(R) of the sensitive surface αη to 0.51111 or less, a resolution of 0.1+1 Jl can be obtained. This principle is schematically shown in FIG. Figure 5 shows the conventional so-called E for electromagnetic thickness measurement as described above.
The α4 type sensor has a figure-8 cross section, requires a wide sensing surface (11') in the measurement direction, and therefore has a resolution of several millimeters.In contrast, the inductor sensor described above The H-type sensor (4'+, Fig. 4(b)) transmits the magnetic flux to a narrow (R") sensitive surface (11').
can be collected to have . Then, by further sharpening the tip, the sensing surface (1) is extremely narrow.
1, Fig. 4 (9)]. Fig. 7 is a block diagram of a dynamic signal reading circuit when only one inductor H-type sensor (4) is used, and the signal of the sensor (4) is processed by a processing circuit αJ1, that is, an oscillation circuit α4, a rectifier circuit αe1, a zero adjustment circuit αQ and analog/digital output circuit αη,
The output is output to a predetermined output device. These processing circuits←
3 can use a well-known circuit and does not form part of the present invention, so it will not be described in detail. The inductor H-type sensor (4) and the oscillation circuit α4 in FIG. 7 are parallel oscillator circuits, and their Q decreases as they approach the high dielectric constant material (1). Therefore, the amplitude of the oscillator attenuates depending on the distance to the high dielectric constant body (1), so this signal is rectified by a rectifier circuit α$ and guided to a zero adjustment circuit μG including a threshold switch to control the output. .

またアナログ出力はある範囲において距離(G)に比例
した出力がでるので、出力をフィルター処理することに
よって、微小な変位(きず)を検出することができる。
Further, since analog output is proportional to distance (G) within a certain range, minute displacements (flaws) can be detected by filtering the output.

例えばセンサー(4)と被検査体αqとを一定の距離に
保ち、被検査体αOを平行に移動させると、移動した部
分のきず(3)がインダクタンスの変化としてセンサー
(4)がとらえることができ、この場合動的な信号であ
るので交流信号のみをと9出し、フィルター処理して変
化量を10倍乃至数百倍に正確に増幅できるので、信頼
性がありかつ精度を七〇だけ高めることができ、分解能
をあげることができる。第1θ図は第1図に示すような
2個のインダクタH型センサー(4)を使用した場合の
処理回路(13’)を示す。かかる処理回路(13つも
周知の回路を使用することもでき、かつ本発明を形成し
ないので詳細には説明しない。第10図で差動センサー
を形成する2個のインダクタH型センサー(4)は特性
の揃った2個のインダクタH型センサー(4)を直列に
結線し、両端をおのおの位相の180’異る交流信号を
位相弁別器(ハ)を介して入nると、センサー(4) 
(4)の中点から2個のセンサーのインダクタQ1の差
を振幅の差としてとらえることができる。この位相特性
をもったQ′の変差信号を10〜数百倍変差アンプ(2
)で増幅し、位相弁別回路(イ)でコルピッツ型発振器
(財)の基本位相と変差信号の位相を弁別し、整流回路
(ハ)、出力回路(財)を介して出力さnる。第10図
の処理回路(13つは、いわゆる差動センサー信号処理
回路であって、周知のように第1に信号を静的にとらえ
ることができる。第7図のように信号を動的にとらえる
と、スタート、エンド時の読取りをミスカウントするこ
とがあるが、第10図のように差動式にすることによっ
て静止状態からとn1前記両点の未検出誤差を防止でき
る。第2に差動式に使用することによって各センサーの
緒特性が打消さnるものとなる。第3に2個のセンサー
を使うので、位相差を与えることができ、処理分解能を
上げることができるものとなった。第2図は表面(91
)がごみ等でよとn易いなど、接触型センサー(第1図
)が使用できない場合の実施例を示す。構造作用は第1
図のものと同様ではあるが、精度は10〜100倍低下
することがありうる。
For example, if the sensor (4) and the object to be inspected αq are kept at a constant distance and the object to be inspected αO is moved in parallel, the sensor (4) can detect the flaw (3) in the moved part as a change in inductance. In this case, since it is a dynamic signal, only the alternating current signal is output and filtered to accurately amplify the amount of change by 10 to several hundred times, making it reliable and increasing accuracy by 70 times. It is possible to increase the resolution. FIG. 1θ shows a processing circuit (13') when two inductor H-type sensors (4) as shown in FIG. 1 are used. Such a processing circuit (as many as 13 well-known circuits may be used and will not be described in detail since they do not form part of the invention. In FIG. 10, the two inductor H-type sensors (4) forming the differential sensor are When two inductor H-type sensors (4) with the same characteristics are connected in series and AC signals with a phase difference of 180' are input to each end through a phase discriminator (c), the sensor (4)
From the midpoint of (4), the difference in the inductors Q1 of the two sensors can be taken as the difference in amplitude. The difference signal of Q' with this phase characteristic is converted into a 10 to several hundred times difference amplifier (2
), the phase discrimination circuit (a) discriminates between the fundamental phase of the Colpitts oscillator and the phase of the difference signal, and the signal is output via a rectifier circuit (c) and an output circuit (a). The processing circuit in Figure 10 (13 is a so-called differential sensor signal processing circuit, which, as is well known, can firstly capture the signal statically. As shown in Figure 7, it can dynamically capture the signal. However, by using a differential system as shown in Figure 10, it is possible to prevent undetected errors from a stationary state and at both points n1.Secondly, By using a differential system, the initial characteristics of each sensor are canceled out.Thirdly, since two sensors are used, a phase difference can be given, and processing resolution can be increased. Figure 2 shows the surface (91
An example will be shown in which a contact type sensor (Fig. 1) cannot be used, such as when the contact sensor (see Fig. 1) is easily covered with dust or the like. Structural action is the first
Although similar to that shown, the accuracy can be reduced by a factor of 10-100.

