JPH1167536A - 電磁装置のプランジャ位置検出装置 - Google Patents
電磁装置のプランジャ位置検出装置Info
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- JPH1167536A JPH1167536A JP21884697A JP21884697A JPH1167536A JP H1167536 A JPH1167536 A JP H1167536A JP 21884697 A JP21884697 A JP 21884697A JP 21884697 A JP21884697 A JP 21884697A JP H1167536 A JPH1167536 A JP H1167536A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
- H01F2007/185—Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】微妙な調整を必要とせず簡単な構成でプランジ
ャの位置を検出可能とする。 【解決手段】共振回路３は電磁装置が具備するプランジ
ャ動作用のコイル３を含む。この共振回路１への通電を
スイッチング素子Ｑ1 で断続することで発振回路２が発
振する。スイッチング素子Ｑ1 はパルス発生回路４から
のパルス信号でオン・オフする。コイル３は、切換素子
５1 ，５2 により電磁装置の駆動回路１０と共振回路１
との間で切り換えて接続される。電磁装置のプランジャ
が吸引状態の位置と復帰状態の位置の何れにあるかでコ
イル３のインダクタンスが異なる。よって、共振回路１
の共振条件もプランジャの位置によって変化するから、
共振電流Ｉ1 によって検出抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧
Ｖｒからプランジャの位置を検出することができる。
ャの位置を検出可能とする。 【解決手段】共振回路３は電磁装置が具備するプランジ
ャ動作用のコイル３を含む。この共振回路１への通電を
スイッチング素子Ｑ1 で断続することで発振回路２が発
振する。スイッチング素子Ｑ1 はパルス発生回路４から
のパルス信号でオン・オフする。コイル３は、切換素子
５1 ，５2 により電磁装置の駆動回路１０と共振回路１
との間で切り換えて接続される。電磁装置のプランジャ
が吸引状態の位置と復帰状態の位置の何れにあるかでコ
イル３のインダクタンスが異なる。よって、共振回路１
の共振条件もプランジャの位置によって変化するから、
共振電流Ｉ1 によって検出抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧
Ｖｒからプランジャの位置を検出することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラッチソレノイド
や電磁バルブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出す
るプランジャ位置検出装置に関するものである。
や電磁バルブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出す
るプランジャ位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ラッチソレノイドや電磁バル
ブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出する構成が種
々提案されている（特開平３−２１４７１０号、特開平
４−１９６２０３号及び特開平５−２１１１０５号の各
公報参照）。その一例として、図１８に示すようにリー
ドスイッチ３１を用いた位置検出センサ３０がある。こ
の位置検出センサ３０を図１９に示すように電磁装置
（ソレノイド）２０に取り付けると、電磁装置２０の漏
洩磁束がプランジャ２１の位置によって異なることか
ら、その漏洩磁束にてリードスイッチ３１がオン・オフ
するためにプランジャの位置を検出することができる。
なお、検出された位置は発光ダイオードＬＥＤの点灯・
消灯により表示するようになっている。
ブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出する構成が種
々提案されている（特開平３−２１４７１０号、特開平
４−１９６２０３号及び特開平５−２１１１０５号の各
公報参照）。その一例として、図１８に示すようにリー
ドスイッチ３１を用いた位置検出センサ３０がある。こ
の位置検出センサ３０を図１９に示すように電磁装置
（ソレノイド）２０に取り付けると、電磁装置２０の漏
洩磁束がプランジャ２１の位置によって異なることか
ら、その漏洩磁束にてリードスイッチ３１がオン・オフ
するためにプランジャの位置を検出することができる。
なお、検出された位置は発光ダイオードＬＥＤの点灯・
消灯により表示するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、位置
検出センサ３０を電磁装置２０に取り付ける必要があ
り、しかもリードスイッチ３１を用いた場合にはその特
性ばらつきによって電磁装置２０に対する位置検出セン
サ３０の取付位置を微妙に調整しなければ正確な検出が
できず、その調整が非常に難しいという問題を有してい
る。
検出センサ３０を電磁装置２０に取り付ける必要があ
り、しかもリードスイッチ３１を用いた場合にはその特
性ばらつきによって電磁装置２０に対する位置検出セン
サ３０の取付位置を微妙に調整しなければ正確な検出が
できず、その調整が非常に難しいという問題を有してい
る。
【０００４】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、微妙な調整を必要とせず簡単な構成でプラン
ジャの位置が検出できる電磁装置のプランジャ位置検出
装置を提供しようとするものである。
のであり、微妙な調整を必要とせず簡単な構成でプラン
ジャの位置が検出できる電磁装置のプランジャ位置検出
装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、コイルへの通電方向に応じてプ
ランジャの動作方向を切り換える電磁装置のプランジャ
の位置を検出するプランジャ位置検出装置において、コ
イルを含む共振回路を有し、プランジャの位置に応じて
変化する共振回路の共振条件に基づいてプランジャの位
置を検出することを特徴とし、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができる。
目的を達成するために、コイルへの通電方向に応じてプ
ランジャの動作方向を切り換える電磁装置のプランジャ
の位置を検出するプランジャ位置検出装置において、コ
イルを含む共振回路を有し、プランジャの位置に応じて
変化する共振回路の共振条件に基づいてプランジャの位
置を検出することを特徴とし、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができる。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、共振回路にコンデンサと抵抗を含むことを特徴とす
る。請求項３の発明は、請求項１の発明において、共振
回路への通電を断続するスイッチング素子と、スイッチ
ング素子をオン・オフするためのパルス信号を出力する
パルス発生回路とを備えたことを特徴とし、簡単な構成
で共振回路に共振電流を流すことができる。
て、共振回路にコンデンサと抵抗を含むことを特徴とす
る。請求項３の発明は、請求項１の発明において、共振
回路への通電を断続するスイッチング素子と、スイッチ
ング素子をオン・オフするためのパルス信号を出力する
パルス発生回路とを備えたことを特徴とし、簡単な構成
で共振回路に共振電流を流すことができる。
【０００７】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、コイルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共
