JPH02181605A - 傾斜検出装置 - Google Patents
傾斜検出装置Info
- Publication number
- JPH02181605A JPH02181605A JP33524288A JP33524288A JPH02181605A JP H02181605 A JPH02181605 A JP H02181605A JP 33524288 A JP33524288 A JP 33524288A JP 33524288 A JP33524288 A JP 33524288A JP H02181605 A JPH02181605 A JP H02181605A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- detection coil
- air core
- detection
- hartshorn
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は水平面からの傾きすなわち傾斜を検出する傾斜
検出装置に関する。
検出装置に関する。
［従来技術とその問題点］
従来の傾斜検出装置の多くは、振子を利用するものが多
く、この振子を吊下に保持している検出部ケースの下面
等を被測定傾斜面に沿って設置した場合の振子の回転角
を電気的に検出し、それから傾斜面の傾きを得るものが
一般的であった。
く、この振子を吊下に保持している検出部ケースの下面
等を被測定傾斜面に沿って設置した場合の振子の回転角
を電気的に検出し、それから傾斜面の傾きを得るものが
一般的であった。
しかし、この種のものは振子を利用するため検出部が大
型化し、取扱が容易ではないという問題があった。
型化し、取扱が容易ではないという問題があった。
［発明の目的］
本発明は上述の如き事情に鑑みてなされたもので、検出
部を小型化でき延いては、取扱いが容易な傾斜検出装置
の提供を目的とする。
部を小型化でき延いては、取扱いが容易な傾斜検出装置
の提供を目的とする。
［発明の要点］
本発明は、上記目的を達成するために、励磁コイルおよ
び検出コイルが巻かれている空芯内に２この空芯の傾斜
に応じて流動する磁性流体を封入し、この磁性流体の流
動に伴なう励磁コイル・検出コイル間の相互インダクタ
ンスの変化を利用するようにしたことを要旨とする。
び検出コイルが巻かれている空芯内に２この空芯の傾斜
に応じて流動する磁性流体を封入し、この磁性流体の流
動に伴なう励磁コイル・検出コイル間の相互インダクタ
ンスの変化を利用するようにしたことを要旨とする。
［実施例］
以下１図面に示す実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
する。
構−一處
第１図は１本実施例の検出部奢示すものである。非磁性
材、例えばガラス、樹脂等で作られたリング状の間であ
る空芯ｌの上方には、鉛直直径に対して巻数が左右均等
に励磁コイル２が巻かれている。また、空芯１の下方に
は、上記鉛直直径に対して巻数が左右均等に検出コイル
３が巻かれているがこの検出コイル３の左側部の左側検
出コイル３ａと右側部の右側検出コイル３ｂとは巻線方
向が反対となっている。
材、例えばガラス、樹脂等で作られたリング状の間であ
る空芯ｌの上方には、鉛直直径に対して巻数が左右均等
に励磁コイル２が巻かれている。また、空芯１の下方に
は、上記鉛直直径に対して巻数が左右均等に検出コイル
３が巻かれているがこの検出コイル３の左側部の左側検
出コイル３ａと右側部の右側検出コイル３ｂとは巻線方
向が反対となっている。
また、空芯ｌの管内の検出コイル３の近傍には、磁性流
体４が封入されている。
体４が封入されている。
空芯ｌを保持する保持部５は平板状の固定部５ａ、台部
５ｂとからなり、固定部５ａは台部５ｂに垂直に固定さ
れており、空芯１は固定部５ａに固定されている。而し
て、傾斜の度合を測定せんとする傾斜面に上記台部５ｂ
の底面５ｃを接するように載置したときには、磁性流体
４はその表面を水平に保つべく空芯１の管内を流動す、
ることになる。
５ｂとからなり、固定部５ａは台部５ｂに垂直に固定さ
れており、空芯１は固定部５ａに固定されている。而し
て、傾斜の度合を測定せんとする傾斜面に上記台部５ｂ
の底面５ｃを接するように載置したときには、磁性流体
４はその表面を水平に保つべく空芯１の管内を流動す、
ることになる。
第２図は、本実施例の回路構成を示す、検出部回路８は
前記第１図で説明した検出部の電気回路で、励磁コイル
２と２左側検出コイル３ａおよび右側検出コイル３ｂか
らなる検出コイル３とが誘電導結合がなされている。ま
た可変相互誘導器９の一方のコイル９Ｊの一端には上記
励磁コイル２の一端が接続し、他方のコイル９ｂの一端
には右側検出コイル３ｂのコイル端が接続している。そ
して励磁コイル２および一方のコイル９ａからなる直列
回路には発振器ｌＯからの所定周波数の交番電圧信号が
印加され、検出コイル３および他方のコイル９ｂからな
る直列回路からの出力信号はロックインアンプ１１で増
幅され送出されるようになっている。
前記第１図で説明した検出部の電気回路で、励磁コイル
２と２左側検出コイル３ａおよび右側検出コイル３ｂか
らなる検出コイル３とが誘電導結合がなされている。ま
た可変相互誘導器９の一方のコイル９Ｊの一端には上記
励磁コイル２の一端が接続し、他方のコイル９ｂの一端
には右側検出コイル３ｂのコイル端が接続している。そ
して励磁コイル２および一方のコイル９ａからなる直列
回路には発振器ｌＯからの所定周波数の交番電圧信号が
