JPS59160767A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
- Publication number
- JPS59160767A JPS59160767A JP58034987A JP3498783A JPS59160767A JP S59160767 A JPS59160767 A JP S59160767A JP 58034987 A JP58034987 A JP 58034987A JP 3498783 A JP3498783 A JP 3498783A JP S59160767 A JPS59160767 A JP S59160767A
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- JP
- Japan
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- coil
- permanent magnet
- fixed
- movable body
- detection device
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
- G01P3/52—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed by measuring amplitude of generated current or voltage
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
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。
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
本発明は、例えばディスクメモリー装置のヘッド移送機
構、あるいはロボットアーム等の直線運動を行なう可動
体の移動速度を非接触で検出する速度検出装置に関する
ものである。
構、あるいはロボットアーム等の直線運動を行なう可動
体の移動速度を非接触で検出する速度検出装置に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
例えばディスクメモリー装置゛のヘッド移送機構、ちる
いはロボットアーム等の直線運動機構においては、近年
ますます高速化、高精度化、小型軽量化が要求されてき
ている。
いはロボットアーム等の直線運動機構においては、近年
ますます高速化、高精度化、小型軽量化が要求されてき
ている。
それに伴なって、その移動時の速度検出装置に対しても
、高応答性、広いリニア範囲、高精度の出力安定性を備
え、かつ小型軽量化であることが要求されてきている。
、高応答性、広いリニア範囲、高精度の出力安定性を備
え、かつ小型軽量化であることが要求されてきている。
この様な速度検出装置として、従来から種々の方式・形
状の装置が考案されている。
状の装置が考案されている。
その中で差動トランス形の装置が最も一般的である。以
下、第１図を用いて、その差動トランス形装置の構成を
説明する・ 第１図において、１は発振器、２は発振器１に接続され
た１次側コイル、３は可動鉄心、４は２次側コイル、５
はダイオードＤＩ、Ｄ２、コンデンサ０１．０２、抵抗
Ｒ１、Ｒ２及び指針５′を有する検出回路である。なお
、可動鉄心３は、被測定物に取り付けられ、他の部品は
固定されている。
下、第１図を用いて、その差動トランス形装置の構成を
説明する・ 第１図において、１は発振器、２は発振器１に接続され
た１次側コイル、３は可動鉄心、４は２次側コイル、５
はダイオードＤＩ、Ｄ２、コンデンサ０１．０２、抵抗
Ｒ１、Ｒ２及び指針５′を有する検出回路である。なお
、可動鉄心３は、被測定物に取り付けられ、他の部品は
固定されている。
以下、上記のように構成された装置の動作について説明
する。まず、発振器１により励磁されている１次側コイ
ル２と２次側コイル４との間には可動鉄心３を介して相
互誘導が作用し、２次側コイル４に誘起電圧が発生する
。この時、２次側コイル４を位置的に分割しＡ−Ｂ間の
電圧とＢ’ −０間の電圧の差動を検出することにより
、可動鉄心３の位置が検出でき、その差動出力を微分回
路（図示せず）で時間微分することによシ可動鉄心３の
速度、すなわち被測定物の速度が検出される。
する。まず、発振器１により励磁されている１次側コイ
ル２と２次側コイル４との間には可動鉄心３を介して相
互誘導が作用し、２次側コイル４に誘起電圧が発生する
。この時、２次側コイル４を位置的に分割しＡ−Ｂ間の
電圧とＢ’ −０間の電圧の差動を検出することにより
、可動鉄心３の位置が検出でき、その差動出力を微分回
路（図示せず）で時間微分することによシ可動鉄心３の
速度、すなわち被測定物の速度が検出される。
ところが上記のような構成では、その出力がリニアな範
囲を例えば６０ Ｉｎとすれば、固定側は約１５０ｔｎ
ｍ必要となり、測定範囲に対して約数倍の長さを有さな
ければならない。
囲を例えば６０ Ｉｎとすれば、固定側は約１５０ｔｎ
ｍ必要となり、測定範囲に対して約数倍の長さを有さな
ければならない。
また、励磁用発振ｇ３１の電源、及び微分回路等の回路
が必要となり、装置全体が犬きくなる。
が必要となり、装置全体が犬きくなる。
さらには、可動鉄心３が細長い片持ちぼり的に被測定物
に取り付けられるため、移動時に機械的共振を発生しや
すく高い制御ゲインを得ることができない。従って、高
精度の速度制御を必要とする光ディスクのヘッド移送機
構あるいはロボットアーム等の速度検出器としては不適
当である。
に取り付けられるため、移動時に機械的共振を発生しや
すく高い制御ゲインを得ることができない。従って、高
