JPH02227601A - 微小変位測定装置 - Google Patents
微小変位測定装置Info
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- JPH02227601A JPH02227601A JP4687089A JP4687089A JPH02227601A JP H02227601 A JPH02227601 A JP H02227601A JP 4687089 A JP4687089 A JP 4687089A JP 4687089 A JP4687089 A JP 4687089A JP H02227601 A JPH02227601 A JP H02227601A
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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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は１例えば材料試験機に用いられる微小変位測定
装置に関する。
装置に関する。
Ｂ、従来の技術
従来から次のような微小変位測定装置が知られている。
差動トランスの鉄心側を測定対象である試験片の伸びに
追動させ、コイル側を固定する。
追動させ、コイル側を固定する。
試験片の標点間の長さの変化に追従して鉄心が移動し、
その移動量番こ応じて差動トランスの２次側に発生する
電圧が変化し、この電圧が試験片の長さの変化として取
り出される。
その移動量番こ応じて差動トランスの２次側に発生する
電圧が変化し、この電圧が試験片の長さの変化として取
り出される。
第３図はこのような微小変位測定装置に用いられる差動
トランスの出力特性を示し、この出力特性曲線のうち直
線領域Ｉくが測定可能範囲である。
トランスの出力特性を示し、この出力特性曲線のうち直
線領域Ｉくが測定可能範囲である。
Ｃ８発明が解決しようとする課題
しかしながら、差動トランスの鉄心側はマニュアルで試
験片の標点部分に係合されるため、試験片に対する変位
計のセット状態が常に一定に保たれているとは限らず、
はとんどの場合微妙に変化し、その変化が差動１−ラン
スのコイル部分と可動鉄心部分との相対位置に直接影響
を与える。例え’：Ｍｔ’、コイル部分を構成する１次
コイルと２次コイルに対する可動鉄心の中立位置（２次
コイルの出力が０となる点）が変化し、これが誤差とな
って正確な試験片の伸びなどの測定ができなくなる。
験片の標点部分に係合されるため、試験片に対する変位
計のセット状態が常に一定に保たれているとは限らず、
はとんどの場合微妙に変化し、その変化が差動１−ラン
スのコイル部分と可動鉄心部分との相対位置に直接影響
を与える。例え’：Ｍｔ’、コイル部分を構成する１次
コイルと２次コイルに対する可動鉄心の中立位置（２次
コイルの出力が０となる点）が変化し、これが誤差とな
って正確な試験片の伸びなどの測定ができなくなる。
また、最悪の場合には、可動鉄心部分がコイル部との有
効磁結合範囲から大幅に逸脱してコイル部外へ突出し、
測定不能な状態になることもある。
効磁結合範囲から大幅に逸脱してコイル部外へ突出し、
測定不能な状態になることもある。
゛従来の微小変位測定装置では、差動トランスのコイル
部分と鉄心部分との相対的位置関係を手動で測定可能範
囲に調整したり、あるいは零位置に調整していた。
部分と鉄心部分との相対的位置関係を手動で測定可能範
囲に調整したり、あるいは零位置に調整していた。
しかし、手動による調整方式では、その調整精度に個人
差が生じると共に、微小変位測定装置自体は±１００μ
醜オーダの測定精度が得られることから、このオーダで
相対（ｆｆｉＷを調整することは難しい、このため、た
とえ時間をかけても調整精度が一定せず、測定精度に悪
影響を及ぼす。
差が生じると共に、微小変位測定装置自体は±１００μ
醜オーダの測定精度が得られることから、このオーダで
相対（ｆｆｉＷを調整することは難しい、このため、た
とえ時間をかけても調整精度が一定せず、測定精度に悪
影響を及ぼす。
本発明の技術的課題は、上述したような微小変位測定装
置の零点調整や初期！ｇＩ整を自動的に行い精度を向上
させることにある。
置の零点調整や初期！ｇＩ整を自動的に行い精度を向上
させることにある。
０１課題を解決するための手段
請求項１の微小変位測定装置は、少なくともｉｌｌ’ｌ
定対象の変位に追動する第１の変位検出素子が第２の変
位検出素子に対して相対変位して測定対象の変位量に応
じた検出信号を出力する変位計と、第２の変位検出素子
を第１の変位検出素子に対して相対移動させる駆動手段
と１両度位検出素子の相対位置を測定可能範囲内で任意
に設定する位置設定手段と、駆動手段により相対移動さ
れる変位計の出力をモニタしつつ両変位検出素子間の相
対位置を位置設定手段により設定された目標値まで制御
する制御手段とを具備することにより、上述した技術的
課題を特徴する 請求項２の微小変位測定装置は、上記構成に加え１両変
位検出素子間の相対位置が前記測定可能範囲から逸脱し
たときに検知信号を出力する検知手段を備え、制御手段
は、この検知信号により駆動手段を制御して両変位検出
素子間の相対変位を測定可能範囲に戻す、検知信号の消
滅後は、上述したと同様に両変位検出素子間の相対位置
を目標値まで制御する。
定対象の変位に追動する第１の変位検出素子が第２の変
位検出素子に対して相対変位して測定対象の変位量に応
じた検出信号を出力する変位計と、第２の変位検出素子
を第１の変位検出素子に対して相対移動させる駆動手段
と１両度位検出素子の相対位置を測定可能範囲内で任意
に設定する位置設定手段と、駆動手段により相対移動さ
れる変位計の出力をモニタしつつ両変位検出素子間の相
対位置を位置設定手段により設定された目標値まで制御
する制御手段とを具備することにより、上述した技術的
課題を特徴する 請求項２の微小変位測定装置は、上記構成に加え１両変
位検出素子間の相対位置が前記測定可能範囲から逸脱し
たときに検知信号を出力する検知手段を備え、制御手段
は、この検知信号により駆動手段を制御して両変位検出
素子間の相対変位を測定可能範囲に戻す、検知信号の消
滅後は、上述したと同様に両変位検出素子間の相対位置
を目標値まで制御する。
８０作用
位置設定手段で設定された目標値と変位計から出力され
る信号に基づいて制御手段が駆動手段を動作させ、両変
位検出素子間の相対位置が測定可能範囲内の目標点に自
動的に調節される。これにより、両変位検出素子間の相
対位置が高精度にかつ迅速に調整できる。
る信号に基づいて制御手段が駆動手段を動作させ、両変
位検出素子間の相対位置が測定可能範囲内の目標点に自
動的に調節される。これにより、両変位検出素子間の相
対位置が高精度にかつ迅速に調整できる。
また、両変位検出素子間の相対位置が測定可能範囲を逸
脱すると、検知手段から検知信号が出力され、制御手段
の制御により駆動手段が面変位検出素子の相対位置を測
定可能範囲内に自動復帰させる。
脱すると、検知手段から検知信号が出力され、制御手段
の制御により駆動手段が面変位検出素子の相対位置を測
定可能範囲内に自動復帰させる。
Ｆ、実施例
第１図は、本発明を材料試験機用微小変位ΔＩＩＩ定装
置に実施した場合の一例を示す全体の構成図である。
置に実施した場合の一例を示す全体の構成図である。
図において、１は図示しない材料試ａ機により負荷され
る試験片、２は試験片１の試験時の伸びなどを検出する
変位計２である。
る試験片、２は試験片１の試験時の伸びなどを検出する
変位計２である。
変位計２は、支持部材３に取付けた一方の変位検出素子
、すなわち１次コイル４ａおよび１次コイル４ａの上下
両端側に近接して支持部材３に取付けた２つの２次コイ
ル４ｂ、４ｃと、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ
、４ｃの中心軸上に相対移動可能に配置した他方の変位
検出素子、すなわち可動鉄心４ｄとからなる差動トラン
ス４を備える。可動鉄心４ｄには、試験片１に連結され
る測定アーム５の一端が一体に固定されている。
、すなわち１次コイル４ａおよび１次コイル４ａの上下
両端側に近接して支持部材３に取付けた２つの２次コイ
ル４ｂ、４ｃと、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ
、４ｃの中心軸上に相対移動可能に配置した他方の変位
検出素子、すなわち可動鉄心４ｄとからなる差動トラン
ス４を備える。可動鉄心４ｄには、試験片１に連結され
る測定アーム５の一端が一体に固定されている。
また、支持部材３には、差動トランス４の可動鉄心４ｄ
が測定可能範囲Ｒ（第３図参照）を逸脱した時の上限端
および下限端を検知する上限検知用の近傍スイッチ６お
よび下限検知用の近傍スイッチ７がそれぞれ取付けられ
ている。可動鉄心４ｄが測定可能範囲Ｒを逸脱して上限
端または下限端に達した時にそれぞれの近傍スイッチ６
または７を動作させる金属片８が測定アーム５および可
動鉄心４ｄに結合部材９を介して一体に取付けられてい
る。
が測定可能範囲Ｒ（第３図参照）を逸脱した時の上限端
および下限端を検知する上限検知用の近傍スイッチ６お
よび下限検知用の近傍スイッチ７がそれぞれ取付けられ
ている。可動鉄心４ｄが測定可能範囲Ｒを逸脱して上限
端または下限端に達した時にそれぞれの近傍スイッチ６
または７を動作させる金属片８が測定アーム５および可
動鉄心４ｄに結合部材９を介して一体に取付けられてい
る。
支持部材３は、差動トランス４の各コイルの軸線と平行
にかつ回転可能に設けた送りねじ１０に螺合されている
。送りねじ１０の一端にはサーボモータ１１が直結され
、サーボモータ１１を回転することにより、１次コイル
４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相
対位置を調整可能である。
にかつ回転可能に設けた送りねじ１０に螺合されている
。送りねじ１０の一端にはサーボモータ１１が直結され
、サーボモータ１１を回転することにより、１次コイル
４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相
対位置を調整可能である。
可動鉄心４ｄとの相対位置により２次コイル４ｂ、４ｃ
に誘起される電圧の差である作動トランス４の出力電圧
は増幅器１２により増幅され。
に誘起される電圧の差である作動トランス４の出力電圧
は増幅器１２により増幅され。
アナログスイッチ等からなる切換回路１３を介して比較
回路１４または材料試験機の試験制御装置１５に出力さ
れるようになっている。
回路１４または材料試験機の試験制御装置１５に出力さ
れるようになっている。
切換回路１３は、変位計２の位置決めモード時に増幅器
１２の出力側を比較回路１４に切換接続し、そして、試
験片１の測定モード時に増幅器１２の出力側を試験制御
装置１５に切換え接続するものである。
１２の出力側を比較回路１４に切換接続し、そして、試
験片１の測定モード時に増幅器１２の出力側を試験制御
装置１５に切換え接続するものである。
比較回路１４は、増幅器１２からの差動トランス４の出
力信号と変位計位置設定器１６からの設定信号との偏差
を算出する。また、位置設定器１６は、差動トランス４
の２次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置を
測定可能範囲内の任意の位置２例えば差動トランス４の
出力が零となる位置、あるいは零位置よりずれた位置に
設定するための目標設定信号を送出するものである。
力信号と変位計位置設定器１６からの設定信号との偏差
を算出する。また、位置設定器１６は、差動トランス４
の２次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置を
測定可能範囲内の任意の位置２例えば差動トランス４の
出力が零となる位置、あるいは零位置よりずれた位置に
設定するための目標設定信号を送出するものである。
比較回路１４の出力側にはその偏差電圧を周波数に変換
する電圧−周波数変換回路１７および偏差電圧の極性を
判定する極性判定回路１８が接続される。電圧−周波数
変換回路１７の出力信号および極性判定回路１８の判定
信号はアナログスイッチ等からなるそれぞれの切換回路
１９．２０を介してサーボモータ［１のサーボアンプ２
１に供給される。
する電圧−周波数変換回路１７および偏差電圧の極性を
判定する極性判定回路１８が接続される。電圧−周波数
変換回路１７の出力信号および極性判定回路１８の判定
信号はアナログスイッチ等からなるそれぞれの切換回路
１９．２０を介してサーボモータ［１のサーボアンプ２
１に供給される。
切換回路１９．２０はそれぞれ３位置に切換えられる接
点ａ、ｂ、ｃを有し、切換回路１９の接点ａは電圧−周
波数変換回路１７の出力側に接続され、接点す、ｃは所
定周波数の信号を発生する発振器２２に接続されている
。また、切換回路２０の接点ａは極性判定回路１８の出
力側に接続され、接点すはサーボモータ１１の回転方向
を設定する（＝）極性に、接点Ｃは（＋）極性にそれぞ
れ接続されている。発振器２２は、差動トランス４の２
次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置が測定
可能範囲を逸脱して上限端または下限端に達した状態に
ある時、両者の相対位置を測定可能範囲内に引き戻すた
めのサーボモータ１１への駆動信号を発生するものであ
る。
点ａ、ｂ、ｃを有し、切換回路１９の接点ａは電圧−周
波数変換回路１７の出力側に接続され、接点す、ｃは所
定周波数の信号を発生する発振器２２に接続されている
。また、切換回路２０の接点ａは極性判定回路１８の出
力側に接続され、接点すはサーボモータ１１の回転方向
を設定する（＝）極性に、接点Ｃは（＋）極性にそれぞ
れ接続されている。発振器２２は、差動トランス４の２
次コイル４ｂ、４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置が測定
可能範囲を逸脱して上限端または下限端に達した状態に
ある時、両者の相対位置を測定可能範囲内に引き戻すた
めのサーボモータ１１への駆動信号を発生するものであ
る。
°切換制御回路２３は、上限端検知用および下限端検知
用の近傍スイッチ６．７の出力信号によって各切換回路
１９．２０を３位置へ切換制御するためのものである。
用の近傍スイッチ６．７の出力信号によって各切換回路
１９．２０を３位置へ切換制御するためのものである。
すなわち１両近傍スイッチ６．７の出力信号がＯＦＦの
時、各切換回路１９゜２０を接点ａに切換接続し、また
、上限端検知用近傍スイッチ６の出力のみがＯＮの時接
点すに、さらに下限端検知用近傍スイッチ７の出力のみ
がＯＮの時接点Ｃにそれぞれ切換接続するようになって
いる。
時、各切換回路１９゜２０を接点ａに切換接続し、また
、上限端検知用近傍スイッチ６の出力のみがＯＮの時接
点すに、さらに下限端検知用近傍スイッチ７の出力のみ
がＯＮの時接点Ｃにそれぞれ切換接続するようになって
いる。
次に、このように構成された本実施例の動作について説
明する。
明する。
まず、差動トランス４の可動鉄心４ｄを測定アーム５を
介して試験片１の標点に係合し、切換回路１３の出力側
を比較回路１４側へ切換え接続してシステム全体を変位
計２の位置決めモードにする１位置設定器１６をマニュ
アルなどで操作することにより、差動トランス４の２次
コイル４ｂ。
介して試験片１の標点に係合し、切換回路１３の出力側
を比較回路１４側へ切換え接続してシステム全体を変位
計２の位置決めモードにする１位置設定器１６をマニュ
アルなどで操作することにより、差動トランス４の２次
コイル４ｂ。
４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置が試験片１の試験目的
、内容に応じた任意の位置１例えば差動トランス４の出
力が零となる位置設定信号が指令できるように目標値を
設定する。
、内容に応じた任意の位置１例えば差動トランス４の出
力が零となる位置設定信号が指令できるように目標値を
設定する。
かかる状態で本システムを動作モードにし、差動トラン
ス４の１次コイル４ａを一定の交流電圧で励磁する。可
動鉄心４ｄの位置が第３図に示す測定可能筒１！ＩＲの
中間位置（零の位置）に対してプラス側またはマイナス
側にずれていると、差動トランス４の出力には、鉄心の
ずれに応じて２つの２次コイル４ｂ、４ｃに誘起される
電圧の差である電圧が発生し、この差電圧は増幅器１２
により増幅された後、切換回路１３を通して比較回路１
４に入力される。比較回路１４では、位置設定器１６か
ら構成される装置設定信号Ｖｏと増幅器１２からの差電
圧Ｖｉとを比較して両者の差（Ｖｏ−Ｖｉ＝ΔＶ）を求
め、その偏差電圧ΔＶを電圧−周波数変換回路１７によ
り所定周波数のパルス信号に変換する。この時、いずれ
の近傍スイッチ６．７もＯＮ信号を発生しないため、切
換制御回路２３は各切換回路１９．２０の接点ａを閉じ
た状態にしている。従って、電圧−周波数変換回路１７
から出力されるパルス信号は切換回路１９の接点ａを通
してサーボアンプ２１に供給される。
ス４の１次コイル４ａを一定の交流電圧で励磁する。可
動鉄心４ｄの位置が第３図に示す測定可能筒１！ＩＲの
中間位置（零の位置）に対してプラス側またはマイナス
側にずれていると、差動トランス４の出力には、鉄心の
ずれに応じて２つの２次コイル４ｂ、４ｃに誘起される
電圧の差である電圧が発生し、この差電圧は増幅器１２
により増幅された後、切換回路１３を通して比較回路１
４に入力される。比較回路１４では、位置設定器１６か
ら構成される装置設定信号Ｖｏと増幅器１２からの差電
圧Ｖｉとを比較して両者の差（Ｖｏ−Ｖｉ＝ΔＶ）を求
め、その偏差電圧ΔＶを電圧−周波数変換回路１７によ
り所定周波数のパルス信号に変換する。この時、いずれ
の近傍スイッチ６．７もＯＮ信号を発生しないため、切
換制御回路２３は各切換回路１９．２０の接点ａを閉じ
た状態にしている。従って、電圧−周波数変換回路１７
から出力されるパルス信号は切換回路１９の接点ａを通
してサーボアンプ２１に供給される。
一方、比較回路１４からの偏差電圧Δ■の極性が（＋）
か（−）かを極性判定回路１８で判定し。
か（−）かを極性判定回路１８で判定し。
その判定結果を切換回路２０の接点ａを通してサーボア
ンプ２１に加える。サーボアンプ２１では、極性判定回
路１８からの判定結果に基づいてサーボモータ１１の回
転方向を決定すると共に、パルス信号をサーボモータ１
１に加えてこのサーボモータ１１を正転または逆転方向
に起動する。これにより、送りねじ１０が同一方向に回
転し、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃを含
めた支持部材３全体を第１図の矢印Ｙ１またはＹ２方向
に移動させる。ここで、可動鉄心４ｄが第３図に示す出
力特性の測定可能範囲Ｒの中間点０の位置よりプラス側
へずれているとすると、サーボモータ１１の回転に伴い
支持部材３は第１図の矢印Ｙ１方向に移動する。すると
、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃと可Ｆ、
ＩＪＭ心４ｄとの相対位置が中立位置（差動トランス４
の出力が零となる位置））に接近するため、差動トラン
ス４の出力電圧を減少する。そして、その出力電圧Ｖｉ
が位置設定器１６で設定された目標値Ｖｏに一致すると
、比較回路１４からの偏差は零となり、サーボモータ１
１が停止し支持部材３の矢印Ｙ１方向への移動が停止す
る。これにより、変位計２を試験片ｌにセット°じた後
において、差動トランス４の１次コイル４ａおよび２次
コイル４ｂ。
ンプ２１に加える。サーボアンプ２１では、極性判定回
路１８からの判定結果に基づいてサーボモータ１１の回
転方向を決定すると共に、パルス信号をサーボモータ１
１に加えてこのサーボモータ１１を正転または逆転方向
に起動する。これにより、送りねじ１０が同一方向に回
転し、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃを含
めた支持部材３全体を第１図の矢印Ｙ１またはＹ２方向
に移動させる。ここで、可動鉄心４ｄが第３図に示す出
力特性の測定可能範囲Ｒの中間点０の位置よりプラス側
へずれているとすると、サーボモータ１１の回転に伴い
支持部材３は第１図の矢印Ｙ１方向に移動する。すると
、１次コイル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃと可Ｆ、
ＩＪＭ心４ｄとの相対位置が中立位置（差動トランス４
の出力が零となる位置））に接近するため、差動トラン
ス４の出力電圧を減少する。そして、その出力電圧Ｖｉ
が位置設定器１６で設定された目標値Ｖｏに一致すると
、比較回路１４からの偏差は零となり、サーボモータ１
１が停止し支持部材３の矢印Ｙ１方向への移動が停止す
る。これにより、変位計２を試験片ｌにセット°じた後
において、差動トランス４の１次コイル４ａおよび２次
コイル４ｂ。
４ｃと可動鉄心４ｄとの相対位置を位置設定器１６で設
定された設定位置に自動的に調整することが可能になる
。
定された設定位置に自動的に調整することが可能になる
。
すなわち、位置設定器１６により目標値が与えられると
、差動トランス４のコイル部と可動鉄心との相対位置が
目標位置に達するようにサーボモータ１１が動作してコ
イル部側を可動鉄心に対して移動し、これによりコイル
部と可動鉄心との相対位置を目標位置に自動的に調整す
るから、従来のように調整精度に個人差が生ぜず、±１
００μｍオーダの高精度のｒＩ４！１を迅速かつ容易に
行うことができると共に、試験片１の引張、圧縮試験等
における変位を精密に測定することが可能になる。
、差動トランス４のコイル部と可動鉄心との相対位置が
目標位置に達するようにサーボモータ１１が動作してコ
イル部側を可動鉄心に対して移動し、これによりコイル
部と可動鉄心との相対位置を目標位置に自動的に調整す
るから、従来のように調整精度に個人差が生ぜず、±１
００μｍオーダの高精度のｒＩ４！１を迅速かつ容易に
行うことができると共に、試験片１の引張、圧縮試験等
における変位を精密に測定することが可能になる。
次に、差動トランス４のコイル部と可動鉄心との相対位
置が第３図に示す測定可能範囲を逸脱して可動鉄心４ｄ
が第２図に示す如くコイル部外へ突出し、差動トランス
４の変位検出動作が不能になった時に、その相対位置を
測定可能範囲内に戻す場合の動作について説明する。
置が第３図に示す測定可能範囲を逸脱して可動鉄心４ｄ
が第２図に示す如くコイル部外へ突出し、差動トランス
４の変位検出動作が不能になった時に、その相対位置を
測定可能範囲内に戻す場合の動作について説明する。
この場合、可動鉄心４ｄおよび金属片８は上限端または
下限端検知用の近傍スイッチ６または７に対向している
０例えば、試験片１に連結した可動鉄心４ｄが第２図に
示す如く上動し過ぎて金属片８が上限端検出用近傍スイ
ッチ６に対向していると、このＯＮ信号を受けた切換制
御回路２３は、各切換回路１９．２０を制御して接点す
に切換え接続する。これにより発振器２２から送出され
るパルス信号は切換回路１９の接点すを通してサーボア
ンプ２１に供給されると共に、切換回路２０の接点Ｃを
通して（−）極性の回転方向設定信号が加えられる。（
−）極性の信号を受けたサーボアンプ２１はサーボモー
タ１１の回転を逆転力向に設定し、そして発振器２２か
ら供給されるパルス信号によってサーボモータ１１を逆
回転方向に起１す１させる。
下限端検知用の近傍スイッチ６または７に対向している
０例えば、試験片１に連結した可動鉄心４ｄが第２図に
示す如く上動し過ぎて金属片８が上限端検出用近傍スイ
ッチ６に対向していると、このＯＮ信号を受けた切換制
御回路２３は、各切換回路１９．２０を制御して接点す
に切換え接続する。これにより発振器２２から送出され
るパルス信号は切換回路１９の接点すを通してサーボア
ンプ２１に供給されると共に、切換回路２０の接点Ｃを
通して（−）極性の回転方向設定信号が加えられる。（
−）極性の信号を受けたサーボアンプ２１はサーボモー
タ１１の回転を逆転力向に設定し、そして発振器２２か
ら供給されるパルス信号によってサーボモータ１１を逆
回転方向に起１す１させる。
これにより送りねじ１０が同一方向に回転され、１次コ
イル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃを含めた支持部材
３が第２図の矢印Ｙ２方向に移動し、コイル部と鉄心と
の相対位置が第１図に示すような測定可能範囲内に戻さ
れる。この時、金属片８が上限端検出用近傍スイッチ６
から離れるため。
イル４ａおよび２次コイル４ｂ、４ｃを含めた支持部材
３が第２図の矢印Ｙ２方向に移動し、コイル部と鉄心と
の相対位置が第１図に示すような測定可能範囲内に戻さ
れる。この時、金属片８が上限端検出用近傍スイッチ６
から離れるため。
該近傍スイッチ６のＯＮ信号がなくなり、切換制御回路
２３は再び切換回路１９．２０を接点ａ側へＩｎえる。
２３は再び切換回路１９．２０を接点ａ側へＩｎえる。
従って、システムは、上述の場合と同様に位置設定器１
６で設定された目漂値に向けてコイル部と鉄心との相対
位置を自ａ調整動作することになる。
６で設定された目漂値に向けてコイル部と鉄心との相対
位置を自ａ調整動作することになる。
また、試験片１に連結した可動鉄心４ｄが第２図に示す
場合と逆に下動し過ぎてコイル部の下端側へ突出した場
合は、金属片８が下限端検知用近傍スイッチ７と対向す
るため、近傍スイッチ７からＯＮ信号が発生し、このＯ
Ｎ信号を受けた切換制御回路２３は切換回路１９，２０
を接点Ｃへ切換える。これに伴い、上述の場合とは逆に
サーボモータ１１が回転し１次コイル４ａおよび２次コ
イル４ｂ、４ｃを含めた支持部材３が第３図の矢印Ｙ２
と逆の方向に移動して、コイル部と鉄心との相対位置が
第１図に示す測定可能範囲内に戻されろ。またこの時、
金属片８が下限検知用近傍スイッチ７から離れるため、
該近傍スイッチ７は○ＦＦＬ、、これによって切換制御
回路２３は切換回路１９．２０を接点ａ側へ再び切換え
、上記と同様にしてシステムが差動トランス４の位置決
め制御に入る。
場合と逆に下動し過ぎてコイル部の下端側へ突出した場
合は、金属片８が下限端検知用近傍スイッチ７と対向す
るため、近傍スイッチ７からＯＮ信号が発生し、このＯ
Ｎ信号を受けた切換制御回路２３は切換回路１９，２０
を接点Ｃへ切換える。これに伴い、上述の場合とは逆に
サーボモータ１１が回転し１次コイル４ａおよび２次コ
イル４ｂ、４ｃを含めた支持部材３が第３図の矢印Ｙ２
と逆の方向に移動して、コイル部と鉄心との相対位置が
第１図に示す測定可能範囲内に戻されろ。またこの時、
金属片８が下限検知用近傍スイッチ７から離れるため、
該近傍スイッチ７は○ＦＦＬ、、これによって切換制御
回路２３は切換回路１９．２０を接点ａ側へ再び切換え
、上記と同様にしてシステムが差動トランス４の位置決
め制御に入る。
このような動作により、コイル部と鉄心との相対位置が
」り定可能範囲外にあってもこれを測定可能範囲内に自
動的に戻すことができ、かつ測定可能範囲内での相対位
置の目標位置への自動調整も可能になる。
」り定可能範囲外にあってもこれを測定可能範囲内に自
動的に戻すことができ、かつ測定可能範囲内での相対位
置の目標位置への自動調整も可能になる。
なお、試験片の変位ｔＩＩ’ｌ定は、一般に上下の標点
間の変位を測定して行われるから、上述の微小変位測定
装置を一対用い、各測定アーム５を上下の標点に係合さ
せ、両差動トランスの出力に基づいて測定する。また、
材料試験機に限定されず、 ｄｌ’１定対象における１
点の微小変位を測定するものにも実施できる。さらに２
本発明における変位計は。
間の変位を測定して行われるから、上述の微小変位測定
装置を一対用い、各測定アーム５を上下の標点に係合さ
せ、両差動トランスの出力に基づいて測定する。また、
材料試験機に限定されず、 ｄｌ’１定対象における１
点の微小変位を測定するものにも実施できる。さらに２
本発明における変位計は。
例えばＣＣＤからなるラインセンサと光源とを組合せた
光学式、あるいは磁気式でもよい。
光学式、あるいは磁気式でもよい。
さらにまた１本発明における変位計の位置決め方式は第
１図に示す回路構成のものに限定されず、諸求の範囲を
逸脱しない範囲内で種々変形し得る。
１図に示す回路構成のものに限定されず、諸求の範囲を
逸脱しない範囲内で種々変形し得る。
Ｇ９発明の効果
本発明によれば、相対移動する一対の変位検出素子の相
対位置を予め設定した目標値に自動！！！ｌ整可能にし
たので、両変位検出素子の相対位置を測定可能範囲内の
目標点に高精度にかつ迅速に！！！Ｉ整することができ
る。
対位置を予め設定した目標値に自動！！！ｌ整可能にし
たので、両変位検出素子の相対位置を測定可能範囲内の
目標点に高精度にかつ迅速に！！！Ｉ整することができ
る。
また、両変位検出素子の相対位置が測定可能範囲を逸脱
したことを検知し、この検知信号により相対位置を測定
可能範囲内へ戻すようにしたので、変位検出素子の相対
位置が測定範囲外にあっても測定可能範囲内に確実に自
動復帰させることができるという効果がある。
したことを検知し、この検知信号により相対位置を測定
可能範囲内へ戻すようにしたので、変位検出素子の相対
位置が測定範囲外にあっても測定可能範囲内に確実に自
動復帰させることができるという効果がある。
第１図は本発明による微小変位測定装置の全体の構成図
、第２図は本実施例における差動トランス部分の動作説
明図、第３図は変位検出用差動トランスの出力特性図で
ある。 １：試験片 ２：変位検出体 ３：支持部材 ４：差りＪｌ−ランス６．７：近
接スイッチ ［０：送りねじ１１：サーボモータ １４
：比較回路 １６：位置設定器 １７：電圧−周波数変換回路 １８：極性判定回路 １９．２０：切換回路２１：サー
ボアンプ ２２：発振器２３：切換制御回路 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士 永 井 冬 紀 第２図 第３図
、第２図は本実施例における差動トランス部分の動作説
明図、第３図は変位検出用差動トランスの出力特性図で
ある。 １：試験片 ２：変位検出体 ３：支持部材 ４：差りＪｌ−ランス６．７：近
接スイッチ ［０：送りねじ１１：サーボモータ １４
：比較回路 １６：位置設定器 １７：電圧−周波数変換回路 １８：極性判定回路 １９．２０：切換回路２１：サー
ボアンプ ２２：発振器２３：切換制御回路 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士 永 井 冬 紀 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）少なくとも測定対象の変位に追動する第１の変位検
出素子が第２の変位検出素子に対して相対変位して測定
対象の変位量に応じた検出信号を出力する変位計と、前
記第２の変位検出素子を第１の変位検出素子に対して相
対移動させる駆動手段と、前記両変位検出素子の相対位
置を測定可能範囲内で任意に設定する位置設定手段と、
前記駆動手段により相対移動される前記変位計の出力を
モニタしつつ前記両変位検出素子間の相対位置を前記位
置設定手段により設定された目標値まで制御する制御手
段とを具備することを特徴とする微小変位測定装置。 ２）少なくとも測定対象の変位に追動する第１の変位検
出素子が第２の変位検出素子に対して相対変位して測定
対象の変位量に応じた検出信号を出力する変位計と、前
記第２の変位検出素子を第１の変位検出素子に対して相
対移動させる駆動手段と、前記両変位検出素子の相対位
置を測定可能範囲内で任意に設定する位置設定手段と、
前記両変位検出素子間の相対位置が前記測定可能範囲か
ら逸脱したときに検知信号を出力する検知手段と、この
検知信号により前記駆動手段を制御して両変位検出素子
間の相対変位を測定可能範囲に戻し前記検知信号の消滅
後は前記変位計の出力をモニタしつつ前記両変位検出素
子間の相対位置を前記位置設定手段により設定された目
標値まで制御する制御手段とを具備することを特徴とす
る微小変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4687089A JP2643419B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 微小変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4687089A JP2643419B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 微小変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227601A true JPH02227601A (ja) | 1990-09-10 |
| JP2643419B2 JP2643419B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=12759382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4687089A Expired - Fee Related JP2643419B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 微小変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643419B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001133237A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Techno Togo:Kk | フィードバック式変位測定装置 |
| CN112504104A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-16 | 苏州纳芯微电子股份有限公司 | 基于电感原理的位置传感电路及传感器和位置测量方法 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4687089A patent/JP2643419B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001133237A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Techno Togo:Kk | フィードバック式変位測定装置 |
| CN112504104A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-16 | 苏州纳芯微电子股份有限公司 | 基于电感原理的位置传感电路及传感器和位置测量方法 |
| CN112504104B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-09-09 | 苏州纳芯微电子股份有限公司 | 基于电感原理的位置传感电路及传感器和位置测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2643419B2 (ja) | 1997-08-20 |
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|---|---|---|---|
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