印加され、検出コイル３および他方のコイル９ｂからな
る直列回路からの出力信号はロックインアンプ１１で増
幅され送出されるようになっている。
肱−立
次Ｋ、以上の如く構成された本実施例の動作について説
明する。
明する。
第３図（ａ）は第１図で示す検出部を傾斜のない面上に
載置したときの空芯１、励磁コイル２、検出コイル３お
よび磁性流体４の関係を示すものである。この場合磁性
流体４の左側検出コイル３ａおよび右側検出コイル３ｂ
に対する相対的位置は全く等しくなる。そのため、発振
器１０からの信号により励磁コイル２に交番励磁電流が
流され交番の起磁力が発生しても１、検出コイル３の両
端間には出力が発生しない、すなわち上記起磁力により
発生する磁束の多くは、空芯コアが用いられているため
、磁束φ０の経路をとるが、一部は、磁束φ１、φ♂、
φｂの経路をとる。また、磁性流体４の左側検出コイル
３ａ、右側検出コイル３ｂに対する相対的位置は等しい
から、φａ、φｂの経路を通る磁束数は等しく、またφ
１の経路を通る磁束は左側検出コイル３ａ、右側検出コ
イル３ｂのいずれとも鎖交する。従って、左側検出コイ
ル３ａ、右側検出コイル３ｂの磁束鎖交数は等しく、更
に両コイルは前述の如く巻線方向が異なるので両コイル
に発生する誘導起電力は互いに打消し合って検出コイル
３には出力が発生しないことになる。
載置したときの空芯１、励磁コイル２、検出コイル３お
よび磁性流体４の関係を示すものである。この場合磁性
流体４の左側検出コイル３ａおよび右側検出コイル３ｂ
に対する相対的位置は全く等しくなる。そのため、発振
器１０からの信号により励磁コイル２に交番励磁電流が
流され交番の起磁力が発生しても１、検出コイル３の両
端間には出力が発生しない、すなわち上記起磁力により
発生する磁束の多くは、空芯コアが用いられているため
、磁束φ０の経路をとるが、一部は、磁束φ１、φ♂、
φｂの経路をとる。また、磁性流体４の左側検出コイル
３ａ、右側検出コイル３ｂに対する相対的位置は等しい
から、φａ、φｂの経路を通る磁束数は等しく、またφ
１の経路を通る磁束は左側検出コイル３ａ、右側検出コ
イル３ｂのいずれとも鎖交する。従って、左側検出コイ
ル３ａ、右側検出コイル３ｂの磁束鎖交数は等しく、更
に両コイルは前述の如く巻線方向が異なるので両コイル
に発生する誘導起電力は互いに打消し合って検出コイル
３には出力が発生しないことになる。
他方、第３図（ｂ）は検出部を傾斜している面上に載置
したときの空芯ｌ、励磁；イル２、検出コイル３および
磁性流体４の関係を示すものである１、この場合、磁性
流体４はその表面の水平を保つため流動して、左側検出
コイル３ａおよび右側検出部３ｂに対する相対的位置を
変え同図の如くなる。而して、この場合は磁束φａの経
路は磁束φｂの経路よりも磁性流体を通過する路程の長
さが長く、磁気抵抗が低くなり、磁束φ１の経路を通る
磁束数が磁束φｂの経路を通る磁束数より増加する。従
って左側検出コイル３ａの磁束鎖交数が右側検出コイル
３ｂの磁束鎖交数より多くなり、左側検出コイル３ａの
誘導起電力は右側検出コイル３ｂの誘導起電力より大き
くなり、検出コイル３には左側検出コイル３ａの誘導起
電力から右側検出コイル３ｂの誘導起電力を減じた出力
が発生する。この場合、磁性流体４の流動による移動は
、被測定面の傾斜の度合に応じて大きくなるので磁束φ
ａ、φｂの経路を通る磁束数の差も上記傾斜の度合に応
じたものとなり、結局、検出コイル３からの出力も上記
傾斜の度合に応じたものとなる。
したときの空芯ｌ、励磁；イル２、検出コイル３および
磁性流体４の関係を示すものである１、この場合、磁性
流体４はその表面の水平を保つため流動して、左側検出
コイル３ａおよび右側検出部３ｂに対する相対的位置を
変え同図の如くなる。而して、この場合は磁束φａの経
路は磁束φｂの経路よりも磁性流体を通過する路程の長
さが長く、磁気抵抗が低くなり、磁束φ１の経路を通る
磁束数が磁束φｂの経路を通る磁束数より増加する。従
って左側検出コイル３ａの磁束鎖交数が右側検出コイル
３ｂの磁束鎖交数より多くなり、左側検出コイル３ａの
誘導起電力は右側検出コイル３ｂの誘導起電力より大き
くなり、検出コイル３には左側検出コイル３ａの誘導起
電力から右側検出コイル３ｂの誘導起電力を減じた出力
が発生する。この場合、磁性流体４の流動による移動は
、被測定面の傾斜の度合に応じて大きくなるので磁束φ
ａ、φｂの経路を通る磁束数の差も上記傾斜の度合に応
じたものとなり、結局、検出コイル３からの出力も上記
傾斜の度合に応じたものとなる。
而して、上記の如くして得られた検出コイル３の出力は
可変相互誘導器９の他方のコイル９ｂの一定レベルの電
圧信号と合成されロックインアンプ１１に送られ増幅さ
れ、傾斜検出信号として送出される。
可変相互誘導器９の他方のコイル９ｂの一定レベルの電
圧信号と合成されロックインアンプ１１に送られ増幅さ
れ、傾斜検出信号として送出される。
なお、上記の場合と逆方向に傾斜している面を計測する
場合には磁性流体４と左側検出コイル３ａ、右側検出コ
イル３ｂとの相対的位置関係が逆転するので検出コイル
３の出力は、前述の場合と位相がπだけずれるが、これ
により傾斜方向も検出できることになる。
場合には磁性流体４と左側検出コイル３ａ、右側検出コ
イル３ｂとの相対的位置関係が逆転するので検出コイル
３の出力は、前述の場合と位相がπだけずれるが、これ
により傾斜方向も検出できることになる。
以上の如く、本実施例では振子を利用していないので検
出部の小型化が図れ、ロボット等の姿勢制御等にも使用
