JPS629872B2 - - Google Patents

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JPS629872B2
JPS629872B2 JP53118425A JP11842578A JPS629872B2 JP S629872 B2 JPS629872 B2 JP S629872B2 JP 53118425 A JP53118425 A JP 53118425A JP 11842578 A JP11842578 A JP 11842578A JP S629872 B2 JPS629872 B2 JP S629872B2
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JP
Japan
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coil
output
temperature
coils
amplifier
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Application number
JP53118425A
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Japanese (ja)
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JPS5544950A (en
Inventor
Kyoji Fukui
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
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Publication of JPS5544950A publication Critical patent/JPS5544950A/en
Publication of JPS629872B2 publication Critical patent/JPS629872B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は導電体を非接触でセンシングするた
めの、電磁式センシング方法および電磁式センサ
の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic sensing method and an improvement in an electromagnetic sensor for sensing a conductor in a non-contact manner.

導電体がコイルに近接することによる、コイル
のQの変化に伴なう出力の変化を計測して、前記
近接を検出することは周知である。
It is well known that the proximity of a conductor to a coil is detected by measuring a change in output due to a change in Q of the coil.

また一方コイルのインダクタンスの値は、コイ
ルの寸法により変化し、それ故にコイルの温度差
に伴なうコイル寸法の変化はインダクタンスの値
を変化させることも周知である。
On the other hand, it is also well known that the value of the inductance of a coil varies depending on the dimensions of the coil, and therefore a change in the dimensions of the coil due to a temperature difference in the coil will change the value of the inductance.

従つてこのような電磁式センシングにおいて
は、コイルの温度変化による計測誤差をいかにし
て少なくするかということが問題点となつてい
た。
Therefore, in such electromagnetic sensing, a problem has been how to reduce measurement errors due to temperature changes in the coil.

この問題点を解決する手段として、コイルを水
などの冷媒によつて冷却して、低温の一定温度に
することも提案されている。しかしながらこの方
法では、計測コイルにウオータージヤケツトを設
ける必要があり、またこのウオータージヤケツト
に冷水を供給する配管を要するなど、構造が面倒
となるのみならず、引き廻す前記配管が邪魔とな
る場合がある。さらに、コイル温度の微細な制御
などは望むべくもない。
As a means to solve this problem, it has been proposed to cool the coil with a refrigerant such as water to maintain a constant low temperature. However, with this method, it is necessary to provide a water jacket to the measurement coil, and a pipe to supply cold water to this water jacket is required, which not only makes the structure complicated, but also causes the pipe to become an obstacle. There is. Furthermore, fine control of the coil temperature cannot be desired.

そこでこの発明においては、コイルを加熱して
高温の一定に保ち、もつて前述問題点を解決した
電磁式センサを提供しようとするものである。
Therefore, the present invention aims to provide an electromagnetic sensor in which the above-mentioned problems are solved by heating the coil and keeping it at a constant high temperature.

この発明の他の目的や特徴は、以下のさらに詳
細な説明によつて、明らかにされる。
Other objects and features of the invention will become apparent from the more detailed description below.

まず第1図につきこの発明実施例の一部を説明
する。この実施例では、電磁式センサを公知の自
動溶接ロボツトのトーチに一体に設けた場合を示
すが、この発明をこの実施の形態に限定するもの
ではない。
First, a part of an embodiment of the invention will be explained with reference to FIG. Although this embodiment shows a case where an electromagnetic sensor is integrally provided with a torch of a known automatic welding robot, the present invention is not limited to this embodiment.

1は耐熱巻芯1cに検出用コイル1aおよび温
度補償用コイル1bを直列に巻回した、電磁コイ
ルである。コイル1a,1b共数十μHのインダ
クタンスとした。
1 is an electromagnetic coil in which a detection coil 1a and a temperature compensation coil 1b are wound in series around a heat-resistant winding core 1c. Both coils 1a and 1b had an inductance of several tens of μH.

2はコイル1外周の耐熱ボビン2aに、電気抵
抗体2bを設けた無誘導の加熱ヒータである。抵
抗体2bはボビン2a両端の電極端子2c,2d
間に均一に薄膜被覆される。この坑体2bは、第
2図図示のようにボビン2aの端子2c,2d間
に、抵抗線2bをボビン2aの軸方向に往復して
設けてもよい。さらに第3図図示のようにボビン
2aの端子2c,2d間に、抵抗線2bを二つ折
りにして巻回したものでもよい。要するに抵抗体
2bはその他の公知の方式も含めて無誘導に設け
られる。
Reference numeral 2 denotes a non-induction heater in which an electric resistor 2b is provided on a heat-resistant bobbin 2a on the outer periphery of the coil 1. The resistor 2b has electrode terminals 2c and 2d at both ends of the bobbin 2a.
A thin film is evenly coated in between. As shown in FIG. 2, the shaft 2b may be provided with a resistance wire 2b reciprocating in the axial direction of the bobbin 2a between the terminals 2c and 2d of the bobbin 2a. Furthermore, as shown in FIG. 3, the resistance wire 2b may be folded in half and wound between the terminals 2c and 2d of the bobbin 2a. In short, the resistor 2b is provided without induction, including other known methods.

