WO2013172315A1

WO2013172315A1 - 位置検出装置

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Publication number: WO2013172315A1
Application number: PCT/JP2013/063339
Authority: WO
Inventors: 後藤　忠敏; 太輔後藤; 坂元　和也; 田中　秀一
Original assignee: 株式会社アミテック
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN104303019A; US9810550B2; JPWO2013172315A1; US20150130444A1; EP2853861B1; EP2853861A4; EP2853861A1

Abstract

　２次コイルを省略したタイプの位置検出装置において、分圧用の抵抗（固定抵抗）を使用することにより生ずる種々の不都合を除去する。　交流信号で励磁される少なくとも２対のコイル１１～１８を設ける。コイルに対して相対的に変位するように磁気応答部材２１が配置され、検出対象位置に応じて該部材とコイルとの相対的位置が変化し、この相対的位置に応じて各コイルのインピーダンスを変化させる。１つのコイル対における各コイルのインピーダンス変化が互いに逆相特性を示すようにする。各コイル対毎に、該対を構成する２つのコイルを直列接続してその接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号として、それぞれ取り出す。

Description

位置検出装置

　この発明は、交流励磁されるコイルとこのコイルに対して相対的に変位する磁性体又は導電体とを含んで構成される位置検出装置に関し、１回転又は所定角度範囲にわたる回転位置の検出あるいは直線位置の検出に適したものであり、特に、交流信号で励磁される１次コイルのみを使用して複数相の振幅関数特性を示す出力交流信号を検出対象位置に応じて生成するものに関する。

　誘導型の回転位置検出装置として、１相励磁入力で２相出力（サイン相とコサイン相の出力）を生じるものは「レゾルバ」として知られており、１相励磁入力で３相出力（１２０度ずれた３相）を生じるものは「シンクロ」として知られている。最も古いタイプの在来型のレゾルバは、ステータ側に９０度の機械角で直交する２極（サイン極とコサイン極）の２次巻線を配し、ロータ側に１次巻線を配したものである。このようなタイプのレゾルバはロータの１次巻線に電気的にコンタクトするためのブラシを必要としているので、これが欠点となっている。これに対して、ブラシを不要としたブラシレス・レゾルバの存在も知られている。ブラシレス・レゾルバは、ロータ側においてブラシに代わる回転トランスを設けたものである。しかし、このようなブラシレス・レゾルバはロータ側に回転トランスを具備する構成の故に、装置を小型化することが困難であり、小型化には限度があるし、また、回転トランスの分だけ装置構成部品点数が増すので製造コストの上昇にもつながってしまう。

　一方、ステータ側の複数の凸極に１次巻線と２次巻線を配し、ロータを所定形状（偏心円形状、あるいは楕円形状、あるいは突起を持つ形状）の磁性体で構成し、ステータ凸極とロータ磁性体との間のギャップが回転位置に応じて変化することに基づき、回転位置に応じた磁気抵抗変化を生成し、これに応じた出力信号を得るようにした、無接触式・可変磁気抵抗型の回転位置検出装置が、古くは商品名「マイクロシン」として知られている。また、同様の可変磁気抵抗原理に基づく回転位置検出装置が、例えば、下記特許文献１、２、３などにおいて示されている。なお、この場合、出力信号に基づく位置検出方式は、位相方式（検出した位置データが出力信号の電気的位相角に対応している方式）と電圧方式（検出した位置データが出力信号の電圧レベルに対応している方式）のどちらもが知られている。例えば、位相方式を採用する場合は、２相励磁入力又は３相励磁入力等、異なる機械角で配置された各１次巻線を位相のずれた複数相で励磁し、回転位置に応じて電気的位相角がずれた１相の出力信号を生ずる。また、電圧方式を採用する場合は、１次巻線と２次巻線の関係が上記位相方式とは逆になり、上記「レゾルバ」のように１相励磁入力で複数相出力を生ずる。

