JPS62501801A - センサ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 センサ装置 関係した出願 本出願は、　１９８５年２月１１日提出の米国特許出願第７００．０８１号の一 部継続出願である。

五先分１ 本発明は概括的には、監視パラメータの変位に対応するシグナルを発生させるセ ンサに関し、より詳細には、インダクタンスコイルセン九およびセンサシグナル を処理して監視パラメータの変位を表示させる回路手段に関する。

１見艮■ 非接触形センサは公知であり、該センサは１個以上の固定インダクタンスコイル 、および監視パラメータに従い該コイルの磁場内を動いて該固定コイルのインダ クタンスを変位させる可動部材から構成されるものである。非接触形のセンサは 、固定部と可動が接触する形式のセンサと異なり、摩耗が生じないため特に有用 である。たとえばワイパーブレードを捲形抵抗器に沿って動かす単純なポテンシ ョメータの場合、ワイパーブレードと捲形抵抗器の間には動作中、常に接触摩擦 が生じるため、一方または両方の部品に摩耗が起きてしまう。

監視パラメータの表示を行なうためインダクタンスコイルセンサのシグナルを処 理する技術としては、固定インダクタンスコイルを構成要素として含むタンク回 路の共振周波数の変位を測定する方法がある。可動部材の動きによって固定コイ ルのインダクタンスが変位するので、これに対応してタンク回路の共振周波数も 変化させることができる。

上記の方法は、周波数が時間に関しての変数であるので、時間従属型の技術と言 うことができ、アナログ式の技術と対比して考えることができる。アナログ式技 術としては、たとえば接触形ポテンショメータセンサ、非接触ＬＶＤＴ（ｌｉｎ ｉａｒ　ｖａｒｉａｂｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒ＋ｎｅ ｒ）センサなどがあげられる。アナログシグナルを処理するセンサの場合、時間 従属型のシグナルを処理するセンサに比べて回路の構成要素の変位に対する感度 がより鋭敏である。また、アナログシグナルを処理するセンサの場合にはキャリ ブレーションが必要であり、回路に使用する構成要素の数も比較的多くなってし まう。したがって時間従属型シグナルを処理するセンサを用いる方が有利である 。

且里二皿丞 従って、本発明の主目的は、新しい改良されたインダクタンスコイルセンサ装置 を提供することである。

本発明の他の目的は、高精度でしかも信頼性のあるインダクタンスコイルセンサ 装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、効果的でかつ信号処理回路に使用される構成要素数 を最小にしたインダクタンスコイルセンサ装置を提供することである。

上記およびその他の目的を達成するため、本発明によるセンサ装置には第１のタ ンク回路、第２のタンク回路、および金属製の可動部材から成るインダクタンス コイルセンサが設けである。該可動部材は、監視パラメータの変化にしたがい、 第１、第２タンク回路のインダクタンスコイルに対し相対運動をしてタンク回路 の相対共振周波数を変化させる。また１本発明のセンサ装置には、タンク回路の 相対共振周波数の変化に応じて作動する回路手段が設けてあり、監視パラメータ の変化の表示を・行なわせている。該回路手段はパルス発生器、カウンタ、タン ク回路用スイッチング手段から成る。パルス発生器は、第１タンク回路の共振周 波数に対応する反復度を有する第１パルス列と第２タンク回路の共振周波数に対 応する反復度を有する第２パルス列とを発生させる。カウンタは前記第１．第２ パルス列に応じて作動し、所定の数の第１パルス列パルスおよび同数の第２パル ス列パルスを計数して、前記所定数の第１パルス列パルスを計数するのに要した 時間に比例する持続時間を有する第１カウンタ出力パルスと、前記所定数の第２ パルス列パルスを計数するのに要した時間に比例する持続時間を有する第２カウ ンタ出力パルスとを発生させる。タンク回路用スイッチング手段は前記第１、第 ２タンク回路とパルス発生器との接続を一定の時間間隔で交互に断続させる働き をする。