そしてコイル1とヒータ2は詳細は図示しない
が一体となり、ヒータ付電磁コイルCLを構成す
る。
Although the details are not shown, the coil 1 and the heater 2 are integrated to form a heater-equipped electromagnetic coil CL.

Tは自動溶接ロボツトの一方の端部に保持され
た溶接トーチである。
T is a welding torch held at one end of the automatic welding robot.

Wは自動溶接ロボツトの他方の端部に保持され
たワークである。この実施例ではワークWは開発
溶接線WLを有する鋼板である。
W is a workpiece held at the other end of the automatic welding robot. In this embodiment, the work W is a steel plate having a developed weld line WL.

そしてトーチTは電磁コイルCLを一体に伴な
い、ワークWに対して、図示直交座標X、Y、Z
方向に周知のロボツトの作用により位置制御され
るべくなされている。さらに詳細には、トーチT
はY方向の溶接線WL直上にあるように、図示し
ない別の周知の溶接線センサによりX方向が制御
され、あらかじめセツトしたプログラムによりY
方向にある速さで移動させられる。トーチTのZ
方向の位置制御は、この発明にかかる電磁コイル
CLの出力により、コイルCL下端とワークW表面
との間隙Hを一定に保つように制御がなされる。
これらをさらに第4図の回路図を参照しつつ詳述
する。この第4図の構成において、第1図と同一
のものは同一の符号を付しその説明を略す。
Then, the torch T is integrally accompanied by the electromagnetic coil CL, and the torch T is connected to the workpiece W at the orthogonal coordinates X, Y, Z.
The position is controlled by the action of a well-known robot in the direction. In more detail, Torch T
The X direction is controlled by another well-known welding line sensor (not shown) so that it is directly above the welding line WL in the Y direction, and the Y direction is controlled by a preset program.
It can be moved at a certain speed in a direction. Torch T's Z
Direction position control is performed using the electromagnetic coil according to the present invention.
Control is performed by the output of CL to keep the gap H between the lower end of the coil CL and the surface of the workpiece W constant.
These will be further explained in detail with reference to the circuit diagram of FIG. In the configuration of FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

S1はヒータ2の電源である。 S1 is a power source for the heater 2.

C4,C2は、コイル1a,1bと共に交流ブリ
ツヂBの辺を構成する交流抵抗である。
C 4 and C 2 are AC resistances that constitute the sides of the AC bridge B together with the coils 1a and 1b.

S2はブリツヂBの交流電源である。この実施例
では1MHzとした。
S2 is Bridge B's AC power supply. In this example, it was set to 1MHz.

A1はブリツヂBの出力を入力するアンプであ
る。
A1 is an amplifier that inputs the output of Bridge B.

そして、切換手段SWの図示通常の位置におい
て、図示のように交流ブリツヂBが接続構成され
る。
When the switching means SW is in the normal position shown in the drawing, the AC bridge B is connected as shown in the drawing.

S3は直流電源であり、切換手段SWの切換によ
り、コイル1a、アンプA2と共に直列接続され
る。
S3 is a DC power supply, which is connected in series with the coil 1a and amplifier A2 by switching the switching means SW.

S4は他の直流電源であり、切換手段SWの切換
により、コイル1b、アンプA3と共に直列接続
される。
S4 is another DC power source, which is connected in series with the coil 1b and amplifier A3 by switching the switching means SW.

SCは電源S1の制御手段であり、例えば電源S1
をオンオフ制御するか、または電圧を制御しうる
ように構成される。
SC is a control means for the power supply S 1 , for example, the power supply S 1
It is configured to be able to control on/off or control the voltage.

RLはリレーであり、切換手段SW(この実施例
において2極双投スイツチ)を切換え操作するべ
く構成される。
RL is a relay, which is configured to switch the switching means SW (in this embodiment, a two-pole, double-throw switch).

CO1,CO2,CO3はそれぞれアンプA1,A2,A3
の出力に接続されたA/Dコンバータである。
CO 1 , CO 2 , CO 3 are amplifiers A 1 , A 2 , A 3 respectively
An A/D converter connected to the output of

DRZはコイルCLをZ方向に移動させる駆動手
段であり、例えばコイルCLと一体のナツトにね
じ込まれるねじ棒の回転動力などで構成される。
DRZ is a driving means for moving the coil CL in the Z direction, and is composed of, for example, the rotational power of a threaded rod screwed into a nut integrated with the coil CL.

CNは公知のコンピユータであり、中央処理装
置CPUやメモリMEなどが含まれる。そして、コ
ンピユータCNのバスBUには、制御手段SC、リ
レーRL、A/DコンバータCO1,CO2,CO3、駆
動手段DRがインターフエースを得るべく周知の
手段で接続される。
CN is a well-known computer, and includes a central processing unit CPU, memory ME, and the like. A control means SC, a relay RL, A/D converters CO 1 , CO 2 , CO 3 , and a drive means DR are connected to the bus BU of the computer CN by well-known means to obtain an interface.

前述構成の実施例について、その作用を以下に
述べる。
The operation of the embodiment having the above-mentioned configuration will be described below.

