JPH08219704A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
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- JPH08219704A JPH08219704A JP5967495A JP5967495A JPH08219704A JP H08219704 A JPH08219704 A JP H08219704A JP 5967495 A JP5967495 A JP 5967495A JP 5967495 A JP5967495 A JP 5967495A JP H08219704 A JPH08219704 A JP H08219704A
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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)
Abstract
に関するもので，マイクロプロセッサの制御により，Ｄ
／Ａ変換器でセンサーの一次側に電圧を加えるとともに
その電圧変化に同期して二次電圧のＡ／Ｄ変換を行い，
演算により変位量を求めるものである． 【構 成】 この発明の装置は，変位検出用のセンサー
とセンサーの一次側に電圧を加えるためのＤ／Ａ変換器
と，センサーの二次側の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換器と，これらを制御するマイクロプロセッサより成
る．
Description
変位検出装置に関するものである．
場合，従来は図面１で示すように，電子回路１で一次電
圧としてのサイン波等２を作成し，２をセンサーである
差動変圧器３の一次コイル４に加え，変位量に比例した
二次コイル５の出力電圧を増幅，整流６，位相検波７等
によりＤＣ電圧に変え，フィルター８を通してＡ／Ｄ変
換器９に導き，Ａ／Ｄ変換を行うことで変位量１０を求
めていた．
方法では，２を作成する１や，６，７，８の機能をもつ
回路は部品数が多く故障の確率が高かかったし，回路で
生じる信号の乱れのため測定精度が悪かった．また，常
時動作しているため消費電流が多く，測定する変位量と
センサーの二次電圧とが比例する範囲でしか測定ができ
なかったし，プリント基板上で回路が占める面積が大き
かったり，回路の調整が難しい等の欠点があった．本発
明の目的は，図面２で示す実施例のように，回路を簡略
化した測定精度の高い変位検出装置を提供することにあ
る．そのために，センサー３に一次電圧を加えるＤ／Ａ
変換器１１と出力信号を処理するＡ／Ｄ変換器９をマイ
クロプロセッサ１２による制御信号１３で間欠的に制御
する．
を達成するため図面２で示す実施例のように１２より１
３を出し１１を制御し４に電圧を加え，必要に応じて５
の出力を増幅し，９でデジタル値に変換し，演算１４に
よって精度の高い測定結果１５を得る．
１２により４に加える電圧の変化を正確に制御できるた
め，一定の周期で４に加える電圧を間欠的に変化させつ
つ，１２の制御に従いプログラムされた回数，プログラ
ムされた時間に９でＡ／Ｄ変換を行い，デジタル値を
得，これらのデジタル値を１４にて平滑し，５の出力変
化に比例した値を算出すれば，従来の方法で行われてい
る６に相当する１５を求めることができる．図面３は１
周期の間に縦線の部分で５より出力される信号のＡ／Ｄ
変換を行い，その変換値の算術平均を演算で求める例で
ある．この方法によると， １）５の出力信号を９で直接Ａ／Ｄ変換するため６，
７，８の回路で生じる誤差がなく，測定精度が向上す
る． ２）図面３で示したタイミング図のように，４に加えら
れる電圧変化の単位周期内に行うＡ／Ｄ変換の回数を多
くすれば，１４により測定精度が向上する．一方，５の
出力は１２で制御可能な４に加える電圧の変化より一定
時間遅延して変化するから，何回か１２でタイミングを
制御しつつＡ／Ｄ変換を行って得たデジタル値を，図面
４で示すように，１２を用いて４の変化の位相に対応さ
せ，個別に平滑を行って１４で結果を求めれば，従来の
７に相当する１５を求めることができる． 図面４は４
に加えられる電圧変化の１周期の０から ｔ１ の時刻
までに行ったＡ／Ｄ変換値の算術平均Ａと，その後ｔ２
までに行ったＡ／Ｄ変換値の算術平均Ｂから，シグナル
の平均値Ｃ＝（Ａ＋Ｂ）／２を求め，Ｃ−Ａ，Ｃ−Ｂを
９に加える１３のタイミングよりそれぞれの位相に対応
させ，両者の差をとることで負号も含めて５より出力さ
れる信号の大きさを求める例である．この方法の場合も
５より出力される信号を直接Ａ／Ｄ変換するため，上述
したと同様の理由で測定精度が向上する．本発明で示し
た方法によると１２と１１で４に加える２を制御できる
から，１の特性に適した波形を４に加えられるし，５の
出力信号の振幅が大きいときに合わせて，５の出力を９
でデジタル化するよう１２で時間を選定できるし，４に
加えられる電圧の変化する周期内に行うＡ／Ｄ変換の回
数を多くさえすれば，８等を介さず１４にて精度のよい
１５が得られる効果がある．一方，図面５で示すように
１１を介さず１２でトランジスター等を制御し，短い時
