JPH11311214A - シリンダ用位置検出装置 - Google Patents
シリンダ用位置検出装置Info
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- JPH11311214A JPH11311214A JP11680298A JP11680298A JPH11311214A JP H11311214 A JPH11311214 A JP H11311214A JP 11680298 A JP11680298 A JP 11680298A JP 11680298 A JP11680298 A JP 11680298A JP H11311214 A JPH11311214 A JP H11311214A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既存の磁気センサを用いて設計時間およびコ
ストの増加などを招くことなく、最適動作範囲と許容動
作範囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ等しく、かつ
検出範囲を広くすることができるシリンダ用位置検出装
置を提供する。 【解決手段】 ２色発光表示の位置検出装置であって、
それぞれ２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサ
ＭＲ１，ＭＲ２と、この出力信号と基準電圧とを比較す
る４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４と、この出力信
号を論理演算する２入力の論理和回路ＯＲ１と、電圧比
較器からの出力信号を論理演算する４入力の論理和回路
ＯＲ２と、論理和回路の出力信号を論理演算する２入力
の排他的論理和回路ＥＸＯＲなどから構成され、論理和
回路ＯＲ１からの最適動作範囲表示信号により緑色ＬＥ
Ｄを点灯させ、排他的論理和回路ＥＸＯＲからの許容動
作範囲表示信号により赤色ＬＥＤを点灯させることがで
きる。
ストの増加などを招くことなく、最適動作範囲と許容動
作範囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ等しく、かつ
検出範囲を広くすることができるシリンダ用位置検出装
置を提供する。 【解決手段】 ２色発光表示の位置検出装置であって、
それぞれ２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサ
ＭＲ１，ＭＲ２と、この出力信号と基準電圧とを比較す
る４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４と、この出力信
号を論理演算する２入力の論理和回路ＯＲ１と、電圧比
較器からの出力信号を論理演算する４入力の論理和回路
ＯＲ２と、論理和回路の出力信号を論理演算する２入力
の排他的論理和回路ＥＸＯＲなどから構成され、論理和
回路ＯＲ１からの最適動作範囲表示信号により緑色ＬＥ
Ｄを点灯させ、排他的論理和回路ＥＸＯＲからの許容動
作範囲表示信号により赤色ＬＥＤを点灯させることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２色発光表示のシ
リンダ用位置検出装置の回路技術に関し、特に最適動作
範囲と許容動作範囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ
等しく、かつ検出範囲を広くすることが可能なシリンダ
用位置検出装置に適用して有効な技術に関する。
リンダ用位置検出装置の回路技術に関し、特に最適動作
範囲と許容動作範囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ
等しく、かつ検出範囲を広くすることが可能なシリンダ
用位置検出装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、２色発光表示のシリンダ用位置検出装置において
は、磁石が取り付けられたピストンの位置を検出するた
めに、シリンダの摺動方向に互いに位置をずらして２つ
の磁気センサを配置し、これらの磁気センサの出力信号
を論理演算して最適動作範囲表示信号と許容動作範囲表
示信号とを発生させ、緑色ＬＥＤの点灯により最適動作
範囲を表示し、赤色ＬＥＤの点灯により許容動作範囲を
表示する技術などが用いられている。
て、２色発光表示のシリンダ用位置検出装置において
は、磁石が取り付けられたピストンの位置を検出するた
めに、シリンダの摺動方向に互いに位置をずらして２つ
の磁気センサを配置し、これらの磁気センサの出力信号
を論理演算して最適動作範囲表示信号と許容動作範囲表
示信号とを発生させ、緑色ＬＥＤの点灯により最適動作
範囲を表示し、赤色ＬＥＤの点灯により許容動作範囲を
表示する技術などが用いられている。
【０００３】このようなシリンダ用位置検出装置におい
ては、磁気センサからの出力信号の電圧レベルが外部磁
界などの影響により変動することがあり、そのためにこ
の出力信号を論理演算する場合の基準電圧との間で、出
力信号の電圧レベルと基準電圧の電圧レベルとの電圧差
マージンをある程度大きくとり、誤動作することなく、
最適動作範囲、許容動作範囲を適正に表示させる必要が
ある。
ては、磁気センサからの出力信号の電圧レベルが外部磁
界などの影響により変動することがあり、そのためにこ
の出力信号を論理演算する場合の基準電圧との間で、出
力信号の電圧レベルと基準電圧の電圧レベルとの電圧差
マージンをある程度大きくとり、誤動作することなく、
最適動作範囲、許容動作範囲を適正に表示させる必要が
ある。
【０００４】たとえば、特開平８−１４５６１１号公
報、特開平８−１４５６１２号公報、特開平８−１４５
６１３号公報、特開平８−１５２３０１号公報に記載さ
れた技術においては、磁気センサに内蔵される磁気抵抗
素子のパターンの形状、ピッチなどを工夫して磁気セン