精度の速度制御を必要とする光ディスクのヘッド移送機
構あるいはロボットアーム等の速度検出器としては不適
当である。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、測定範囲
に対して、速度検出語長をほぼ等しくし、さらに励磁用
発振器等の回路を不要とすることにより、装置の小型化
を実現するとともに、被測定物に取り付けられる可動部
材が移動時に機械的共振を起しにくい構造とすることで
、高い制御ゲインを得ることができるため、高精度の速
度制御を必要とする被測定物に対しても高い信頼性をも
って使用することのできる速度検出装置を提供するもの
である。
に対して、速度検出語長をほぼ等しくし、さらに励磁用
発振器等の回路を不要とすることにより、装置の小型化
を実現するとともに、被測定物に取り付けられる可動部
材が移動時に機械的共振を起しにくい構造とすることで
、高い制御ゲインを得ることができるため、高精度の速
度制御を必要とする被測定物に対しても高い信頼性をも
って使用することのできる速度検出装置を提供するもの
である。
発明の構成
本発明は、そのコイル軸方向が被測定物の移動方向と一
致するように固定された固定コイルと、前記固定コイル
の巻装面と磁極が対向するように前記被測定物に取り付
けられた永久磁石とを設けることにより、測定範囲に対
して装置を小型化することができ、また、励磁用発振器
等回路を不要にすることができ、さらには可動体として
機械的共振を起しにくい形状の磁石を用いることで、制
御ゲインを大きくし、高精度の速度制御を可能としだも
のである。
致するように固定された固定コイルと、前記固定コイル
の巻装面と磁極が対向するように前記被測定物に取り付
けられた永久磁石とを設けることにより、測定範囲に対
して装置を小型化することができ、また、励磁用発振器
等回路を不要にすることができ、さらには可動体として
機械的共振を起しにくい形状の磁石を用いることで、制
御ゲインを大きくし、高精度の速度制御を可能としだも
のである。
実施例の説明
以下、本発明の第１の実施例を第２図及び第３図を用い
て説明する。第２図は本発明の第１の実施例における速
度検出装置の・側面図、第３図は同平面図である。第３
図、第４図においては、６は矢印ｘ−ｘ’の方向に直線
運動する可動体、７は可動体６に設けられた磁性体から
なる可動ヨーク、８は図中Ｎ、Ｓで示した磁性を有する
永久磁石、９は角形に巻装されたコイル、１０は磁性体
からなる固定ヨークである。
て説明する。第２図は本発明の第１の実施例における速
度検出装置の・側面図、第３図は同平面図である。第３
図、第４図においては、６は矢印ｘ−ｘ’の方向に直線
運動する可動体、７は可動体６に設けられた磁性体から
なる可動ヨーク、８は図中Ｎ、Ｓで示した磁性を有する
永久磁石、９は角形に巻装されたコイル、１０は磁性体
からなる固定ヨークである。
なお、永久磁石８は可動ヨーク７を介して、可動体６に
固着され、被測定物である可動体６と一体になって、矢
印ｘ −、ｘ’の方向に移動する。またコイル９はその
一面が永久磁石８ＯＮ極と対向し、かつコイル９の軸方
向が矢印ｘ−ｘ’の方向と一致するよう配置されている
。さらに、固定ヨーク１０はコイル９を貫通して配置さ
れている。
固着され、被測定物である可動体６と一体になって、矢
印ｘ −、ｘ’の方向に移動する。またコイル９はその
一面が永久磁石８ＯＮ極と対向し、かつコイル９の軸方
向が矢印ｘ−ｘ’の方向と一致するよう配置されている
。さらに、固定ヨーク１０はコイル９を貫通して配置さ
れている。
上記のような構成によれば、永久磁石８により生じる磁
束は、コイル９を横切り、固定ヨーク１０に到達する。
束は、コイル９を横切り、固定ヨーク１０に到達する。
さてその途中にギヤツブ人が設けられており、その−ギ
、ヤップＡ中の磁−束密度をＢｇ とする。また、可
動体６の移動速度をｖとし、幅ａのギヤツブＡ中のコイ
ル長さをノとする。
、ヤップＡ中の磁−束密度をＢｇ とする。また、可
動体６の移動速度をｖとし、幅ａのギヤツブＡ中のコイ
ル長さをノとする。
そこで可動体６が速度Ｖで移動、すなわち永久磁石が速
度Ｖで移動すると、相対的にコイル９の長さノに相当す
る導線が磁束密度Ｂｇ の磁界を速度Ｖで横切ったこと
と等価となり、ファラデーの法則から Ｅ＝ＢｇＶｊ！！ の逆起電力が発生し、この逆起電力から可動体６の移動
速度Ｖを直接検出することができる。
度Ｖで移動すると、相対的にコイル９の長さノに相当す
る導線が磁束密度Ｂｇ の磁界を速度Ｖで横切ったこと
と等価となり、ファラデーの法則から Ｅ＝ＢｇＶｊ！！ の逆起電力が発生し、この逆起電力から可動体６の移動
速度Ｖを直接検出することができる。
以上のように本実施例によれば、コイル９の長さノは永
久磁石８の長さａと測定範囲Ｓの和、すなわちノーａ＋
３となり、また永久磁石長さａは例えばコイル９の巻密
度を上げる等の手段により測定範囲Ｓに比べて充分に小
さくできる。従って速度検出器全長ノは測定範囲Ｓとほ
ぼ等しい程度まで小型化できる。
久磁石８の長さａと測定範囲Ｓの和、すなわちノーａ＋
３となり、また永久磁石長さａは例えばコイル９の巻密
度を上げる等の手段により測定範囲Ｓに比べて充分に小
さくできる。従って速度検出器全長ノは測定範囲Ｓとほ
ぼ等しい程度まで小型化できる。
捷だ、Ｅ＝３３ｇｖｉの形の逆起電力により、直接速度
信号を検出できるので、電源、励磁発振器。
信号を検出できるので、電源、励磁発振器。
微分回路等を必要とせず装置全体の小型化が可能である
。
。
さらに永久磁石８は平板状であシ、共振を発生しにくい
ので、高い制御ゲインを得ることができ、高精度の速度
制御を必要とする光ディスクのヘッド移送機構、ロボッ
トアーム等に使用できる。
ので、高い制御ゲインを得ることができ、高精度の速度
