JPH037765Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH037765Y2 JPH037765Y2 JP1983068591U JP6859183U JPH037765Y2 JP H037765 Y2 JPH037765 Y2 JP H037765Y2 JP 1983068591 U JP1983068591 U JP 1983068591U JP 6859183 U JP6859183 U JP 6859183U JP H037765 Y2 JPH037765 Y2 JP H037765Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- phase
- primary
- signal
- excited
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
技術分野
この考案は、可変磁気抵抗方式による位相シフ
ト型直線位置検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Technical Field This invention relates to a phase shift type linear position detection device using a variable magnetic resistance method.
従来技術
位相シフト型の直線位置検出装置は、直線変位
方向に所定の位置でずらして配設された複数の1
次コイルと、この1次コイルに対応して設けられ
た2次コイルと、1次コイル及び2次コイルに対
して相対的に直線変位可能に配された磁性体コア
とを具備しており、1次コイルの各々を位相のず
れた複数の基準交流信号によつて個別に励磁する
ことにより該基準交流信号を磁性体コアの相対的
直線位置に応じて位相シフトした出力信号を2次
コイルに生ぜしめるようにしている。このように
複数の1次コイルを互いに異なる位相の交流信号
で励磁する構成であるため、各コイル間でクロス
トークが起きた場合は励磁信号の位相にくるいが
生じ、その結果、検出精度が低下するという問題
があつた。1次コイルの配設間隔が比較的広い場
合はそのようなクロストークはさほど問題とはな
らないが、検出装置の小型化の要請あるいは設定
場所の制約等によりコイル配設間隔を狭くしなけ
ればならない場合特に問題となる。Prior Art A phase shift type linear position detection device has a plurality of sensors arranged at predetermined positions in a linear displacement direction.
It includes a primary coil, a secondary coil provided corresponding to the primary coil, and a magnetic core disposed so as to be linearly displaceable relative to the primary coil and the secondary coil, By individually exciting each of the primary coils with a plurality of phase-shifted reference AC signals, an output signal obtained by shifting the phase of the reference AC signal according to the relative linear position of the magnetic core is sent to the secondary coil. I'm trying to make it happen. Since the configuration is such that multiple primary coils are excited with alternating current signals of different phases, if crosstalk occurs between the coils, the phase of the excitation signal will be distorted, and as a result, the detection accuracy will be reduced. There was a problem with the decline. If the primary coil spacing is relatively wide, such crosstalk will not be much of a problem, but the coil spacing must be narrowed due to the need to downsize the detection device or restrictions on the installation location. This is especially a problem in cases where
クロストークを防止するために磁気シールドを
行う考えそれ自体は公知であり、例えば、特開昭
58−50418号公報に示されている。そこにおいて
は、多数の永久磁石を目盛状に並べた磁気スケー
ルの相対的変位に応じて検出ヘツドが永久磁石の
目盛を感知してパルス出力を生じ、これをカウン
トすることにより位置データを得る。その際に、
基準点発磁体を所定目盛位置に対応して設け、こ
の基準点発磁体の磁気に感知するための基準点検
出ヘツドを別途設け、かつクロストークの防止の
ために、スケール検出ヘツドと基準点検出ヘツド
とを別々に磁気シールドするようにしている。 The idea of magnetic shielding to prevent crosstalk is well known, for example,
No. 58-50418. In this system, a detection head senses the scale of a permanent magnet according to the relative displacement of a magnetic scale in which a large number of permanent magnets are arranged in a scale, generates a pulse output, and obtains position data by counting the pulse output. At that time,
A reference point magnet is provided corresponding to a predetermined scale position, and a reference point detection head is separately provided to sense the magnetism of this reference point magnet.In order to prevent crosstalk, a scale detection head and a reference point detection head are installed. The head is magnetically shielded separately.
また、従来知られた位相シフト型直線位置検出
装置としては、特開昭53−106065号公報や特開昭
55−13891号公報などに示されたものがあるが、
それらにおいてはコアは1個しか設けられてい
ず、直線位置検出可能範囲の全域にわたつて1次
コイルを設ける構成であつた。そのため、直線位
置検出可能範囲を拡大するのは困難であつた。 In addition, conventionally known phase shift type linear position detection devices are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-106065 and
There is something shown in Publication No. 55-13891 etc.
In these, only one core was provided, and the primary coil was provided over the entire linear position detectable range. Therefore, it has been difficult to expand the linear position detectable range.