間のみ４に電圧をパルス的に加えて，５の出力をＡ／Ｄ
変換しても９や１２等の装置を構成する部分は応答達度
が速いため，１４により図面３で説明したと同じように
１５が得られる．この例のように回路を間欠的に動作す
るよう１２にて制御すれば，より消費電流の少ない測定
装置が作成できる．図面５の例では，実線で仮想した信
号の出力レベルを示し，４にパルス的に電圧を加える時
刻を黒い縦線で，５の出力をＡ／Ｄ変換する時刻を白い
縦線で示した．なお，センサーの出力が複数であっても
マルチプレクサーを用いて信号を順次Ａ／Ｄ変換すれば
上記の図面２から５で説明したと同様に複数のセンサー
で平行して変位検出ができるし，５の出力を増幅すれば
高感度の検出装置を作成できる．また，本発明によると
Ａ／Ｄ変換の結果を演算で変位量に換算できるため，セ
ンサーから信号として出力される二次電圧が必ずしも変
位量と比例していなくてもよく，従来の方法よりセンサ
ーのダイナミックレンジを広くとれるし，差動変圧器だ
けでなく一次電圧の供給により変位量に対応した二次電
圧が出力されるセンサーであれば，変位検出に使用でき
る効果がある．
図
……… 差動変圧器 ４ ……… 一次コイル， ５ ……… 二次コイル，
６ ……… 整流 ７ ……… 位相検波， ８ ……… フィルター ９ ……… Ａ／Ｄ変換器 １０ ……… 変位量 １１ ……… Ｄ／Ａ変換器， １２ ……… マイク
ロプロセッサ，１３ ……… 制御信号， １４ ……
… 演算， １５ ……… 測定結果
Claims (1)
- 【請求項１】 一次電圧の供給により変位量に対応した
二次電圧が出力されるセンサーを使用する変位検出装置
において，マイクロプロセッサによりセンサーに加える
一次電圧の制御を行い，その変化と同期して出力される
二次電圧のＡ／Ｄ変換を行い，Ａ／Ｄ変換の結果得られ
たデジタル値の演算より変位量を求め，低消費電流で動
作することを特徴とする変位検出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05967495A JP3211020B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05967495A JP3211020B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 変位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219704A true JPH08219704A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3211020B2 JP3211020B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=13119985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05967495A Expired - Fee Related JP3211020B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211020B2 (ja) |
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 |
| JP2005527817A (ja) * | 2002-05-24 | 2005-09-15 | アサイラム リサーチ コーポレーション | デジタル電子機器を持つ線形可変差動変圧器 |
| EP1262732B1 (en) * | 2001-05-21 | 2015-07-15 | Mitutoyo Corporation | Method and apparatus for detecting failure of differential transformer and signal processing |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP05967495A patent/JP3211020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
| EP1262732B1 (en) * | 2001-05-21 | 2015-07-15 | Mitutoyo Corporation | Method and apparatus for detecting failure of differential transformer and signal processing |
| JP2005527817A (ja) * | 2002-05-24 | 2005-09-15 | アサイラム リサーチ コーポレーション | デジタル電子機器を持つ線形可変差動変圧器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3211020B2 (ja) | 2001-09-25 |
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