JPS6034044B2 - 回転中に於ける相対変位角測定装置 - Google Patents
回転中に於ける相対変位角測定装置Info
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- JPS6034044B2 JPS6034044B2 JP1253280A JP1253280A JPS6034044B2 JP S6034044 B2 JPS6034044 B2 JP S6034044B2 JP 1253280 A JP1253280 A JP 1253280A JP 1253280 A JP1253280 A JP 1253280A JP S6034044 B2 JPS6034044 B2 JP S6034044B2
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- Japan
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- displacement angle
- relative displacement
- gears
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- gear
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/243—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the phase or frequency of AC
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はねじれ動力計などで、ねじれ軸の回転中に於け
る相対変位角測定装置に関するものである。
る相対変位角測定装置に関するものである。
標点間に於ける回転軸のねじれによる変位角はトルクに
比例するもので、此の測定はねじれ動力計に利用される
ものである。
比例するもので、此の測定はねじれ動力計に利用される
ものである。
このような回転中に於ける相対変位角の測定法として、
例えばねじれ軸に貼りつけられた歪ゲージの出力を滑動
環を通じて外部に出力させて測定を行う接触型と、ねじ
れ軸の両端に取りつけられた円板の周囲に等間隔に永久
磁石を取りつけ、此れに対して固定して設けられた一対
の検出線論からの電圧出力からの位相差より変位角を求
めるもの、或は一対の誘導子歯車と此れに対し、直流で
励磁された一対の検出線論が線論鉄心と前記歯車との間
の磁気抵抗の変化で発生する脈動電圧を比較することか
ら変位角を測定する非接触型相対変位角測定装置などが
ある。この後者の変位角測定の精度は、その測定機構の
各種の要素に関係されるが、その中で検出線論からの出
力を大きくすることにより精度の向上を計ることが出来
るものであるが、そのためには磁石の数、或は歯車の歯
数を増し、、更にリセットパルスの周期を長くすること
などが有効である。
例えばねじれ軸に貼りつけられた歪ゲージの出力を滑動
環を通じて外部に出力させて測定を行う接触型と、ねじ
れ軸の両端に取りつけられた円板の周囲に等間隔に永久
磁石を取りつけ、此れに対して固定して設けられた一対
の検出線論からの電圧出力からの位相差より変位角を求
めるもの、或は一対の誘導子歯車と此れに対し、直流で
励磁された一対の検出線論が線論鉄心と前記歯車との間
の磁気抵抗の変化で発生する脈動電圧を比較することか
ら変位角を測定する非接触型相対変位角測定装置などが
ある。この後者の変位角測定の精度は、その測定機構の
各種の要素に関係されるが、その中で検出線論からの出
力を大きくすることにより精度の向上を計ることが出来
るものであるが、そのためには磁石の数、或は歯車の歯
数を増し、、更にリセットパルスの周期を長くすること
などが有効である。
然し此のような方法では磁石、歯数の上で機構的に制約
があり、その測定精度も限度が生じてくる。本発明は此
の点に鑑み行われたもので、少くとも最大変位角を含む
歯先中を有し、同一軸上に設けられた一対の譲導子歯車
により、前記歯車の回転数と歯数との積に対して無視し
得る程度の高周波電流をパルス変調し、単位時間に於け
る変調パルス数差に対する変調パルス数との比より、前
記歯車の相対変位角を測定するようにしたものである。
があり、その測定精度も限度が生じてくる。本発明は此
の点に鑑み行われたもので、少くとも最大変位角を含む
歯先中を有し、同一軸上に設けられた一対の譲導子歯車
により、前記歯車の回転数と歯数との積に対して無視し
得る程度の高周波電流をパルス変調し、単位時間に於け
る変調パルス数差に対する変調パルス数との比より、前
記歯車の相対変位角を測定するようにしたものである。
第１図ィは電圧発生型相対変位角検出機構の略図で、ね
じれ鞠に於けるトルク測定に用いた場合を示す。
じれ鞠に於けるトルク測定に用いた場合を示す。
１はねじれ軸８の一端に設けられた磁気鉄板よりなる駆