　「レゾルバ」のように１相励磁入力で複数相出力を生ずる回転位置検出装置においては、典型的には、サイン相出力とコサイン相出力の２相出力を生じるように構成されている。そのために、従来の無接触式・可変磁気抵抗型のレゾルバタイプの回転位置検出装置は、最低でもステータは４極構成とされ、各極が機械角で９０度の間隔で配置され、第１の極をサイン相とすると、それから９０度離れた第２の極はコサイン相とされ、更に９０度離れた第３の極はマイナスサイン相とされ、更に９０度離れた第４の極はマイナスコサイン相とされる。その場合、各ステータ極に対して回転に応じた磁気抵抗変化を生じさせるためにロータは、磁性体又は導電体からなり、その形状が偏心円形状や楕円形状あるいは歯車形状等の周期的な形状に形成される。そして、各ステータ極には１次コイルと２次コイルが設けられ、各ステータ極とロータ間のギャップがロータの回転位置に対応して変化することにより該ステータ極を通る磁気回路の磁気抵抗が変化し、これに基づき該ステータ極における１次コイルと２次コイルとの間の磁気結合度が回転位置に対応して変化し、こうして回転位置に対応する出力信号が２次コイルに誘導されるようにしており、各ステータ極の出力信号のピーク振幅特性は周期的関数特性を示す。

　上記のような従来の無接触式・可変磁気抵抗型のレゾルバタイプの回転位置検出装置は、１次コイルと２次コイルを設ける１次－２次誘導タイプであるために、コイル数が多くなり、故に、構造を小型化するのに限度があり、また、コストを低減するのにも限度があった。

　これに対して、下記特許文献４、５、６においては、センサコイルとして１次コイルのみを設け、２次コイルを省略するようにしたインピーダンス測定タイプの位置検出装置が開示されている。この場合、検出出力電圧を取り出すために、従来の装置においては、１次コイルに直列に分圧用の抵抗（固定抵抗）を接続し、抵抗とコイルの接続点（分圧点）から検出出力電圧を取り出すようにしている。

特開昭５５－４６８６２号公報特開昭５５－７０４０６号公報特開昭５９－２８６０３号公報特開２００９－１６２７８３号公報特開２００９－２１６７１８号公報特開２０１０－２７１３３３号公報

　上記特許文献４、５、６に示されたような２次コイルを省略したタイプの検出装置においては、１次コイルに直列に分圧用の抵抗（固定抵抗）を介して検出出力電圧を取り出すようにしているため、コイルに流すことができる電流が固定抵抗によって制限され、コイルのインピーダンス変化効率を低下させることとなり、検出出力電圧のダイナミックレンジを大きくすることができないという問題がある。また、分圧用の抵抗（固定抵抗）の物理的配置を検出要素であるコイルの物理的配置に近づけてセンサ装置側に配置したとすると、センサ装置（コイル）が配置される環境の影響を、電気部品である固定抵抗素子が直接的に受けることとなり、構成部品の信頼性を確保する上で好ましくない。他方、分圧用の抵抗（固定抵抗）の物理的配置を検出要素であるコイルの物理的配置から離して検出・制御用機器側に配置したとすると、分圧用の抵抗（固定抵抗）に対して接続されるセンサ装置（コイル）側の出力電線においてツイストペアを形成することができないため、ノイズキャンセル効果を得ることができない、という不利がある。また、検出装置に組み込む分圧用の抵抗（固定抵抗）の個体部品としての抵抗値のばらつき及び／又は温度特性のばらつきが位置検出精度に悪影響を与えるという問題もある。

　本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、２次コイルを省略したタイプの位置検出装置において、分圧用の抵抗（固定抵抗）を使用することにより生ずる種々の不都合を除去することを目的とする。

　本発明に係る位置検出装置は、交流信号で励磁される少なくとも２対のコイルを配置してなるコイル部であって、１つのコイル対における各コイルは所定の間隔で離隔されて配置されている前記コイル部と、前記コイル部に対して相対的に変位するよう配置された磁気応答部材であって、検出対象位置に応じて該部材と前記コイル部との相対的位置が変化し、この相対的位置に応じて前記コイルのインピーダンスを変化させ、１つのコイル対における各コイルのインピーダンス変化が互いに逆相特性を示すようにした前記磁気応答部材と、各コイル対毎に、該対を構成する２つのコイルを直列接続したコイル直列接続回路を構成し、該コイル直列接続回路に前記交流信号を印加し、かつ、該コイル直列接続回路における前記２つのコイルの接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号として、それぞれ取り出す回路とを具えたことを特徴とする。

　本発明によれば、交流信号で励磁される１つのコイル対における各コイルのインピーダンス変化が互いに逆相特性を示し、該対を構成する２つのコイルを直列接続してその接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号として取り出すように構成したので、検出出力電圧のダイナミックレンジを大きくすることができるという効果を奏する。また、電気部品である固定抵抗素子をセンサ部側に組み込む必要がないため、センサ部の物理的配置環境が回路構成部品の信頼性に悪影響を及ぼすことがない。また、１つのコイル対における各コイルに関して１次側電線のツイストペアを形成することができるので、ノイズキャンセル効果を得ることができる。