振回路との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を
備えたことを特徴とし、プランジャの動作時には共振回
路をコイルから切り離し、プランジャの位置を検出する
時にのみ共振回路をコイルに接続するすことにより、プ
ランジャの動作に影響を与えずに位置検出を行うことが
できる。
て、コイルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共
振回路との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を
備えたことを特徴とし、プランジャの動作時には共振回
路をコイルから切り離し、プランジャの位置を検出する
時にのみ共振回路をコイルに接続するすことにより、プ
ランジャの動作に影響を与えずに位置検出を行うことが
できる。
【０００８】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、プランジャの位置に応じて変化する共振回路の共振
電流を電圧信号に変換する電圧変換回路と、電圧変換回
路からの出力信号に基づいてプランジャの吸引又は復帰
状態を判定し各状態を示す状態信号を出力する状態判定
回路とを備えたことを特徴とし、プランジャの位置を安
定して検出することができる。
て、プランジャの位置に応じて変化する共振回路の共振
電流を電圧信号に変換する電圧変換回路と、電圧変換回
路からの出力信号に基づいてプランジャの吸引又は復帰
状態を判定し各状態を示す状態信号を出力する状態判定
回路とを備えたことを特徴とし、プランジャの位置を安
定して検出することができる。
【０００９】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、電圧変換回路が、共振電流が流れる検出抵抗の電圧
降下によってオンするスイッチング素子と電源との間に
第１の抵抗とコンデンサの並列回路及び第２の抵抗を直
列に接続し、並列回路と第２の抵抗との接続点から電圧
信号を出力して成ることを特徴とし、プランジャの位置
に応じた略一定の電圧信号を得ることができて、プラン
ジャの位置を効率よく且つ簡単な回路構成で検出するこ
とができる。
て、電圧変換回路が、共振電流が流れる検出抵抗の電圧
降下によってオンするスイッチング素子と電源との間に
第１の抵抗とコンデンサの並列回路及び第２の抵抗を直
列に接続し、並列回路と第２の抵抗との接続点から電圧
信号を出力して成ることを特徴とし、プランジャの位置
に応じた略一定の電圧信号を得ることができて、プラン
ジャの位置を効率よく且つ簡単な回路構成で検出するこ
とができる。
【００１０】請求項７の発明は、請求項５の発明におい
て、状態判定回路が、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較するコンパレータ
と、コンパレータの出力によりオン・オフされるスイッ
チング素子を具備する出力回路とを備えて成ることを特
徴とし、電圧変換回路からの出力信号が多少歪んでいて
もコンパレータにおいてヒステリシス特性を有するしき
い値と比較してプランジャの位置を判定するため、プラ
ンジャ位置を精度良く検出することができるとともに、
耐ノイズ性の向上も図れる。さらに出力回路を設けるこ
とで他の回路や装置にも簡単に接続することができる。
て、状態判定回路が、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較するコンパレータ
と、コンパレータの出力によりオン・オフされるスイッ
チング素子を具備する出力回路とを備えて成ることを特
徴とし、電圧変換回路からの出力信号が多少歪んでいて
もコンパレータにおいてヒステリシス特性を有するしき
い値と比較してプランジャの位置を判定するため、プラ
ンジャ位置を精度良く検出することができるとともに、
耐ノイズ性の向上も図れる。さらに出力回路を設けるこ
とで他の回路や装置にも簡単に接続することができる。
【００１１】請求項８の発明は、請求項５の発明におい
て、状態判定回路は、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較する第１及び第２
のコンパレータを備え、第１及び第２のコンパレータの
出力の組み合わせに応じてプランジャの吸引、復帰又は
異常状態を判定して成ることことを特徴とし、吸引及び
復帰の正常状態のみならず、プランジャの異常状態も検
出することができる。
て、状態判定回路は、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較する第１及び第２
のコンパレータを備え、第１及び第２のコンパレータの
出力の組み合わせに応じてプランジャの吸引、復帰又は
異常状態を判定して成ることことを特徴とし、吸引及び
復帰の正常状態のみならず、プランジャの異常状態も検
出することができる。
【００１２】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、第１及び第２のコンパレータにおける各しきい値を
可変する手段を備えたことを特徴とし、しきい値を可変
して調整すること可能であり、電磁装置の用途に応じて
適切なしきい値を設定することができ、種々の用途に容
易に対応することができる。
て、第１及び第２のコンパレータにおける各しきい値を
可変する手段を備えたことを特徴とし、しきい値を可変
して調整すること可能であり、電磁装置の用途に応じて
適切なしきい値を設定することができ、種々の用途に容
易に対応することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】 （実施形態１）図１は本発明の実施形態１を示す回路ブ
ロック図である。本実施形態は、ラッチソレノイドや電
磁バルブなどの電磁装置が具備するプランジャ動作用の
コイル３を含む共振回路１、共振回路１への通電を断続
するスイッチング素子Ｑ1 を具備する発振回路２と、ス
イッチング素子Ｑ1 をオン・オフするためのパルス信号
を出力するパルス発生回路４と、コイル３に通電して電
磁装置を駆動する駆動回路１０と共振回路１との間でコ
イル３を切り換えて接続する切換素子５1 ，５2とを備
え、プランジャ２１の位置に応じて変化する共振回路１
の共振電流Ｉ1 を検出抵抗Ｒｓにより電圧として検出す
るものである。
ロック図である。本実施形態は、ラッチソレノイドや電
磁バルブなどの電磁装置が具備するプランジャ動作用の
コイル３を含む共振回路１、共振回路１への通電を断続
するスイッチング素子Ｑ1 を具備する発振回路２と、ス
イッチング素子Ｑ1 をオン・オフするためのパルス信号
を出力するパルス発生回路４と、コイル３に通電して電
磁装置を駆動する駆動回路１０と共振回路１との間でコ
イル３を切り換えて接続する切換素子５1 ，５2とを備
え、プランジャ２１の位置に応じて変化する共振回路１
の共振電流Ｉ1 を検出抵抗Ｒｓにより電圧として検出す
るものである。
【００１４】コイル３の両端に交流リレーなどから成る
切換素子５1 ，５2 を接続するとともに抵抗Ｒ1 を直列
接続し、さらにコンデンサＣ1 を並列に接続することで
共振回路１が構成してある。一方の切換素子５1 とコン
デンサＣ1 との接続点に電源Ｖccを接続し、他方の切換
素子５2 とコンデンサＣ1 との接続点には抵抗Ｒ2 を介
してＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ1 のドレインＤ
が接続してある。
切換素子５1 ，５2 を接続するとともに抵抗Ｒ1 を直列
接続し、さらにコンデンサＣ1 を並列に接続することで
共振回路１が構成してある。一方の切換素子５1 とコン
デンサＣ1 との接続点に電源Ｖccを接続し、他方の切換
素子５2 とコンデンサＣ1 との接続点には抵抗Ｒ2 を介
してＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ1 のドレインＤ
が接続してある。
【００１５】一方、スイッチング素子Ｑ1 のソースＳを
検出抵抗Ｒｓを介してグランドに接続するとともに、ゲ
ートＧ−ソースＳ間にバイアス用の抵抗Ｒ3 が接続して
ある。またスイッチング素子Ｑ1 はドレインＤ−ソース
Ｓ間に挿入される寄生ダイオードＤ1 を有している。切
換素子５1 ，５2 はそれぞれコイル３の一端に共通端子
が接続され、外部から与えられる検出開始信号を受けて
いる間だけ駆動回路１０側から共振回路１側に接点を切
り換えるものである。
検出抵抗Ｒｓを介してグランドに接続するとともに、ゲ
ートＧ−ソースＳ間にバイアス用の抵抗Ｒ3 が接続して
ある。またスイッチング素子Ｑ1 はドレインＤ−ソース
Ｓ間に挿入される寄生ダイオードＤ1 を有している。切
換素子５1 ，５2 はそれぞれコイル３の一端に共通端子
が接続され、外部から与えられる検出開始信号を受けて
いる間だけ駆動回路１０側から共振回路１側に接点を切
り換えるものである。
【００１６】パルス発生回路４は、上記検出開始信号を
受けている間だけ所定周期の方形パルスを発生させるも
のであって、そのパルス信号をスイッチング素子Ｑ1 の
ゲートＧに印加することでスイッチング素子Ｑ1 を所定
周波数でオン・オフさせる。駆動回路１０は外部から与
えられる吸引信号並びに復帰信号に応じてコイル３への
通電方向を切り換え、コイル３を各々異なる向きに励磁
することによりプランジャ２１の動作方向を切り換える
ものである。
受けている間だけ所定周期の方形パルスを発生させるも
のであって、そのパルス信号をスイッチング素子Ｑ1 の
ゲートＧに印加することでスイッチング素子Ｑ1 を所定
周波数でオン・オフさせる。駆動回路１０は外部から与
えられる吸引信号並びに復帰信号に応じてコイル３への
通電方向を切り換え、コイル３を各々異なる向きに励磁
することによりプランジャ２１の動作方向を切り換える
ものである。
【００１７】次に本実施形態の動作について説明する。
まず、電磁装置を制御する制御装置（図示せず）などか
ら、電磁装置の非動作時に検出開始信号が入力される。
この検出開始信号によって切換素子５1 ，５2が動作
し、接点を駆動回路１０側から共振回路１側へ切り換え
ることでコイル３が駆動回路１０から切り離されて共振
回路１に接続される。また検出開始信号を受けたパルス
発生回路４がパルス信号の出力を開始するため、図２又
は図３に示すようにスイッチング素子Ｑ1 のゲートＧに
上記パルス信号が入力されてスイッチング素子Ｑ1 が所
定の周期でオン・オフする。これにより、電源Ｖccから
共振回路１への通電が断続されるので、発振回路２が発
振して共振回路１には共振電流Ｉ1 が流れる。
まず、電磁装置を制御する制御装置（図示せず）などか
ら、電磁装置の非動作時に検出開始信号が入力される。
この検出開始信号によって切換素子５1 ，５2が動作
し、接点を駆動回路１０側から共振回路１側へ切り換え
ることでコイル３が駆動回路１０から切り離されて共振
回路１に接続される。また検出開始信号を受けたパルス
発生回路４がパルス信号の出力を開始するため、図２又
は図３に示すようにスイッチング素子Ｑ1 のゲートＧに
上記パルス信号が入力されてスイッチング素子Ｑ1 が所
定の周期でオン・オフする。これにより、電源Ｖccから
共振回路１への通電が断続されるので、発振回路２が発
振して共振回路１には共振電流Ｉ1 が流れる。
【００１８】ここで、電磁装置のプランジャが吸引状態
の位置と復帰状態の位置の何れにあるかでコイル３のイ
ンダクタンスが異なるため、共振回路１の共振条件もプ
ランジャの位置によって変化し、共振電流Ｉ1 もまたプ
ランジャの位置に応じて変化する。このとき、共振電流
Ｉ1 によって検出抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧（出力電
圧）Ｖｒの波形も図２及び図３に示すようにプランジャ
の位置に応じて変化するので、この出力電圧Ｖｒからプ
ランジャの位置を検出することができるのである。
の位置と復帰状態の位置の何れにあるかでコイル３のイ
ンダクタンスが異なるため、共振回路１の共振条件もプ
ランジャの位置によって変化し、共振電流Ｉ1 もまたプ
ランジャの位置に応じて変化する。このとき、共振電流
Ｉ1 によって検出抵抗Ｒｓの両端に生じる電圧（出力電
圧）Ｖｒの波形も図２及び図３に示すようにプランジャ
の位置に応じて変化するので、この出力電圧Ｖｒからプ
ランジャの位置を検出することができるのである。
【００１９】上述のように本実施形態によれば、電磁装
置のコイル３を含む共振回路１を構成し、プランジャの
位置に応じてコイル３のインダクタンスが変化すること
を利用して、共振回路１に流れる共振電流Ｉ1 からプラ
ンジャの位置を検出することができる。そのため、従来
のように電磁装置に位置検出センサ３０を取り付ける必
要がなく、また位置検出センサ３０が有する特性ばらつ
きの細かな調整も不要であって、プランジャの位置を簡
単に検出することができる。また、電磁装置に直接取り
付ける必要がないから、電磁装置の動作時における振動
などで故障する心配がない。さらに、複雑な回路を必要
とせず、共振回路１とその周辺回路だけの簡単な回路構
成で実現できる。
置のコイル３を含む共振回路１を構成し、プランジャの
位置に応じてコイル３のインダクタンスが変化すること
を利用して、共振回路１に流れる共振電流Ｉ1 からプラ
ンジャの位置を検出することができる。そのため、従来
のように電磁装置に位置検出センサ３０を取り付ける必
要がなく、また位置検出センサ３０が有する特性ばらつ
きの細かな調整も不要であって、プランジャの位置を簡
単に検出することができる。また、電磁装置に直接取り
付ける必要がないから、電磁装置の動作時における振動
などで故障する心配がない。さらに、複雑な回路を必要
とせず、共振回路１とその周辺回路だけの簡単な回路構
成で実現できる。
【００２０】（実施形態２）図４は本発明の実施形態２
を示す回路ブロック図である。図４に示すように本実施
形態の基本構成は実施形態１と共通であるから、共通す
る部分には同一の符号を付して説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。本実施形態
は、検出抵抗Ｒｓに流れる共振電流を略一定の電圧に変
換する電圧変換回路６と、電圧変換回路６からの出力電
圧ＶO に基づいてプランジャの吸引又は復帰状態を判定
し各状態を示す状態信号Ｖｍを出力する状態判定回路７
とを備えた点に特徴がある。
を示す回路ブロック図である。図４に示すように本実施
形態の基本構成は実施形態１と共通であるから、共通す
る部分には同一の符号を付して説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。本実施形態
は、検出抵抗Ｒｓに流れる共振電流を略一定の電圧に変
換する電圧変換回路６と、電圧変換回路６からの出力電
圧ＶO に基づいてプランジャの吸引又は復帰状態を判定
し各状態を示す状態信号Ｖｍを出力する状態判定回路７
とを備えた点に特徴がある。
【００２１】図５は電圧変換回路６の具体例を示す回路
図である。図５に示すように本実施形態における電圧変
換回路６は、ベース−エミッタ間に検出抵抗Ｒｓが接続
されたトランジスタＱ2 と、トランジスタＱ2 のコレク
タと電源ＶDDの間に抵抗Ｒ5を介して接続されたコンデ
ンサＣ2 と抵抗Ｒ6 の並列回路とを具備し、この並列回
路と抵抗Ｒ5 との接続点から出力電圧ＶO が取り出され
るものである。
図である。図５に示すように本実施形態における電圧変
換回路６は、ベース−エミッタ間に検出抵抗Ｒｓが接続
されたトランジスタＱ2 と、トランジスタＱ2 のコレク
タと電源ＶDDの間に抵抗Ｒ5を介して接続されたコンデ
ンサＣ2 と抵抗Ｒ6 の並列回路とを具備し、この並列回
路と抵抗Ｒ5 との接続点から出力電圧ＶO が取り出され
るものである。
【００２２】図６及び図７に示すように、パルス発生回