(α) 第81轡に示すように、リニアケール(3)であるみぞ
を角ばったU字形状とすることによって、第8図(′b
)に示すように1個のみぞ(3)で2個の信号取一 出し点をあげることができるので、第91噂(b)のよ
うにみぞ(3つ1個に対し取り出し点が1個しが高誘電
率体(1]がなす表面(9つに、レザー等によって焼付
処理を行い、所定の深さの低誘電率帯スケール(31)
を画成したもので、10gmのピッチをとることができ
る。第11図の)はこの上にクロームメッキ等の高硬度
の低誘電率体の被覆(ハ)が施された表面(9”)を示
す。
(α) As shown in Figure 81, by making the groove that is the linear kale (3) into an angular U-shape,
) As shown in 1 groove (3), it is possible to raise 2 signal take-out points. The surface formed by the high dielectric constant material (1) (9 areas is baked with a laser etc., and the low dielectric constant band scale (31) at a predetermined depth is formed.
It is possible to take a pitch of 10 gm. 11) shows the surface (9'') on which a coating (c) of a high hardness, low dielectric constant material such as chrome plating is applied.

以上実施例では、表面(9)を形成する低誘電率体(2
)をクロームメッキとしたが、テフロン等でもよく、ま
た表面(9)はごみ、油などや小さい凹凸があってもよ
い。さらにここで高または低誘電率体とは、相手方に対
して誘電率が異り、両者の境界部を画するものをいうの
で、鋼板と空気であってもよいし、さらにセンサー(4
)は実施例ではインダクタンス距離センサーで示したが
、感受面(ロ)が極めて幅狭であnば、他の形式の、例
えば導電方式、キャパシタンス方式、゛熱伝導率測定方
式または超短波方式のセンサーであってもよい。
In the above embodiments, the low dielectric constant material (2) forming the surface (9) is described.
) is plated with chrome, but it may be plated with Teflon or the like, and the surface (9) may have dust, oil, etc., or small irregularities. Furthermore, the high or low dielectric constant material here refers to a material that has a dielectric constant different from that of the other material and that demarcates the boundary between the two, so it may be a steel plate and air, or it may be a sensor (4
) is shown using an inductance distance sensor in the example, but if the sensing surface (b) is extremely narrow, other types of sensors such as conductive type, capacitance type, thermal conductivity measurement type or ultra high frequency type sensor may be used. It may be.

