JPH0477841B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0477841B2 JPH0477841B2 JP20354484A JP20354484A JPH0477841B2 JP H0477841 B2 JPH0477841 B2 JP H0477841B2 JP 20354484 A JP20354484 A JP 20354484A JP 20354484 A JP20354484 A JP 20354484A JP H0477841 B2 JPH0477841 B2 JP H0477841B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- dielectric
- cylinder
- detection
- center
- 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
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は機械装置の傾斜角度、ジヨイステイツ
ク等のレバーの傾斜角度を検出する装置に関する
ものである。
ク等のレバーの傾斜角度を検出する装置に関する
ものである。
（従来の技術）
従来の角度検出装置としては、光学的に検出す
るもの、ポテンシヨメータを使用するもの等が提
案され実用に供されている。
るもの、ポテンシヨメータを使用するもの等が提
案され実用に供されている。
（発明が解決しようとする問題点）
光学的に検出するものは構造が複雑になると共
にコストアツプとなり、またデジタル式とすると
分解能が低く、ポテンシヨメータを使用したもの
は、摺動による摩耗を引き起し精度が変動すると
いう問題があつた。本発明はこのような従来の問
題点に鑑みなされたもので、アナログ式に検出し
て分解能が高く、構造簡単な角度検出装置を提案
するものである。
にコストアツプとなり、またデジタル式とすると
分解能が低く、ポテンシヨメータを使用したもの
は、摺動による摩耗を引き起し精度が変動すると
いう問題があつた。本発明はこのような従来の問
題点に鑑みなされたもので、アナログ式に検出し
て分解能が高く、構造簡単な角度検出装置を提案
するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は如上の問題点を解決するために、中心
に配置された中心電極と、該中心電極と端部で一
体化された円筒と、該円筒内面に前記中心電極と
同心円場で２ケに等分割された検出電極と、中心
電極と検出電極との間に封入された少なくとも一
方が液体である誘電率の異なる中心軸に沿つて分
割された２種の誘電体とからなる角度検出装置を
提案するものである。
に配置された中心電極と、該中心電極と端部で一
体化された円筒と、該円筒内面に前記中心電極と
同心円場で２ケに等分割された検出電極と、中心
電極と検出電極との間に封入された少なくとも一
方が液体である誘電率の異なる中心軸に沿つて分
割された２種の誘電体とからなる角度検出装置を
提案するものである。
（作用）
回転中心の電極と検出電極との間に封入された
２種の誘電体の介在領域の変化を検出することに
より傾斜角度を測定する。
２種の誘電体の介在領域の変化を検出することに
より傾斜角度を測定する。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
円筒２の内周面には、２ケに等分割された第１
電極３と第２電極４とが接着等により取付けられ
ている。この円筒２の中心位置には、中心電極１
が配置され、円筒２と検出電極１とは端部におい
て接続されて一体に回転する。第１誘電体Ａは液
体であり、その位置は常に基準線HLで表わされ
るように液体（例えば水、エチルアルコール）
で、第２誘電体Ｂは気体（例えば空気）で常に第
１誘電体Ａの上方に位置している。第１図は定常
状態における角度検出装置で、第１誘電体Ａは第
１検出電極３と、第２誘電体Ｂは第２電極４と接
触している。ここで第３図により円筒コンデンサ
の容量計算を説明する。短径ａと長径ｂとの間に
充填された誘電率εの誘電体のコンデンサの容量
はＣ＝2πε／logb／ａで表わされる。そこで第２
図に示す定常状態の各電極のと中心電極との間の
容量は、第１検出電極容量C1＝１／２（πε1／
logb／ａ＋πε2／logb／ａ）、第２検出電極容量C2
＝１／２（πε1／logb／ａ＋πε2／logb／ａ）で表
わされ、第１検出電極容量C1と第２検出電極容
量C2とは同じである。但しE1は第１誘電体Ａの
誘電率、ε2は第２誘電体の誘電率、ａは中心電極
１の半径、ｂは円筒２の半径である。ここで、円
筒２を回動して第１図の状態（基準線より傾斜線
がθ度傾いている）にした場合には、第１検出電
極３に接する誘電体の状況が、第１誘電体Ａは
（180−θ）度、第２誘電体Ｂはθ度である。逆に
第２検出電極４に接する誘電体の状況は、第１誘
電体Ａはθ度、第２誘電体Ｂは（180−θ）度で
ある。この状態における第１検出電極３と中心電
極１とのコンデンサ容量は、C1＝１／２〔（πε1／
logb／ａ）（θ／180）＋｛（πε2／logb／ａ）（180
−
θ）／（180）｝〕で表わされる。また、第２検出
電極４と中心電極１とのコンデンサ容量は、C2
＝１／２〔｛（πε1／logb／ａ）（180−θ）／
（180）｝＋（πε2／logb／ａ）（θ／180）〕で表わ
さ
れる。このことから円筒２を回動して傾斜角θに
対応した容量を計測して記録しておき、円筒２を
回動した場合のコンデンサ容量から傾斜角θを読
み出して円筒２の傾斜角を特定することが出来
る。ここで、第１誘電体としては誘電率が80.7の
水、25.8のエチルアルコールを用い、第２誘電体
として誘電率が略１の空気を使用することが好ま