サからの出力信号の波形を変更し、最適動作範囲と許容
動作範囲との検出範囲を同じ程度の大きさにして、外部
磁界などによる誤動作を防止し、適正な最適動作範囲と
許容動作範囲とを設定することができる位置検出装置が
提案されている。
報、特開平８−１４５６１２号公報、特開平８−１４５
６１３号公報、特開平８−１５２３０１号公報に記載さ
れた技術においては、磁気センサに内蔵される磁気抵抗
素子のパターンの形状、ピッチなどを工夫して磁気セン
サからの出力信号の波形を変更し、最適動作範囲と許容
動作範囲との検出範囲を同じ程度の大きさにして、外部
磁界などによる誤動作を防止し、適正な最適動作範囲と
許容動作範囲とを設定することができる位置検出装置が
提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な公報に記載の位置検出装置においては、磁気抵抗素子
のパターンの形状、ピッチなどを変更する必要があるた
めに、この位置検出装置が取り付けられるシリンダの設
置環境などに対応して、新たに磁気抵抗素子、さらには
磁気センサを作り直すことが必要となり、このために設
計時間が増えるとともにコストの増加などを招くことが
考えられる。
な公報に記載の位置検出装置においては、磁気抵抗素子
のパターンの形状、ピッチなどを変更する必要があるた
めに、この位置検出装置が取り付けられるシリンダの設
置環境などに対応して、新たに磁気抵抗素子、さらには
磁気センサを作り直すことが必要となり、このために設
計時間が増えるとともにコストの増加などを招くことが
考えられる。
【０００６】そこで、本発明の目的は、既存の磁気セン
サを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこと
なく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができるシリンダ用位置検出装置を提供することにあ
る。
サを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこと
なく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができるシリンダ用位置検出装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるシリンダ用
位置検出装置は、シリンダの摺動方向に互いに位置をず
らして配置され、それぞれピストンに取り付けられた磁
石により形成される磁界のＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密
度により電気抵抗が変化する２つの磁気抵抗素子を有す
る第１、第２の磁気センサと、これらの磁気センサによ
り磁界のＸ軸方向の磁束密度を検知して出力される第
１、第２の信号を入力として、これらの信号を論理演算
して最適動作範囲表示信号を出力する第１の論理和回路
と、これらの磁気センサにより磁界のＹ軸方向の磁束密
度を検知して出力される第３、第４の信号と第１、第２
の信号とを入力として、これらの信号を論理演算して位
置検出信号を出力する第２の論理和回路と、最適動作範
囲表示信号と位置検出信号とを入力として、これらの信
号を論理演算して許容動作範囲表示信号を出力する排他
的論理和回路と、それぞれ最適動作範囲表示信号、許容
動作範囲表示信号を入力として、最適動作範囲、許容動
作範囲を表示する第１、第２の表示手段とを有するもの
である。
位置検出装置は、シリンダの摺動方向に互いに位置をず
らして配置され、それぞれピストンに取り付けられた磁
石により形成される磁界のＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密
度により電気抵抗が変化する２つの磁気抵抗素子を有す
る第１、第２の磁気センサと、これらの磁気センサによ
り磁界のＸ軸方向の磁束密度を検知して出力される第
１、第２の信号を入力として、これらの信号を論理演算
して最適動作範囲表示信号を出力する第１の論理和回路
と、これらの磁気センサにより磁界のＹ軸方向の磁束密
度を検知して出力される第３、第４の信号と第１、第２
の信号とを入力として、これらの信号を論理演算して位
置検出信号を出力する第２の論理和回路と、最適動作範
囲表示信号と位置検出信号とを入力として、これらの信
号を論理演算して許容動作範囲表示信号を出力する排他
的論理和回路と、それぞれ最適動作範囲表示信号、許容
動作範囲表示信号を入力として、最適動作範囲、許容動
作範囲を表示する第１、第２の表示手段とを有するもの
である。
【０００８】よって、前記シリンダ用位置検出装置によ
れば、既存の磁気センサを用いて設計時間およびコスト
の増加などを招くことなく、最適動作範囲と許容動作範
囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出
範囲を広くすることができる。この結果、シリンダ用位
置検出装置の設定などにおいて、この設定を容易にし、
かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この最適
動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上させ
ることができる。特に、最適動作範囲と許容動作範囲を
ほぼ等しくするために、第１、第２、第３、第４の信号
に基づいてパルス幅を設定する基準電圧は、第１の磁気
センサと第２の磁気センサとの間隔に関係して設定され
ることが望ましい。
れば、既存の磁気センサを用いて設計時間およびコスト
の増加などを招くことなく、最適動作範囲と許容動作範
囲とを区別して表示し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出
範囲を広くすることができる。この結果、シリンダ用位
置検出装置の設定などにおいて、この設定を容易にし、
かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この最適
動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上させ
ることができる。特に、最適動作範囲と許容動作範囲を
ほぼ等しくするために、第１、第２、第３、第４の信号
に基づいてパルス幅を設定する基準電圧は、第１の磁気
センサと第２の磁気センサとの間隔に関係して設定され
ることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施の形態であるシリン
ダ用位置検出装置を示す回路図、図２は本実施の形態に
おいて、シリンダ用位置検出装置とシリンダとの取り付
け状態を示す概略断面図、図３は磁気センサを示す説明
図、図４はシリンダ用位置検出装置の動作を示す波形図
である。
ダ用位置検出装置を示す回路図、図２は本実施の形態に
おいて、シリンダ用位置検出装置とシリンダとの取り付
け状態を示す概略断面図、図３は磁気センサを示す説明
図、図４はシリンダ用位置検出装置の動作を示す波形図
である。
【００１１】まず、図１により本実施の形態のシリンダ
用位置検出装置の構成を説明する。
用位置検出装置の構成を説明する。
【００１２】本実施の形態のシリンダ用位置検出装置
は、たとえば最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して
表示する２色発光表示の位置検出装置とされ、それぞれ
２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサＭＲ１，
ＭＲ２と、各磁気センサＭＲ１，ＭＲ２からの出力信号
と基準電圧とを比較する４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜Ｃ
ＯＭ４と、電圧比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ３からの出力信
号を論理演算する２入力の論理和回路ＯＲ１と、４つの
電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４からの出力信号を論理演
算する４入力の論理和回路ＯＲ２と、論理和回路ＯＲ
１，ＯＲ２の出力信号を論理演算する２入力の排他的論
理和回路ＥＸＯＲなどから構成され、最適動作範囲表示
信号、許容動作範囲表示信号、位置検出信号が出力され
るようになっている。
は、たとえば最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して
表示する２色発光表示の位置検出装置とされ、それぞれ
２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサＭＲ１，
ＭＲ２と、各磁気センサＭＲ１，ＭＲ２からの出力信号
と基準電圧とを比較する４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜Ｃ
ＯＭ４と、電圧比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ３からの出力信
号を論理演算する２入力の論理和回路ＯＲ１と、４つの
電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４からの出力信号を論理演
算する４入力の論理和回路ＯＲ２と、論理和回路ＯＲ
１，ＯＲ２の出力信号を論理演算する２入力の排他的論
理和回路ＥＸＯＲなどから構成され、最適動作範囲表示
信号、許容動作範囲表示信号、位置検出信号が出力され
るようになっている。
【００１３】２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２は、それ
ぞれピストンに取り付けられた磁石により形成される磁
界のＸ軸方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気
抵抗素子と、磁界のＹ軸方向の磁束密度により電気抵抗
が変化する磁気抵抗素子とを有する電流磁気効果センサ
が用いられ、この出力信号の高レベル側が磁界のＸ軸方
向の磁束密度の検知による出力、低レベル側が磁界のＹ
軸方向の磁束密度の検知による出力となる。
ぞれピストンに取り付けられた磁石により形成される磁
界のＸ軸方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気
抵抗素子と、磁界のＹ軸方向の磁束密度により電気抵抗
が変化する磁気抵抗素子とを有する電流磁気効果センサ
が用いられ、この出力信号の高レベル側が磁界のＸ軸方
向の磁束密度の検知による出力、低レベル側が磁界のＹ
軸方向の磁束密度の検知による出力となる。
【００１４】また、２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
は、たとえば図２に示すように、シリンダ１内を摺動す
るピストン２の磁石３の位置を検出するために、このシ
リンダ１の摺動方向に互いに位置をずらして配置されて
いる。この各磁気センサＭＲ１，ＭＲ２には一般的な既
存のものが用いられ、磁気センサＭＲ１，ＭＲ２内の磁
気抵抗素子のパターン４，５は、たとえば図３に示すよ
うに磁界のＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密度により電気抵
抗が変化するような形状となっている。
は、たとえば図２に示すように、シリンダ１内を摺動す
るピストン２の磁石３の位置を検出するために、このシ
リンダ１の摺動方向に互いに位置をずらして配置されて
いる。この各磁気センサＭＲ１，ＭＲ２には一般的な既
存のものが用いられ、磁気センサＭＲ１，ＭＲ２内の磁
気抵抗素子のパターン４，５は、たとえば図３に示すよ
うに磁界のＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密度により電気抵