(本発明の効果) 以上述べたように、本発明では、約0.19といった極
めて高分解能でもって微小位置変位読取りができるリニ
アスケール読取装置であって、しか姐 も表面は潤滑面を形成する平坦な表面でよいので、例え
ばXYテーブル、NOマシンテーブル等のスライド面に
直接に微小みぞを設け、かつその上に2Q/Zmといっ
た通常のクロームメッキを施し、センサーを相手方テー
ブル″!たはベットなどの支持部に埋込むことによって
、スケール即ち高低誘電車体境界部を直接に読取ること
ができるようになったので、構造簡単でしかも極めて高
い読取り精度を有するリニアスケール読取装置を提供す
るものとなった。従って本発明はその他の、圧延機、製
紙機械などのローラー隙間調節、微小送りシリンダーな
ど微小位置読み取りが必要な装置に使用できる。
(Effects of the present invention) As described above, the present invention provides a linear scale reading device that can read minute positional displacements with an extremely high resolution of approximately 0.19, and the surface of which forms a lubricated surface. A flat surface can be used, so for example, create a micro groove directly on the sliding surface of an XY table, NO machine table, etc., and then apply regular chrome plating such as 2Q/Zm on it, and attach the sensor to the other party's table''! or bet. By embedding the scale in a supporting part such as the like, it is now possible to directly read the scale, that is, the boundary between the high and low dielectric bodies, providing a linear scale reading device with a simple structure and extremely high reading accuracy. Therefore, the present invention can be used in other devices that require minute position reading, such as roller gap adjustment in rolling mills and paper-making machines, minute feed cylinders, and the like.

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

第1図および第2図は本発明のそnぞn異る実施例装置
を示す概略断面図、第3図は第1図ま穴は第2図に示す
センサーの作動説明図、第4図および第6図は本発明の
実施例のセンサーの異るパターンとそnによる作用を示
す側面図、第5図は従来のE型センサーの1例を示す側
面図、第7図は第1図または第2図に示すセンサーを1
個のみ使用する動的処理回路を示すブロック図、第8図
および第9図は本発明の異る実施例を示すみその断面図
と対応する信号出力グラフを示す。第10図は第1図の
2個のインダクタH型センサーを使用した場合の静的処
理回路を示すブロック図、第11図は第1図とは異る被
検査体を示す上面図である。 1・・・高誘電率体    2・・・低誘電率体3・・
・リニアスケール(角ばったU字形状みぞ)3′・・・
リニアスケール(角ばらないみぞ)31・・・低誘電率
体スケール
1 and 2 are schematic cross-sectional views showing different embodiments of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the sensor shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an illustration of the operation of the sensor shown in FIG. 6 is a side view showing the different patterns of the sensor according to the embodiment of the present invention and their effects; FIG. 5 is a side view showing an example of a conventional E-type sensor; and FIG. Or use the sensor shown in Figure 2 as 1
FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views and corresponding signal output graphs illustrating different embodiments of the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing a static processing circuit when the two inductor H-type sensors shown in FIG. 1 are used, and FIG. 11 is a top view showing a test object different from that shown in FIG. 1. 1...High dielectric constant material 2...Low dielectric constant material 3...
・Linear scale (square U-shaped groove) 3'...
Linear scale (square groove) 31...Low dielectric constant scale