路４からパルス信号が出力されてスイッチング素子Ｑ1
がオン・オフしたときに、共振電流Ｉ1 によって検出抵
抗Ｒｓの両端に生じる電圧Ｖｒが所定のレベルＶａを越
える期間でトランジスタＱ2がオンする。トランジスタ
Ｑ2 がオンすると、図８に示すように出力電圧ＶO が低
下し、トランジスタＱ2 がオフすると出力電圧ＶO が上
昇する。
路４からパルス信号が出力されてスイッチング素子Ｑ1
がオン・オフしたときに、共振電流Ｉ1 によって検出抵
抗Ｒｓの両端に生じる電圧Ｖｒが所定のレベルＶａを越
える期間でトランジスタＱ2がオンする。トランジスタ
Ｑ2 がオンすると、図８に示すように出力電圧ＶO が低
下し、トランジスタＱ2 がオフすると出力電圧ＶO が上
昇する。
【００２３】ここで、抵抗Ｒ5 の抵抗値を抵抗Ｒ6 の抵
抗値よりも小さく設定しておくと（Ｒ5 ＜Ｒ6 ）、トラ
ンジスタＱ2 がオンしたときに出力電圧ＶO が低下する
速度をトランジスタＱ2 がオフしたときに出力電圧ＶO
が上昇する速度よりも速くすることができる。その結
果、スイッチング素子Ｑ1 のオン・オフが高速で繰り返
されると、図８に示すように出力電圧ＶO が所定の範囲
内で上昇と低下を繰り返し、その値は略一定とみなすこ
とができる。
抗値よりも小さく設定しておくと（Ｒ5 ＜Ｒ6 ）、トラ
ンジスタＱ2 がオンしたときに出力電圧ＶO が低下する
速度をトランジスタＱ2 がオフしたときに出力電圧ＶO
が上昇する速度よりも速くすることができる。その結
果、スイッチング素子Ｑ1 のオン・オフが高速で繰り返
されると、図８に示すように出力電圧ＶO が所定の範囲
内で上昇と低下を繰り返し、その値は略一定とみなすこ
とができる。
【００２４】一方、検出抵抗Ｒｓの両端電圧Ｖｒの波形
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時により多くの共振電流Ｉ1 が流れるように
パルス発生回路４からのパルス信号の周波数を設定して
おけば、図６及び図７に示すようにトランジスタＱ2 の
オン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方
が長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状
態とでトランジスタＱ 2 のオンデューティ比が異なるた
めに、吸引状態での出力電圧ＶO （＝Ｖ2 ）と復帰状態
での出力電圧ＶO （＝Ｖ1 ）も異なることとなる（Ｖ1
＜Ｖ2 ）。
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時により多くの共振電流Ｉ1 が流れるように
パルス発生回路４からのパルス信号の周波数を設定して
おけば、図６及び図７に示すようにトランジスタＱ2 の
オン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方
が長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状
態とでトランジスタＱ 2 のオンデューティ比が異なるた
めに、吸引状態での出力電圧ＶO （＝Ｖ2 ）と復帰状態
での出力電圧ＶO （＝Ｖ1 ）も異なることとなる（Ｖ1
＜Ｖ2 ）。
【００２５】図９は状態判定回路７の具体例を示す回路
図である。図９に示すように本実施形態における状態判
定回路７は、電圧変換回路６からの出力電圧ＶO をプラ
ンジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒステ
リシス特性を有するしきい値Ｖref と比較するコンパレ
ータ７ａと、コンパレータ７ａの出力によりオン・オフ
されるスイッチング素子（トランジスタＱ3 ）を具備す
る出力回路７ｂとを備えている。
図である。図９に示すように本実施形態における状態判
定回路７は、電圧変換回路６からの出力電圧ＶO をプラ
ンジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒステ
リシス特性を有するしきい値Ｖref と比較するコンパレ
ータ７ａと、コンパレータ７ａの出力によりオン・オフ
されるスイッチング素子（トランジスタＱ3 ）を具備す
る出力回路７ｂとを備えている。
【００２６】コンパレータ７ａの反転入力端に出力電圧
ＶO が入力され、非反転入力端には電源電圧ＶDDを分圧
抵抗Ｒ7 ，Ｒ8 で分圧して得られるしきい値（電圧）Ｖ
refが入力される。コンパレータ７ａの出力端と非反転
入力端の間には上記ヒステリシス特性を持たせるために
抵抗Ｒ9 が接続してある。出力回路７ｂは電源ＶDDとコ
ンパレータ７ａの出力端間に接続される抵抗Ｒ10，Ｒ11
の直列回路と、抵抗Ｒ10，Ｒ11の接続点にベースが接続
されるとともにエミッタに電源ＶDDが接続され且つコレ
クタに抵抗Ｒ12が接続されたトランジスタＱ3 とで構成
され、トランジスタＱ3 のコレクタと抵抗Ｒ12の接続点
からＨレベルとＬレベルの状態信号Ｖｍが取り出すよう
になっている。
ＶO が入力され、非反転入力端には電源電圧ＶDDを分圧
抵抗Ｒ7 ，Ｒ8 で分圧して得られるしきい値（電圧）Ｖ
refが入力される。コンパレータ７ａの出力端と非反転
入力端の間には上記ヒステリシス特性を持たせるために
抵抗Ｒ9 が接続してある。出力回路７ｂは電源ＶDDとコ
ンパレータ７ａの出力端間に接続される抵抗Ｒ10，Ｒ11
の直列回路と、抵抗Ｒ10，Ｒ11の接続点にベースが接続
されるとともにエミッタに電源ＶDDが接続され且つコレ
クタに抵抗Ｒ12が接続されたトランジスタＱ3 とで構成
され、トランジスタＱ3 のコレクタと抵抗Ｒ12の接続点
からＨレベルとＬレベルの状態信号Ｖｍが取り出すよう
になっている。
【００２７】ここで、しきい値Ｖref のヒステリシス特
性について簡単に説明する。まず電圧変換回路６の出力
電圧ＶO がしきい値Ｖref よりも高い（Ｖref ＜ＶO ）
場合にはコンパレータ７ａの出力がＬレベルとなるの
で、しきい値Ｖref を作成する回路は図１０に示すよう
な分圧抵抗Ｒ8 と並列に抵抗Ｒ9 が接続された構成とな
る。このときのしきい値Ｖref1は下式で表せる。
性について簡単に説明する。まず電圧変換回路６の出力
電圧ＶO がしきい値Ｖref よりも高い（Ｖref ＜ＶO ）
場合にはコンパレータ７ａの出力がＬレベルとなるの
で、しきい値Ｖref を作成する回路は図１０に示すよう
な分圧抵抗Ｒ8 と並列に抵抗Ｒ9 が接続された構成とな
る。このときのしきい値Ｖref1は下式で表せる。
【００２８】
【式１】
【００２９】一方、電圧変換回路６の出力電圧ＶO がし
きい値Ｖref よりも低い（Ｖref ＞ＶO ）場合にはコン
パレータ７ａの出力がＨレベルとなるので、しきい値Ｖ
refを作成する回路は図１１に示すような分圧抵抗
Ｒ7 ，Ｒ8 の接続点に抵抗Ｒ9 〜Ｒ11の直列回路が並列
に接続された構成となる。このときのしきい値Ｖref2は
下式で表せる。
きい値Ｖref よりも低い（Ｖref ＞ＶO ）場合にはコン
パレータ７ａの出力がＨレベルとなるので、しきい値Ｖ
refを作成する回路は図１１に示すような分圧抵抗
Ｒ7 ，Ｒ8 の接続点に抵抗Ｒ9 〜Ｒ11の直列回路が並列
に接続された構成となる。このときのしきい値Ｖref2は
下式で表せる。
【００３０】
【式２】
【００３１】上記２式より明らかなように、２つのしき
い値Ｖref1，Ｖref2（Ｖref1＜Ｖref2）が得られる。従
って、図１２に示すように電圧変換回路６の出力電圧Ｖ
O が低下してしきい値Ｖref1を下回るとコンパレータ７
ａの出力がＨレベルとなってしきい値がＶref2に上昇
し、出力電圧ＶO が上昇してきてしきい値がＶref2を上
回るとコンパレータ７ａの出力がＬレベルとなってしき
い値がＶref1に低下することになる。
い値Ｖref1，Ｖref2（Ｖref1＜Ｖref2）が得られる。従
って、図１２に示すように電圧変換回路６の出力電圧Ｖ
O が低下してしきい値Ｖref1を下回るとコンパレータ７