動軸９側謙導子歯車、３は同側検出端、５は同側検出線
論、２は前記軸８の池端に設けられた負荷軸１０側誘導
子歯車、４は同側検出端、６は同側検出線論、７は高周
波励磁線論である。
動軸９側謙導子歯車、３は同側検出端、５は同側検出線
論、２は前記軸８の池端に設けられた負荷軸１０側誘導
子歯車、４は同側検出端、６は同側検出線論、７は高周
波励磁線論である。
第１図口は検出線論５，６に前記のような高周波電流を
予め流して置き、誘導子歯車１，２の歯先と検出端３，
４間の磁気抵抗層を変化させ、高周波電流を変調させる
ようにしたもので、イ図に於ける励磁線論７を省略させ
たものである。誘導子歯車１，２及び検出線論５，６の
捲装される鉄心は電気鉄板を穣層して組みたてうれ、高
周波電流に対しての鉄損などが少〈なるように構成され
る。前記歯車１，２の歯数は図に於ては６枚であるが、
その歯車の最大回転数をｎ、歯数をＮ、励磁用高周波電
源の周波数をＦとすればＦ》》ｎ．Ｎに、また歯車の歯
先中は、ねじれ軸８の最大ねじれ変位角より大なるよう
に選定されているものとする。今、仮りに駆動軸９側を
原動機で駆動し、負荷軸１０側に負荷を結合して回転し
ているものとすれば、ねじれ軸８‘こは負荷の大いさも
こ相当するねじれが発生する。
予め流して置き、誘導子歯車１，２の歯先と検出端３，
４間の磁気抵抗層を変化させ、高周波電流を変調させる
ようにしたもので、イ図に於ける励磁線論７を省略させ
たものである。誘導子歯車１，２及び検出線論５，６の
捲装される鉄心は電気鉄板を穣層して組みたてうれ、高
周波電流に対しての鉄損などが少〈なるように構成され
る。前記歯車１，２の歯数は図に於ては６枚であるが、
その歯車の最大回転数をｎ、歯数をＮ、励磁用高周波電
源の周波数をＦとすればＦ》》ｎ．Ｎに、また歯車の歯
先中は、ねじれ軸８の最大ねじれ変位角より大なるよう
に選定されているものとする。今、仮りに駆動軸９側を
原動機で駆動し、負荷軸１０側に負荷を結合して回転し
ているものとすれば、ねじれ軸８‘こは負荷の大いさも
こ相当するねじれが発生する。
その両端に設けられた誘導子歯車１，２の間には相対変
位角８を有しながら回転することになる。前記歯車１，
２には夫々相対して設けられた検出端３，４の検出線論
５，６には、前記歯車の１，２の歯先により励磁電流が
パルス変調される。第２図は差動演算回路の一例で、夫
々の検出線輪３，４の出力を差動的に演算されるように
磁磁心を介して出力線論１２が巻装され、差動回路１１
が構成される。
位角８を有しながら回転することになる。前記歯車１，
２には夫々相対して設けられた検出端３，４の検出線論
５，６には、前記歯車の１，２の歯先により励磁電流が
パルス変調される。第２図は差動演算回路の一例で、夫
々の検出線輪３，４の出力を差動的に演算されるように
磁磁心を介して出力線論１２が巻装され、差動回路１１
が構成される。
これにより単位時間に於ける変調パルス差が求められ、
更に変調パルス数との比の演算により相対変位角ａが相
対変位角指示器１４で表示される。トルク計測に利用さ
れる場合にはこれによりトルク値を示すことにもなる。
第３図は第１図イの励磁線輪７を有する場合の特性曲線
で、図の１，２は誘導子歯車の展開図で１，２は夫々の
誘導子歯車、ａ，ｂは前記歯車に対応する検出線輪５，
６に発生する励磁電流の変調パル諏特性である。ｅは前
記ａ，ｂの変調パルスの差の演算を行った後の変調パル
ス差を示す。この場合に変調パルス差は前記歯車の歯端
の前後の位相差８で生ずるために、その２倍の出力値と
なる。 従ってこの出力の前記歯端で生ずる単位時間に
於ける変調パルス数に対する比に１′２を乗ずるか、或
は単位時間に於ける変調パルス数差の変調パルス数の和
に対する比を以って変位角０を求めてもよい。猶ほ単位
時間に於ける変調パルス数及び変調パルス数差の回転数
に対しては１つの歯端に対するパルス数に注目すれば回
転数の変化に伴い増減するが検出線論を通過する歯数は
逆に減増するので互いに相殺し、結果的には回転数に全
く無関係となり、単位時間に於けるパルス演算に対して
も回転数に無関係となる。
更に変調パルス数との比の演算により相対変位角ａが相
対変位角指示器１４で表示される。トルク計測に利用さ
れる場合にはこれによりトルク値を示すことにもなる。
第３図は第１図イの励磁線輪７を有する場合の特性曲線
で、図の１，２は誘導子歯車の展開図で１，２は夫々の
誘導子歯車、ａ，ｂは前記歯車に対応する検出線輪５，
６に発生する励磁電流の変調パル諏特性である。ｅは前
記ａ，ｂの変調パルスの差の演算を行った後の変調パル
ス差を示す。この場合に変調パルス差は前記歯車の歯端
の前後の位相差８で生ずるために、その２倍の出力値と
なる。 従ってこの出力の前記歯端で生ずる単位時間に
於ける変調パルス数に対する比に１′２を乗ずるか、或
は単位時間に於ける変調パルス数差の変調パルス数の和
に対する比を以って変位角０を求めてもよい。猶ほ単位