まず初めにコイル1aと1bの温度差(コンバ
ータCO2とCO3の出力の差が関数となる。)によ
つて、ブリツヂBの出力値(コンバータCO1の出
力値がその関数となる。)すなわちセンシングし
た間隙Hの値をいかに補正すべきかの補正値をあ
らかじめ公知の方法によりキヤリブレーシヨンに
よつて求め、この補正値をメモリMEに記憶させ
る。
First, the output value of Bridge B (the output value of converter CO 1 is a function of this) is determined by the temperature difference between coils 1a and 1b (the difference between the outputs of converters CO 2 and CO 3 is a function). That is, a correction value for how to correct the value of the sensed gap H is determined in advance by calibration using a known method, and this correction value is stored in the memory ME.

またリレーRLについては、例えば1分間に1
秒間の割合で作動させるべきシステムプログラム
をメモリMEに記憶させる。
Regarding relay RL, for example, 1 minute
A system program to be run at a rate of seconds is stored in the memory ME.

制御手段SCについては、あらかじめコンピユ
ータCNにセツトした温度にコイル1aが保たれ
るように(すなわちコンバータCO2の出力値をあ
る一定値にさせるように)、電源S1を制御しうる
システムプログラムをメモリMEに記憶させる。
As for the control means SC, a system program is provided that can control the power supply S1 so that the coil 1a is maintained at the temperature set in the computer CN in advance (that is, the output value of the converter CO2 is kept at a certain constant value). Store in memory ME.

駆動手段DRZについては、間隙Hがあらかじめ
与えられた一定値になるように、コイルCLのZ
方向の位置を制御するように、システムプログラ
ムをメモリMEに記憶させる。
Regarding the drive means DRZ, the Z of the coil CL is adjusted so that the gap H becomes a predetermined constant value.
A system program is stored in the memory ME to control the directional position.

さらにトーチTが溶接線WLにならつて、かつ
溶接線WLの一端から他端に移動するよう、図示
しないX軸方向に関する駆動手段DRX、Y軸方
向に関する駆動手段DRYを制御するように、シ
ステムプログラムおよびユーザプログラムをメモ
リMEに記憶させる。
Furthermore, the system program controls the driving means DRX in the X-axis direction and the driving means DRY in the Y-axis direction (not shown) so that the torch T follows the welding line WL and moves from one end of the welding line WL to the other end. and the user program is stored in the memory ME.

以上の準備を完了のうえで、第4図図示の回路
を能動化させコンピユータCNをオートモードと
する。
After completing the above preparations, activate the circuit shown in FIG. 4 and put the computer CN into auto mode.

図示の状態において、ブリツヂBの出力値はア
ンプA1、コンバータCO1を経由してコンピユータ
CNに入力する。そして、前記したある一定の時
間だけリレーRLが作動し、切換手段SWが切換わ
り、アンプA2およびA3から出力が生じる。アン
プA2の出力値はコイル1aの直流抵抗値すなわ
ちコイル1aの温度の関数であり、アンプA3
出力値はコイル1bの直流抵抗値すなわちコイル
1bの温度の関数である。そしてこの両出力値が
等しく、すなわちこれらの出力値のデイジタル化
されたコンピユータCNに対する入力値が等しけ
れば、前記したコンバータCO1からコンピユータ
CNへの入力値は、正確に間隙Hの関数となる。
そしてこの間隙Hがあらかじめ与えられた一定と
なるように、よく知られた作用により駆動手段
DRZが作動する。
In the illustrated state, the output value of Bridge B is sent to the computer via amplifier A 1 and converter CO 1 .
Enter CN. Then, relay RL operates for the above-described certain period of time, switching means SW switches, and outputs are generated from amplifiers A 2 and A 3 . The output value of the amplifier A 2 is a function of the DC resistance value of the coil 1a, that is, the temperature of the coil 1a, and the output value of the amplifier A 3 is a function of the DC resistance value of the coil 1b, that is, the temperature of the coil 1b. If these two output values are equal, that is, the input values to the computer CN from which these output values are digitized are equal, then the output from the converter CO 1 described above to the computer CN is the same.
The input value to CN is exactly a function of the gap H.
Then, in order to maintain this gap H at a predetermined constant value, the driving means is
DRZ is activated.

今もしコンバータCO2,CO3からのデイジタル
入力値に差があれば、コイル1aと1bとの温度
に差があることとなり、前述したプログラムに従
つて、コンバータCO1からの入力がコンピユータ
CNにおいて補正される。
If there is a difference in the digital input values from the converters CO 2 and CO 3 , this means that there is a difference in temperature between the coils 1a and 1b, and according to the program described above, the input from the converter CO 1 is changed to the computer.
Corrected in CN.

さらにコンバータCO2からの入力すなわちコイ
ル1aの温度を一定にするべく、前述したプログ
ラムに従つたコンピユータCNの良く知られた作
用により、制御手段SCによつて電源S1が制御さ
れ、コイル1aの温度が一定に制御される。
Furthermore, in order to keep the temperature of the input from the converter CO 2 constant, that is, the temperature of the coil 1a, the power supply S 1 is controlled by the control means SC by the well-known action of the computer CN according to the program described above, and the temperature of the coil 1a is controlled by the control means SC. Temperature is controlled to be constant.