ａの出力がＨレベルとなってしきい値がＶref2に上昇
し、出力電圧ＶO が上昇してきてしきい値がＶref2を上
回るとコンパレータ７ａの出力がＬレベルとなってしき
い値がＶref1に低下することになる。
【００３２】すなわち、電圧変換回路６の出力電圧ＶO
は略一定ではあるが多少の歪みがあり、上記のようにコ
ンパレータ７ａのしきい値にヒステリシス特性を持たせ
ることで出力電圧ＶO の歪みによる影響を軽減すること
ができるとともに、耐ノイズ性の向上も図れるものであ
る。次に図１３のタイムチャートを参照して本実施形態
の動作について説明する。電磁装置の非動作時には図示
しない制御装置等からＨレベルの検出開始信号が入力さ
れており、この間に切換素子５1 ，５2 の接点が共振回
路１側へ切り換えられてプランジャの位置検出が行われ
る。ここで、最初はプランジャが復帰状態であったとす
ると、電圧変換回路６の出力電圧ＶO がＶ1 となるの
で、状態判定回路７からは復帰状態を示すＬレベルの状
態信号Ｖｍが出力される。この状態で制御装置からの検
出開始信号がＬレベルとなると、切換素子５1 ，５2 の
接点が駆動回路１０側へ切り換えられ、パルス発生回路
４からのパルス信号出力が停止される。そして、制御装
置から駆動回路１０に対して吸引信号が出力されると、
駆動回路１０がコイル３を励磁してプランジャを吸引す
る。このプランジャ動作期間中は検出開始信号が出力さ
れない（Ｌレベル）ため、プランジャの位置検出は行わ
れない。
は略一定ではあるが多少の歪みがあり、上記のようにコ
ンパレータ７ａのしきい値にヒステリシス特性を持たせ
ることで出力電圧ＶO の歪みによる影響を軽減すること
ができるとともに、耐ノイズ性の向上も図れるものであ
る。次に図１３のタイムチャートを参照して本実施形態
の動作について説明する。電磁装置の非動作時には図示
しない制御装置等からＨレベルの検出開始信号が入力さ
れており、この間に切換素子５1 ，５2 の接点が共振回
路１側へ切り換えられてプランジャの位置検出が行われ
る。ここで、最初はプランジャが復帰状態であったとす
ると、電圧変換回路６の出力電圧ＶO がＶ1 となるの
で、状態判定回路７からは復帰状態を示すＬレベルの状
態信号Ｖｍが出力される。この状態で制御装置からの検
出開始信号がＬレベルとなると、切換素子５1 ，５2 の
接点が駆動回路１０側へ切り換えられ、パルス発生回路
４からのパルス信号出力が停止される。そして、制御装
置から駆動回路１０に対して吸引信号が出力されると、
駆動回路１０がコイル３を励磁してプランジャを吸引す
る。このプランジャ動作期間中は検出開始信号が出力さ
れない（Ｌレベル）ため、プランジャの位置検出は行わ
れない。
【００３３】吸引が完了して制御装置から再び検出開始
信号が出力されると、切換素子５1，５2 が動作し、接
点が駆動回路１０側から共振回路１側へ切り換わること
でコイル３が共振回路１に接続される。また検出開始信
号を受けたパルス発生回路４がパルス信号の出力を開始
する。ここで、プランジャの動作状態が復帰状態から吸
引状態に変わっているため、コイル３のインダクタンス
が変化して電圧変換回路６の出力電圧ＶO がＶ1 からＶ
2 に上昇して、電圧Ｖ1 ，Ｖ2 間に設定されたしきい値
Ｖref2を上回る。これにより、状態判定回路７からは吸
引状態を示すＨレベルの状態信号Ｖｍが出力される。こ
の状態で制御装置からの検出開始信号がＬレベルとなる
と、切換素子５1 ，５2 の接点が駆動回路１０側へ切り
換えられ、パルス発生回路４からのパルス信号出力が停
止される。そして、制御装置から駆動回路１０に対して
復帰信号が出力されると、駆動回路１０がコイル３を励
磁してプランジャを復帰する。そして、復帰完了後に制
御装置からの検出開始信号がＨレベルとなり、上記と同
様にしてプランジャの位置検出が行われる。
信号が出力されると、切換素子５1，５2 が動作し、接
点が駆動回路１０側から共振回路１側へ切り換わること
でコイル３が共振回路１に接続される。また検出開始信
号を受けたパルス発生回路４がパルス信号の出力を開始
する。ここで、プランジャの動作状態が復帰状態から吸
引状態に変わっているため、コイル３のインダクタンス
が変化して電圧変換回路６の出力電圧ＶO がＶ1 からＶ
2 に上昇して、電圧Ｖ1 ，Ｖ2 間に設定されたしきい値
Ｖref2を上回る。これにより、状態判定回路７からは吸
引状態を示すＨレベルの状態信号Ｖｍが出力される。こ
の状態で制御装置からの検出開始信号がＬレベルとなる
と、切換素子５1 ，５2 の接点が駆動回路１０側へ切り
換えられ、パルス発生回路４からのパルス信号出力が停
止される。そして、制御装置から駆動回路１０に対して
復帰信号が出力されると、駆動回路１０がコイル３を励
磁してプランジャを復帰する。そして、復帰完了後に制
御装置からの検出開始信号がＨレベルとなり、上記と同
様にしてプランジャの位置検出が行われる。
【００３４】なお、状態判定回路７から出力される状態
信号Ｖｍを他の回路、例えばＬＥＤ等の発光素子を点灯
・消灯する回路に与えて、プランジャの位置を発光素子
の点灯・消灯によって視覚的に表示することも可能であ
る。 （実施形態３）図１４は本発明の実施形態３における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態２と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
信号Ｖｍを他の回路、例えばＬＥＤ等の発光素子を点灯
・消灯する回路に与えて、プランジャの位置を発光素子
の点灯・消灯によって視覚的に表示することも可能であ
る。 （実施形態３）図１４は本発明の実施形態３における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態２と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００３５】本実施形態は、実施形態２における状態判
定回路７の構成と全く同じ構成を２つ具備し、第１及び
第２のコンパレータ８ａ1 ，８ａ2 の反転入力端に電圧
変換回路６の出力電圧ＶO を入力し、第１のコンパレー
タ８ａ1 の出力端に接続された第１の出力回路８ｂ1 か
らの状態信号Ｖｍ1 と、第２のコンパレータ８ａ2 の出
力端に接続された第２の出力回路８ｂ2 からの状態信号
Ｖｍ2 との組み合わせでプランジャの吸引状態及び復帰
状態だけでなく、その何れでもない異常状態の検出も可
能とした点に特徴がある。なお、第１及び第２のコンパ
レータ８ａ1 ，８ａ2 に対しては、それぞれ異なるしき
い値Ｖref(1)，Ｖref(2)が設定してある（但し、Ｖref
(1)＞Ｖref(2)）。また、何れのしきい値Ｖref(1)，Ｖr
ef(2)にもヒステリシス特性を持たせてある。
定回路７の構成と全く同じ構成を２つ具備し、第１及び
第２のコンパレータ８ａ1 ，８ａ2 の反転入力端に電圧
変換回路６の出力電圧ＶO を入力し、第１のコンパレー
タ８ａ1 の出力端に接続された第１の出力回路８ｂ1 か
らの状態信号Ｖｍ1 と、第２のコンパレータ８ａ2 の出
力端に接続された第２の出力回路８ｂ2 からの状態信号
Ｖｍ2 との組み合わせでプランジャの吸引状態及び復帰
状態だけでなく、その何れでもない異常状態の検出も可
能とした点に特徴がある。なお、第１及び第２のコンパ
レータ８ａ1 ，８ａ2 に対しては、それぞれ異なるしき
い値Ｖref(1)，Ｖref(2)が設定してある（但し、Ｖref
(1)＞Ｖref(2)）。また、何れのしきい値Ｖref(1)，Ｖr
ef(2)にもヒステリシス特性を持たせてある。
【００３６】次に図１５の波形図を参照して本実施形態
の動作を説明する。いまプランジャが吸引状態から復帰
状態に動作したとすると、電圧変換回路６の出力電圧Ｖ
O がＶ2 からＶ1 に低下する。ここで、第１及び第２の
コンパレータ８ａ1 ，８ａ2のしきい値Ｖref1(1) ，Ｖr
ef2(1) 、Ｖref1(2) ，Ｖref2(2) が何れもＶ1 とＶ 2
