JPS62215801A - リニア・スケ−ル - 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】 〔概　要〕 リニア・スケールであって、逆の極性部分を存する閉磁
路の逆極性部分にそれぞれ近接して磁界検出器を設け、
両者の出力が同等となる位置を零点として補正すること
により、外乱による零点のドリフトを防止可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は絶対位置の検出を行なうリニア・スケールに関
するもので、さらに詳しく言えば、温度変化等の外乱が
あっても零点を正確に設定できるリニア・スケールに関
するものである。

〔従来の技術〕

近年、信頼性にすぐれた無接触型の絶対位置検出器の開
発が進められている。

第６図は従来の無接触型の絶対位置検出器であるリニア
・スケールを示す図である。これは２枚ノパーマロイ等
の軟磁性板１．１’の両端にアルニコ磁石２．２′が、
その極性が逆になるようにして挿入された閉磁路３と、
前記軟磁性４Ｉｉｌ、１に平行に移動可能に設けられた
主軸４と、該主軸に設けられた磁界検出器５とにより構
成され、閉磁路３からの磁束のもれを磁界検出器５によ
り検出し、主軸４を介して被測定物の位置を計測するこ
とができるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のリニア・スケールでは、一方の磁路に近接し
た１つの磁界検出器５により位置測定を行なうため、温
度の上昇による磁石２，２′の飽和磁束密度の減少や磁
界検出器５の出力の変化及び不平衡電圧のドリフトによ
って零点が移動し、絶対位置の誤差を生ずる欠点があっ
た。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、外乱
にかかわらず絶対位置を測定できるリニア・スケールを
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明においては、磁性体により構成された閉
磁路１４と、該閉磁路１４に近接し、且つ該閉磁路１４
に対し相対的に可動する主軸１５と、該主軸に装着され
た複数の磁界検出器１６　、１７と前記閉磁路１４に磁
束を与える手段１２　、１３とを具備してなるリニア・
スケールにおいて、前記複数の磁界検出３１６　、１７
の出力が同等か、又は大小関係が反転する位置を原点と
する補正機能を有することを特徴としている。

〔作　用〕

２個の磁界検出器を各々極性の異なる磁路に近接して設
けることにより、主軸が移動すると、一方の検出器の出
力は増加し、他方の検出器の出力は減小し同じ値となる
所が存在し、この点を零点とすれば、この点は、外乱や
温度の変化があっても２つの検出器の出力が同時に変化
するので零点のドリフト防止が可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。

本実施例はパーマロイや磁性ステンレス等からなる２枚
の軟磁性板１０　、１１の間に、磁束を与える手段とし
て２個のアルニコ磁石１２．１３が極性が逆になる様に
して挿入された閉磁路１４と、前記軟磁性板１０　、１
１と平行方向に移動可能に設けられた主軸１５と、該主
軸１５の上に設けられ、それぞれ極性の異なる磁路に面
して配置された磁界検出器１６　、１７とを具備して構
成されている。なおこの磁界検出器１６．１７には磁界
の極性が検出でき、且つ出力の直線性の良いバーバーポ
ール型の磁気抵抗素子が最適である。

このように構成された本実施例は、第２図に示すように
■方向に主軸１５が移動すると一方の検出器１６の出力
は増加するのに対し、他方の検出３１７では減少する。

従って両者の出力が同じ値となる位置ａが存在し、外乱
や温度によって出力レヘルが変化しても検出器１６　、
１７の出力が同時に変化するので基準となる零点の位置
ａ′はドリフトしないことになる。

第３図は本発明の第２の実施例を示す図である。

同図において第１図と同一部分は同一符号を付して示し
た。

本実施例の構成は、第１の実施例に加え、一方の磁界検
出器１６からある間隔（１）を離して第３の磁界検出器
１８を配置したものである。

アルニコ磁石（Ｆｅ−ＡＩ−Ｎｉ−Ｃｏ）やＳｍＣｏｆ
ｆｆ石は周囲の温度が上昇すると、飽和磁束密度が減小
してくるため、閉磁路からの磁束のもれが小さくなり見
かけ上感度が小さくなる場合がある。（但し第１の実施
例で述べた様に零点の位置は変化しない。）本実施例で
は、第４図に示すように検出器１６と、該検出器から距
離（ｊ’）　＃れた位置にある検出器１８との出力の差
す、ｂ’を読むことによって感度をｂ／１Ｆからｂ’／
Ｉｔに補正して絶対位置を検出することができる。この
補正にはマイクロプロセッサを用いる。

なお閉磁路の構成法や用いる材料及び検出器の位置等は
実施例に限定されない。又検出器としてホール素子を使
用しても同様の効果を得ることができる。また本実施例
によれば外乱や温度変化等による零点や感度のドリフト
を補正することができるので信頬性の高い絶対位置の計
測を行うことが可能である。

第５図は本発明の第３の実施例を示す図である。

同図において、第１図と同一部分は同一符号を付して示
した。

本実施例の構成は第１の実施例の磁界検出器１６　、１
７を並べて同一極性の面に近接して配置し、その２つの
検出器１６　、１７の出力■ｅを逆極性にして増幅する
ようにしたものである。

このように構成された本実施例は、２つの検出器１６　
、１７の出力が同等か、又は大小関係が反転する位置が
外乱にかかわらず存在するので、この位置が原点となる
様に補正する。磁束密度の変化を補正する場合には一定
距離離してもう一つの検出器を設は勾配を検知すれば良
い。又は上記の検出器１６　、１７の出力を同極性にし
、両者の出力の差から勾配を検知する方法もある。

なお本実施例では主軸１５を可動としたが、主軸１５を
固定し閉磁路１４を移動させても同様の効果を出し得る
のは勿論である。

さらにバーバーポール型検出器の極性が逆になる様に素
子を装着しても良い。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、極めて簡易な
構成により外乱にかかわらず絶対位置を測定することが
でき、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第１の実施例の原理を説明するための図、 第３図は本発明の第２の実施例を示す図、第４図は本発
明の第２の実施例の原理を説明するための図、 第５図は本発明の第３の実施例を示す図、第６図は従来
のリニア・スケールを示す図である。 第１図、第３図、第５図において、 １０．１１は軟磁性板、 １２　、１３はアルニコ磁石（閉磁路に磁束を与える手
段）、 １４は閉磁路、　　　　　１５は主軸、１６　、１７　
、１８は磁界検出器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性体により構成された閉磁路（１４）と、該閉磁
   路（１４）に近接し、且つ該閉磁路（１４）に対し相対
   的に可動する主軸（１５）と、該主軸に装着された複数
   の磁界検出器（１６、１７）と、前記閉磁路（１４）に
   磁束を与える手段（１２、１３）とを具備してなるリニ
   ア・スケールにおいて、 前記複数の磁界検出器（１６、１７）の出力が同等か、
   又は大小関係が反転する位置を原点とする補正機能を有
   することを特徴とするリニア・スケール。 ２、上記複数の磁界検出器（１６、１７）が各々極性の
   異なる磁路に近接して設けられたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のリニア・スケール。 ３、上記複数の磁界検出器（１６、１７）が同一極性の
   磁路に近接し、且つその出力極性が逆になるように設け
   られたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリ
   ニア・スケール。