本発明の一実施例に係る回転位置検出装置のセンサ部におけるコイル配置例を示す正面略図。同実施例における検出用の回路構成例を示す回路図。本発明の別の実施例に係るコイル配置例を示す正面略図。

　図１は、本発明の一実施例に係る回転位置検出装置のセンサ部Ｓにおけるステータ部１０とロータ部２０の物理的配置関係の一例を示す正面略図である。ステータ部１０はコイル部を固定的に設けてなるもので、該コイル部は８つのコイル１１～１８をステータ部１０の円周方向に沿って等間隔（４５度間隔）で配置したものからなっている。ロータ部２０は、検出対象位置の変位に応じて、ステータ部１０に対して相対的に回転変位するように構成されている。検出対象たる回転運動が加えられる回転軸２２に所定形状、例えば楕円板状、の磁気応答部材２１が取り付けられて、ロータ部２０が構成される。一例として、磁気応答部材２１の材質は鉄のような磁性体からなっているものとして説明を進める。

　一例として、ロータ部２０に対してスラスト方向に向き合うような形でステータ部１０が配置される。その場合、各コイル１１～１８は、コイル内を通る磁束が回転軸２２の軸方向を指向するように配置される。一例として、各コイル１１～１８は、それぞれ図示しない鉄心（磁性体コア）に巻回され、各コイル１１～１８の鉄心（磁性体コア）の端面と、ロータ部２０の磁気応答部材２１の表面との間に空隙が形成され、ロータ部２０はステータ部１０に対して非接触で回転する。この空隙の距離は、一定に保たれるように、ロータ部２０とステータ部１０の相対的配置が図示しない機構を介して定められる。ロータ部２０の磁気応答部材２１の所定の形状、例えば楕円板状、の故に、空隙を介して磁気応答部材２１と向き合うコイル端面の面積が、回転位置に応じて、変化する。この対向空隙面積の変化によって、各コイル１１～１８を貫く磁束量が変化し、もって、各コイル１１～１８のインダクタンス（インピーダンス）が変化する。

　別の配置例として、公知のように、ロータ部２０に対してラジアル方向に向き合うような形でステータ部１０を配置し、各コイル１１～１８の磁束が回転軸２２のラジアル方向を指向するように配置してもよい。その場合は、ロータ部２０の磁気応答部材２１に対する各コイル１１～１８の端面からの空隙の距離が回転位置に応じて、変化し、この対向空隙距離の変化によって、各コイル１１～１８を貫く磁束量が変化し、もって、各コイル１１～１８のインダクタンス（インピーダンス）が変化する。

　ロータ部２０の磁気応答部材２１の楕円形状の故に、各コイル１１～１８におけるインダクタンス（インピーダンス）変化は、回転軸２２の１回転につき２サイクル（２周期）の割りで生じる。ロータ部２０の磁気応答部材２１の材質、形状等その他の適宜の要素を適切に設計することにより、各コイル１１～１８におけるインダクタンス（インピーダンス）変化の周期的特性が、理想的なあるいは近似的な三角関数特性を示すように、適切に設計することができる。

　ここで、回転角度θに関して、或るコイル１１のインピーダンス変化の周期的特性が下記Ａ（θ）に示すようにプラスサイン関数特性であるとすると、これに対して、機械角で順次４５度づつずれて配置された各コイル１２～１８のインピーダンス変化の周期的特性は下記Ｂ（θ）～Ｈ（θ）に示すような関係になる。
Ａ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｓｉｎ２θ　　（コイル１１）
Ｂ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｃｏｓ２θ　　（コイル１２）
Ｃ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｓｉｎ２θ　　（コイル１３）
Ｄ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｃｏｓ２θ　　（コイル１４）
Ｅ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｓｉｎ２θ　　（コイル１５）
Ｆ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｃｏｓ２θ　　（コイル１６）
Ｇ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｓｉｎ２θ　　（コイル１７）
Ｈ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｃｏｓ２θ　　（コイル１８）
ここで、Ｐ₀はインピーダンス変化の振れの中点、Ｐは振れの振幅であり、Ｐは１とみなして省略しても説明上不都合はないので、以下の説明ではこれを省略することにする。