の間に設定してある。そのため、吸引状態では第１及び
第２の出力回路８ｂ1，８ｂ2 の何れからもＨレベルの
状態信号Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 が出力されるが、プランジャが
復帰した場合には、出力電圧ＶO が低下してしきい値Ｖ
ref1(1) を下回ると第１の出力回路８ａ1 からの状態信
号Ｖｍ1 がＬレベルに変わり、さらに出力電圧ＶO が低
下してしきい値Ｖref1(2) を下回ると第２の出力回路８
ａ2 からの状態信号Ｖｍ2 がＬレベルに変わる。
の動作を説明する。いまプランジャが吸引状態から復帰
状態に動作したとすると、電圧変換回路６の出力電圧Ｖ
O がＶ2 からＶ1 に低下する。ここで、第１及び第２の
コンパレータ８ａ1 ，８ａ2のしきい値Ｖref1(1) ，Ｖr
ef2(1) 、Ｖref1(2) ，Ｖref2(2) が何れもＶ1 とＶ 2
の間に設定してある。そのため、吸引状態では第１及び
第２の出力回路８ｂ1，８ｂ2 の何れからもＨレベルの
状態信号Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 が出力されるが、プランジャが
復帰した場合には、出力電圧ＶO が低下してしきい値Ｖ
ref1(1) を下回ると第１の出力回路８ａ1 からの状態信
号Ｖｍ1 がＬレベルに変わり、さらに出力電圧ＶO が低
下してしきい値Ｖref1(2) を下回ると第２の出力回路８
ａ2 からの状態信号Ｖｍ2 がＬレベルに変わる。
【００３７】一方、プランジャが復帰状態から吸引状態
に動作したとすると、電圧変換回路６の出力電圧ＶO が
Ｖ1 からＶ2 に上昇し、出力電圧ＶO が上昇してしきい
値Ｖref2(2) を上回ると第２の出力回路８ａ2 からの状
態信号Ｖｍ2 がＨレベルに変わり、さらに出力電圧ＶO
が上昇してしきい値Ｖref2(1) を上回ると第１の出力回
路８ａ1 からの状態信号Ｖｍ1 がＨレベルに変わる。
に動作したとすると、電圧変換回路６の出力電圧ＶO が
Ｖ1 からＶ2 に上昇し、出力電圧ＶO が上昇してしきい
値Ｖref2(2) を上回ると第２の出力回路８ａ2 からの状
態信号Ｖｍ2 がＨレベルに変わり、さらに出力電圧ＶO
が上昇してしきい値Ｖref2(1) を上回ると第１の出力回
路８ａ1 からの状態信号Ｖｍ1 がＨレベルに変わる。
【００３８】すなわち、２つの状態信号Ｖｍ1 ，Ｖｍ2
が共にＨレベルの場合にはプランジャは吸引状態、両者
が共にＬレベルの場合にはプランジャは復帰状態、さら
に何れか一方がＨ又はＬレベルのままとなって２つの状
態信号Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 が異なる場合には、復帰状態でも
吸引状態でもない異常状態が発生したと判定できる。 （実施形態４）図１６は本発明の実施形態４における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態３と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
が共にＨレベルの場合にはプランジャは吸引状態、両者
が共にＬレベルの場合にはプランジャは復帰状態、さら
に何れか一方がＨ又はＬレベルのままとなって２つの状
態信号Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 が異なる場合には、復帰状態でも
吸引状態でもない異常状態が発生したと判定できる。 （実施形態４）図１６は本発明の実施形態４における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態３と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【００３９】本実施形態は、第１及び第２のコンパレー
タ８ａ1 ，８ａ2 におけるしきい値Ｖref(1)，Ｖref(2)
設定用の分圧抵抗Ｒ13，Ｒ19の変わりに可変抵抗Ｖ
Ｒ1 ，ＶＲ2 を用いることにより、しきい値Ｖref(1)，
Ｖref(2)が可変できるようにした点に特徴がある。すな
わち、一般的なソレノイド等の電磁装置では用途によっ
てプランジャの動作距離が異なる場合が多いが、本実施
形態によれば、図１７に示すように可変抵抗ＶＲ1 ，Ｖ
Ｒ2 の抵抗値を変えることで第１及び第２のコンパレー
タ８ａ1 ，８ａ2 のしきい値Ｖref1(1) ，Ｖref2(1) 、
Ｖref1(2) ，Ｖref2(2) を自由に設定することができる
ため、動作距離に応じて適切なしきい値を設定すること
ができ、種々の用途に容易に対応することができるので
ある。
タ８ａ1 ，８ａ2 におけるしきい値Ｖref(1)，Ｖref(2)
設定用の分圧抵抗Ｒ13，Ｒ19の変わりに可変抵抗Ｖ
Ｒ1 ，ＶＲ2 を用いることにより、しきい値Ｖref(1)，
Ｖref(2)が可変できるようにした点に特徴がある。すな
わち、一般的なソレノイド等の電磁装置では用途によっ
てプランジャの動作距離が異なる場合が多いが、本実施
形態によれば、図１７に示すように可変抵抗ＶＲ1 ，Ｖ
Ｒ2 の抵抗値を変えることで第１及び第２のコンパレー
タ８ａ1 ，８ａ2 のしきい値Ｖref1(1) ，Ｖref2(1) 、
Ｖref1(2) ，Ｖref2(2) を自由に設定することができる
ため、動作距離に応じて適切なしきい値を設定すること
ができ、種々の用途に容易に対応することができるので
ある。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の発明は、コイルへの通電方向
に応じてプランジャの動作方向を切り換える電磁装置の
プランジャの位置を検出するプランジャ位置検出装置に
おいて、コイルを含む共振回路を有し、プランジャの位
置に応じて変化する共振回路の共振条件に基づいてプラ
ンジャの位置を検出するので、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができるという効果が
ある。
に応じてプランジャの動作方向を切り換える電磁装置の
プランジャの位置を検出するプランジャ位置検出装置に
おいて、コイルを含む共振回路を有し、プランジャの位
置に応じて変化する共振回路の共振条件に基づいてプラ
ンジャの位置を検出するので、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができるという効果が
ある。
【００４１】請求項３の発明は、共振回路への通電を断
続するスイッチング素子と、スイッチング素子をオン・
オフするためのパルス信号を出力するパルス発生回路と
を備えたので、簡単な構成で共振回路に共振電流を流す
ことができるという効果がある。請求項４の発明は、コ
イルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共振回路
との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を備えた
ので、プランジャの動作時には共振回路をコイルから切
り離し、プランジャの位置を検出する時にのみ共振回路
をコイルに接続するすことにより、プランジャの動作に
影響を与えずに位置検出を行うことができるという効果
がある。
続するスイッチング素子と、スイッチング素子をオン・
オフするためのパルス信号を出力するパルス発生回路と
を備えたので、簡単な構成で共振回路に共振電流を流す
ことができるという効果がある。請求項４の発明は、コ
イルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共振回路
との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を備えた
ので、プランジャの動作時には共振回路をコイルから切
り離し、プランジャの位置を検出する時にのみ共振回路
をコイルに接続するすことにより、プランジャの動作に
影響を与えずに位置検出を行うことができるという効果