かくして、発熱源であるトーチTが、コイル
CLの近辺に存在するにかかわらず、コイル1
a,1bは一定の温度に制御され、かつこの両コ
イル1a,1b間に温度差が存する場合も、これ
が補正され、常に正確な間隙HをもつてワークW
にならいうることが理解できよう。発明者の実験
において、コイル1aの温度を250℃の一定にな
るように各構成を選定して、間隙Hを5mmの一定
に制御するべくしたところ、その作動誤差は、±
0.3mm以内であつた。
In this way, the torch T, which is the heat source, is
Coil 1 regardless of whether it is near CL
a, 1b are controlled to a constant temperature, and even if there is a temperature difference between the two coils 1a, 1b, this is corrected and the workpiece W is always kept with an accurate gap H.
You can understand what I mean. In the inventor's experiment, when each configuration was selected so that the temperature of the coil 1a was constant at 250°C and the gap H was controlled to be constant at 5 mm, the operating error was ±
It was within 0.3mm.

さらに前述実施例において、間隙Hを一定にな
るようにこの発明を実施するのでなく、間隙Hを
計測するようにしても有効であることは理解され
よう。
Furthermore, it will be understood that in the above-mentioned embodiments, it is also effective to measure the gap H instead of implementing the present invention so that the gap H is constant.

またコイル1a,1bの温度を各別個の直流抵
抗値を測定するようにしたが、これをいずれか一
方のコイル単独の直流抵抗、および両コイルの直
列合成直流抵抗を測定して実行するようにしても
よい。
In addition, the temperature of the coils 1a and 1b was measured by measuring the DC resistance value of each individual coil, but this was also done by measuring the DC resistance of either coil alone and the series combined DC resistance of both coils. It's okay.

コイル1a,1bの温度測定に、その直流抵抗
を計測するのでなく、コイル中に公知の温度セン
サを埋設してもよいものである。
To measure the temperature of the coils 1a and 1b, a known temperature sensor may be embedded in the coils instead of measuring their direct current resistance.

電源S1は交流でなく直流であつてもよい。また
電源S3,S4は直流でなく、実質的にコイル1a,
1bの直流抵抗を測定しうる低周波交流電源でも
よい。
The power source S 1 may be a direct current instead of an alternating current. In addition, the power supplies S 3 and S 4 are not direct current, but are substantially connected to the coils 1a,
A low frequency AC power source capable of measuring the DC resistance of 1b may be used.

また温度補正手段としてコンピユータCNを使
用せずに、前述と同様の作用をいとなむ電子回路
CTを接続作用してもよい。
In addition, an electronic circuit that performs the same function as described above without using the computer CN as a temperature correction means.
CT may also be connected.

以下この回路CTにつき第5図を参照しつつ詳
述する。
This circuit CT will be described in detail below with reference to FIG.

A4はアンプA1の出力値A11を入力する公知の直
線化アンプであり、検出するべき導電体Wとコイ
ル1aとの間隙Hの値とアンプA4の出力値A41
が一次関数の関係となるように、アンプA4は構
成されている。
A4 is a known linearization amplifier that inputs the output value A11 of the amplifier A1 , and the value of the gap H between the conductor W to be detected and the coil 1a and the output value A41 of the amplifier A4 are linear functions. Amplifier A4 is configured so that the relationship is as follows.

BIはアンプA2の出力を入力する公知の可変バ
イアス回路であり、バイアスレベルを可変に構成
されている。
BI is a known variable bias circuit that inputs the output of the amplifier A2 , and is configured to have a variable bias level.

A5はバイアス回路BIの出力を入力する可変ア
ンプである。
A5 is a variable amplifier that inputs the output of the bias circuit BI.

A6はアンプA3の出力値を入力する、公知の可
変差動アンプである。
A6 is a known variable differential amplifier that inputs the output value of amplifier A3 .

AD1はアンプA5の出力とアンプA6の出力とを
入力する第1加算器である。
AD1 is a first adder that receives the output of amplifier A5 and the output of amplifier A6 .

H1はアンプA4の出力を入力する公知の第1ホ
ールド回路である。H2は加算器AD1の出力を入力
する公知の第2ホールド回路である。
H1 is a known first hold circuit that inputs the output of amplifier A4 . H2 is a known second hold circuit that inputs the output of the adder AD1 .

AD2はホールド回路H1,H2の出力を入力する
第2加算器である。
AD2 is a second adder that receives the outputs of the hold circuits H1 and H2 .

Tは公知のタイマコントロール回路であり、リ
レーRL、ホールド回路H1,H2、加算器AD2に対
する作動を指令する信号が第6図のようなタイミ
ングで出力するべくなされている。
T is a known timer control circuit, which is designed to output signals instructing the relay RL, hold circuits H 1 , H 2 , and adder AD 2 to operate at the timing shown in FIG. 6.

次に前述実施例の作用につき述べる。 Next, the operation of the above embodiment will be described.