　本発明においては、コイル部における各コイル１１～１８は、各２個のコイル１１～１８同士で複数の対をなすように組み合わされる。対をなす２個のコイルは、検出対象位置（回転位置）に対する各々のインピーダンス変化が互いに逆相特性を示すように定められる。すなわち、＋ｓｉｎ特性（プラスサイン相）のコイル１１と－ｓｉｎ特性（マイナスサイン相）のコイル１３が１つの対をなし、＋ｃｏｓ特性（プラスコサイン相）のコイル１２と－ｃｏｓ特性（マイナスコサイン相）のコイル１４が１つの対をなす。同様に、＋ｓｉｎ特性（プラスサイン相）のコイル１５と－ｓｉｎ特性（マイナスサイン相）のコイル１７が１つの対をなし、＋ｃｏｓ特性（プラスコサイン相）のコイル１６と－ｃｏｓ特性（マイナスコサイン相）のコイル１８が１つの対をなす。

　図２に示すように、各コイル対毎に、該対を構成する２つのコイルをそれぞれ直列接続し、交流発生源から発生されるの所定の１相の高周波交流信号（仮にｓｉｎωｔで示す）によって定電圧又は定電流で励磁し、各対の２つのコイルの接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cとして、それぞれ取り出す。

　例えば、コイル１１、１３の対について見てみると、その分圧比は、Ａ（θ）／［Ａ（θ）＋Ｃ（θ）］で表され、変数要素として＋ｓｉｎ２θの成分を含む信号となる。つまり、コイル１１、１３の対から得られる分圧出力交流電圧は、検出対象位置（回転位置）θに応じたプラスサイン関数（プラスサイン相）の振幅特性を示し、等価的に＋ｓｉｎ２θｓｉｎωｔで表すことができる。同じサイン特性を示すコイル１５、１７の対については、分圧回路の特性がコイル１１、１３の対とは逆になるように直列接続される。すなわち、その分圧比は、Ｇ（θ）／［Ｅ（θ）＋Ｇ（θ）］で表され、変数要素として－ｓｉｎ２θの成分を含む信号となる。従って、コイル１５、１７の対から得られる分圧出力交流電圧は、検出対象位置（回転位置）θに応じたマイナスサイン関数（マイナスサイン相）の振幅特性を示し、等価的に－ｓｉｎ２θｓｉｎωｔで表すことができる。

　同様に、コイル１２、１４の対の分圧比はＢ（θ）／［Ｂ（θ）＋Ｄ（θ）］で表され、そこから得られる分圧出力交流電圧は、検出対象位置（回転位置）θに応じたプラスコサイン関数（プラスコサイン相）の振幅特性を示し、等価的に＋ｃｏｓ２θｓｉｎωｔで表すことができる。また、同じコサイン特性を示すコイル１６、１８の対については、分圧回路の特性がコイル１２、１４の対とは逆になるように直列接続され、分圧比はＨ（θ）／［Ｆ（θ）＋Ｈ（θ）］であり、得られる分圧出力交流電圧は、検出対象位置（回転位置）θに応じたマイナスコサイン関数（マイナスコサイン相）の振幅特性を示し、等価的に－ｃｏｓ２θｓｉｎωｔで表すことができる。

　こうして、各コイル対の分圧出力点から取り出される各検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cは、それぞれ等価的に、
Ｖs＝＋ｓｉｎ２θｓｉｎωｔ
Ｖ-s＝－ｓｉｎ２θｓｉｎωｔ
Ｖc＝＋ｃｏｓ２θｓｉｎωｔ
Ｖ-c＝－ｃｏｓ２θｓｉｎωｔ
と見なせる。これらの検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cの構成は、レゾルバの名称で知られた公知の回転位置検出装置の出力構成と同じである。従って、各コイル対の分圧出力点から取り出される各検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cは、レゾルバ用のデータ変換器として公知のＲＤ（レゾルバ－デジタル）コンバータに入力することができる。すなわち、本発明に係る位置検出装置のための位置データ変換器として、公知のＲＤコンバータを適用することができる。勿論、本発明に係る位置検出装置のためのデータ変換器としては、ＲＤコンバータに限らず、デジタル位相差測定装置、あるいは整流回路、振幅レベル抽出装置など、適宜の測定原理に基づく変換装置を適用することができる。