がある。
【００４２】請求項５の発明は、プランジャの位置に応
じて変化する共振回路の共振電流を電圧信号に変換する
電圧変換回路と、電圧変換回路からの出力信号に基づい
てプランジャの吸引又は復帰状態を判定し各状態を示す
状態信号を出力する状態判定回路とを備えたので、プラ
ンジャの位置を安定して検出することができるという効
果がある。
じて変化する共振回路の共振電流を電圧信号に変換する
電圧変換回路と、電圧変換回路からの出力信号に基づい
てプランジャの吸引又は復帰状態を判定し各状態を示す
状態信号を出力する状態判定回路とを備えたので、プラ
ンジャの位置を安定して検出することができるという効
果がある。
【００４３】請求項６の発明は、電圧変換回路が、共振
電流が流れる検出抵抗の電圧降下によってオンするスイ
ッチング素子と電源との間に第１の抵抗とコンデンサの
並列回路及び第２の抵抗を直列に接続し、並列回路と第
２の抵抗との接続点から電圧信号を出力して成るので、
プランジャの位置に応じた略一定の電圧信号を得ること
ができて、プランジャの位置を効率よく且つ簡単な回路
構成で検出することができるという効果がある。
電流が流れる検出抵抗の電圧降下によってオンするスイ
ッチング素子と電源との間に第１の抵抗とコンデンサの
並列回路及び第２の抵抗を直列に接続し、並列回路と第
２の抵抗との接続点から電圧信号を出力して成るので、
プランジャの位置に応じた略一定の電圧信号を得ること
ができて、プランジャの位置を効率よく且つ簡単な回路
構成で検出することができるという効果がある。
【００４４】請求項７の発明は、状態判定回路が、電圧
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較するコンパレータと、コンパレータの出力に
よりオン・オフされるスイッチング素子を具備する出力
回路とを備えて成るので、電圧変換回路からの出力信号
が多少歪んでいてもコンパレータにおいてヒステリシス
特性を有するしきい値と比較してプランジャの位置を判
定するため、プランジャ位置を精度良く検出することが
できるとともに、耐ノイズ性の向上も図れ、さらに出力
回路を設けることで他の回路や装置にも簡単に接続する
ことができるという効果がある。
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較するコンパレータと、コンパレータの出力に
よりオン・オフされるスイッチング素子を具備する出力
回路とを備えて成るので、電圧変換回路からの出力信号
が多少歪んでいてもコンパレータにおいてヒステリシス
特性を有するしきい値と比較してプランジャの位置を判
定するため、プランジャ位置を精度良く検出することが
できるとともに、耐ノイズ性の向上も図れ、さらに出力
回路を設けることで他の回路や装置にも簡単に接続する
ことができるという効果がある。
【００４５】請求項８の発明は、状態判定回路が、電圧
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較する第１及び第２のコンパレータを備え、第
１及び第２のコンパレータの出力の組み合わせに応じて
プランジャの吸引、復帰又は異常状態を判定して成るの
で、吸引及び復帰の正常状態のみならず、プランジャの
異常状態も検出することができるという効果がある。
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較する第１及び第２のコンパレータを備え、第
１及び第２のコンパレータの出力の組み合わせに応じて
プランジャの吸引、復帰又は異常状態を判定して成るの
で、吸引及び復帰の正常状態のみならず、プランジャの
異常状態も検出することができるという効果がある。
【００４６】請求項９の発明は、第１及び第２のコンパ
レータにおける各しきい値を可変する手段を備えたの
で、しきい値を可変して調整すること可能であり、電磁
装置の用途に応じて適切なしきい値を設定することがで
き、種々の用途に容易に対応することができるという効
果がある。
レータにおける各しきい値を可変する手段を備えたの
で、しきい値を可変して調整すること可能であり、電磁
装置の用途に応じて適切なしきい値を設定することがで
き、種々の用途に容易に対応することができるという効
果がある。
【図１】実施形態１を示す回路ブロック図である。
【図２】同上のプランジャ吸引時における各部の電圧波
形図である。
形図である。
【図３】同上のプランジャ復帰時における各部の電圧波
形図である。
形図である。
【図４】実施形態２を示す回路ブロック図である。
【図５】同上における電圧変換回路の回路図である。
【図６】同上のプランジャ吸引時における各部の電圧波
形図である。
形図である。
【図７】同上のプランジャ復帰時における各部の電圧波
形図である。
形図である。
【図８】同上における電圧変換回路の動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
【図９】同上における状態判定回路の回路図である。
【図１０】同上におけるしきい値のヒステリシス特性を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図１１】同上におけるしきい値のヒステリシス特性を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図１２】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１３】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。
である。
【図１４】実施形態３における状態判定回路の回路図で
ある。
ある。
【図１５】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１６】実施形態４における状態判定回路の回路図で
ある。
ある。
【図１７】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１８】従来の位置検出センサを示す回路図である。
【図１９】同上を電磁装置に取り付けた状態を示す外観
斜視図である。
斜視図である。
１ 共振回路 ２ 発振回路 ３ コイル ４ パルス発生回路 ５1 ，５2 切換素子 Ｒｓ 検出抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】コイル３の両端に交流リレーなどから成る
切換素子５1 ，５2 を接続するとともに抵抗Ｒ1 を直列
接続し、さらにコンデンサＣ1 を並列に接続することで
共振回路１が構成してある。一方の切換素子５1 とコン
デンサＣ1 との接続点に電源Ｖccを接続し、他方の切換
素子５ 2 に直列接続された抵抗Ｒ1 とコンデンサＣ1と
の接続点には抵抗Ｒ2 を介してＦＥＴから成るスイッチ
ング素子Ｑ1 のドレインＤが接続してある。
切換素子５1 ，５2 を接続するとともに抵抗Ｒ1 を直列
接続し、さらにコンデンサＣ1 を並列に接続することで
共振回路１が構成してある。一方の切換素子５1 とコン
デンサＣ1 との接続点に電源Ｖccを接続し、他方の切換
素子５ 2 に直列接続された抵抗Ｒ1 とコンデンサＣ1と
の接続点には抵抗Ｒ2 を介してＦＥＴから成るスイッチ
ング素子Ｑ1 のドレインＤが接続してある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】一方、検出抵抗Ｒｓの両端電圧Ｖｒの波形
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時に、共振電流Ｉ1 によってトランジスタＱ
2 がオンになる時間が復帰時に比べて短くなるようにパ
ルス発生回路４からのパルス信号の周波数を設定してお
けば、図６及び図７に示すようにトランジスタＱ2 のオ
ン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方が