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)測定方向にほぼ平坦にできる表面を有し内部また
は表面に高誘電率体と低誘電率体との境界部が形成する
リニアスケールを有する被検査体と、前記測定方向に前
記表面に対し当接または近接して相対移動可能に配置さ
れたセンサーと、を含み、前記センサーは前記測定方向
に点または極めて細い線を形成する極めて幅の狭い感受
面を有することができかつセンサーから前記リニアスケ
ールまでの距離に対応した信号を出力できるようにされ
ていることを特徴とする移動物体そのものをスケールと
したリニアスケール読取装置。
(1) An object to be inspected that has a surface that can be made almost flat in the measurement direction and has a linear scale formed by a boundary between a high dielectric constant material and a low dielectric constant material inside or on the surface; a sensor disposed so as to be relatively movable abutting or adjacent to the sensor, said sensor having a very narrow sensitive surface forming a point or a very thin line in said measurement direction and extending from said sensor to said sensor. A linear scale reading device using a moving object itself as a scale, characterized in that it is capable of outputting a signal corresponding to the distance to the linear scale.
(2)特許請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記リニアスケールは前記高誘電率体外面に設けられたリ
ニアスケールみぞと前記外面に被覆され前記表面を形成
する低誘電率体が画成する前記境界部である移動物体そ
のものをスケールとしたリニアスケール読取装置。
(2) In the device according to claim 1, the linear scale includes a linear scale groove provided on the outer surface of the high dielectric constant material and a low dielectric constant material coated on the outer surface and forming the surface. A linear scale reading device that uses the moving object itself, which is the boundary portion of the structure, as a scale.
(3)特許請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記リニアスケールは前記高誘電率体が形成する前記表面
、または前記高誘電率体に低誘電率体を被覆してなす前
記表面、に対して前記高誘電率体外面に一定の深さの低
誘電率体スケールが画成する前記境界部である移動物体
そのものをスケールとしたリニアスケール読取装置。
(3) In the device according to claim 1, the linear scale is the surface formed by the high dielectric constant material, or the surface formed by coating the high dielectric constant material with a low dielectric constant material; In contrast, a linear scale reading device in which a moving object itself, which is the boundary portion defined by a low dielectric constant scale of a certain depth on the outer surface of the high dielectric constant body, is used as a scale.
(4)特許請求の範囲第2項に記載の装置において、前
記リニアスケールみぞは鉄含有金属面に形成された前記
測定方向でみて約1mm以下のピッチを有するみぞであ
り、前記金属面に厚さ約20μのクロームメッキで形成
された表面を有する移動物体そのものをスケールとした
リニアスケール読取装置。
(4) In the device according to claim 2, the linear scale groove is a groove formed in the iron-containing metal surface and has a pitch of about 1 mm or less when viewed in the measurement direction, and A linear scale reading device that uses a moving object itself as a scale, and has a surface made of chrome plating with a thickness of about 20μ.
(5)特許請求の範囲第3項に記載の装置において、前
記リニアスケールは鉄含有金属面がなす前記表面にレザ
ー焼付のような部分的表面焼入れによって部分的な低誘
電率帯として形成されたスケールである移動物体そのも
のをスケールとしたリニアスケール読取装置。
(5) In the device according to claim 3, the linear scale is formed as a partial low dielectric constant band on the surface formed by the iron-containing metal surface by partial surface hardening such as laser baking. A linear scale reading device that uses the moving object itself as a scale.
(6)特許請求の範囲第5項に記載の装置において前記
低誘電率帯のリニアスケールが形成された前記表面に高
硬度低誘電率体被覆が施された移動物体そのものをスケ
ールとしたリニアスケール読取装置。
(6) In the apparatus according to claim 5, the linear scale uses a moving object itself as a scale, the surface of which the linear scale of the low dielectric constant band is formed with a coating of a high hardness low dielectric constant material. reading device.
(7)特許請求の範囲第4項に記載の装置において、前
記リニアスケールみぞの前記測定方向断面は角ばったU
字形状を有する移動物体そのものをスケールとしたリニ
アスケール読取装置。
(7) In the device according to claim 4, the cross section of the linear scale groove in the measurement direction has an angular U shape.
A linear scale reading device that uses a moving object itself as a scale.
(8)特許請求の範囲第1項から第7項の何れか1項に
記載の装置において、前記センサーは距離にほぼ比例し
たセンサー信号出力ができる領域を有するインダクタH
型センサーであり、前記センサーの先端感受面は分解能
が約0.11の読取りができる移動物体そのものをスケ
ールとしたリニアスケール読取装置。
(8) In the device according to any one of claims 1 to 7, the sensor is an inductor H having a region capable of outputting a sensor signal substantially proportional to distance.
A linear scale reading device that uses a moving object itself as a scale, and the sensing surface at the tip of the sensor can read with a resolution of about 0.11.
(9)特許請求の範囲第8項に記載の装置において、前
記センサーは複数個かつ測定方向に位相をずらせて配置
された移動物体そのものをスケールとしたリニアスケー
ル読取装置。
(9) The device according to claim 8, wherein the linear scale reading device uses a moving object itself as a scale, in which a plurality of sensors are arranged with a phase shift in the measurement direction.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6474305A (en) * 1987-09-11 1989-03-20 Koganei Ltd Fluid pressure cylinder having stroke detector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6474305A (en) * 1987-09-11 1989-03-20 Koganei Ltd Fluid pressure cylinder having stroke detector

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