　図２に示した例では、センサ部Ｓ（ステータ部１０とロータ部２０）の側に設けられる電気・電子回路部品は、コイル１１～１８とそれに関連する配線のみである。センサ部Ｓと変換装置Ｍとの間は接続用配線３１～３６を介して接続されるようになっており、センサ部Ｓと変換装置Ｍとの距離が適宜に離れることが許容される。一例として、変換装置Ｍは、公知のＲＤコンバータ４０を含んでおり、センサ部Ｓから出力される各コイル対の検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cが配線３３～３６を介してＲＤコンバータ４０に入力される。また、ＲＤコンバータ４０からバッファアンプ４１を介して励磁用交流信号ｓｉｎωｔが出力され、配線３１、３２を介してセンサ部Ｓの各コイル対に供給される。各配線３１～３６としては、ツイストペアケーブルを使用することができる。ＲＤコンバータ４０においては、一例として、サイン相の検出出力信号Ｖs，Ｖ-s（＋ｓｉｎ２θｓｉｎωｔ及び－ｓｉｎ２θｓｉｎωｔ）同士を差動増幅し、かつ、コサイン相の検出出力信号Ｖc，Ｖ-c（＋ｃｏｓ２θｓｉｎωｔ及び－ｃｏｓ２θｓｉｎωｔ）同士を差動増幅し、公知のトラッキング手法に従い、差動増幅したサイン相及びコサイン相の検出出力信号ｓｉｎ２θｓｉｎωｔ及びｃｏｓ２θｓｉｎωｔに基づき振幅成分中の角度成分２θを示すデジタルデータを生成する。なお、これによって得られるデジタルデータは、実際の検出対象回転角度θの２倍の角度２θであるため、アブソリュート回転位置検出可能範囲は半回転（１８０度）の範囲である。アブソリュート回転位置検出可能範囲を超えた回転位置は、半回転毎のサイクル数をカウントする等公知の手法で検出すればよい。

　図１の例では、１円周上に４５度間隔で８個（８極）のコイルを配置しているが、コイル配置あるいは極数はこれに限らず、任意に設計することができる。例えば、ステータ部１０の１円周上に９０度間隔で４極のコイルを配置する例を図３に示す。図３の例では、１極につき２個のコイルを二重に配置する（例えばバイファイラ巻）。具体的には、１つのプラスサイン極においてプラスサイン相のコイル１１、１５を配置し、１つのプラスコサイン極においてプラスコサイン相のコイル１２、１６を配置し、１つのマイナスサイン極においてマイナスサイン相のコイル１３、１７を配置し、１つのマイナスコサイン極においてマイナスコサイン相のコイル１４、１８を配置する。ロータ部２０の磁気応答部材２１は偏心円形状であり、これにより、各コイル１１～１８におけるインダクタンス（インピーダンス）変化は、回転軸２２の１回転につき１サイクル（１周期）の割りで生じる。

　図３の配置においては、機械角で順次９０度づつずれて配置された各コイル１１～１８のインピーダンス変化の周期的特性は下記Ａ（θ）～Ｈ（θ）に示すような関係になる。
Ａ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｓｉｎθ　　（コイル１１）
Ｂ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｃｏｓθ　　（コイル１２）
Ｃ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｓｉｎθ　　（コイル１３）
Ｄ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｃｏｓθ　　（コイル１４）
Ｅ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｓｉｎθ　　（コイル１５）
Ｆ（θ）＝Ｐ₀＋Ｐｃｏｓθ　　（コイル１６）
Ｇ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｓｉｎθ　　（コイル１７）
Ｈ（θ）＝Ｐ₀－Ｐｃｏｓθ　　（コイル１８）

　図３の配置における対を成す各コイル１１～１８の接続形態は、図２に示す形態と同じである。ただし、図３の配置においては、各コイル対１１，１３；１５，１７；１２，１４；１６，１８の分圧出力点から取り出される各検出出力信号Ｖs，Ｖ-s，Ｖc，Ｖ-cは、それぞれ等価的に、
Ｖs＝＋ｓｉｎθｓｉｎωｔ
Ｖ-s＝－ｓｉｎθｓｉｎωｔ
Ｖc＝＋ｃｏｓθｓｉｎωｔ
Ｖ-c＝－ｃｏｓθｓｉｎωｔ
と表せる。これは、図３の配置においては、検出対象位置θの変位に対する各コイル１１～１８のインピーダンス変化が、１回転（３６０度）を１サイクルとするためである。

　上記例に限らず、各コイルにおけるインダクタンス（インピーダンス）変化が、回転軸２２の１回転につき任意のＮサイクル（Ｎ周期）の割りで生じるように、コイル配置あるいは極数を設計することができる。