抗が変化するような形状となっている。
【００１５】４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、
それぞれ磁気センサＭＲ１，ＭＲ２からの出力信号を入
力として、この入力信号と高レベルまたは低レベルの基
準電圧とを比較し、この比較結果が出力信号として出力
される。このうち、電圧比較器ＣＯＭ１は、磁気センサ
ＭＲ１からの出力信号を正入力端子の入力として、高レ
ベルの基準電圧Ｖｈと比較される。また、電圧比較器Ｃ
ＯＭ２は、磁気センサＭＲ１からの出力信号を負入力端
子の入力として、低レベルの基準電圧Ｖｌと比較され
る。同様に、電圧比較器ＣＯＭ３，ＣＯＭ４は、それぞ
れ磁気センサＭＲ２からの出力信号を正入力端子または
負入力端子の入力として、高レベルの基準電圧Ｖｈまた
は低レベルの基準電圧Ｖｌと比較される。
それぞれ磁気センサＭＲ１，ＭＲ２からの出力信号を入
力として、この入力信号と高レベルまたは低レベルの基
準電圧とを比較し、この比較結果が出力信号として出力
される。このうち、電圧比較器ＣＯＭ１は、磁気センサ
ＭＲ１からの出力信号を正入力端子の入力として、高レ
ベルの基準電圧Ｖｈと比較される。また、電圧比較器Ｃ
ＯＭ２は、磁気センサＭＲ１からの出力信号を負入力端
子の入力として、低レベルの基準電圧Ｖｌと比較され
る。同様に、電圧比較器ＣＯＭ３，ＣＯＭ４は、それぞ
れ磁気センサＭＲ２からの出力信号を正入力端子または
負入力端子の入力として、高レベルの基準電圧Ｖｈまた
は低レベルの基準電圧Ｖｌと比較される。
【００１６】論理和回路ＯＲ１は、電圧比較器ＣＯＭ１
の出力信号と電圧比較器ＣＯＭ３の出力信号とを入力と
して、この２つの入力信号を論理和演算し、この演算結
果が出力信号として出力される。この論理和回路ＯＲ１
からは最適動作範囲表示信号が出力される。
の出力信号と電圧比較器ＣＯＭ３の出力信号とを入力と
して、この２つの入力信号を論理和演算し、この演算結
果が出力信号として出力される。この論理和回路ＯＲ１
からは最適動作範囲表示信号が出力される。
【００１７】論理和回路ＯＲ２は、４つの電圧比較器Ｃ
ＯＭ１〜ＣＯＭ４の出力信号を入力として、この４つの
入力信号を論理和演算し、この演算結果が出力信号とし
て出力される。この論理和回路ＯＲ２からは位置検出信
号が出力される。
ＯＭ１〜ＣＯＭ４の出力信号を入力として、この４つの
入力信号を論理和演算し、この演算結果が出力信号とし
て出力される。この論理和回路ＯＲ２からは位置検出信
号が出力される。
【００１８】排他的論理和回路ＥＸＯＲは、論理和回路
ＯＲ１，ＯＲ２の出力信号を入力として、この２つの入
力信号を排他的論理和演算し、この演算結果が出力信号
として出力される。この排他的論理和回路ＥＸＯＲから
は許容動作範囲表示信号が出力される。
ＯＲ１，ＯＲ２の出力信号を入力として、この２つの入
力信号を排他的論理和演算し、この演算結果が出力信号
として出力される。この排他的論理和回路ＥＸＯＲから
は許容動作範囲表示信号が出力される。
【００１９】以上のように構成される位置検出装置の、
論理和回路ＯＲ１から出力される最適動作範囲表示信号
を入力として、たとえば図２に示す緑色ＬＥＤ６が点灯
され、この緑色ＬＥＤ６の点灯によりシリンダ１内のピ
ストン２と位置検出装置との間の最適動作範囲が表示さ
れ、また排他的論理和回路ＥＸＯＲから出力される許容
動作範囲表示信号を入力として、赤色ＬＥＤ７が点灯さ
れ、この赤色ＬＥＤ７の点灯によりシリンダ１内のピス
トン２と位置検出装置との間の許容動作範囲が表示され
るようになっている。
論理和回路ＯＲ１から出力される最適動作範囲表示信号
を入力として、たとえば図２に示す緑色ＬＥＤ６が点灯
され、この緑色ＬＥＤ６の点灯によりシリンダ１内のピ
ストン２と位置検出装置との間の最適動作範囲が表示さ
れ、また排他的論理和回路ＥＸＯＲから出力される許容
動作範囲表示信号を入力として、赤色ＬＥＤ７が点灯さ
れ、この赤色ＬＥＤ７の点灯によりシリンダ１内のピス
トン２と位置検出装置との間の許容動作範囲が表示され
るようになっている。
【００２０】また、この位置検出装置は、たとえば２つ
の磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ
２が１つのチップ８に形成され、また４つの電圧比較器
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４、２つの論理和回路ＯＲ１，ＯＲ２
および排他的論理和回路ＥＸＯＲも１つのチップ９に形
成され、この２つのチップ８，９が基板１０上に実装さ
れ、合成樹脂のケース１１の中に一体的に成形されて埋
設されるような構成も可能と考えられる。
の磁気抵抗素子を有する２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ
２が１つのチップ８に形成され、また４つの電圧比較器
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４、２つの論理和回路ＯＲ１，ＯＲ２
および排他的論理和回路ＥＸＯＲも１つのチップ９に形
成され、この２つのチップ８，９が基板１０上に実装さ
れ、合成樹脂のケース１１の中に一体的に成形されて埋
設されるような構成も可能と考えられる。
【００２１】次に、本実施の形態の作用について、シリ
ンダ１内のピストン２の摺動に伴う位置検出装置の動作
を、図１の回路図を参照しながら図４の波形図に基づい
て説明する。
ンダ１内のピストン２の摺動に伴う位置検出装置の動作
を、図１の回路図を参照しながら図４の波形図に基づい
て説明する。
【００２２】この位置検出装置はシリンダ１の所定の位
置に取り付けられ、このシリンダ１内を摺動するピスト
ン２に取り付けられた磁石３の磁界を２つの磁気センサ
ＭＲ１，ＭＲ２で検知することにより、ピストンロッド