時間に於ける変調パルス数及び変調パルス数差の回転数
に対しては１つの歯端に対するパルス数に注目すれば回
転数の変化に伴い増減するが検出線論を通過する歯数は
逆に減増するので互いに相殺し、結果的には回転数に全
く無関係となり、単位時間に於けるパルス演算に対して
も回転数に無関係となる。
次に１つの歯端に注目したパルス数の１群を単位時間で
計測することで歯車の回転速度が検出され、前述の変位
角８との積により軸動力を指示させることもできるもの
である。本発明は前述のように機構上の点で無接触型で
あるために機戒的の摩耗部分、接触不良等の発生する部
分も全くなく、保守、取扱の点についても極めて優れ、
精度の高い相対変位角測定装置を提供することが出来る
ものである。
計測することで歯車の回転速度が検出され、前述の変位
角８との積により軸動力を指示させることもできるもの
である。本発明は前述のように機構上の点で無接触型で
あるために機戒的の摩耗部分、接触不良等の発生する部
分も全くなく、保守、取扱の点についても極めて優れ、
精度の高い相対変位角測定装置を提供することが出来る
ものである。
第１図は相対変位角検出機構、イは電圧発生型、口は磁
気抵抗型の場合の略図、１・・・・・・駆動軸側誘導子
歯車、３・・・・・・同検出端、５・・・・・・同検出
線論、２・・・・・・負荷軸側誘導子歯車、４・・…・
同検出端、６・・・…同検出線論、７・・・・・・励磁
線論。 第２図は差動演算回路、 １３・・・・・・周波数計数器、１４・・・・・・相対
変位角指示器、第３図のａ，ｂ・・・・・・駆動及び負
荷側検出線論よりの出力電圧、Ｃ・・・・・・ａ，ｂ出
力電圧の差電圧。 髪２図 菱で図 袋ぅ図
気抵抗型の場合の略図、１・・・・・・駆動軸側誘導子
歯車、３・・・・・・同検出端、５・・・・・・同検出
線論、２・・・・・・負荷軸側誘導子歯車、４・・…・
同検出端、６・・・…同検出線論、７・・・・・・励磁
線論。 第２図は差動演算回路、 １３・・・・・・周波数計数器、１４・・・・・・相対
変位角指示器、第３図のａ，ｂ・・・・・・駆動及び負
荷側検出線論よりの出力電圧、Ｃ・・・・・・ａ，ｂ出
力電圧の差電圧。 髪２図 菱で図 袋ぅ図
Claims (1)
- １ 少なくとも最大捩れ変位角を含む歯先巾を有し捩れ
棒の標点上に設けられた一対の誘導子歯車とこれに対向
する検出線輪とにより前記歯車の回転数と歯数との積を
無視し得る高周波電流を振巾変調し、前記変調出力の単
位時間における一対の変調パルス数差に対する変調パル
ス数との比より前記歯車の相対変位角を求めることを特
徴とする回転中に於ける相対変位角測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253280A JPS6034044B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 回転中に於ける相対変位角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253280A JPS6034044B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 回転中に於ける相対変位角測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110012A JPS56110012A (en) | 1981-09-01 |
| JPS6034044B2 true JPS6034044B2 (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=11807929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1253280A Expired JPS6034044B2 (ja) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | 回転中に於ける相対変位角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034044B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100539027B1 (ko) * | 2002-10-18 | 2005-12-26 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 조향각 검출 장치 |
-
1980
- 1980-02-06 JP JP1253280A patent/JPS6034044B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56110012A (en) | 1981-09-01 |
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