長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状態
とでトランジスタＱ2 のオンデューティ比が異なるため
に、吸引状態での出力電圧ＶO （＝Ｖ2 ）と復帰状態で
の出力電圧ＶO（＝Ｖ1 ）も異なることとなる（Ｖ1 ＜
Ｖ2 ）。
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時に、共振電流Ｉ1 によってトランジスタＱ
2 がオンになる時間が復帰時に比べて短くなるようにパ
ルス発生回路４からのパルス信号の周波数を設定してお
けば、図６及び図７に示すようにトランジスタＱ2 のオ
ン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方が
長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状態
とでトランジスタＱ2 のオンデューティ比が異なるため
に、吸引状態での出力電圧ＶO （＝Ｖ2 ）と復帰状態で
の出力電圧ＶO（＝Ｖ1 ）も異なることとなる（Ｖ1 ＜
Ｖ2 ）。
Claims (9)
- 【請求項１】 コイルへの通電方向に応じてプランジャ
の動作方向を切り換える電磁装置のプランジャの位置を
検出するプランジャ位置検出装置において、コイルを含
む共振回路を有し、プランジャの位置に応じて変化する
共振回路の共振条件に基づいてプランジャの位置を検出
することを特徴とする電磁装置のプランジャ位置検出装
置。 - 【請求項２】 共振回路にコンデンサと抵抗を含むこと
を特徴とする請求項１記載の電磁装置のプランジャ位置
検出装置。 - 【請求項３】 共振回路への通電を断続するスイッチン
グ素子と、スイッチング素子をオン・オフするためのパ
ルス信号を出力するパルス発生回路とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の電磁装置のプランジャ位置検出
装置。 - 【請求項４】 コイルに通電して電磁装置を駆動する駆
動回路と共振回路との間でコイルを切り換えて接続する
切換手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁
装置のプランジャ位置検出装置。 - 【請求項５】 プランジャの位置に応じて変化する共振
回路の共振電流を電圧信号に変換する電圧変換回路と、
電圧変換回路からの出力信号に基づいてプランジャの吸
引又は復帰状態を判定し各状態を示す状態信号を出力す
る状態判定回路とを備えたことを特徴とする請求項１記
載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。 - 【請求項６】 電圧変換回路は、共振電流が流れる検出
抵抗の電圧降下によってオンするスイッチング素子と電
源との間に第１の抵抗とコンデンサの並列回路及び第２
の抵抗を直列に接続し、並列回路と第２の抵抗との接続
点から電圧信号を出力して成ることを特徴とする請求項
５記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。 - 【請求項７】 状態判定回路は、電圧変換回路からの出
力信号をプランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定
されたヒステリシス特性を有するしきい値と比較するコ
ンパレータと、コンパレータの出力によりオン・オフさ
れるスイッチング素子を具備する出力回路とを備えて成
ることを特徴とする請求項５記載の電磁装置のプランジ
ャ位置検出装置。 - 【請求項８】 状態判定回路は、電圧変換回路からの出
力信号をプランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定
されたヒステリシス特性を有するしきい値と比較する第
１及び第２のコンパレータを備え、第１及び第２のコン
パレータの出力の組み合わせに応じてプランジャの吸
引、復帰又は異常状態を判定して成ることを特徴とする
請求項５記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。 - 【請求項９】 第１及び第２のコンパレータにおける各
しきい値を可変する手段を備えたことを特徴とする請求
項８記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21884697A JPH1167536A (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 電磁装置のプランジャ位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21884697A JPH1167536A (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 電磁装置のプランジャ位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167536A true JPH1167536A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16726265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21884697A Withdrawn JPH1167536A (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 電磁装置のプランジャ位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167536A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2367623A (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-10 | Siemens Metering Ltd | Improvements in or relating to position sensing |
| JP2003521618A (ja) * | 2000-01-27 | 2003-07-15 | キース・トレバー・ロウス | 燃料噴射装置 |
| CN112105857A (zh) * | 2018-05-18 | 2020-12-18 | 油研工业株式会社 | 电磁切换阀位置检测系统 |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP21884697A patent/JPH1167536A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521618A (ja) * | 2000-01-27 | 2003-07-15 | キース・トレバー・ロウス | 燃料噴射装置 |
| GB2367623A (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-10 | Siemens Metering Ltd | Improvements in or relating to position sensing |
| CN112105857A (zh) * | 2018-05-18 | 2020-12-18 | 油研工业株式会社 | 电磁切换阀位置检测系统 |
| CN112105857B (zh) * | 2018-05-18 | 2022-12-20 | 油研工业株式会社 | 电磁切换阀位置检测系统 |
| US11828383B2 (en) | 2018-05-18 | 2023-11-28 | Yuken Kogyo Co., Ltd. | Electromagnetic switching-valve position detection system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |