JPS63289415A - 容量型検出器およびそれによる距離検出方法 - Google Patents

容量型検出器およびそれによる距離検出方法

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JPS63289415A
JPS63289415A JP62306872A JP30687287A JPS63289415A JP S63289415 A JPS63289415 A JP S63289415A JP 62306872 A JP62306872 A JP 62306872A JP 30687287 A JP30687287 A JP 30687287A JP S63289415 A JPS63289415 A JP S63289415A
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detector
distance
capacitive
voltage
output voltage
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JP62306872A
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ジャン　バランスキー
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University of Western Australia
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    • 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
    • G01D5/241—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 relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—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 relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • G—PHYSICS
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、パラメータを決めるための容量型検出器に関
し、特に、緬羊の毛を自動的に刈り込む際に距離を検出
する方法に関する。
（従来の技術） オーストラリア国特許公開第３２０６４／８４号公報に
よれば、緬羊の自動刈り込み装置における剪毛ヘッドの
位置を検出する際に使用される容量性検出装置が開示さ
れている。
従来の容量型検出器によれば、検出器を剪毛用ハンドピ
ースに取り付けるための装置と、検出器からの情報を処
理することによって、ハンドピースの緬羊の皮膚からの
距離を定めるための装置が設けられている。
（発明の目的） 本発明の目的は、オーストラリア国特許公開第３２０６
４／８４号公報に記載のものと異なる容量型検出装置に
おける多くのセンサーからの情報を処理するための装置
を提供することである。
（発明の要約） 本発明によれば、表面からのエレメントの距離を表示さ
せるべく、その表面からの距離における検出手段の位置
からもたらされる基準コンデンサによる電圧降下によっ
て距離を表示しうる容量型検出器が提供される。
本発明によれば、エレメントと表面の間の距離を検出す
るため、可変コンデンサからなる容量型検出器からの情
報によって距離の表示を行なわせ、かつ基準コンデンサ
による出力電圧を使用し、電圧表示を得る段階からなる
方法も提供される。
距離は、後段に示す方程式を用いて求められる検出器の
出力電圧Ｖｓｔ、を処理することによって計算されるの
が好ましい。
（実施例） 第１図示の回路は、左検出器（ＳＬ）、右検出器（ＳＲ
）、および後側検出器（ＳＢ）の３つの検出器からなっ
ている。各検出器は、オーストラリア国特許公開第３２
０６４／８４号公報における第４図に示されているよう
な形式のものであり、それぞれ、剪毛ヘッドの右側、左
側、および後側に位置している。
距離、この場合、剪毛ヘッドから緬羊の皮膚までの距離
を測定するための容量型検出器は、基準コンデンサの電
圧降下を測定することを基本にしている。
３つの検出器（ＳＬ）　（ＳＲ）　（ＳＢ）は、一つの
局部発振器で作動する。この局部発振器は、カドＯｐ−
アンプ（０８４）の１エレメントである演算増幅器から
なっている。第１図の回路に示されているフィードバッ
ク成分により、発振器は、約１９０ｋＨｚの周波数を有
する方形波を発生する。動作周波数範囲は、実際には、
コンデンサのインピーダンス、および演算増幅器のパラ
メータによって制限される。
発振器からの信号は、温度補償式ツェナーダイオード（
ＤＩ）（Ｃ２）、好ましくはｌＮ８２７型によって安定
化される。振幅は、測定用増幅器の他のエレメント（Ｉ
　）（ＩＩ）（ＩＩＩ）の出力電圧を最もよく利用する
ため、経験的に選ばれる。
１例として、左側検出器（ＳＬ）の通信路に限って考え
てみよう。
発振器からの信号は、Ｒ９、ＣＬ、ＣｘＰ、Ｃｘ、およ
びＲ７によって分けられる。Ｃ１は一定の基準コンデン
サ、Ｃｘｐは、検出器プレートとアースとの間の一定の
寄生容量、Ｃｘは、近接測定値に応じて変化するコンデ
ンサ、Ｒ７はバイアス抵抗器、Ｒ９は、増幅器（１）を
安定させるために付加される抵抗器である。
ｃｌの電圧降下は、抵抗器（Ｒ５）、抵抗器（Ｒ６）、
およびサーミスタ（Ｔｈｅ、）によって得られるゲイン
により増幅される。Ｒ−Ｔ曲線が釣り合うサーミスタの
値は、回路の残りの部分のサーマル・ドリフトを補償し
うるよう経験的に選ばれる。
信号は、ハムを除去するためフィルターにかけられ（Ｃ
２、Ｒ８）、直流に変換され７）　（Ｃ３、Ｃ３、はそ
れぞれ５０８２．２８１１）。抵抗器（ＲＩＯ）は、変
換器の応答時間を制御するために使用される。
Ｒ９およびＲ７の影響を無視すると、コンデンサ（Ｃｔ
）の電圧は、 となる。
フィルター（Ｃ２、Ｒ８）を使っての増幅器（１）のゲ
インをに×とし、Ｃ３の分極電圧をＶＰとすれば、検出
器の出力電圧ＶＳＬは、次式によって与えられる。
Ｃｘ＝０の場合の通常の空間電圧は、約＋６ｖであり、
接触電圧は、約＋ＩＩＶである。
検出器の出力電圧は、更に、近接度、即ち、剪毛ヘッド
と緬羊の皮膚との間の距離を算出するのに使われる。内
蔵発振器は、剪毛ヘッドが一部であるロボット制御装置
の部分に高周波信号を保持させておく必要をなくしてい
る。
発振器は、個々に安定化させる必要がなく、また、サー
ミスタは、出力信号のサーマル・ドリフトを補償する。
測定回路に直接使用されるＯｐ−アンプ、およびフィル
ターは、優れたＳ／Ｎ比を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による容量型検出器の回路図である。 第２図は、距離に対する電圧をプロットしたグラフであ
る。 （ＳＬ）・・・左側検出器　　　　（ＳＲ）・・・右検
出器（ＳＢ）・・・後側検出器　　　　（Ｄｉ）　（Ｄ
２）・・・ツェナーダイオード（１）（１）（１）・・
・エレメント　　（Ｔｈｌ）・・・サーミスタ特許庁長
官　小　川　邦　夫　殿 １．事件の表示 昭和６２年特許願第３０６８７２号 ２、発明の名称 容量型検出機およびそれによる距離検出方法３、補正を
する者 事件との関係　　　特許出願人 名称　　　　　ザ　ユニバーシティ　オブ　ウェスタン
オーストラリア ４、代理人