考案の目的
そこでこの考案は、可変磁気抵抗方式による位
相シフト型直線位置検出装置において、直線位置
検出可能範囲を容易に拡大することができるよう
にすると共に、異なる位相の交流信号によつて励
磁されるコイル間においてクロストークが生じる
ことを防止することを目的とする。Purpose of the invention Therefore, this invention makes it possible to easily expand the detectable range of linear position in a phase-shift type linear position detection device using a variable magnetic resistance method, and also enables the linear position detection device to be excited by alternating current signals of different phases. The purpose of this is to prevent crosstalk from occurring between the coils.
考案の概要
この考案に係る位相シフト型直線位置検出装置
は、直線変位方向に関して所定の距離だけ互いに
離隔して配置され、180゜または360゜以外の所定の
位相差を持つ所定の位相差(360/d度)を持つ
基準交流信号によつて個別に励磁される少なくと
も2個の1次コイルと、この1次コイルに対応し
て設けられた2次コイルと、前記1次コイル及び
2次コイルに対して相対的に直線変位可能に配さ
れ、かつ直線変位方向に所定のピツチで複数配列
された磁気抵抗変化を生ぜしめる部材を有するコ
ア部とを具備し、前記各1次コイルの配置の離隔
距離を、各1次コイルの励磁交流信号の前記位相
差(360/d度)と前記コア部における前記部材
の配列の1ピツチの距離Pに基いて、P×{n±
(1/d)}(但し、nは任意の整数)に設定し、
これにより前記基準交流信号を前記コイルに対す
る前記コア部の直線位置に応じて位相シフトした
出力信号を前記2次コイルに生ぜしめるようにす
ると共に、各1次コイルとそれに対応する2次コ
イルとから成るコイルグループを磁性体によつて
夫々被覆し、位相の異なる1次交流信号によつて
励磁されるコイルグループ間では該磁性体被覆に
よつて相互に磁気遮蔽が成されるようにしたこと
を特徴とするものである。Summary of the invention A phase shift type linear position detection device according to the invention is arranged at a predetermined distance from each other in the direction of linear displacement, and has a predetermined phase difference other than 180° or 360°. at least two primary coils that are individually excited by a reference AC signal with /d degrees), a secondary coil provided corresponding to the primary coil, and the primary coil and the secondary coil. and a core portion having a plurality of members that cause a change in magnetic resistance arranged at predetermined pitches in the direction of linear displacement, the core portion being disposed so as to be linearly displaceable relative to the primary coil. The separation distance is calculated as P×{n±
(1/d)} (where n is any integer),
As a result, an output signal whose phase is shifted from the reference AC signal according to the linear position of the core portion with respect to the coil is generated in the secondary coil, and from each primary coil and its corresponding secondary coil. Each coil group is coated with a magnetic material, and the magnetic material coating provides mutual magnetic shielding between the coil groups excited by primary alternating current signals having different phases. This is a characteristic feature.
基準交流信号の位相差を360/d度とすると、
各1次コイルの配置は、このdに応じてP×{n
±(1/d)}なる条件を満たすよう決定する。こ
れにより、直線位置に応じて位相シフトされた出
力信号を得ることができる。例えば、基準交流信
号が正弦波と余弦波であり、その位相差が90度で
あれば、d=4であり、コイル配置間隔はP×
{n±(1/4)}なる条件を満たすよう決定する。 If the phase difference of the reference AC signal is 360/d degree, then
The arrangement of each primary coil is determined by P×{n
±(1/d)}. Thereby, it is possible to obtain an output signal whose phase is shifted according to the linear position. For example, if the reference AC signal is a sine wave and a cosine wave, and the phase difference between them is 90 degrees, d=4, and the coil arrangement interval is P×
It is determined to satisfy the condition {n±(1/4)}.
このようにコイル配置を選定し、コア部では、
磁気抵抗変化を生ぜしめる部材を所定のピツチで
複数配列することにより、直線変位量P毎に周期
的な位相変化が繰返し生じ、複数ピツチPにわた
つて直線位置検出を行うことができる。コイル構
成は何ら変更することなく、コア部における磁気
抵抗変化を生ぜしめる部材の配列数を任意に変更
することにより、直線位置検出可能範囲を簡単に
拡大することができる。 By selecting the coil arrangement in this way, in the core part,
By arranging a plurality of members that cause magnetic resistance changes at predetermined pitches, periodic phase changes occur repeatedly for each linear displacement amount P, and linear position detection can be performed over a plurality of pitches P. The linear position detectable range can be easily expanded by arbitrarily changing the arrangement number of members that cause magnetic resistance changes in the core portion without changing the coil configuration.
このように異なる位相の複数交流信号で励磁す
る場合、特にクロストークの影響が大きな問題と
なるが、位相の異なる1次交流信号によつて励磁
されるコイルグループ間では磁性体被覆によつて
相互に磁気遮蔽が成されるようにしたため、この
問題を解決することができる。 When excitation is performed using multiple AC signals with different phases, the effect of crosstalk becomes a particularly big problem. This problem can be solved by providing magnetic shielding.
実施例
以下添付図面に示された実施例に基づきこの考
案を詳細に説明しよう。Embodiments This invention will be described in detail below based on embodiments shown in the accompanying drawings.
第1図において、検出器20は、所定の配置で
相対的に固定された1次コイル及び2次コイル
と、これらのコイル内に相対的に直線移動可能に
挿入されたコア部3とを含んでいる。コア部3
は、直線変位方向に所定間隔で配された複数個の
磁性体コア3aと、その間に介在する非磁性体ス
ペーサ3bとから成る。一例として、コア3aは
ほぼ「P/2」の長さの円筒形状であり、スペーサ
3bの長さもほぼ「P/2」である。 In FIG. 1, the detector 20 includes a primary coil and a secondary coil that are relatively fixed in a predetermined arrangement, and a core section 3 that is inserted into these coils so as to be relatively linearly movable. I'm here. Core part 3
consists of a plurality of magnetic cores 3a arranged at predetermined intervals in the linear displacement direction and non-magnetic spacers 3b interposed therebetween. As an example, the core 3a has a cylindrical shape with a length of approximately "P/2", and the length of the spacer 3b also has a length of approximately "P/2".
この実施例において、コイルは4つの相で動作
するように設けられている。これらの相を適宜上
A,B,C,Dなる符号を用いて区別する。コイ
ルに対するコア3aの相対的位置に応じて各相A
〜Dに生じる磁気抵抗が90度づつずれるようにな
つており、例えばA相をコサイン相とすると、B
相はサイン相、C相はマイナスコサイン相、D相
はマイナスサイン相となるように、各コイルの配
置及びコア3aの寸法形状が決定されている。磁
気抵抗変化が互いに逆相であるA相とC相のコイ
ルグループは共通の1次交流信号によつて励磁さ
れ、同じく逆相の磁気抵抗変化を示すB相とD相
のコイルグループも共通の1次交流信号によつて
励磁され、A,C相のコイルグループとB,D相
のコイルグループの1次交流信号の間にはそれら
の磁気抵抗の位相ずれ90度に対応する電気的位相
ずれが存在するようにする。例えばA,C相のコ
イルグループは正弦信号によつて励磁し、B,D
相のコイルグループは余弦信号によつて励磁す
る。 In this embodiment, the coils are arranged to operate in four phases. These phases are distinguished using symbols A, B, C, and D as appropriate. Each phase A depends on the relative position of the core 3a with respect to the coil.
~The magnetic resistance generated at D is shifted by 90 degrees. For example, if phase A is a cosine phase, then B
The arrangement of each coil and the size and shape of the core 3a are determined so that the phase is a sine phase, the C phase is a minus cosine phase, and the D phase is a minus sine phase. The A-phase and C-phase coil groups, whose magnetic resistance changes are in opposite phases, are excited by a common primary AC signal, and the B-phase and D-phase coil groups, whose magnetic resistance changes are also in opposite phases, are excited by a common primary AC signal. Excited by a primary AC signal, there is an electrical phase shift between the primary AC signals of the A and C phase coil groups and the B and D phase coil group corresponding to a 90 degree phase shift of their magnetic resistances. exist. For example, the A and C phase coil groups are excited by a sine signal, and the B and D phase coil groups are excited by a sine signal.
The phase coil groups are energized by cosine signals.
第1図の例では、各相A〜Dの1次コイル1A
〜1Dと2次コイル2A〜2Dは対応するもの同
士が同じ位置に巻かれており、個々のコイルのコ
イル長はほぼ「P/2」である。そして、A相とC
相のコイル1A,2A,1C,2Cが隣合つて設
けられており、B相とD相のコイル1B,2B,
1D,2Dも隣合つて設けられており、A,C相
のコイルグループとB,D相のコイルグループの
間隔が「P(n±1/4)」(nは任意の自然数)とな
つている。 In the example shown in Fig. 1, the primary coil 1A of each phase A to D is
~1D and the secondary coils 2A~2D are wound in the same position, and the coil length of each coil is approximately "P/2". The A-phase and C-phase coils 1A, 2A, 1C, and 2C are installed next to each other, and the B-phase and D-phase coils 1B, 2B, and 2C are installed next to each other.
1D and 2D are also provided next to each other, and the interval between the A and C phase coil groups and the B and D phase coil groups is "P(n±1/4)" (n is any natural number). There is.
共通の1次信号(例えば正弦波)によつて励磁
されるA,C相のコイルグループの周囲には磁性
体4が被覆されている。同様にB,D相のコイル
グループの周囲には別の磁性体5が被覆されてい
る。その結果、A,C相のコイルグループとB,
D相のコイルグループが夫々磁気遮蔽され、両者
間のクロストークを防止することができる。従つ
て、両コイルグループの間隔「P(n±1/4)」を
最小値にすることができる(n=1とし、Pを必
要に応じていくらでも小さくできる)。 A magnetic material 4 is coated around the A and C phase coil groups that are excited by a common primary signal (for example, a sine wave). Similarly, another magnetic material 5 is coated around the B and D phase coil groups. As a result, the coil groups of A and C phases and B,
The D-phase coil groups are each magnetically shielded, and crosstalk between them can be prevented. Therefore, the interval "P(n±1/4)" between both coil groups can be set to the minimum value (n=1, and P can be made as small as necessary).
第2図に示す実施例は、コア部30が丸棒31
に外嵌したリング状の磁性体コア30aとスペー
サ30bとから成る点が第1図とは異なり、他は
第1図と同様である。 In the embodiment shown in FIG. 2, the core portion 30 is a round bar 31.
It differs from FIG. 1 in that it consists of a ring-shaped magnetic core 30a and a spacer 30b that are fitted onto the outside, but otherwise is the same as FIG. 1.
第3図に示す実施例では、コア部32が、円錐
形もしくは円錐台形の複数のテーパ部32a,3
2b…を相対的直線変化方向に沿つて交互に逆向
きに一定ピツチPで形成して成るものである。一
定長P/2にわたつて断面積が漸減する第1の磁性
体テーパ部32aと、それに引き続いて一定長
P/2にわたつて断面積が漸増する第2の磁性体テ
ーパ部32bとが一組になつて、変位量Pの範囲
で1周期分の三角関数形の磁気抵抗変化をもたら
すのに寄与する。各相A〜Dの1次コイル1A〜
1D、2次コイル2A〜2Dは、A,B,C,D
の順で「P/4」の間隔で設けられている。そして、
各相毎のコイルグループが磁性体6,7,8,9
によつて夫々被覆されている。 In the embodiment shown in FIG. 3, the core portion 32 has a plurality of conical or truncated conical tapered portions 32a,
2b... are formed alternately in opposite directions at a constant pitch P along the relative linear change direction. A first magnetic taper portion 32a whose cross-sectional area gradually decreases over a constant length P/2 and a second magnetic taper portion 32b whose cross-sectional area gradually increases over a constant length P/2 are aligned. As a group, they contribute to bringing about one cycle of trigonometric function-shaped magnetoresistance change within the displacement amount P range. Primary coil 1A for each phase A to D
1D, secondary coils 2A to 2D are A, B, C, D
They are provided at intervals of "P/4" in this order. Then, the coil groups for each phase are magnetic materials 6, 7, 8, 9.
They are each coated with
第4図に示す実施例は、コア部3は第1図と同
様であるが、コイル構成が若干異なる。つまり、
A相とC相で共通の1次コイル1ACを使用し、
B相とD相で共通の1次コイル1BDを使用す
る。A,C相のコイルグループでは、2次コイル
2A、1次コイル1AC、2次コイル2Cの順で
並んでおりその全長がほぼ「P」である。B,D
相のコイルグループも同様であり、両グループ間
の配設間隔は「P(n±1/4)」である。そして、
A,C相のコイルグループは磁性体10によつて
被覆され、B,D相のコイルグループは磁性体1
1によつて被覆されている。 In the embodiment shown in FIG. 4, the core portion 3 is the same as that in FIG. 1, but the coil configuration is slightly different. In other words,
A common primary coil 1AC is used for A phase and C phase,
A common primary coil 1BD is used for B phase and D phase. In the A and C phase coil groups, the secondary coil 2A, the primary coil 1AC, and the secondary coil 2C are arranged in this order, and their total length is approximately "P". B,D
The same applies to the phase coil groups, and the arrangement interval between both groups is "P(n±1/4)". The A and C phase coil groups are covered with a magnetic material 10, and the B and D phase coil groups are covered with a magnetic material 1.
1.
第1図乃至第3図における1次コイル1A〜1
D及び2次コイル2A〜2Dの結線形式は第5図
または第6図のようにする。第5図は、A相とC
相の1次コイル1A及び1Cを正弦信号sinωtに
よつて互いに逆相で励磁し、2次コイル2A及び
2Cの出力を同相で加算するようにした結線形式
を示すものである。B相とD相も上述と同様に、
1次コイル1B,1Dを余弦信号cosωtで逆相励
磁し、2次コイル2B,2Dの出力を同相加算す
る。一方、第6図の結線形式では、A相とC相の
1次コイル1A,1Cを正弦信号sinωtによつて
同相で励磁し、2次コイル2A,2Cを逆相接続
する。また、B相とD相の1次コイル1B,1D
を余弦信号cosωtによつて同相で励磁し、2次コ
イル2B,2Dを逆相接続する。 Primary coils 1A to 1 in Figures 1 to 3
D and the secondary coils 2A to 2D are connected as shown in FIG. 5 or 6. Figure 5 shows A phase and C phase.
This shows a wiring configuration in which the primary coils 1A and 1C of the phase are excited in opposite phases to each other by a sine signal sinωt, and the outputs of the secondary coils 2A and 2C are added in the same phase. B phase and D phase are also similar to the above,
The primary coils 1B and 1D are excited in opposite phases with the cosine signal cosωt, and the outputs of the secondary coils 2B and 2D are added in phase. On the other hand, in the connection format shown in FIG. 6, the A-phase and C-phase primary coils 1A, 1C are excited in the same phase by the sine signal sinωt, and the secondary coils 2A, 2C are connected in opposite phases. In addition, the primary coils 1B and 1D of B phase and D phase
are excited in the same phase by a cosine signal cosωt, and the secondary coils 2B and 2D are connected in opposite phases.
第4図におけるコイル結線形式は第7図のよう
にする。すなわち、A相及びC相の1次コイル1
ACを正弦信号sinωtで励磁し、2次コイル2A,
2Cを逆相接続する。また、B相及びD相の1次
コイル1BDを余弦信号cosωtで励磁し、2次コ
イル2B,2Dを逆相接続する。 The coil connection format in FIG. 4 is as shown in FIG. 7. That is, the primary coil 1 of A phase and C phase
Excite AC with sine signal sinωt, secondary coil 2A,
Connect 2C in reverse phase. Further, the B-phase and D-phase primary coils 1BD are excited by the cosine signal cosωt, and the secondary coils 2B and 2D are connected in opposite phases.
第5図乃至第7図の結線形式は要するに次のよ
うに表現できる。すなわち、リラクタンス変化が
180度ずれた2つの相(AとCあるいはBとD)
を互いに逆相で動作させ、かつ、リラクタンス変
化が90度ずれた2つの対(AとCの対とBとDの
対)の一方を正弦信号sinωtによつて励磁し、他
方を余弦信号cosωtによつて励磁する。A,C相
の対とB,D相の対の2次コイル出力を加算した
ものが検出器20の出力信号Yとなる。この出力
信号Yは、コア部3,30,32の直線位置に応
じた位相角φだけ基準交流信号(sinωtまたは
cosωt)を位相シフトしたものとなる。その理由
は、各相A〜Dのリラクタンスが90度づつずれて
おり、かつ一方の対(A,C)と他方の対(B,
D)の励磁信号の電気的位相が90度ずれているた
めである。この点を略式で示すと次の通りであ
る。 In short, the wiring formats shown in FIGS. 5 to 7 can be expressed as follows. In other words, the reluctance change
Two phases shifted by 180 degrees (A and C or B and D)
are operated in opposite phases to each other, and one of two pairs (a pair of A and C and a pair of B and D) whose reluctance changes are shifted by 90 degrees is excited by a sine signal sinωt, and the other is excited by a cosine signal cosωt. It is excited by The output signal Y of the detector 20 is obtained by adding the secondary coil outputs of the A and C phase pair and the B and D phase pair. This output signal Y is converted into a reference AC signal (sinωt or
cosωt) with a phase shift. The reason for this is that the reluctances of each phase A to D are shifted by 90 degrees, and one pair (A, C) and the other pair (B,
This is because the electrical phase of the excitation signal in D) is shifted by 90 degrees. This point can be expressed briefly as follows.
すなわち、コア部3,30,32の直線位置に
対応する位相をφとすると、直線位置に応じたリ
ラクタンス変化の関数は、A相がcosφ、B相が
sinφ、C相が−cosφ、D相が−sinφなる略式で
示すことができる。A相とC相を正弦信号sinωt
によつて互いに逆相で動作させ、かつB相とD相
を余弦信号cosωtによつて互いに逆相で動作さ
せ、その結果生じた2次コイル出力を加算的に合
成するので、出力信号Yは次のような略式で実質
的に表現することができる。 In other words, if the phase corresponding to the linear position of the core parts 3, 30, 32 is φ, the function of reluctance change according to the linear position is cosφ for phase A and cosφ for phase B.
sinφ, the C phase is −cosφ, and the D phase is −sinφ. The A phase and C phase are sinusoidal signals sinωt
The output signal Y is It can be substantially expressed in the following shorthand form.
Y=sinωt cosφ−(−sinωt cosφ)
+cosωt sinφ−(−cosωt sinφ)
=2sinωt cosφ+2cosωt sinφ
=2sin(ωt+φ)
上記式で便宜的に「2」と示された係数を諸種
の条件に応じて定まる定数Kで置換えると、
Y=Ksin(ωt+φ)
と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相
φはコア部の直線位置lに所定の比例係数(また
は関数)に従つて比例しているので、出力信号Y
における基準信号sinωt(またはcosωt)からの位
相ずれφを測定することにより直線位置lを検出
することができる。ただし、位相ずれ量φが全角
2πのとき、直線位置lは前述の距離P(コアの1
ピツチ長)に相当する。Y=sinωt cosφ−(−sinωt cosφ) +cosωt sinφ−(−cosωt sinφ) =2sinωt cosφ+2cosωt sinφ =2sin(ωt+φ) The coefficient indicated as “2” in the above formula for convenience is a constant determined according to various conditions. When replaced by K, it can be expressed as Y=Ksin(ωt+φ). Here, since the phase φ of the reluctance change is proportional to the linear position l of the core according to a predetermined proportionality coefficient (or function), the output signal Y
The linear position l can be detected by measuring the phase shift φ from the reference signal sinωt (or cosωt) at . However, the phase shift amount φ is full-width
2π, the linear position l is the aforementioned distance P (1 of the core
Pitch length).
検出器20の出力信号Yと基準交流信号sinωt
(またはcosωt)との位相ずれφを求めるための
手段は適宜に構成できる。第8図は位相ずれφを
デイジタル量で求めるようにした回路例を示すも
のである。特に図示しないが、積分回路を用いて
基準交流信号sinωtと出力信号Y=Ksin(ωt+φ)
との0位相の時間差分を求めることにより、位相
ずれφをアナログ量で求めることもできる。 Output signal Y of the detector 20 and reference AC signal sinωt
(or cosωt) can be constructed as appropriate. FIG. 8 shows an example of a circuit in which the phase shift φ is determined as a digital quantity. Although not particularly shown, the reference AC signal sinωt and the output signal Y=Ksin(ωt+φ) are generated using an integrating circuit.
The phase shift φ can also be determined as an analog quantity by determining the time difference between the zero phase and the zero phase time difference.
第8図において、発振部29は基準の正弦信号
sinωtと余弦信号cosωtを発生する回路、位相差
検出回路37は上記位相ずれφを測定するための
回路である。クロツク発振器33から発振された
クロツクパルスCPがカウンタ27でカウントさ
れる。カウンタ27は例えばモジユロMであり、
そのカウント値がレジスタ28に与えられる。カ
ウンタ27の4/M分周出力からは、クロツクパル
スCPを4/M周したパルスPcが取り出され、1/2分
周用のフリツプフロツプ34のC入力に与えられ
る。このフリツプフロツプ34のQ出力から出た
パルスPbがフリツプフロツプ35に加わり、
出力から出たパルスPaがフリツプフロツプ36
に加わり、これら35及び36の出力がローパス
フイルタ21,22及び増幅器23,24を経由
して、余弦信号cosωtと正弦信号sinωtが得られ
る。カウンタ27におけるMカウントがこれら基
準信号cosωt、sinωtの2πラジアン分の位相角に
相当する。すなわち、カウンタ27の1カウント
値は2π/Mラジアンの位相角を示している。 In FIG. 8, the oscillation unit 29 is a reference sine signal.
A circuit for generating sinωt and a cosine signal cosωt, and a phase difference detection circuit 37, is a circuit for measuring the phase shift φ. A counter 27 counts clock pulses CP generated by a clock oscillator 33. The counter 27 is, for example, Modulo M,
The count value is given to register 28. From the 4/M frequency-divided output of the counter 27, a pulse P c obtained by 4/M cycles of the clock pulse CP is taken out and applied to the C input of a flip-flop 34 for 1/2 frequency division. The pulse P b output from the Q output of this flip-flop 34 is applied to the flip-flop 35,
The pulse P a output from the flip-flop 36
The outputs of these 35 and 36 pass through the low-pass filters 21 and 22 and the amplifiers 23 and 24 to obtain a cosine signal cosωt and a sine signal sinωt. The M count in the counter 27 corresponds to the phase angle of 2π radians of these reference signals cosωt and sinωt. That is, one count value of the counter 27 indicates a phase angle of 2π/M radians.
検出器20の出力信号Mは増幅器25を介して
コンパレータ26に加わり、該信号Yの正・負極
性に応じた方形波信号が該コンパレータ26から
出力される。このコンパレータ26の出力信号の
立上りに応答して立上り検出回路28からパルス
Tsが出力され、このパルスTsに応じてカウンタ
27のカウント値をレジスタ28にロードする。
その結果、位相ずれφに応じたデイジタル値D〓
がレジスタ28に取り込まれる。 The output signal M of the detector 20 is applied to a comparator 26 via an amplifier 25, and a square wave signal corresponding to the positive or negative polarity of the signal Y is output from the comparator 26. In response to the rise of the output signal of the comparator 26, a pulse is sent from the rise detection circuit 28.
T s is output, and the count value of the counter 27 is loaded into the register 28 in response to this pulse T s .
As a result, the digital value D〓 according to the phase shift φ
is taken into the register 28.
考案の効果
以上の通りこの考案によれば、1ピツチPに相
当する変位範囲で360゜にわたる完全な位相変化を
得ることができ、しかも、単にコア部における磁
気抵抗変化を生ぜしめる部材の数を増加するだけ
で、そのような360゜の位相変化が無限長の測定範
囲にわたつて何サイクルも連続して生ぜしめられ
るようにすることができる、という優れた効果を
奏する。同時に、各コイルグループの周囲を磁性
体によつて被覆したので、異なる位相の交流信号
によつて励磁されるコイルグループ間におけるク
ロストークが防止され、検出精度が向上すると共
に、各コイルグループの配設間隔を狭くすること
ができ、装置全体を小型化する場合に有利であ
る。Effects of the invention As described above, according to this invention, it is possible to obtain a complete phase change over 360° within a displacement range corresponding to one pitch P, and moreover, it is possible to obtain a complete phase change over a range of 360° by simply reducing the number of members that cause a change in magnetic resistance in the core. This simple increase has the advantageous effect of allowing such a 360° phase change to occur continuously for many cycles over an infinitely long measuring range. At the same time, since the periphery of each coil group is coated with a magnetic material, crosstalk between coil groups excited by AC signals of different phases is prevented, which improves detection accuracy and improves the arrangement of each coil group. The installation interval can be narrowed, which is advantageous when downsizing the entire device.
第1図乃至第4図はこの考案に係る位相シフト
型直線位置検出装置の実施例を夫々示す軸方向断
面図、第5図乃至第7図は上記各実施例における
コイル結線形式を夫々示す回路図、第8図は1次
コイルに基準交流信号を与える回路及び2次コイ
ル出力信号の位相ずれを測定する回路の一例を示
す電気的ブロツク図、である。
20……検出器、1A〜1D,1AC,1BD
……1次コイル、2A〜2D……2次コイル、
3,30,32……コア部、3a,30a……磁
性体コア、3b,30b……非磁性体スペーサ、
31……丸棒、4〜11……各コイルグループを
被覆した磁性体。
1 to 4 are axial sectional views showing embodiments of the phase shift type linear position detection device according to the invention, and FIGS. 5 to 7 are circuit diagrams showing coil connection types in each of the above embodiments. 8 are electrical block diagrams showing an example of a circuit for supplying a reference AC signal to a primary coil and a circuit for measuring a phase shift of a secondary coil output signal. 20...Detector, 1A to 1D, 1AC, 1BD
...Primary coil, 2A~2D...Secondary coil,
3, 30, 32...Core part, 3a, 30a...Magnetic core, 3b, 30b...Nonmagnetic spacer,
31...Round bar, 4-11...Magnetic material covering each coil group.
Claims (1)
隔して配置され、180゜または360゜以外の所定の位
相差を持つ所定の位相差(360/d度)を持つ基
準交流信号によつて個別に励磁される少なくとも
2個の1次コイルと、 この1次コイルに対応して設けられた2次コイ
ルと、 前記1次コイル及び2次コイルに対して相対的
に直線変位可能に配され、かつ直線変位方向に所
定のピツチで複数配列された磁気抵抗変化を生ぜ
しめる部材を有するコア部とを具備し、 前記各1次コイルの配置の離隔距離を、各1次
コイルの励磁交流信号の前記位相差(360/d度)
と前記コア部における前記部材の配列の1ピツチ
の距離Pに基いて、P×{n±(1/d)}(但し、
nは任意の整数)に設定し、これにより前記基準
交流信号を前記コイルに対する前記コア部の直線
位置に応じて位相シフトした出力信号を前記2次
コイルに生ぜしめるようにすると共に、 各1次コイルとそれに対応する2次コイルとか
ら成るコイルグループを磁性体によつて夫々被覆
し、位相の異なる1次交流信号によつて励磁され
るコイルグループ間では該磁性体被覆によつて相
互に磁気遮蔽が成されるようにしたことを特徴と
する位相シフト型直線位置検出装置。[Claims for Utility Model Registration] Reference alternating currents having a predetermined phase difference (360/d degree) that are arranged apart from each other by a predetermined distance in the direction of linear displacement and have a predetermined phase difference other than 180° or 360°. at least two primary coils individually excited by a signal; a secondary coil provided corresponding to the primary coil; and a linear displacement relative to the primary coil and the secondary coil. a core portion having a member that causes a change in magnetic resistance and arranged in plurality at a predetermined pitch in a linear displacement direction, and the separation distance between the arrangement of each of the primary coils is determined by the distance between each primary coil. The phase difference (360/d degree) of the excitation AC signal of
Based on the distance P of one pitch of the arrangement of the members in the core part, P×{n±(1/d)} (however,
n is an arbitrary integer), thereby causing the secondary coil to generate an output signal whose phase is shifted from the reference AC signal according to the linear position of the core portion with respect to the coil, and Each coil group consisting of a coil and its corresponding secondary coil is coated with a magnetic material, and the coil groups excited by primary alternating current signals of different phases are mutually magnetically generated by the magnetic material coating. A phase shift type linear position detection device characterized in that shielding is achieved.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6859183U JPS59175105U (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Phase shift type linear position detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6859183U JPS59175105U (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Phase shift type linear position detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175105U JPS59175105U (en) | 1984-11-22 |
| JPH037765Y2 true JPH037765Y2 (en) | 1991-02-26 |
Family
ID=30198763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6859183U Granted JPS59175105U (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Phase shift type linear position detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175105U (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69304244T2 (en) | 1992-05-12 | 1997-04-10 | Kabushiki Kaisha SG, Kokubunji, Tokio/Tokyo | Spot welding machine |
| GB2356049B (en) * | 1999-11-04 | 2004-04-28 | Elliott Ind Ltd | Improvements in or relating to position detectors |
| JP4591694B2 (en) * | 2005-07-01 | 2010-12-01 | 村田機械株式会社 | Mobile system |
| JP5600636B2 (en) * | 2011-04-11 | 2014-10-01 | 株式会社東海理化電機製作所 | Position detection device |
| JP7391591B2 (en) * | 2019-10-03 | 2023-12-05 | 三木 篤子 | position detection device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850418A (en) * | 1981-09-21 | 1983-03-24 | Sony Magnescale Inc | Magnetic scale device |
-
1983
- 1983-05-10 JP JP6859183U patent/JPS59175105U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59175105U (en) | 1984-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2554465B2 (en) | Absolute position detection device | |
| US4717874A (en) | Reluctance type linear position detection device | |
| JPH0626884A (en) | Position detection device | |
| US9587963B2 (en) | Brushless linear rotary transformer | |
| JPS63271112A (en) | Position detecting device | |
| JPH0226003Y2 (en) | ||
| JPS61137001A (en) | Apparatus for detecting position of piston rod of hydraulic cylinder | |
| JPH0125286Y2 (en) | ||
| JPH10206104A (en) | Position detecting apparatus | |
| WO2002048653A1 (en) | Absolute sensor | |
| JPH0226002Y2 (en) | ||
| JPH0374326B2 (en) | ||
| JPH0249364Y2 (en) | ||
| JPS60170702A (en) | Linear position detector and manufacture of rod part of detector | |
| JP3030651B2 (en) | Linear position detector | |
| JPH0580603B2 (en) | ||
| JPH0226004Y2 (en) | ||
| JP3592835B2 (en) | Linear position detector | |
| JPH0446362B2 (en) | ||
| JPH0345139Y2 (en) | ||
| JP4211278B2 (en) | Encoder | |
| JPH0526603A (en) | Manufacture of rod section for linear position detecting device | |
| JPH0323526Y2 (en) | ||
| CN114864271B (en) | A coil winding method for a rotary transformer | |
| US3222660A (en) | Magnetic position encoder |