できるものである。
出部の小型化が図れ、ロボット等の姿勢制御等にも使用
できるものである。
なお、この発明は上記実施例に限定されず、この発明を
逸脱しない範囲内において種々変形応用可能である０例
えば１本実施例では、空芯をリング状のものとしたが、
これに限定されず、鉛直線に対して左右対称に配設でき
る形状例えば第４図に示す如き長方形状、楕円状等のも
のであってもよいことは勿論である。
逸脱しない範囲内において種々変形応用可能である０例
えば１本実施例では、空芯をリング状のものとしたが、
これに限定されず、鉛直線に対して左右対称に配設でき
る形状例えば第４図に示す如き長方形状、楕円状等のも
のであってもよいことは勿論である。
［発明の効果］
本発明は以上詳述したように、励磁コイルおよび検出コ
イルが巻かれている空芯内に、この空芯の傾斜に応じて
流動する磁性流体を封入し、この磁性流体の流動に伴な
う励磁コイル・検出コイル間の相互インダクタンスの変
化を利用するようにした傾斜検出装置に係るものである
から、検出部を小型化でき、延いては、取扱いが容易な
傾斜検出装置の提供を可能とする。
イルが巻かれている空芯内に、この空芯の傾斜に応じて
流動する磁性流体を封入し、この磁性流体の流動に伴な
う励磁コイル・検出コイル間の相互インダクタンスの変
化を利用するようにした傾斜検出装置に係るものである
から、検出部を小型化でき、延いては、取扱いが容易な
傾斜検出装置の提供を可能とする。
・・・検出部回路、９・・・・・・可変相互誘導器、１
０・・・・・・発振器、１１・・・・・・ロックインア
ップ。
０・・・・・・発振器、１１・・・・・・ロックインア
ップ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鉛直線に対して左右対称の形状をした空芯と、該空芯の
対称線近傍に巻数が左右均等に巻かれた励磁コイルと、 上記空芯に、対称線の左右で巻数が均等でかつ該対称線
の左右で巻線方向を変えて、巻かれている検出コイルと
、 上記空芯内の検出コイル側で流動可能に封入されている
磁性流体と、 上記空芯を固定すると共に被測定傾斜面に沿って、空芯
を傾ける保持手段と、 上記励磁コイルおよび検出コイルと共にハーツホーンブ
リッジを形成する可変相互誘導器と、上記ハーツホーン
ブリッジの入力用の発振器と、 上記ハーツホーンブリッジの出力を増幅するロックイン
アンプとを備えることを特徴とする傾斜検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33524288A JPH02181605A (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 傾斜検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33524288A JPH02181605A (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 傾斜検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181605A true JPH02181605A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=18286335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33524288A Pending JPH02181605A (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 傾斜検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181605A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05207378A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Victor Co Of Japan Ltd | Ｃｃｄ固体撮像装置の駆動方法 |
| US6725554B1 (en) * | 1999-08-13 | 2004-04-27 | Boris Gersak | Electronic spirit level for measurement of inclination-execution of electric resistors and conductors |
-
1988
- 1988-12-30 JP JP33524288A patent/JPH02181605A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05207378A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Victor Co Of Japan Ltd | Ｃｃｄ固体撮像装置の駆動方法 |
| US6725554B1 (en) * | 1999-08-13 | 2004-04-27 | Boris Gersak | Electronic spirit level for measurement of inclination-execution of electric resistors and conductors |
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