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）表面からのエレメントの距離を表示させるための
    容量型検出器であって、前記表面に対する距離における
    検出手段の位置からもたらされる基準コンデンサによる
    電圧降下によって、距離を表示しうることを特徴とする
    容量型検出器。
  2. （２）３つの容量性検出手段を含み、かつ各基準コンデ
    ンサによる電圧降下によって、装置に距離表示を行なわ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
    の容量型検出器。
  3. （３）距離が、検出器の出力電圧から算出されることを
    特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の容量型検
    出器。
  4. （４）出力電圧が、 式 Ｖ＿Ｓ＿Ｌ＝Ｋ＿ＸＶ＿Ｏ＿Ｓ＿Ｃ〔（Ｃ＿Ｘ＿Ｐ＋Ｃ
    ＿Ｘ）／（Ｃ＿Ｘ＿Ｐ＋Ｃ＿Ｘ＋Ｃ＿Ｌ）〕−Ｖ＿Ｐ（
    上式において、Ｖ＿Ｓ＿Ｌは検出器の出力電圧、Ｋ＿Ｘ
    は増幅器のゲイン、Ｃ＿Ｘ＿Ｐは、検出器プレートとア
    ースとの間の一定の寄生容量、Ｃ＿Ｘは、近接測定値に
    応じて変化するコンデンサ、Ｃ＿Ｌは基準コンデンサ、
    Ｖ＿Ｐは、ダイオードの分極電圧である。） で与えられることを特徴とする特許請求の範囲第（３）
    項に記載の容量型検出器。
  5. （５）エレメントと表面との間の距離を検出する方法に
    おいて、可変コンデンサからなる容量型検出器からの情
    報によって距離の表示を行ない、かつ基準コンデンサに
    よる出力電圧を使い電圧表示を得る段階からなることを
    特徴とするエレメントと表面との間の距離検出方法。
JP62306872A 1986-12-05 1987-12-05 容量型検出器およびそれによる距離検出方法 Pending JPS63289415A (ja)

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AU9363 1986-12-05

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