図示の状態では、第4図における切換手段SW
が常時の状態であり、コイル1a,1bおよび交
流抵抗C1,C2による交流ブリツジ回路Bが構成
されているものとする。そして、コイル1aは導
電体Wに間隙Hに近接している。そのためコイル
1aのインピーダンスは変化していて、アンプ
A1の出力値A11は間隙Hの変化に対応して変化す
る。そしてこの変化の状態は第7図イ図示のよう
な曲線となる。このアンプA1の出力はアンプA4
に入力し、その出力値A41は第7図ロ図示のよう
に間隙Hに対して直線化された関係における値と
なる。一方コントロール回路Tからは、通常ホー
ルド回路H1にのみ指令信号が与えられ能動化さ
れており、前述したアンプA4の出力は回路H1
ホールドされる。
In the illustrated state, the switching means SW in FIG.
It is assumed that this is a normal state and that an AC bridge circuit B is constituted by coils 1a and 1b and AC resistors C 1 and C 2 . The coil 1a is close to the conductor W at a gap H. Therefore, the impedance of coil 1a is changing, and the amplifier
The output value A 11 of A 1 changes in response to a change in the gap H. The state of this change becomes a curve as shown in FIG. 7A. The output of this amplifier A 1 is amplifier A 4
The output value A 41 is a value in a linear relationship with respect to the gap H, as shown in FIG. 7B. On the other hand, from the control circuit T, a command signal is usually given to only the hold circuit H1 to activate it, and the output of the amplifier A4 mentioned above is held in the circuit H1 .

一方時間の経過によつて、回路Tからリレー
RLに対する指令信号が出力し、伴ない手段SWが
図において下に切換わる。このとき、アンプA2
はコイル1aの温度の関数が出力し、アンプA3
はコイル1bの温度の関数が出力する。そしてこ
のアンプA2の出力値A21が可変バイアス回路BIに
入力すると、回路BIに周囲温度(例えば25℃)
に関連して設定したバイアスレベルによつて、例
えば25℃のときに回路BIからの出力値BI1が零と
なるように、その出力が前記設定したレベルだけ
修正されて第7図のように出力する。さらにこの
回路BIからの出力はアンプA5に入力する。アン
プA5の入力値は、アンプA5にセツトしたゲイン
により増幅されて第7図ホのA51のように出力す
る。このゲインのセツトは、後述する温度補償作
用の記載において明らかにされるように、アンプ
A4の出力値を温度補正しうるように定められて
いる。
On the other hand, as time passes, the relay from circuit T
A command signal for RL is output, and the accompanying means SW is switched downward in the figure. At this time, amplifier A 2
is output as a function of the temperature of coil 1a, and amplifier A 3
is output as a function of the temperature of the coil 1b. When the output value A 21 of this amplifier A 2 is input to the variable bias circuit BI, the ambient temperature (for example, 25°C) is input to the circuit BI.
Depending on the bias level set in relation to , the output is modified by the set level so that the output value BI 1 from the circuit BI becomes zero at 25°C, for example, as shown in Figure 7. Output. Furthermore, the output from this circuit BI is input to amplifier A5 . The input value of the amplifier A5 is amplified by the gain set in the amplifier A5 and outputted as A51 in FIG. 7E. This gain set is determined by the amplifier
It is defined so that the output value of A4 can be corrected for temperature.

また同時に、アンプA2とA3の出力値はアンプ
A6に入力する。この差動出力値はアンプA6にセ
ツトしたゲインに従つて増幅される。このゲイン
のセツトは、後述する温度補償作用の記載におい
て明らかにされるように、アンプA4の出力を温
度補正しうるように定められている。
At the same time, the output values of amplifiers A 2 and A 3 are
Enter A6 . This differential output value is amplified according to the gain set in amplifier A6 . This set of gains is determined so that the output of the amplifier A4 can be temperature-compensated, as will be made clear in the description of the temperature compensation function described later.

そしてアンプA5とA6との各出力は加算器AD1
によつて加算される。
And each output of amplifiers A 5 and A 6 is connected to adder AD 1
is added by.

さらに時間の経過によつて、リレーRLに対す
る指令が消去する前に、ホールド回路H2に対す
る指令信号が出力しホールド回路H2は能動化さ
れ、伴ない前記した加算器AD1において加算され
た出力値が、回路H2にホールドされる。
Furthermore, with the passage of time, before the command to relay RL is erased, a command signal to hold circuit H2 is output and hold circuit H2 is activated, and the output added by adder AD1 described above is accordingly output. The value is held in circuit H2 .

リレーRLに対する指令信号が消去すると、第
4図における手段SWの復帰によりブリツヂ回路
Bが構成され、さらにホールドH1に対する指令
信号によりホールド回路H1は能動化され、前述
復帰したブリツヂ回路Bの出力によるアンプA4
の出力値が、改めて回路H1にホールドされる。
When the command signal to the relay RL is erased, the bridge circuit B is configured by the return of the means SW in FIG. Amp A 4
The output value of is held in circuit H1 again.

さらに加算器AD2に対する指令信号により、加
算器AD2が能動化され、ホールド回路H1,H2
出力値が加算され、温度補償された出力値が得ら
れる。
Furthermore, the adder AD 2 is activated by a command signal to the adder AD 2 , and the output values of the hold circuits H 1 and H 2 are added to obtain a temperature-compensated output value.