しい。尚、第１誘電体は必らず下方に位置して基
準線HLを特定するために液体としたが、円筒２
の振動により表面が波立つて測定が困難になる場
合には、比重が誘電体１より軽い薄いフイルム状
のものを載置して使用しても良い。
電極３と第２電極４とが接着等により取付けられ
ている。この円筒２の中心位置には、中心電極１
が配置され、円筒２と検出電極１とは端部におい
て接続されて一体に回転する。第１誘電体Ａは液
体であり、その位置は常に基準線HLで表わされ
るように液体（例えば水、エチルアルコール）
で、第２誘電体Ｂは気体（例えば空気）で常に第
１誘電体Ａの上方に位置している。第１図は定常
状態における角度検出装置で、第１誘電体Ａは第
１検出電極３と、第２誘電体Ｂは第２電極４と接
触している。ここで第３図により円筒コンデンサ
の容量計算を説明する。短径ａと長径ｂとの間に
充填された誘電率εの誘電体のコンデンサの容量
はＣ＝2πε／logb／ａで表わされる。そこで第２
図に示す定常状態の各電極のと中心電極との間の
容量は、第１検出電極容量C1＝１／２（πε1／
logb／ａ＋πε2／logb／ａ）、第２検出電極容量C2
＝１／２（πε1／logb／ａ＋πε2／logb／ａ）で表
わされ、第１検出電極容量C1と第２検出電極容
量C2とは同じである。但しE1は第１誘電体Ａの
誘電率、ε2は第２誘電体の誘電率、ａは中心電極
１の半径、ｂは円筒２の半径である。ここで、円
筒２を回動して第１図の状態（基準線より傾斜線
がθ度傾いている）にした場合には、第１検出電
極３に接する誘電体の状況が、第１誘電体Ａは
（180−θ）度、第２誘電体Ｂはθ度である。逆に
第２検出電極４に接する誘電体の状況は、第１誘
電体Ａはθ度、第２誘電体Ｂは（180−θ）度で
ある。この状態における第１検出電極３と中心電
極１とのコンデンサ容量は、C1＝１／２〔（πε1／
logb／ａ）（θ／180）＋｛（πε2／logb／ａ）（180
−
θ）／（180）｝〕で表わされる。また、第２検出
電極４と中心電極１とのコンデンサ容量は、C2
＝１／２〔｛（πε1／logb／ａ）（180−θ）／
（180）｝＋（πε2／logb／ａ）（θ／180）〕で表わ
さ
れる。このことから円筒２を回動して傾斜角θに
対応した容量を計測して記録しておき、円筒２を
回動した場合のコンデンサ容量から傾斜角θを読
み出して円筒２の傾斜角を特定することが出来
る。ここで、第１誘電体としては誘電率が80.7の
水、25.8のエチルアルコールを用い、第２誘電体
として誘電率が略１の空気を使用することが好ま
しい。尚、第１誘電体は必らず下方に位置して基
準線HLを特定するために液体としたが、円筒２
の振動により表面が波立つて測定が困難になる場
合には、比重が誘電体１より軽い薄いフイルム状
のものを載置して使用しても良い。
（発明の効果）
本発明は如上のような構成となしたので、構造
が簡単で、安価となり機械的摩耗も無いので非常
に実用的なものである。
が簡単で、安価となり機械的摩耗も無いので非常
に実用的なものである。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は傾斜
した状態説明図、第２図は定常状態説明図、第３
図は円筒コンデンサ容量説明図である。 １…中心電極、２…円筒、３…第１電極、４…
第２電極、Ａ，Ｂ…誘電体。
した状態説明図、第２図は定常状態説明図、第３
図は円筒コンデンサ容量説明図である。 １…中心電極、２…円筒、３…第１電極、４…
第２電極、Ａ，Ｂ…誘電体。
Claims (1)
- １ 中心に配置された中心電極と、該中心電極と
絶縁材を介して端部で一体化された円筒と、該円
筒内面に前記中心電極と同心円上で２ケに等分割
された検出電極と、前記中心電極と検出電極との
間に封入された上方が気体で下方が液体である誘
電率の異なる大地に対して平行な円筒の中心軸に
沿つて分割された２種の誘電体とからなることを
特徴とする角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20354484A JPS6180002A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20354484A JPS6180002A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180002A JPS6180002A (ja) | 1986-04-23 |
| JPH0477841B2 true JPH0477841B2 (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=16475896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20354484A Granted JPS6180002A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180002A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2547440B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1996-10-23 | 株式会社日立製作所 | 磁気ヘッドスライダ浮上量測定装置 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP20354484A patent/JPS6180002A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6180002A (ja) | 1986-04-23 |
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