JPS6263317A - 微小変位発生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、微小すき間や微小変位などの測定に利用され
る微小変位発生装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、微小変位を発生させる手段として、電ゎい素子、
磁わい素子等が利用されている。

また、素子の変位量を正確に求めるために、変位発生用
素子の変位を拘束しておき、拘束手段に発生するひずみ
から発生した変位量を求める例もある（特開昭５７−１
７２２０２号参照）。この方法によれば、発生している
変位量は正確に知ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの変位発生用素子にある変位を発生させる場合、
素子印加電圧と出力変位がほぼ比例することから、印加
電圧と出力変位の関係を予め較正しておき、発生させた
い変位に対応する電圧を印加するという方法がとられて
いた。ところが、一般に電わい素子、磁わい素子にはヒ
ステリシスが存在し、印加電圧と出力変位が必ずしも１
対１に対応しないのでこの方法では必要とする変位を正
確に発生させることができない６ 本発明の目的は、変位発生用素子にヒステリシス特性が
あってもその影響をなくし、変位発生装置の入力信号と
出力変位の間に比例関係をつけ、必要とする変位を正確
に発生させることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電圧を印加する微小変位を発生する少なくと
も１個の変位発生用素子と、該変位発生用素子、あるい
は該素子の変位を拘束する拘束手段に発生する変位量に
比例したひずみから発生した変位量を検出する手段と、
目標とする該素子の変位量と前記変位検出手段により検
出した実際の変位量との差を零にするように動作する特
性補償部から構成したことを特徴とする。

〔作用〕

変位発生用素子の変位を検出し、これを前記素子の入力
側にフィードバックして、現在発生している変位量と必
要とする変位量との差を検出し、この差が零になるよう
に素子を制御しているので、変位発生用素子への入力電
圧と出力変位との間に完全な比例関係を持たせることが
でき、必要とする変位を正確に発生させることができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、変位発生用素子として電わい
素子を用いた場合について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す、第１図において、１
は変位発生装置で、この変位発生装置１は、電圧を印加
することにより変位を発生する電わい素子２と、この電
わい素子２の変位を拘束する数本のボルト３と、このボ
ルト３に接着され、電わい素子２の変位によってボルト
３に発生するひずみを検出する手段、例えばひずみゲー
ジ４と、ひずみゲージ４の出力電圧を増幅する増幅器５
と、変位発生装置１の駆動電圧と増幅器５の出力電圧の
差を検出する誤差検出器６と、検出した誤差電圧を積分
する手段である積分器７と、積分器７の出力電圧と変位
発生装置１の駆動電圧を加え合せる加算器８とから成り
立っている。

ここで、誤差検出器６と積分器７と加算器８とで構成さ
れる回路を特性補償部１０と呼ぶ。

この装置において、駆動電圧ｖ　（ｔ）を変位発生装置
に印加すると、電わい素子２が変位し、ボルト３がひず
む。電わい素子２の変位量をｘ　（ｔ）とすれば、ｘ　
（ｔ）に比例する電圧がひずみゲージ４の出力端に現わ
れる。これを増幅器５で増幅し、誤差検出器６に入力す
ると、電わい素子の変位誤差に比例する誤差電圧が発生
する。これを積分器７で積分する。このようにすれば、
素子のヒステリシスに起因する誤差変位分を補償するだ
けの電圧が積分器７で発生するので、これを加算器８に
よって変位発生装置１の駆動電圧に加え合せて電わい素
子２に印加すれば、駆動電圧と比例した変位量を発生さ
せることができる。

第２図は本発明の他の実施例である。第１図と同一符号
のも、のは同じものを示す、９はバイモルフ型の電わい
素子で、電圧を印加すると素子が屈曲し先端に変位を生
ずる。ひずみゲージ４はバイモルフ型電わい素子９に直
接はりつけられており。

先端の変位量に比例した電圧を発生する。他の構成は、
第１図の場合と同様なので、説明は省略する。

なお、変位発生用素子としては、上記した以外の他の素
子（例えば、磁わい素子）を用いたものでも良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、変位発生用素子のヒステリシス特性を
補償し、一定の駆動電圧に対して常に一定の変位を発生
させることができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る微小変位発生装置の構
成を示す図、第２図は本発明の他の実施例を示す図であ
る。 ２・・・電わい素子、４・・・ひずみゲージ、６・・・
誤差検出器、７・・・積分器、８・・・加算器、９・・
・バイモルフ耐電わい素子、１０・・・特性補償部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電圧を印加すると微小変位を発生する少なくとも１
   個の変位発生用素子と、該変位発生用素子あるいは該素
   子を拘束する拘束手段に発生する変位置を検出する変位
   検出手段と、目標とする該変位発生用素子の微小変位量
   と該変位検出手段によつて検出された変位量との変位誤
   差を検出し、該変位誤差を零にするように前記変位発生
   用素子に印加する電圧を補正する特性補償部とを備えて
   いることを特徴とする微小変位発生装置。 ２、前記変位発生用素子は、電わい素子である特許請求
   の範囲第１項記載の微小変位発生装置。 ３、前記変位発生用素子は、磁わい素子である特許請求
   の範囲第１項記載の微小変位発生装置。 ４、前記特性補償部は、前記変位誤差を検出する誤差検
   出器と、該変位誤差を積分する積分器と、該積分器の出
   力を特性補償電圧として前記変位発生用素子に印加する
   電圧に加算する加算器とを備えていることを特徴とする
   微小変位発生装置。