この温度補償をさらに第6図により詳述すれ
ば、この図においてH11は、コイル1a、1bの
温度が同一であるときの、コイル1aの温度の変
化に対するホールド回路H1の出力の変化を示
し、H12は、コイル1a,1bの温度が相違する
ときの、コイル1aの温度の変化に対する同様出
力の変化を示す。これに対して、H21は、コイル
1a,1bの温度が同一であるとき、すなわちア
ンプA6の出力が零のときのホールド回路H2の出
力を示し、H22は、コイル1a,1bの温度が相
違するときの、ホールド回路H2の出力を示す。
そして、A61はアンプA6の出力を示す。前述説明
において、アンプA5のゲインは、H11で示される
出力曲線が、H21で示される出力曲線によつて補
償されて、温度の変化に対して加算器AD2の一定
の出力AD21になるように、あらかじめ調整され
るものである。さらにアンプA6のゲインは、H12
で示される出力曲線が、H22で示される出力曲線
によつて補償されて、温度の変化に対して一定の
出力AD21になるように、あらかじめ調整される
ものである。そしてこれらの調整は、導電体Wの
材質、寸法、正確にセンシングしたい間隙Hなど
によつて変化するものであることは理解されよ
う。
To further explain this temperature compensation in detail with reference to Fig. 6, in this figure H11 represents the change in the output of the hold circuit H1 with respect to the change in the temperature of the coil 1a when the temperatures of the coils 1a and 1b are the same. , and H 12 indicates a change in the output with respect to a change in the temperature of the coil 1a when the temperatures of the coils 1a and 1b are different. On the other hand, H 21 indicates the output of the hold circuit H 2 when the temperatures of the coils 1a and 1b are the same, that is, when the output of the amplifier A 6 is zero, and H 22 indicates the output of the hold circuit H 2 when the temperatures of the coils 1a and 1b are the same. The output of the hold circuit H2 is shown when the temperature is different.
And A61 indicates the output of amplifier A6 . In the above description, the gain of amplifier A 5 is such that the output curve denoted H 11 is compensated by the output curve denoted H 21 to maintain a constant output AD 21 of adder AD 2 with respect to temperature changes. It is adjusted in advance so that Furthermore, the gain of amplifier A 6 is H 12
The output curve shown by is compensated by the output curve shown by H 22 , and the output AD 21 is adjusted in advance so that it becomes a constant output AD 21 with respect to changes in temperature. It will be understood that these adjustments vary depending on the material and dimensions of the conductor W, the gap H to be accurately sensed, and the like.

かくして加算器AD2の出力は、温度補償された
出力となることも理解されよう。
It will also be appreciated that the output of adder AD 2 is thus a temperature compensated output.

さらに他の実施例として、第8図につき説明す
る。この実施例にあつては、第4図と同一構成部
分については同一符号を付してある故全体の構成
は図示によつて明らかであろう。
Still another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same components as those in FIG. 4 are given the same reference numerals, so that the overall structure will be clear from the illustration.

この実施例においては、交流ブリツヂBについ
ては第4図実施例と同一であるが、コイル1a,
1bの温度測定は行なわず、ヒータ2についても
一定の電流を流し続ける。この場合は、周囲温度
がほぼ一定に近い場合に実用に供しうる簡易形で
あり、アンプA1の出力値によつて間隙Hを知り
うること、前述迄の説明から明白である故、詳細
は略す。
In this embodiment, the AC bridge B is the same as the embodiment in FIG. 4, but the coils 1a,
The temperature of the heater 1b is not measured, and a constant current continues to flow through the heater 2 as well. In this case, it is a simple form that can be put to practical use when the ambient temperature is almost constant, and it is clear from the above explanation that the gap H can be determined from the output value of amplifier A1 , so details will be given below. Omitted.

さらに他の実施例として、第9図につき説明す
る。
Still another embodiment will be described with reference to FIG.

この実施例におけるコイルCLは、一次コイル
C3に対して二次コイル1a,1bを差動巻きに
して、差動トランスTとして構成される。S5は一
次コイルC3の交流電源である。
Coil CL in this example is the primary coil
The secondary coils 1a and 1b are differentially wound with respect to C 3 to form a differential transformer T. S5 is the AC power supply for the primary coil C3 .

そしてヒータ2は前述の実施例に準じて設けら
れる。
The heater 2 is provided in accordance with the previous embodiment.

さらに二次コイルの両端に接続したアンプA1
の出力値によつて間隙Hを計測しうることは、差
動トランスTのよく知られた作用から明白であ
る。またヒータ2によつて、周囲温度にかかわら
ず、コイルCが一定の温度に保たれ、温度による
誤差を少なくしていることも、今迄の実施例から
理解されよう。
Furthermore, amplifier A 1 connected to both ends of the secondary coil
It is clear from the well-known operation of the differential transformer T that the gap H can be measured by the output value of . Further, it will be understood from the previous embodiments that the heater 2 keeps the coil C at a constant temperature regardless of the ambient temperature, thereby reducing errors due to temperature.

さらにまた他の実施例として、第10図につき
説明する。
Still another embodiment will be described with reference to FIG.

コイルCLは、コイル1a,1bよりなるコイ
ル1のみであり、ヒータ2を特に具備しない。コ
イル1a,1bがヒータを兼用するから、その材
質は例えばニクロム線などを使用する。抵抗
C1,C2とコイル1a,1bと、および電源S2
によつてブリツジ回路Bを結成し、その出力がア
ンプA1に入力することは前述の実施例と同じで
ある。しかしこの実施例においては、抵抗C1
C2および電源S2とコイル1a,1bとの間に直
流阻止コンデンサCD1,CD2およびCD3,CD4
介在される。S1はコイル1a、1bに直流電圧を
供給する、公知の可変直流電源であり、コイル1
a,1bとの間に公知の交流阻止フイルタF1
F2が介在される。さらに直流電源S1の両端には
バイアスコンデンサCD5が接続される。SEはコ
イル1に一体に埋設された公知の温度センサであ
り、センサSEの出力は電源S1の出力電圧を可変
にする公知の電圧制御回路SCに入力して、電源
S1を制御する。
The coil CL is only a coil 1 consisting of coils 1a and 1b, and does not particularly include a heater 2. Since the coils 1a and 1b also serve as heaters, their material is, for example, nichrome wire. resistance
The bridge circuit B is formed by C 1 and C 2 , the coils 1a and 1b, and the power supply S2 , and the output thereof is input to the amplifier A1 , as in the previous embodiment. However, in this embodiment, the resistors C 1 ,
DC blocking capacitors CD 1 , CD 2 and CD 3 , CD 4 are interposed between C 2 and power source S 2 and coils 1a and 1b . S 1 is a known variable DC power supply that supplies DC voltage to coils 1a and 1b;
A known AC blocking filter F 1 is connected between a and 1b,
F2 is mediated. Further, a bias capacitor CD 5 is connected to both ends of the DC power supply S 1 . SE is a well-known temperature sensor embedded in the coil 1, and the output of the sensor SE is input to a well-known voltage control circuit SC that changes the output voltage of the power supply S1 .
Control S1 .

以下この実施例の作用につき述べる。前述迄の
実施例と同様交流ブリツジ回路Bによつてコイル
1aと1bとの交流抵抗の差、すなわち間隙Hの
関数がアンプA1に入力する。そしてその出力値
によつて間隙Hを知ること前述の実施例と同様で
ある。さらに、コイル1a,1bは電源S1によつ
て加熱され、その温度はセンサSEによつて検知
され、電源S1が制御され、コイル1a,1bの温
度をほぼ一定に保つ。この場合コンデンサCD1
CD2,CD3,CD4,CD5およびフイルタF1,F2
よつて、電源S1、S2相互に影響を及ぼさず、また
回路Bの作用にも支障ないことは理解されよう。
The operation of this embodiment will be described below. As in the previous embodiments, the AC bridge circuit B inputs the difference in AC resistance between the coils 1a and 1b, that is, the function of the gap H, to the amplifier A1 . The gap H is known from the output value, which is the same as in the previous embodiment. Further, the coils 1a, 1b are heated by the power source S1 , the temperature of which is detected by the sensor SE, and the power source S1 is controlled to keep the temperature of the coils 1a, 1b substantially constant. In this case capacitor CD 1 ,
It will be understood that CD 2 , CD 3 , CD 4 , CD 5 and filters F 1 and F 2 do not affect the power supplies S 1 and S 2 and do not interfere with the operation of circuit B.

この発明は前述実施例以外にも、この発明の技
術的思想の範囲内において、各構成の均等物と置
換えたものも、この発明の技術的範囲に含まれる
ものである。
In addition to the above-mentioned embodiments, the technical scope of the present invention also includes substitutions of equivalent components within the scope of the technical idea of the present invention.

この発明は前述したとおりであるから、下記す
る顕著な効果を奏するものである。
Since the present invention is as described above, it has the following remarkable effects.

(I) 電磁コイルを加熱するようにしたから、電
磁コイルをほぼ一定の温度に容易に制御して電
磁コイルの温度変化による誤差を少なくしうる
のみならず、電磁コイルを冷却する場合のよう
な冷媒用配線を要せず、例えば加熱ヒータのた
めの電流供給電線を使用しうるから、電磁コイ
ルの移動も容易である。
(I) Since the electromagnetic coil is heated, it is not only possible to easily control the electromagnetic coil to a nearly constant temperature and reduce errors caused by temperature changes in the electromagnetic coil, but also to reduce errors caused by temperature changes in the electromagnetic coil. Since refrigerant wiring is not required and, for example, a current supply wire for the heater can be used, the electromagnetic coil can be easily moved.

() 電磁コイルの温度を測定して加熱を制御す
ればより正確な測定値を得ることができる。ま
たこの温度測定にコイルの直流抵抗を計測する
ことによつて実行すれば構成簡単小型となしう
る。
() More accurate measurements can be obtained by measuring the temperature of the electromagnetic coil and controlling the heating. Moreover, if this temperature measurement is carried out by measuring the direct current resistance of the coil, the structure can be made simple and compact.

() 電磁コイルとして、検出用コイルの他に温
度補償用コイルを付設して、ブリツヂ回路を構
成すれば、より正確な測定を期待しうる。
() More accurate measurements can be expected if a bridge circuit is constructed by adding a temperature compensation coil in addition to the detection coil as the electromagnetic coil.

() 加熱ヒータとして、電磁コイル外周を囲む
ボビンに設けられた無誘導ヒータとすれば、電
磁コイルをほぼ均一に加熱し、また外部の熱源
(例えば溶接トーチ)の影響を少なくしうるの
みならず、無誘導にしたため電磁コイルの出力
に対する影響もない。
() If a non-induction heater is used as the heater, which is installed on the bobbin surrounding the outer circumference of the electromagnetic coil, it will not only be possible to heat the electromagnetic coil almost uniformly, but also to reduce the influence of external heat sources (for example, welding torches). Since there is no induction, there is no effect on the output of the electromagnetic coil.

() 温度補正手段としてコンピユータを使用す
れば、他の制御手段(例えば自動溶接ロボツト
の制御)をも制御しうる。
() If a computer is used as the temperature correction means, other control means (for example, control of an automatic welding robot) can also be controlled.

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

第1図〜第4図はこの発明の一実施例を示し、
第1図は要部斜視図、第2,3図はヒータの種々
の実施形態を示す斜視図、第4図は全体回路図で
ある。第5図〜第7図は他の実施例を示し、第5
図は第4図と異なる個所を示す回路図、第6図第
7図は作用説明図である。第8図、第9図、第1
0図はそれぞれさらに他の実施例を示す回路図で
ある。 1…電磁コイル、1a…検出用コイル、1b…
温度補償用コイル、2…無誘導加熱ヒータ、2a
…ボビン、W…ワーク(導電体)、CNおよびCT
…温度補正手段、B…交流ブリツジ回路、SW…
切換手段、S3,S4…直流電源、A1,A2,A3…ア
ンプ、CD1,CD2,CD3,CD4…直流阻止コンデ
ンサ、F1,F2…交流阻止フイルタ。
1 to 4 show an embodiment of the present invention,
FIG. 1 is a perspective view of essential parts, FIGS. 2 and 3 are perspective views showing various embodiments of the heater, and FIG. 4 is an overall circuit diagram. 5 to 7 show other embodiments, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing different parts from FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining the operation. Figure 8, Figure 9, Figure 1
0 are circuit diagrams showing still other embodiments. 1... Electromagnetic coil, 1a... Detection coil, 1b...
Temperature compensation coil, 2... Non-induction heater, 2a
…Bobbin, W…Work (conductor), CN and CT
...Temperature correction means, B...AC bridge circuit, SW...
Switching means, S3 , S4 ...DC power supply, A1 , A2 , A3 ...Amplifier, CD1 , CD2 , CD3 , CD4 ...DC blocking capacitor, F1 , F2 ...AC blocking filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 検出用コイルおよび温度補償用コイルを2辺
とする交流ブリツジ回路、これら両コイルを加熱
する加熱ヒータ、切換手段によつて接続される前
記各コイルの直流抵抗測定回路、これら直流抵抗
測定回路の出力値によつて前記交流ブリツジ回路
の出力値を補正するべくした温度補正手段を具備
してなる、電磁式センサ。 2 前記加熱ヒータは、前記各コイルの外周を囲
む耐熱ボビンに設けられた無誘導ヒータである、
特許請求の範囲第1項記載の電磁式センサ。 3 前記直流抵抗測定回路は、コイル、直流電
源、増幅器を直列接続してなる、特許請求の範囲
第1項記載の電磁式センサ。 4 前記温度補正手段は、前記直流抵抗測定回路
の出力値による補正値を記憶し、この補正値によ
つて前記交流ブリツジ回路の出力値を補正するべ
くしたコンピユータである、特許請求の範囲第1
項記載の電磁式センサ。 5 検出用コイルおよび温度補償用コイルを2辺
とし、交流電源および他の2辺の交流抵抗には直
流阻止コンデンサを介在させた交流ブリツジ回
路、前記2辺のコイルの両端に交流阻止フイルタ
を介在させて接続した直流電源、よりなり、前記
両コイルに直流を重畳させて加熱するべくしてな
る、電磁式センサ。
[Scope of Claims] 1. An AC bridge circuit having a detection coil and a temperature compensation coil on two sides, a heater for heating both coils, and a DC resistance measuring circuit for each of the coils connected by a switching means. An electromagnetic sensor comprising temperature correction means for correcting the output value of the AC bridge circuit based on the output value of the DC resistance measuring circuit. 2. The heater is a non-induction heater provided on a heat-resistant bobbin surrounding the outer periphery of each coil.
An electromagnetic sensor according to claim 1. 3. The electromagnetic sensor according to claim 1, wherein the DC resistance measuring circuit includes a coil, a DC power supply, and an amplifier connected in series. 4. The temperature correction means is a computer that stores a correction value based on the output value of the DC resistance measuring circuit and corrects the output value of the AC bridge circuit using this correction value.
Electromagnetic sensor described in section. 5 An AC bridge circuit with a detection coil and a temperature compensation coil on two sides, a DC blocking capacitor interposed between the AC power supply and AC resistance on the other two sides, and an AC blocking filter interposed at both ends of the coils on the two sides. An electromagnetic sensor comprising a DC power supply connected to the coils, and heating both coils by superimposing DC current.
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