のストローク端の位置検出を最適動作範囲、許容動作範
囲で表示することができる。たとえば、図４において
は、図２に示すシリンダ１と磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
との設定関係において、ピストン２が右方向から左方向
へ摺動する例を示している。
置に取り付けられ、このシリンダ１内を摺動するピスト
ン２に取り付けられた磁石３の磁界を２つの磁気センサ
ＭＲ１，ＭＲ２で検知することにより、ピストンロッド
のストローク端の位置検出を最適動作範囲、許容動作範
囲で表示することができる。たとえば、図４において
は、図２に示すシリンダ１と磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
との設定関係において、ピストン２が右方向から左方向
へ摺動する例を示している。
【００２３】まず、ピストン２が右方向から左方向へ摺
動すると、このピストン２の磁石３により形成される磁
界を磁気センサＭＲ１、磁気センサＭＲ２の順で検知す
る。この際に、磁石３が近接して、最初にこの磁石３の
磁界を検知する磁気センサＭＲ１の出力信号ａは図４
(a) のようになり、続いて２つの磁気センサＭＲ１，Ｍ
Ｒ２間の間隔分の時間をおいて、磁石３の磁界を検知す
る磁気センサＭＲ２の出力信号ｂは図４(b) のようにな
る。この各出力信号ａ，ｂの高レベル側は磁界のＸ軸方
向の磁束密度を検知して出力され、低レベル側はＹ軸方
向の磁束密度を検知して出力される。
動すると、このピストン２の磁石３により形成される磁
界を磁気センサＭＲ１、磁気センサＭＲ２の順で検知す
る。この際に、磁石３が近接して、最初にこの磁石３の
磁界を検知する磁気センサＭＲ１の出力信号ａは図４
(a) のようになり、続いて２つの磁気センサＭＲ１，Ｍ
Ｒ２間の間隔分の時間をおいて、磁石３の磁界を検知す
る磁気センサＭＲ２の出力信号ｂは図４(b) のようにな
る。この各出力信号ａ，ｂの高レベル側は磁界のＸ軸方
向の磁束密度を検知して出力され、低レベル側はＹ軸方
向の磁束密度を検知して出力される。
【００２４】さらに、磁気センサＭＲ１，ＭＲ２からの
出力信号ａ，ｂを入力として、このうち電圧比較器ＣＯ
Ｍ１は、磁気センサＭＲ１からの出力信号ａと高レベル
の基準電圧Ｖｈとを比較する。この比較結果の出力信号
ｃは図４(c) のようになり、この出力信号ｃは磁界のＸ
軸方向の磁束密度の検知による基準電圧Ｖｈ以上で高電
圧レベル“１”の信号となる。また、電圧比較器ＣＯＭ
２は、磁気センサＭＲ１からの出力信号ａと低レベルの
基準電圧Ｖｌとを比較する。この比較結果の出力信号ｄ
は図４(d) のようになり、この出力信号ｄは磁界のＹ軸
方向の磁束密度の検知による基準電圧Ｖｌ以下で高電圧
レベル“１”の信号となる。
出力信号ａ，ｂを入力として、このうち電圧比較器ＣＯ
Ｍ１は、磁気センサＭＲ１からの出力信号ａと高レベル
の基準電圧Ｖｈとを比較する。この比較結果の出力信号
ｃは図４(c) のようになり、この出力信号ｃは磁界のＸ
軸方向の磁束密度の検知による基準電圧Ｖｈ以上で高電
圧レベル“１”の信号となる。また、電圧比較器ＣＯＭ
２は、磁気センサＭＲ１からの出力信号ａと低レベルの
基準電圧Ｖｌとを比較する。この比較結果の出力信号ｄ
は図４(d) のようになり、この出力信号ｄは磁界のＹ軸
方向の磁束密度の検知による基準電圧Ｖｌ以下で高電圧
レベル“１”の信号となる。
【００２５】同様に、電圧比較器ＣＯＭ３は、磁気セン
サＭＲ２からの出力信号ｂと高レベルの基準電圧Ｖｈと
を比較する。この比較結果の出力信号ｅは図４(e) のよ
うになり、この出力信号ｅは磁界のＸ軸方向の磁束密度
の検知による基準電圧Ｖｈ以上で高電圧レベル“１”の
信号となる。また、電圧比較器ＣＯＭ４は、磁気センサ
ＭＲ２からの出力信号ｂと低レベルの基準電圧Ｖｌとを
比較する。この比較結果の出力信号ｆは図４(f) のよう
になり、この出力信号ｆは磁界のＹ軸方向の磁束密度の
検知による基準電圧Ｖｌ以下で高電圧レベル“１”の信
号となる。なお、高レベル、低レベルの基準電圧Ｖｈ，
Ｖｌは、磁気センサＭＲ１，ＭＲ２間の間隔に関係して
最適動作範囲と許容動作範囲をほぼ等しくするように設
定される。
サＭＲ２からの出力信号ｂと高レベルの基準電圧Ｖｈと
を比較する。この比較結果の出力信号ｅは図４(e) のよ
うになり、この出力信号ｅは磁界のＸ軸方向の磁束密度
の検知による基準電圧Ｖｈ以上で高電圧レベル“１”の
信号となる。また、電圧比較器ＣＯＭ４は、磁気センサ
ＭＲ２からの出力信号ｂと低レベルの基準電圧Ｖｌとを
比較する。この比較結果の出力信号ｆは図４(f) のよう
になり、この出力信号ｆは磁界のＹ軸方向の磁束密度の
検知による基準電圧Ｖｌ以下で高電圧レベル“１”の信
号となる。なお、高レベル、低レベルの基準電圧Ｖｈ，
Ｖｌは、磁気センサＭＲ１，ＭＲ２間の間隔に関係して
最適動作範囲と許容動作範囲をほぼ等しくするように設
定される。
【００２６】続いて、４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯ
Ｍ４の出力信号ｃ〜ｆを入力として、論理和回路ＯＲ２
は、この４つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号ｇは図４(g) のようになり、この出力信号
ｇは４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４からの磁界の
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密度の検知による出力信号ｃ
〜ｆを入力とした位置検出信号となる。この位置検出信
号は、たとえばシリンダ１と関連して駆動される電磁弁
などの制御機器の制御信号などに用いられる。
Ｍ４の出力信号ｃ〜ｆを入力として、論理和回路ＯＲ２
は、この４つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号ｇは図４(g) のようになり、この出力信号