制御を必要とする光ディスクのヘッド移送機構、ロボッ
トアーム等に使用できる。
次に第４図を用いて本発明の第２の実施例について説明
する。
する。
第４図は本発明の第２の実施例における速度検出装置の
側面図である・ 第４図において、６は可動体、７は可動ヨー久１Ｑは固
定ヨークである。８′は球面を有しその半径方向に磁極
を持つ永久磁石である。９′は円筒コイルで、永久磁石
８′の球面に形成されたＮ極と対向しかつ、そのコイル
軸が可動体６の移動方向である矢印ｘ−ｘ′の方向と略
一致するよう配置されている。
側面図である・ 第４図において、６は可動体、７は可動ヨー久１Ｑは固
定ヨークである。８′は球面を有しその半径方向に磁極
を持つ永久磁石である。９′は円筒コイルで、永久磁石
８′の球面に形成されたＮ極と対向しかつ、そのコイル
軸が可動体６の移動方向である矢印ｘ−ｘ′の方向と略
一致するよう配置されている。
上記のような構成において、ギヤツブＡ中の磁束密度を
Ｂｇ、コイル属を１、可動体６の速度を■とすると、Ｅ
＝ＢｇＶＪｌで逆起電力が発生し、第１の実施例と同じ
効果が得られる。さらに、第２の実施例によればコイル
円筒状に巻くことで、巻線工程が角形コイルと比較して
容易になる。
Ｂｇ、コイル属を１、可動体６の速度を■とすると、Ｅ
＝ＢｇＶＪｌで逆起電力が発生し、第１の実施例と同じ
効果が得られる。さらに、第２の実施例によればコイル
円筒状に巻くことで、巻線工程が角形コイルと比較して
容易になる。
次に第６図及び第６図を参照して、本発明の第３の実施
例について説明する。
例について説明する。
第６図は本発明の第３の実施例における速度検出装置の
側面図、第６図は同平面図である。
側面図、第６図は同平面図である。
第５図、第６図において、６は可動体、７は可動ヨーク
、８は永久磁石、９はコイルで、以上は第２図で示した
ものと同じ構成のものである。
、８は永久磁石、９はコイルで、以上は第２図で示した
ものと同じ構成のものである。
第２図の構成と異なる点は磁性体からなる固定ヨーク１
０′を、コイル９を貫通するヨーク部材１０′ａと、そ
のヨーク１σａと連結させかつ可動ヨーク７とでギャッ
プＢを与えるヨーク部材１０ｔ 。
０′を、コイル９を貫通するヨーク部材１０′ａと、そ
のヨーク１σａと連結させかつ可動ヨーク７とでギャッ
プＢを与えるヨーク部材１０ｔ 。
とで形成した点である。
このように構成することによシ、永久磁石８から発生し
た磁束は、固定ヨーク１０′、可動ヨーク７を介して、
磁石８に到達して閉磁路を形成する。
た磁束は、固定ヨーク１０′、可動ヨーク７を介して、
磁石８に到達して閉磁路を形成する。
以上の様な閉磁路を形成することで、例えば、； 可動
体６の駆動用モーターの洩れ磁界等の外部磁界の影響を
受けにくくすることができ、安定した出力を得られる。
体６の駆動用モーターの洩れ磁界等の外部磁界の影響を
受けにくくすることができ、安定した出力を得られる。
発明の効果
以上のように本発明は被測定物に取り付ける可動物とし
て用いる機械的共振を発生しにくい形状の永久磁石と、
その磁極と巻装面が対向するよう配置された固定コイル
とを設けることにより、発生する逆起電力から被測定物
の移動速度を検出することで速度検出器全長を短くでき
、また検出のための回路を必要としないことで、装置の
小型化を実現することができ、さらには可動部に機械的
共振が発生しにくいので、高い制御ゲインを得ることが
できる。
て用いる機械的共振を発生しにくい形状の永久磁石と、
その磁極と巻装面が対向するよう配置された固定コイル
とを設けることにより、発生する逆起電力から被測定物
の移動速度を検出することで速度検出器全長を短くでき
、また検出のための回路を必要としないことで、装置の
小型化を実現することができ、さらには可動部に機械的
共振が発生しにくいので、高い制御ゲインを得ることが
できる。
第１図は従来の速度検出装置の回路図、第２図は本発明
の第１の実施例における速度検出装置の要部側面図、第
３図は同平面図、第４図は本発明の第２の実施例におけ
る速度検出装置の要部側面図、第６図は本発明の第３の
実施例における速度検出装置の要部側面図、第６図は同
平面図である。 ７・・・・・・可動ヨーク、８，８′・・・・・・永久
磁石、９゜す・・・・・・コイル、１０１１０’・・・
・・・固定ヨーク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図
の第１の実施例における速度検出装置の要部側面図、第
３図は同平面図、第４図は本発明の第２の実施例におけ
る速度検出装置の要部側面図、第６図は本発明の第３の
実施例における速度検出装置の要部側面図、第６図は同
平面図である。 ７・・・・・・可動ヨーク、８，８′・・・・・・永久
磁石、９゜す・・・・・・コイル、１０１１０’・・・
・・・固定ヨーク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）直線運動を行なう可動体の移動方向とコイル軸方
向が一致するように固定された固定コイルと、前記固定
コイルの”巻装面とその磁極が対向するように前記可動
体に固着された永久磁石とを有し、前記可動体の移動速
度を非接触で検出する速度検出装置。 Ｇ２り永久磁石は厚み方向に磁極を有する平板状永久磁
石とし、固定コイルは角形に巻装された角形コイルとす
ると共に、前記平板状永久磁石の一方の磁極と、前記角
形コイルの一面とが対向するように配置した特許請求の
範囲第１項記載の速度検出装置。 （３）永久磁石は球面を有しかつその半径方向に磁極を
持つ永久磁石とし、固定コイルは円筒状コイルとして、
前記永久磁石の凹球面と前記円筒状コイルの巻装面とが
対向するよう配置した特許請求の範囲第１項記載の速度
検出装置。 （４）永久磁石と固定コイルとに、各々磁性体からなる
