JPS627961B2 - - Google Patents
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- JPS627961B2 JPS627961B2 JP54086556A JP8655679A JPS627961B2 JP S627961 B2 JPS627961 B2 JP S627961B2 JP 54086556 A JP54086556 A JP 54086556A JP 8655679 A JP8655679 A JP 8655679A JP S627961 B2 JPS627961 B2 JP S627961B2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 28
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/12—Mechanical 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
- G01D5/14—Mechanical 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
- G01D5/24—Mechanical 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 capacitance
- G01D5/2405—Mechanical 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 capacitance by varying dielectric
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は部材の変位をその動作環境の変動に
影響を受けないで正確に測定する変位検出システ
ムに関する。
影響を受けないで正確に測定する変位検出システ
ムに関する。
従来、この種の変位検出システムとしては、部
材の変位を視覚的な方法で表示できるよう電気信
号に変換し、部材の変位または位置を直接表示す
る検出システムの方式が多く知られている。検出
システムにおける１つの問題としては、検出器の
動作環境の変化に伴うドリフトがある。例えば、
温度が上昇するとインダクタンスまたは静電容量
の値に影響する間隙の減少が起ることがある。こ
のため検出器は再度較正する必要がある。しか
し、この再較正を使用中にせねば所望の高精度の
変位検出ができない場合には、たとえば温度補正
手段を講じなければならない。このような補正手
段を正確に作動させるには、その適正な補正量を
検出値に加える必要上、検出器と補正手段とを共
に使用前にあらかじめ広範囲にわたつて較正せね
ばならなかつた。
材の変位を視覚的な方法で表示できるよう電気信
号に変換し、部材の変位または位置を直接表示す
る検出システムの方式が多く知られている。検出
システムにおける１つの問題としては、検出器の
動作環境の変化に伴うドリフトがある。例えば、
温度が上昇するとインダクタンスまたは静電容量
の値に影響する間隙の減少が起ることがある。こ
のため検出器は再度較正する必要がある。しか
し、この再較正を使用中にせねば所望の高精度の
変位検出ができない場合には、たとえば温度補正
手段を講じなければならない。このような補正手
段を正確に作動させるには、その適正な補正量を
検出値に加える必要上、検出器と補正手段とを共
に使用前にあらかじめ広範囲にわたつて較正せね
ばならなかつた。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、
その目的は、動作環境の変動の著しい場合にも検
出器の変位の測定が高精度に得られる変位検出シ
ステムを提供することである。
その目的は、動作環境の変動の著しい場合にも検
出器の変位の測定が高精度に得られる変位検出シ
ステムを提供することである。
この目的を達成するために本発明は、電圧制御
発振器と位相比較器とを含み電圧−周波数変換器
からの基準周波数の位相に追随するように制御さ
れる一対のPLL回路と、 上記電圧制御発振器は、同時相補的に変化する
リアクタンス値を有するリアクタンス要素をそれ
ぞれ有してその各発振出力の位相が互いに同時相
補的に変化し、 上記要素のリアクタンス値の和に依存する電圧
を発生して上記電圧−周波数変換器に加える手段
と、 ２つの上記電圧制御発振器の出力の位相を比較
する手段にして、該手段の出力がカウンターに与
えられ、該カウンターは上記電圧−周波数変換器
から更に別の入力を受け、該カウンターによる計
数値は２つの上記電圧制御発振器の出力の位相差
を示し、該位相差は２つのリアクタンス要素のリ
アクタンス値の差、従つて検出部分の位置を表わ
すところの該位相比較手段とを有することを特徴
とする変位検出システムを提供せんとするもので
ある。
発振器と位相比較器とを含み電圧−周波数変換器
からの基準周波数の位相に追随するように制御さ
れる一対のPLL回路と、 上記電圧制御発振器は、同時相補的に変化する
リアクタンス値を有するリアクタンス要素をそれ
ぞれ有してその各発振出力の位相が互いに同時相
補的に変化し、 上記要素のリアクタンス値の和に依存する電圧
を発生して上記電圧−周波数変換器に加える手段
と、 ２つの上記電圧制御発振器の出力の位相を比較
する手段にして、該手段の出力がカウンターに与
えられ、該カウンターは上記電圧−周波数変換器
から更に別の入力を受け、該カウンターによる計
数値は２つの上記電圧制御発振器の出力の位相差
を示し、該位相差は２つのリアクタンス要素のリ
アクタンス値の差、従つて検出部分の位置を表わ
すところの該位相比較手段とを有することを特徴
とする変位検出システムを提供せんとするもので
ある。
第２図と第３図に基づいて作用を以下に説明す
る。
る。
本発明の原理的ブロツク図を第２図に示す。位
相比較器２１、低域濾波器１９、電圧制御発振器
１７からなるループと、位相比較器２０、低域濾
波器２１、電圧制御発振器１６からなるループは
それぞれ１対のPLL回路を構成している。この１
対のPLL回路の一方において、位相比較器２０は
電圧−周波数変換器２２の出力を周波数分割器２
３で分周した出力信号Ｆと電圧制御発振器１６の
出力信号とを比較してそれらの位相差に相当する
信号を低域濾波器１８を介して上記電圧制御発振
器１６に発振周波数制御電圧V2として供給す
る。その結果、この電圧制御発振器１６の発振周
波数と位相は上記信号Ｆとその位相に追随するよ
うになつている。さらに１対のPLL回路の残りの
ループにおいても同様のことが言える。
相比較器２１、低域濾波器１９、電圧制御発振器
１７からなるループと、位相比較器２０、低域濾
波器２１、電圧制御発振器１６からなるループは
それぞれ１対のPLL回路を構成している。この１
対のPLL回路の一方において、位相比較器２０は
電圧−周波数変換器２２の出力を周波数分割器２
３で分周した出力信号Ｆと電圧制御発振器１６の
出力信号とを比較してそれらの位相差に相当する
信号を低域濾波器１８を介して上記電圧制御発振
器１６に発振周波数制御電圧V2として供給す
る。その結果、この電圧制御発振器１６の発振周
波数と位相は上記信号Ｆとその位相に追随するよ
うになつている。さらに１対のPLL回路の残りの
ループにおいても同様のことが言える。
いま、コンデンサ１３の容量が変化すると、第
１図と第２図に示す電極の外部リード線１５を介
して電圧制御発振器１６の発振周波数が変化し、
周波数分割器２３の出力信号との間に位相差が生
ずるのでこの電圧制御発振器１６の制御電圧V2
も変化して抵抗２６の下端の電位を変化させる。
１図と第２図に示す電極の外部リード線１５を介
して電圧制御発振器１６の発振周波数が変化し、
周波数分割器２３の出力信号との間に位相差が生
ずるのでこの電圧制御発振器１６の制御電圧V2
も変化して抵抗２６の下端の電位を変化させる。
このとき、コンデンサ１３および１４の容量の
変化が、検出部材１０の変位のみによるもので、
その動作環境の変化が存在しないならば、両電圧
制御発振器１６，１７の発振周波数は互いに相補
的に変化する。それゆえ、両電圧制御発振器１
６，１７の発振周波数制御電圧V1とV2とは互い
に逆極性に変化する。したがつて、上記抵抗２６
の中点の電位は変化しないから、この中点の電位
で制御される電圧−周波数変換器２２の出力信号
の周波数も変化しない。
変化が、検出部材１０の変位のみによるもので、
その動作環境の変化が存在しないならば、両電圧
制御発振器１６，１７の発振周波数は互いに相補
的に変化する。それゆえ、両電圧制御発振器１
６，１７の発振周波数制御電圧V1とV2とは互い
に逆極性に変化する。したがつて、上記抵抗２６
の中点の電位は変化しないから、この中点の電位
で制御される電圧−周波数変換器２２の出力信号
の周波数も変化しない。
一方、動作環境の変化がある場合、たとえば周
囲温度の変化や、あるいは液体の誘電率の変化な
どがある場合、コンデンサ１３，１４の容量の和
が変化するので、電圧−周波数変換器２２の出力
の周波数が変化し、周波数分割器２３の出力信号
Ｆの周波数も変化する。
囲温度の変化や、あるいは液体の誘電率の変化な
どがある場合、コンデンサ１３，１４の容量の和
が変化するので、電圧−周波数変換器２２の出力
の周波数が変化し、周波数分割器２３の出力信号
Ｆの周波数も変化する。
いずれにしても、両電圧制御発振器による出力
信号Ａ，Ｂが位相比較回路２５に送られ、この信
号Ａ，Ｂの位相差が変位検出部材１０の変位量と
その方向に対応するパルス幅を有する信号Ｐに変
換されてこの位相比較回路２５によつて出力され
るようにし、かつこの信号Ｐのパルス幅を電圧−
周波数変換器２２の出力信号によつて制御される
カウンター２４で計数し、信号Ｐのパルス幅に相
当するパルス列からなる信号Ｄが出力される。
信号Ａ，Ｂが位相比較回路２５に送られ、この信
号Ａ，Ｂの位相差が変位検出部材１０の変位量と
その方向に対応するパルス幅を有する信号Ｐに変
換されてこの位相比較回路２５によつて出力され
るようにし、かつこの信号Ｐのパルス幅を電圧−
周波数変換器２２の出力信号によつて制御される
カウンター２４で計数し、信号Ｐのパルス幅に相
当するパルス列からなる信号Ｄが出力される。
このように動作環境の変化が存在しない場合に
は、この信号Ｄによつて前述の如く変位検出部材
の変位量とその方向を表示することができる。ま
た、動作環境の変化が存在する場合は、前述の説
明から理解できる通り、信号Ｐの周波数の変化即
ち、そのパルス幅の変化とこれを計数するカウン
ター２４の制御する電圧−周波数変換器２２の周
波数の変化とは同程度の割合で変化するから、結
局、信号Ｄのパルスの個数は動作環境による変動
は受けない。
は、この信号Ｄによつて前述の如く変位検出部材
の変位量とその方向を表示することができる。ま
た、動作環境の変化が存在する場合は、前述の説
明から理解できる通り、信号Ｐの周波数の変化即
ち、そのパルス幅の変化とこれを計数するカウン
ター２４の制御する電圧−周波数変換器２２の周
波数の変化とは同程度の割合で変化するから、結
局、信号Ｄのパルスの個数は動作環境による変動
は受けない。
次に本発明による変位検出システムの実施例を
添付図面を参照しながら説明する。
添付図面を参照しながら説明する。
第１図において、１０は位置を検出すべき部材
を示し、具体的な例としてこの部材は開口部１１
内に置かれたピストンを形成している。更に、開
口部とピストンは内燃機関に燃料を供給する噴射
ポンプの燃料供給システムの一部を構成してい
る。使用に際して燃料は開口部１１の一端に供給
され、その結果ピストンが開口部１１の他端に向
つて変位し、該他端に含まれる燃料が噴射ポンプ
内に排出される。これにより、ピストンの動きは
噴射ポンプに供給される燃料の量を示す。
を示し、具体的な例としてこの部材は開口部１１
内に置かれたピストンを形成している。更に、開
口部とピストンは内燃機関に燃料を供給する噴射
ポンプの燃料供給システムの一部を構成してい
る。使用に際して燃料は開口部１１の一端に供給
され、その結果ピストンが開口部１１の他端に向
つて変位し、該他端に含まれる燃料が噴射ポンプ
内に排出される。これにより、ピストンの動きは
噴射ポンプに供給される燃料の量を示す。
第１図の上側に示すように、ピストンの両端は
縮小した径を有して開口部１１の拡大部に位置す
る。開口部の拡大部には１対のリング部材１２が
あり、各リング部材はコンデンサの一方の電極を
構成し、他方の電極はピストンの隣接する縮小径
部によつて構成される。両リング部材は開口部の
拡大部の壁から電気的に絶縁されている。第１図
の下側は電気的な回路図を示し、該回路は２つの
可変容量コンデンサ１３，１４を含み、各コンデ
ンサの一方の電極はアースに接続され、他方の電
極は外部リード線１５，１６ａにそれぞれ接続さ
れ、一方のコンデンサの容量が増加すると他方の
コンデンサの容量が減少する。更に、動作環境の
変化、例えば燃料の誘電率の変化、または温度変
化に伴うリング部材１２とピストンの縮径端部と
の間隙の変化がない限り、２つのコンデンサの容
量の和は一定である。
縮小した径を有して開口部１１の拡大部に位置す
る。開口部の拡大部には１対のリング部材１２が
あり、各リング部材はコンデンサの一方の電極を
構成し、他方の電極はピストンの隣接する縮小径
部によつて構成される。両リング部材は開口部の
拡大部の壁から電気的に絶縁されている。第１図
の下側は電気的な回路図を示し、該回路は２つの
可変容量コンデンサ１３，１４を含み、各コンデ
ンサの一方の電極はアースに接続され、他方の電
極は外部リード線１５，１６ａにそれぞれ接続さ
れ、一方のコンデンサの容量が増加すると他方の
コンデンサの容量が減少する。更に、動作環境の
変化、例えば燃料の誘電率の変化、または温度変
化に伴うリング部材１２とピストンの縮径端部と
の間隙の変化がない限り、２つのコンデンサの容
量の和は一定である。
次に第２図において、２つのコンデンサ１３，
１４はそれぞれ１対の電圧制御発振器１６，１７
に接続されている。両発振器の入力には１対の低
域フイルター１８，１９からの出力電圧Ｖ１，Ｖ
２が加えられ、各低域フイルターの入力は１対の
位相比較器２０，２１の出力にそれぞれ接続され
ている。各位相比較器はそれぞれに対応する発振
器の出力を受取り、２つの位相比較器と２つのフ
イルターと２つの電圧制御発振器とによつてＡと
Ｂで示される１対の位相ロツクループ（以下、
PLL、という）回路が構成される。
１４はそれぞれ１対の電圧制御発振器１６，１７
に接続されている。両発振器の入力には１対の低
域フイルター１８，１９からの出力電圧Ｖ１，Ｖ
２が加えられ、各低域フイルターの入力は１対の
位相比較器２０，２１の出力にそれぞれ接続され
ている。各位相比較器はそれぞれに対応する発振
器の出力を受取り、２つの位相比較器と２つのフ
イルターと２つの電圧制御発振器とによつてＡと
Ｂで示される１対の位相ロツクループ（以下、
PLL、という）回路が構成される。
更に電圧制御周波数発生器、即ち電圧、周波数
変換器２２が設けられている。該変換器の出力は
周波数分割器２３に加えられ、周波数分割器の出
力は位相比較器２０，２１の他の入力に接続され
ている。周波数分割器２３の出力周波数は以下に
おいて基準周波数と呼ばれる。
変換器２２が設けられている。該変換器の出力は
周波数分割器２３に加えられ、周波数分割器の出
力は位相比較器２０，２１の他の入力に接続され
ている。周波数分割器２３の出力周波数は以下に
おいて基準周波数と呼ばれる。
電圧、周波数変換器２２の出力はカウンター２
４に加えられる。この出力の周波数は前記の基準
周波数に周波数分割器２３の分割比を乗じたもの
に等しい。カウンター２４には更に２つの電圧制
御発振器１６，１７の出力の位相差信号が加えら
れ、該位相差信号は全体として２５で示される位
相比較回路により得られる。
４に加えられる。この出力の周波数は前記の基準
周波数に周波数分割器２３の分割比を乗じたもの
に等しい。カウンター２４には更に２つの電圧制
御発振器１６，１７の出力の位相差信号が加えら
れ、該位相差信号は全体として２５で示される位
相比較回路により得られる。
低域フイルター１８，１９の出力電圧Ｖ１，Ｖ
２はそれぞれ非反転増幅器を通してタツプ付き抵
抗器２６の両端に接続されて加え合わされる。抵
抗器２６のタツプ電圧は増幅回路網２７に介して
電圧、周波数変換器２２に加えられる。
２はそれぞれ非反転増幅器を通してタツプ付き抵
抗器２６の両端に接続されて加え合わされる。抵
抗器２６のタツプ電圧は増幅回路網２７に介して
電圧、周波数変換器２２に加えられる。
上記回路の動作を以下に説明する。
位相比較記２１、低域濾波器１９、電圧制御発
振器１７からなるループ、および位相比較器２
０、低域濾波器２１、電圧制御発振器１６からな
るループはそれぞれPLLを構成しており、電圧−
周波数変換器２２の出力を分周する周波数分割器
２３の出力Ｆの位相に電圧制御発振器１７の出力
Ａおよび電圧制御発振器１６の出力Ｂの位相が一
定の位相差を保つて追随するように制御してお
り、この状態を第３図の中央に示す。この位相差
は位相比較器２０，２１の入力ＦとＡあるいはＢ
がこの予め定めた位相差を有するときに０出力を
生ずるようにすることにより達成されたものであ
り、偏倚の方向を判別するためにこのような位相
差を予め設定した。
振器１７からなるループ、および位相比較器２
０、低域濾波器２１、電圧制御発振器１６からな
るループはそれぞれPLLを構成しており、電圧−
周波数変換器２２の出力を分周する周波数分割器
２３の出力Ｆの位相に電圧制御発振器１７の出力
Ａおよび電圧制御発振器１６の出力Ｂの位相が一
定の位相差を保つて追随するように制御してお
り、この状態を第３図の中央に示す。この位相差
は位相比較器２０，２１の入力ＦとＡあるいはＢ
がこの予め定めた位相差を有するときに０出力を
生ずるようにすることにより達成されたものであ
り、偏倚の方向を判別するためにこのような位相
差を予め設定した。
仮に、燃料の供給量が変化して第１図の検出部
材１０が図の左方に移動したとすると、コンデン
サ１３の容量C1が増加し、コンデンサ１４の容
量C2はコンデンサ１３の増加量に等しい量だけ
減少する（C1＞C2の場合）。
材１０が図の左方に移動したとすると、コンデン
サ１３の容量C1が増加し、コンデンサ１４の容
量C2はコンデンサ１３の増加量に等しい量だけ
減少する（C1＞C2の場合）。
このコンデンサ１３の容量の増加は電圧制御発
振器１６の出力信号の位相を第３図左方のＡに示
すように変化させ、また電圧制御発振器１７の出
力信号の位相を同図左方のＢに示すように変化さ
せるが、この図では電圧制御発振器１６の出力の
位相が進み、電圧制御発振器１７の位相が遅れる
ものとして示してあり、周波数の変化は僅少であ
るから無視してある。
振器１６の出力信号の位相を第３図左方のＡに示
すように変化させ、また電圧制御発振器１７の出
力信号の位相を同図左方のＢに示すように変化さ
せるが、この図では電圧制御発振器１６の出力の
位相が進み、電圧制御発振器１７の位相が遅れる
ものとして示してあり、周波数の変化は僅少であ
るから無視してある。
このような電圧制御発振器１６および１７の出
力位相の変化は、それぞれの位相比較器２０，２
１から上記周波数分割器２３の出力Ｆとの位相差
に基づく出力を生ずるが、この位相比較器２０，
２１からの出力は互いに逆極性で同一の電圧とな
り、これら位相比較器２０，２１から低域濾波器
１８，１９を経た信号が増幅されてその両端に印
加される抵抗２６の中央に設けられたタツプの電
位は電圧制御発振器１６，１８の位相変化によつ
ても変化せず、したがつてこのタツプの電圧が増
幅されて周波数制御電圧として供給される電圧−
周波数変換器２２の発振出力の位相、したがつて
この出力を分割した周波数分割器２３の出力Ｆの
位相も変化しない。
力位相の変化は、それぞれの位相比較器２０，２
１から上記周波数分割器２３の出力Ｆとの位相差
に基づく出力を生ずるが、この位相比較器２０，
２１からの出力は互いに逆極性で同一の電圧とな
り、これら位相比較器２０，２１から低域濾波器
１８，１９を経た信号が増幅されてその両端に印
加される抵抗２６の中央に設けられたタツプの電
位は電圧制御発振器１６，１８の位相変化によつ
ても変化せず、したがつてこのタツプの電圧が増
幅されて周波数制御電圧として供給される電圧−
周波数変換器２２の発振出力の位相、したがつて
この出力を分割した周波数分割器２３の出力Ｆの
位相も変化しない。
しかしながら、周囲温度の変化などにより、コ
ンデンサ１３のコンデンサ１４の容量の合計が変
化すると、位相比較器２０，２１が出力する位相
差信号はもはや打ち消し合うことができず、抵抗
２６の中点の電圧も変化して電圧−周波数変換器
２２の発振周波数を変化させる。
ンデンサ１３のコンデンサ１４の容量の合計が変
化すると、位相比較器２０，２１が出力する位相
差信号はもはや打ち消し合うことができず、抵抗
２６の中点の電圧も変化して電圧−周波数変換器
２２の発振周波数を変化させる。
一方、前記電圧制御発振器１６および電圧制御
発振器１７の出力は位相比較回路２５においてそ
の位相が比較されて第３図Ｐに示す出力を発生す
る。このＰ出力は電圧制御発振器１７の出力Ａの
立ち上がりで立ち上がり、電圧制御発振器１６の
出力Ｂの立ち下がりにより立ち下がるように生成
される。
発振器１７の出力は位相比較回路２５においてそ
の位相が比較されて第３図Ｐに示す出力を発生す
る。このＰ出力は電圧制御発振器１７の出力Ａの
立ち上がりで立ち上がり、電圧制御発振器１６の
出力Ｂの立ち下がりにより立ち下がるように生成
される。
カウンター２４はこのＰ信号の存在期間中に電
圧−周波数変換器２２の出力パルスを計数し、こ
の計数値は第１図の検出部材（ピストン）１０の
偏倚量、したがつて燃料の流量を示す値に比例す
るから、この計数値を流量により較正しておけば
その流量を測定することができる。
圧−周波数変換器２２の出力パルスを計数し、こ
の計数値は第１図の検出部材（ピストン）１０の
偏倚量、したがつて燃料の流量を示す値に比例す
るから、この計数値を流量により較正しておけば
その流量を測定することができる。
前述のように、周囲温度の変化などによりコン
デンサ１３，１４の合計容量が変化すると、電圧
−周波数変換器２２の発振周波数が変化し、その
変化量に対応して電圧制御発振器１６，１７の発
振周波数も変化し、第３図にＦ，Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｄ
で示した各波形は同一の割合で時間軸方向の長さ
を変えるので、カウンター２４の計数値は周囲温
度の変化の影響を受けることなく流量を測定する
ことができる。
デンサ１３，１４の合計容量が変化すると、電圧
−周波数変換器２２の発振周波数が変化し、その
変化量に対応して電圧制御発振器１６，１７の発
振周波数も変化し、第３図にＦ，Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｄ
で示した各波形は同一の割合で時間軸方向の長さ
を変えるので、カウンター２４の計数値は周囲温
度の変化の影響を受けることなく流量を測定する
ことができる。
次に第４図、第５図、及び第６図について説明
する。第４図では第２図に示すシステムの要素と
同一の要素には同じ参照番号が使われている。第
２図の実施例と異り、第４図の回路では電圧制御
発振器１６，１７に加える制御電圧は電圧制御周
波数発生器、即ち電圧、周波数変換器２２に加え
る電圧を作ることには使われていない。その代り
に変換器２２に加える制御電圧は、第５図に詳細
な回路を示すところのON／OFF比−電圧変換器
２９により作られる。
する。第４図では第２図に示すシステムの要素と
同一の要素には同じ参照番号が使われている。第
２図の実施例と異り、第４図の回路では電圧制御
発振器１６，１７に加える制御電圧は電圧制御周
波数発生器、即ち電圧、周波数変換器２２に加え
る電圧を作ることには使われていない。その代り
に変換器２２に加える制御電圧は、第５図に詳細
な回路を示すところのON／OFF比−電圧変換器
２９により作られる。
電圧制御発振器１６，１７の出力は基準周波数
と共に論理回路２８に入力し、該論理回路２８は
信号Ｘ及びＹを出力してカウンター２４とON／
OFF比−電圧変換器２９にそれぞれ供給する。
第６図は論理回路２８の入力関係を示す。
と共に論理回路２８に入力し、該論理回路２８は
信号Ｘ及びＹを出力してカウンター２４とON／
OFF比−電圧変換器２９にそれぞれ供給する。
第６図は論理回路２８の入力関係を示す。
以上の２つの実施例で説明したように、本発明
による変位検出システムは単純な機械的構造を有
する検出端を用いることにより検出の安定性と各
部材の耐久性に寄与し、リアクタンスの変化とし
て検出した変位量を電子回路によつて直読できる
信号形成に変換し、更に検出端の動作環境の変化
に帰因して生ずるリアクタンスの変化を自動的に
補正することにより、簡単な操作で高精度の測定
を可能にするものである。
による変位検出システムは単純な機械的構造を有
する検出端を用いることにより検出の安定性と各
部材の耐久性に寄与し、リアクタンスの変化とし
て検出した変位量を電子回路によつて直読できる
信号形成に変換し、更に検出端の動作環境の変化
に帰因して生ずるリアクタンスの変化を自動的に
補正することにより、簡単な操作で高精度の測定
を可能にするものである。
第１図の上側は本発明による変位検出部材の機
械的構造を示し、下側は等価的な電気回路を示
す。第２図は本システムの電子回路の一実施例を
示す。第３図は第２図の回路における各信号の時
間的動作図である。第４図と第５図は電子回路の
他の実施例を示す。第６図は第４図と第５図の回
路における各信号の動作図である。 １０……検出部材（ピストン）、１２……リン
グ部材（電極）、１３，１４……等価可変静電容
量、１６，１７……電圧制御発振器、２０，２１
……位相比較器、２２……電圧周波数変換器、２
４……カウンター、２８……論理回路、２９……
ON／OFF比−電圧変換器。
械的構造を示し、下側は等価的な電気回路を示
す。第２図は本システムの電子回路の一実施例を
示す。第３図は第２図の回路における各信号の時
間的動作図である。第４図と第５図は電子回路の
他の実施例を示す。第６図は第４図と第５図の回
路における各信号の動作図である。 １０……検出部材（ピストン）、１２……リン
グ部材（電極）、１３，１４……等価可変静電容
量、１６，１７……電圧制御発振器、２０，２１
……位相比較器、２２……電圧周波数変換器、２
４……カウンター、２８……論理回路、２９……
ON／OFF比−電圧変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電圧制御発振器１６，１７と位相比較器２
０，２１とを含み電圧−周波数変換器２２からの
基準周波数の位相に追随するように制御される一
対のPLL回路と、 上記電圧制御発振器は、同時相補的に変化する
リアクタンス値を有するリアクタンス要素をそれ
ぞれ有してその各発振出力の位相が互いに同時相
補的に変化し、 上記要素のリアクタンス値の和に依存する電圧
を発生して上記電圧−周波数変換器２２に加える
手段と、 ２つの上記電圧制御発振器１６，１７の出力の
位相を比較する手段にして、該手段の出力がカウ
ンター２４に与えられ、該カウンター２４は上記
電圧−周波数変換器２２から更に別の入力を受
け、該カウンター２４による計数値は２つの上記
電圧制御発振器１６，１７の出力の位相差を示
し、該位相差は２つのリアクタンス要素のリアク
タンス値の差、従つて検出部材１０の位置を表わ
すところの該位相比較手段とを有することを特徴
とする変位検出システム。 ２ 上記の各PLL回路が低域フイルター１８，１
９を位相比較器２０，２１と電圧制御発振器１
６，１７の間に含むことを特徴とする上記特許請
求の範囲第１項に記載の変位検出システム。 ３ 上記リアクタンス要素のリアクタンス値の和
に依存する電圧を発生する上記手段が各低域フイ
ルター１８，１９の出力電圧を加え合わせる手段
を含むことを特徴とする上記特許請求の範囲第２
項に記載の変位検出システム。 ４ 上記電圧加算手段がタツプ付抵抗器２６を含
み、上記各低域フイルター１８，１９の出力電圧
がそれぞれ増幅器を介して該抵抗器２６の両端に
供給され、該抵抗器２６のタツプが電圧−周波数
変換器２２に接続されることを特徴とする上記特
許請求の範囲第３項に記載の変位検出システム。 ５ 上記電圧制御発振器１６，１７の出力の位相
を比較する手段が位相比較回路２５を含むことを
特徴とする上記特許請求の範囲第４項に記載の変
位検出システム。 ６ 上記リアクタンス要素のリアクタンス値の和
に依存する電圧を発生する手段が論理回路２８と
ON／OFF比−電圧変換器２９とを含み、上記電
圧制御発振器１６，１７の出力が該論理回路２８
に供給されることを特徴とする上記特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の変位検出システム。 ７ 上記論理回路２８が上記の各電圧制御発振器
１６，１７の出力の位相を比較する手段を構成す
ることを特徴とする上記特許請求の範囲第６項に
記載の変位検出システム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7829554 | 1978-07-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5515090A JPS5515090A (en) | 1980-02-01 |
| JPS627961B2 true JPS627961B2 (ja) | 1987-02-20 |
Family
ID=10498373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8655679A Granted JPS5515090A (en) | 1978-07-12 | 1979-07-10 | Displacement detecting system |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4263546A (ja) |
| JP (1) | JPS5515090A (ja) |
| AR (1) | AR224626A1 (ja) |
| AU (1) | AU523355B2 (ja) |
| BR (1) | BR7904395A (ja) |
| CA (1) | CA1139393A (ja) |
| DE (1) | DE2928034A1 (ja) |
| ES (1) | ES482454A1 (ja) |
| FR (1) | FR2431115A1 (ja) |
| IN (1) | IN152222B (ja) |
| IT (1) | IT1122087B (ja) |
| MX (1) | MX146897A (ja) |
| PL (1) | PL123406B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA793368B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3029743C2 (de) * | 1980-08-06 | 1986-02-27 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur Konstanthaltung des Abstandes eines Werkzeuges von einem zu bearbeitenden Werkstück |
| US4654663A (en) * | 1981-11-16 | 1987-03-31 | Piezoelectric Technology Investors, Ltd. | Angular rate sensor system |
| US4646009A (en) * | 1982-05-18 | 1987-02-24 | Ade Corporation | Contacts for conductivity-type sensors |
| EP0305871B1 (en) * | 1987-08-26 | 1991-05-08 | Oki Electric Industry Company, Limited | Wire-dot print head driving apparatus |
| DE3804721A1 (de) * | 1988-02-15 | 1989-08-24 | Siemens Ag | Messumformer fuer weg- und/oder winkelmessungen an rotierenden teilen nach dem traegerfrequenzprinzip |
| JP2738786B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1998-04-08 | 沖電気工業株式会社 | ワイヤドットヘッドの駆動装置 |
| US5204674A (en) * | 1991-10-28 | 1993-04-20 | Conameter Corporation | Servo mechanism with differential phase shift feedback |
| JP3335122B2 (ja) | 1998-05-06 | 2002-10-15 | 松下電器産業株式会社 | 角速度センサ |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL214535A (ja) * | 1956-02-14 | 1963-08-15 | ||
| FR72067E (fr) * | 1957-06-17 | 1960-03-21 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Perfectionnements apportés aux appareils à variation d'inductance |
| US3127571A (en) * | 1958-06-13 | 1964-03-31 | Ici Ltd | Apparatus for producing frequency changes by oppositely varying two inductors |
| DE1131900B (de) * | 1958-09-30 | 1962-06-20 | Hagenuk Neufeldt Kuhnke Gmbh | Verfahren zur Umwandlung mechanischer Verschiebungen oder Schwingungen in elektrische Strom- oder Spannungswerte |
| US2978638A (en) * | 1959-01-26 | 1961-04-04 | Sperry Rand Corp | Coercion-free capacitance bridge pick-off |
| US3312903A (en) * | 1959-03-04 | 1967-04-04 | Itt | Jitter compensating circuit for angle encoding apparatus |
| US2991462A (en) * | 1959-03-06 | 1961-07-04 | Cubic Corp | Phase-to-digital and digital-to-phase converters |
| FR1311838A (fr) * | 1961-08-29 | 1962-12-14 | Telecomputing Corp | Système de mesure de phase |
| US3188627A (en) * | 1962-01-30 | 1965-06-08 | Itt | Shaft angle encoding apparatus |
| US3263167A (en) * | 1962-10-04 | 1966-07-26 | Reliance Electric & Eng Co | Apparatus for measuring the non-linear dimension of a workpiece |
| US3323699A (en) * | 1965-10-04 | 1967-06-06 | Allegheny Ludlum Steel | Strip centerline sensor and control |
| US3753373A (en) * | 1965-10-22 | 1973-08-21 | Bissett Berman Corp | Transducer system |
| GB1175803A (en) * | 1968-02-12 | 1969-12-23 | Rank Organisation Ltd | Improvements in or relating to Potentiometers |
| US3857089A (en) * | 1972-06-08 | 1974-12-24 | Royal Industries | Magnetic position indicator |
| FR2254779B1 (ja) * | 1973-12-18 | 1980-02-08 | Roulements Soc Nouvelle |
-
1979
- 1979-07-05 CA CA000331179A patent/CA1139393A/en not_active Expired
- 1979-07-05 ZA ZA793368A patent/ZA793368B/xx unknown
- 1979-07-05 US US06/054,880 patent/US4263546A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-07-09 PL PL1979216984A patent/PL123406B1/pl unknown
- 1979-07-10 IT IT24219/79A patent/IT1122087B/it active
- 1979-07-10 JP JP8655679A patent/JPS5515090A/ja active Granted
- 1979-07-10 AU AU48810/79A patent/AU523355B2/en not_active Ceased
- 1979-07-11 AR AR277260A patent/AR224626A1/es active
- 1979-07-11 DE DE19792928034 patent/DE2928034A1/de active Granted
- 1979-07-11 BR BR7904395A patent/BR7904395A/pt unknown
- 1979-07-12 MX MX178455A patent/MX146897A/es unknown
- 1979-07-12 FR FR7918108A patent/FR2431115A1/fr active Granted
- 1979-07-12 ES ES482454A patent/ES482454A1/es not_active Expired
- 1979-07-12 IN IN720/CAL/79A patent/IN152222B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| IN152222B (ja) | 1983-11-19 |
| CA1139393A (en) | 1983-01-11 |
| MX146897A (es) | 1982-09-02 |
| PL123406B1 (en) | 1982-10-30 |
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| AU4881079A (en) | 1980-01-17 |
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| BR7904395A (pt) | 1980-04-01 |
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| DE2928034A1 (de) | 1980-01-24 |
| FR2431115B1 (ja) | 1984-03-09 |
| DE2928034C2 (ja) | 1989-05-03 |
| FR2431115A1 (fr) | 1980-02-08 |
| ZA793368B (en) | 1980-06-25 |
| JPS5515090A (en) | 1980-02-01 |
| US4263546A (en) | 1981-04-21 |
| IT1122087B (it) | 1986-04-23 |
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