ｇは４つの電圧比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４からの磁界の
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密度の検知による出力信号ｃ
〜ｆを入力とした位置検出信号となる。この位置検出信
号は、たとえばシリンダ１と関連して駆動される電磁弁
などの制御機器の制御信号などに用いられる。
【００２７】同様に、２つの電圧比較器ＣＯＭ１，ＣＯ
Ｍ３の出力信号ｃ，ｅを入力として、論理和回路ＯＲ１
は、この２つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号ｈは図４(h) のようになり、この出力信号
ｈは２つの電圧比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ３からの磁界の
Ｘ軸方向の磁束密度の検知による出力信号ｃ，ｅを入力
とした最適動作範囲表示信号となる。この最適動作範囲
表示信号は、たとえば緑色ＬＥＤ６の点灯に用いられ、
この緑色ＬＥＤ６の点灯によりシリンダ１内のピストン
２と位置検出装置との間の最適動作範囲を表示すること
ができる。
Ｍ３の出力信号ｃ，ｅを入力として、論理和回路ＯＲ１
は、この２つの入力信号を論理和演算する。この演算結
果の出力信号ｈは図４(h) のようになり、この出力信号
ｈは２つの電圧比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ３からの磁界の
Ｘ軸方向の磁束密度の検知による出力信号ｃ，ｅを入力
とした最適動作範囲表示信号となる。この最適動作範囲
表示信号は、たとえば緑色ＬＥＤ６の点灯に用いられ、
この緑色ＬＥＤ６の点灯によりシリンダ１内のピストン
２と位置検出装置との間の最適動作範囲を表示すること
ができる。
【００２８】また、論理和回路ＯＲ１の出力信号ｈと論
理和回路ＯＲ２の出力信号ｇとを入力として、排他的論
理和回路ＥＸＯＲは、この２つの入力信号を排他的論理
和演算する。この演算結果の出力信号ｉは図４(i) のよ
うになり、この出力信号ｉは論理和回路ＯＲ１からの最
適動作範囲表示信号と論理和回路ＯＲ２からの位置検出
信号とを入力とした許容動作範囲表示信号となる。この
許容動作範囲表示信号は、たとえば赤色ＬＥＤ７の点灯
に用いられ、この赤色ＬＥＤ７の点灯によりシリンダ１
内のピストン２と位置検出装置との間の許容動作範囲を
表示することができる。
理和回路ＯＲ２の出力信号ｇとを入力として、排他的論
理和回路ＥＸＯＲは、この２つの入力信号を排他的論理
和演算する。この演算結果の出力信号ｉは図４(i) のよ
うになり、この出力信号ｉは論理和回路ＯＲ１からの最
適動作範囲表示信号と論理和回路ＯＲ２からの位置検出
信号とを入力とした許容動作範囲表示信号となる。この
許容動作範囲表示信号は、たとえば赤色ＬＥＤ７の点灯
に用いられ、この赤色ＬＥＤ７の点灯によりシリンダ１
内のピストン２と位置検出装置との間の許容動作範囲を
表示することができる。
【００２９】以上のようにして、位置検出装置をシリン
ダ１の所定の位置に取り付ける場合に、ピストン２に取
り付けられた磁石３を２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
で検知し、ピストンロッドのストローク端の位置検出を
緑色ＬＥＤ６と赤色ＬＥＤ７の点灯により表示すること
ができるので、位置検出装置の取り付け位置が最適動作
範囲にあるか、またはこの最適動作範囲の側方の許容動
作範囲にあるかを認識することができる。
ダ１の所定の位置に取り付ける場合に、ピストン２に取
り付けられた磁石３を２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
で検知し、ピストンロッドのストローク端の位置検出を
緑色ＬＥＤ６と赤色ＬＥＤ７の点灯により表示すること
ができるので、位置検出装置の取り付け位置が最適動作
範囲にあるか、またはこの最適動作範囲の側方の許容動
作範囲にあるかを認識することができる。
【００３０】従って、本実施の形態のシリンダ用位置検
出装置によれば、２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁
気センサＭＲ１，ＭＲ２と、各磁気センサＭＲ１，ＭＲ
２からの出力信号を処理する４つの電圧比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ４、２つの論理和回路ＯＲ，ＯＲ２および排他
的論理和回路ＥＸＯＲから構成されることにより、論理
和回路ＯＲ１からの最適動作範囲表示信号により緑色Ｌ
ＥＤ６を点灯させ、排他的論理和回路ＥＸＯＲからの許
容動作範囲表示信号により赤色ＬＥＤ７を点灯させるこ
とができるので、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別
して表示することができる。また、一般的な既存の磁気
センサＭＲ１，ＭＲ２を用いているので、設計時間およ
びコストの増加などを招くこともない。
出装置によれば、２つの磁気抵抗素子を有する２つの磁
気センサＭＲ１，ＭＲ２と、各磁気センサＭＲ１，ＭＲ
２からの出力信号を処理する４つの電圧比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ４、２つの論理和回路ＯＲ，ＯＲ２および排他
的論理和回路ＥＸＯＲから構成されることにより、論理
和回路ＯＲ１からの最適動作範囲表示信号により緑色Ｌ
ＥＤ６を点灯させ、排他的論理和回路ＥＸＯＲからの許
容動作範囲表示信号により赤色ＬＥＤ７を点灯させるこ
とができるので、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別
して表示することができる。また、一般的な既存の磁気
センサＭＲ１，ＭＲ２を用いているので、設計時間およ
びコストの増加などを招くこともない。
【００３１】さらに、２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
からの出力信号を論理演算しているので、１つの磁気セ
ンサによる場合に比べて、最適動作範囲と許容動作範囲
との両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。たとえば、２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
の間隔がおよそ1.５〜2.０ｍｍ程度で配置される場合に
は、最適動作範囲、この最適動作範囲の側方の各許容動
作範囲をそれぞれ均等におよそ3.０ｍｍ程度に広げるこ
とができる。この結果、位置検出装置の設定を容易に
し、かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この
最適動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上
させることができる。
からの出力信号を論理演算しているので、１つの磁気セ
ンサによる場合に比べて、最適動作範囲と許容動作範囲
との両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。たとえば、２つの磁気センサＭＲ１，ＭＲ２
の間隔がおよそ1.５〜2.０ｍｍ程度で配置される場合に
は、最適動作範囲、この最適動作範囲の側方の各許容動
作範囲をそれぞれ均等におよそ3.０ｍｍ程度に広げるこ
とができる。この結果、位置検出装置の設定を容易に
し、かつ設定精度を確保し、さらに最適動作範囲、この
最適動作範囲からずれた許容動作範囲の検出精度を向上
させることができる。
【００３２】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、最適動作範囲と
許容動作範囲とを区別して表示するＬＥＤについては、
緑色と赤色とに限られるものではなく、他の黄色、橙
色、青色などとの組み合わせにより２色発光が可能であ
ればよい。
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、最適動作範囲と
許容動作範囲とを区別して表示するＬＥＤについては、
緑色と赤色とに限られるものではなく、他の黄色、橙
色、青色などとの組み合わせにより２色発光が可能であ
ればよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、磁界のＸ軸方向、Ｙ軸
方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気抵抗素子
を有する磁気センサと、各磁気センサにより磁界のＸ軸
方向、Ｙ軸方向の磁束密度を検知して出力される信号を
論理演算する論理和回路を有することで、既存の磁気セ
ンサを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこ
となく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。
方向の磁束密度により電気抵抗が変化する磁気抵抗素子
を有する磁気センサと、各磁気センサにより磁界のＸ軸
方向、Ｙ軸方向の磁束密度を検知して出力される信号を
論理演算する論理和回路を有することで、既存の磁気セ
ンサを用いて設計時間およびコストの増加などを招くこ
となく、最適動作範囲と許容動作範囲とを区別して表示
し、両範囲をほぼ等しく、かつ検出範囲を広くすること
ができる。
【００３４】この結果、２色発光表示のシリンダ用位置
検出装置において、最適動作範囲の点灯領域と許容動作
範囲の点灯領域とを均等かつ拡張できるので、位置検出
装置の設定を容易にし、かつ設定精度を確保し、さらに
最適動作範囲、この最適動作範囲からずれた許容動作範
囲の検出精度を向上させることができる。
検出装置において、最適動作範囲の点灯領域と許容動作
範囲の点灯領域とを均等かつ拡張できるので、位置検出
装置の設定を容易にし、かつ設定精度を確保し、さらに
最適動作範囲、この最適動作範囲からずれた許容動作範
囲の検出精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施の形態であるシリンダ用位置検
出装置を示す回路図である。
出装置を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施の形態において、シリンダ用位
置検出装置とシリンダとの取り付け状態を示す概略断面
図である。
置検出装置とシリンダとの取り付け状態を示す概略断面
図である。
【図３】本発明の一実施の形態において、磁気センサを
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態において、シリンダ用位
置検出装置の動作を示す波形図である。
置検出装置の動作を示す波形図である。
１ シリンダ ２ ピストン ３ 磁石 ４，５ パターン ６ 緑色ＬＥＤ ７ 赤色ＬＥＤ ８，９ チップ １０ 基板 １１ ケース ＭＲ１，ＭＲ２ 磁気センサ ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４ 電圧比較器 ＯＲ１，ＯＲ２ 論理和回路 ＥＸＯＲ 排他的論理和回路
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダの摺動方向に互いに位置をずら
して配置され、それぞれピストンに取り付けられた磁石
により形成される磁界のＸ軸方向、Ｙ軸方向の磁束密度
により電気抵抗が変化する２つの磁気抵抗素子を有する
第１、第２の磁気センサと、 前記第１、第２の磁気センサにより前記磁界のＸ軸方向
の磁束密度を検知して出力される第１、第２の信号を入
力として、これらの信号を論理演算して最適動作範囲表
示信号を出力する第１の論理和回路と、 前記第１、第２の磁気センサにより前記磁界のＹ軸方向
の磁束密度を検知して出力される第３、第４の信号と前
記第１、第２の信号とを入力として、これらの信号を論
理演算して位置検出信号を出力する第２の論理和回路
と、 前記最適動作範囲表示信号と前記位置検出信号とを入力
として、これらの信号を論理演算して許容動作範囲表示
信号を出力する排他的論理和回路と、 それぞれ前記最適動作範囲表示信号、前記許容動作範囲
表示信号を入力として、最適動作範囲、許容動作範囲を
表示する第１、第２の表示手段と、 を有することを特徴とするシリンダ用位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のシリンダ用位置検出装置
であって、前記最適動作範囲と前記許容動作範囲とをほ
ぼ等しくするために、前記第１、第２、第３、第４の信
号に基づいてパルス幅を設定する基準電圧は、前記第１
の磁気センサと前記第２の磁気センサとの間隔に関係し
て設定されることを特徴とするシリンダ用位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11680298A JPH11311214A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | シリンダ用位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11680298A JPH11311214A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | シリンダ用位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311214A true JPH11311214A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14696036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11680298A Pending JPH11311214A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | シリンダ用位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11311214A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001241909A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-09-07 | Mannesmann Vdo Ag | 直線位置センサおよび対象物の位置の検出方法 |
| JP2008020032A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Ckd Corp | 流体圧シリンダ用位置検出装置 |
| JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
| JP2021071116A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | Smc株式会社 | 流体圧シリンダ |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP11680298A patent/JPH11311214A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001241909A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-09-07 | Mannesmann Vdo Ag | 直線位置センサおよび対象物の位置の検出方法 |
| JP2008020032A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Ckd Corp | 流体圧シリンダ用位置検出装置 |
| JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
| JP2021071116A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | Smc株式会社 | 流体圧シリンダ |
| WO2021084815A1 (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | Smc株式会社 | 流体圧シリンダ |
| KR20220066981A (ko) * | 2019-10-29 | 2022-05-24 | 에스엠시 가부시키가이샤 | 유체압 실린더 |
| CN114729655A (zh) * | 2019-10-29 | 2022-07-08 | Smc 株式会社 | 流体压力缸 |
| EP4053417A4 (en) * | 2019-10-29 | 2023-12-06 | SMC Corporation | HYDRAULIC CYLINDER |
| US11946495B2 (en) | 2019-10-29 | 2024-04-02 | Smc Corporation | Hydraulic cylinder |
| TWI868232B (zh) * | 2019-10-29 | 2025-01-01 | 日商Ｓｍｃ股份有限公司 | 流體壓力缸 |
| CN114729655B (zh) * | 2019-10-29 | 2025-05-09 | Smc株式会社 | 流体压力缸 |
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