ヨークが閉磁路を形成するように配置した特許請求の範
囲第１項記載の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034987A JPS59160767A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034987A JPS59160767A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160767A true JPS59160767A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0477268B2 JPH0477268B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=12429489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58034987A Granted JPS59160767A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160767A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419564A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Graphtec Corp | 速度センサ装置 |
| EP0388671A3 (de) * | 1989-03-21 | 1992-08-05 | AUGUST BILSTEIN GMBH & CO. KG | Schwingungsdämpfersensor für ein semiaktivgeregeltes Fahrwerk mit Relativgeschwindigkeitssensor und Elektronik zu dessen Verarbeitung |
| EP0727667A1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-21 | INDUSTRIE MAGNETI MARELLI S.p.A. | A sensor device for the electronic control of a coupling electromagnet, in particular for a starter motor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134377A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 | ||
| JPS519629A (en) * | 1974-07-15 | 1976-01-26 | Canon Kk | Rejisutano naiyohyojisochi |
| JPS5644853A (en) * | 1979-03-28 | 1981-04-24 | Digital Equipment Corp | Transducer for differential linear speed |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP58034987A patent/JPS59160767A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49134377A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-24 | ||
| JPS519629A (en) * | 1974-07-15 | 1976-01-26 | Canon Kk | Rejisutano naiyohyojisochi |
| JPS5644853A (en) * | 1979-03-28 | 1981-04-24 | Digital Equipment Corp | Transducer for differential linear speed |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0388671A3 (de) * | 1989-03-21 | 1992-08-05 | AUGUST BILSTEIN GMBH & CO. KG | Schwingungsdämpfersensor für ein semiaktivgeregeltes Fahrwerk mit Relativgeschwindigkeitssensor und Elektronik zu dessen Verarbeitung |
| JPH0419564A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Graphtec Corp | 速度センサ装置 |
| EP0727667A1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-21 | INDUSTRIE MAGNETI MARELLI S.p.A. | A sensor device for the electronic control of a coupling electromagnet, in particular for a starter motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477268B2 (ja) | 1992-12-07 |
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