JPH0466801A - 位置および温度検出装置 - Google Patents

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 この発明は、たとえば磁気軸受装置のロータの位置の検
出などに使用される位置および温度検出装置に関する。

従来の技術および発明の課題 磁気軸受装置のロータの位置検出装置として、インダク
タンス検出型位置センサのコイルに高周波電流を流した
ときのインダクタンスの変化によりロータの位置を検出
するものか知られている。

ところで、磁気軸受装置においては、ロータ回転中に、
モータの発熱、風損、鉄損などにより軸受装置内が加熱
され、位置センサのゲイン、オフセットの温度変化、ま
たはロータのシャフト長の変化が生じるため、位置の検
出に誤差が生じ、所定の軸受装置の性能が得られないと
いう問題がある。そして、このような温度の影響をなく
すためには、温度センサを付加して、軸受装置内、の温
度を検出し、これにより位置センサの出力を補正する必
要がある。

磁気軸受装置以外でも、対象物の位置を検出する際に温
度による補正を行なう必要のあることが多く、このよう
な場合には、やはり位置センサの他に温度センサを付加
する必要がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、温度センサを
付加せずに温度の検出もてきる位置および温度検出装置
を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による位置および温度検出装置は、センサコイ
ルを有するインダクタンス検出型位置センサ部と、上記
センサ部のコイルに一定のバイアス電流を流す手段と、
上記センサ部のコイルの出力から直流電圧を検出する手
段と、この直流電圧に基づいて温度を算出する手段とを
備えているものである。

作　　　用 インダクタンス検出型位置センサ部のコイルの直流抵抗
は、温度によって変化する。したがって、このコイルに
一定のバイアス電流を流して、コイルの出力から直流電
圧を検出すれば、この直流電圧からコイルの直流抵抗す
なわち温度を算出することができる。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。図面は、位置および温度検出装置の全体構成を概
略的に示している。

検出装置は、センサコイル（１）を有するインダクタン
ス検出型位置センサ部（２）　　コイル（１）を定電流
駆動するための定電流回路（３）、定電流回路（３）に
一定の高周波電圧を入力するための発振器（４）、定電
流回路（３）に一定のバイアス電圧を入力するための直
流電源（５）、コイル（１）の出力から交流分たけ通過
させる高域通過フィルタ（ＨＰＦ）（６）、高域通過フ
ィルタ（６）の出力から位置を算出して出力する位置出
力部（７）、およびコイル（１）の出力から直流分だけ
通過させる低域通過フィルタ（ＬＰＦ）（８）、低域通
過フィルタ（８）の出力から温度を算出して出力する温
度出力部（９）を備えている。

図示は省略したが、コイル（１）は、たとえば磁気軸受
装置のロータなど、対象物に所定の間隙をあけて対向す
るように配置される。

定電流回路（３）は公知のものであり、オペアンプ（１
０）およびトランジスタ（１１）などを備えている。オ
ペアンプ（１０）の反転入力端子に発振器（４）から一
定振幅の高周波電圧か入力するとともに、オペアンプ（
１０）の非反転入力端子に直流電源（５）から一定のバ
イアス電圧か入力し、これにより、一定のバイアス電流
に一定振幅の高周波電流が重なった電流がトランジスタ
（１１）を通ってコイル（１）に流れる。

高域通過フィルタ（６）により、コイル（１）の出力か
らその交流分すなわち高周波電流に対応する高周波電圧
が検出される。コイル（１）に高周波電流を流すと、対
象物の位置によりコイル（１）のインダクタンスが変化
する。コイル（１）に流れる高周波電流の振幅は一定で
あるから、高域通過フィルタ（６）で検出された高周波
電圧はコイル（１）のインダクタンスに対応している。

そして、位置出力部（７）において、この高周波電圧か
らコイル（１）のインダクタンスすなわち位置が算出さ
れる。

低域通過フィルタ（８）により、コイル（１）の出力か
らその直流分すなわちバイアス電流に対応する直流電圧
が検出される。コイル（１）の直流抵抗は、温度によっ
て変化する。コイル（１）に流れるバイアス電流は一定
であるから、低域通過フィルタ（８）で検出された直流
電圧はコイル（１）の直流抵抗に対応している。そして
、温度出力部（９）において、この直流電圧からコイル
（１）の直流抵抗すなわち温度が算出される。

位置出力部（７）および温度出力部（９）の出力は、そ
れぞれ独立して使用することができる。

また、温度出力部（９）の出力により位置出力部（７）
の出力を補正して、温度補正を行なうこともできる。こ
の検出装置を磁気軸受装置に使用する場合、このように
温度補正を行なうことにより、位置の検出精度が向上し
、使用温度範囲が拡大し、軸受装置の剛性が向上するな
ど、種々の効果が奏される。なお、この検出装置は、位
置検出装置として、または温度検出装置として使用する
ことも可能である。

発明の効果 この発明の位置および温度検出装置によれば、上述のよ
うに、温度センサを付加せずに温度の検出も行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示す位置および温度検出装
置のブロック図である。 （１）・・・センサコイル、（２）・・・インダクタン
ス検出型センサ部、（３）・・・定電流回路、（５）・
・・直流電源、（８）・・・低域通過フィルタ、（９）
・・・温度出力部。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. センサコイルを有するインダクタンス検出型位置センサ
   部と、上記センサ部のコイルに一定のバイアス電流を流
   す手段と、上記センサ部のコイルの出力から直流電圧を
   検出する手段と、この直流電圧に基づいて温度を算出す
   る手段とを備えている位置および温度検出装置。