　各コイル１１～１８は、巻線式コイルに限らず、プリント基板上に形成されたフラットコイルからなるものであってもよい。ロータ部２０に設けられる磁気応答部材２１の材質は、磁性体に限らず、銅のような非磁性良導電体であってもよく、あるいは、磁性体と非磁性良導電体を組み合わせたハイブリッドタイプであってもよい。なお、本発明は、回転位置検出装置に限らず、直線位置検出装置においても適用可能である。

　また、上記実施例では、４対のコイル対１１，１３；１５，１７；１２，１４；１６，１８を使用しているが、これに限らない。少なくとも２対のコイルを設け、サイン相の検出出力信号Ｖsとコサイン相の検出出力信号Ｖcを少なくとも生成するように構成すればよい。

　上記実施例において、各コイル１１～１８は、それぞれ１箇所に配置されている（巻かれている）例について説明した。しかし、これに限らず、各コイル１１～１８が、公知の分布巻技術によって、所定の範囲にわたって分布巻きされた構成からなっていてもよい。そのような分布巻技術によれば、各コイル１１～１８において所望のサイン特性あるいはコサイン特性のインピーダンス変化を実現し易いことが知られている。

　また、上記実施例において、各コイル１１～１８は、１相の交流信号ｓｉｎωｔによって励磁されているが、これに限らず、公知の多相励磁技術を用いてもよい。例えば、９０度位相のずれた２相の交流信号（ｓｉｎωｔとｃｏｓωｔ）により励磁する、あるいは１２０度位相のずれた３相の交流信号（ｓｉｎωｔ、ｓｉｎ（ωｔ－１２０・）、ｓｉｎ（ωｔ－２４０・）により励磁するようにしてもよい。例えば、図３のような配置で２つのコイル対を設ける場合、１つのコイル対１１，１３はｓｉｎωｔで励磁し、もう１つのコイル対１２，１４はｃｏｓωｔにより励磁する、といった励磁法が可能である。

　以上説明したように、本発明によれば、交流信号で励磁される１つのコイル対における各コイルのインピーダンス変化が互いに逆相特性を示し、該対を構成する２つのコイルを直列接続してその接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号として取り出すように構成したので、検出出力電圧のダイナミックレンジを大きくすることができるという効果を奏する。また、電気部品である固定抵抗素子をセンサ部側に組み込む必要がないため、センサ部の物理的配置環境が回路構成部品の信頼性に悪影響を及ぼすことがない。また、各コイル対からの出力電線においてツイストペアを形成することができるので、ノイズキャンセル効果を得ることができる。

Claims

　交流信号で励磁される少なくとも２対のコイルを配置してなるコイル部であって、１つのコイル対における各コイルは所定の間隔で離隔されて配置されている前記コイル部と、
　前記コイル部に対して相対的に変位するよう配置された磁気応答部材であって、検出対象位置に応じて該部材と前記コイル部との相対的位置が変化し、この相対的位置に応じて前記コイルのインピーダンスを変化させ、１つのコイル対における各コイルのインピーダンス変化が互いに逆相特性を示すようにした前記磁気応答部材と、
　各コイル対毎に、該対を構成する２つのコイルを直列接続したコイル直列接続回路を構成し、該コイル直列接続回路に前記交流信号を印加し、かつ、該コイル直列接続回路における前記２つのコイルの接続点から該２つのコイルのインピーダンスに応じた分圧出力電圧を該対の検出出力信号として、それぞれ取り出す回路と
を具えた位置検出装置。
　前記少なくとも２対のコイルのうち、第１の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してサイン相の振幅特性を示し、第２の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してコサイン相の振幅特性を示すことを特徴とする請求項１の位置検出装置。
　前記少なくとも２対のコイルのうち、第１の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してプラスサイン相の振幅特性を示し、第２の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してマイナスサイン相の振幅特性を示し、第３の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してプラスコサイン相の振幅特性を示し、第４の対の前記検出出力信号が前記検出対象位置に対してマイナスコサイン相の振幅特性を示すことを特徴とする請求項１の位置検出装置。
　ステータ部と、検出対象の回転変位に応じて回転するロータ部とを具備し、前記磁気応答部材は、前記ロータ部に設けられており、前記コイル部は、前記ステータ部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の位置検出装置。
　前記各コイル対の前記検出出力信号は、ツイストペアケーブルを介して伝送される、請求項１乃至４のいずれかに記載の位置検出装置。