図面の簡単な説明 第１回は、本発明に使用されるインダクタンスコイルセンサの斜視図である。

第２図は、本発明に従って構成される第ｊ実施例としてのセンサ装置に関する回 路図である。

第３図は、第２図の回路の作用について理解を容易にするための一連の波形図で ある。

第４Ａ図、第４Ｂ図および第４ｃ図は、第２図の回路に使用される３種類の異な るタンク回路をそれぞれ示した略図である。

第５図は１本発明に従って構成される第２実施例としてのセンサ装置の回路図で ある。

第６図は、第５図の回路の作用について理解を容易にするための一連の波形図で ある９ 第７図は１本発明に従って構成される第３実施例のセンサ装置を示す回路図であ る。

第８図は、第７図の回路の作用について理解を容易にするための一連の波形図で ある。

本升班生盪り叉度隻阜 第１図に示すごとく、本発明に使用されるインダクタンスコイルセンサは、第１ および第２の固定インダクタンスコイル１２ａおよび１２ｂを設けた絶縁基板１ ０からなる。図示のごとく、固定インダクタンスコイル１２ａおよび１２ｂは平 面状であり、従来のプリント基板に形成される。

固定インダクタンスコイル１２ａおよび１２ｂ上を回動するスポイラとして働く 可動部材１４が絶縁基板１０から間隔を隔てて設けである。平らな金属片の形状 をもつ該スポイラ１４は、他の回転装置（図示せず）と連結された軸に取付けで ある。該回転装置の回転は監視パラメータに表示される。

第２図は、本発明に従って構成される第１実施例のセンサ装置の回路図であり、 スポイラ１４の位置表示がどう行なわれるかを示す、固定インダクタンスコイル １２ａおよび１２ｂとコンデンサ】６により、−組のタンク回路が形成される。

該タンク回路は、一定の時間間隔で交互にパルス発生器１８およびカウンタ１９ から成る周波数感知手段と接続される。とくに、コイル１２ａおよび１２ｂと、 パルス発生器】８の入力側との接続は、−組のトランジスタ２０および２２、− 組の抵抗器２４および２６、インバータ２８から成るスイッチング回路により。

一定の時間間隔で交互に断続される。

任意の時点において、固定インダクタンスコイル１２ａとコンデンサ１６から成 るタンク回路、または固定インダクタンスコイル１２ｂとコンデンサ１６から成 るタンク回路のいずれかがパルス発生器］、８と接続している。第３図の波形（ Ａ）および（Ｂ）は、この２つのタンク回路の共振周波数をそれぞれ示す、波形 （Ｂ）の高周波数の波形は、スポイラ１４が固定インダクタンスコイル１２ｂよ りも固定インダクタンスコイル１２ａの近傍にある状態を示す。

波形（Ｃ）はパルス発生器１８の出力を示す、コイル１２ｂがパルス発生器１８ と接続されている間のパルス発生器の出力波の反復度は、コイル１２ｂとコンデ ンサ１６によって形成されるタンク回路の共振周波数と対応し、コイル１２ａが パルス発生器１８と接続されている間の出力波の反復度は前者より大きく、コイ ル１２ａとコンデンサ１６によって形成されるタンク回路の高共振周波数と対応 する。

パルス発生器１８の出力はカウンタ１９に送出され、該カウンタでは一定の数の パルスを計数するのに必要な時間が測定される。第３図に示す例では、２個の正 パルスと２個の負パルスの４個のパルスが計数され、所定の数のパルスが計数さ れると、新しいカウントが開始される。新しいカウントが開始される毎１７、カ ウンタ１９の出力レベルが変化し、所定数のパルスを計数するのに要した時間に 対応する持続時間をもつパルスが形成される。第３図の波形（Ｄ）には、このカ ウンタ出力シグナルが示しである。カウンタシグナルの高レベルは固定インダク タンスコイル１２ｂとコンデンサ１６によって形成されるタンク回路の共振周波 数を示し、カウンタ出力シグナルの低レベルはコイル１２ａとコンデンサ】−６ によって形成されるタンク回路の共振周波数を示す。波形（Ｄ）に示されるカウ ンタ出力パルスの相対持続時間によって、スポイラ１４のコイル１２ａおよび１ ２ｂに対する相対位置の表示が行なわれる６カウンタ１９の出力によって、コイ ル１２　ａおよび］−２ｂとパルス発生器１８の入力側との接続を切換えるスイ ッチング回路の作動が制御されている。

スポイラの位置表示を行なわせる出力表示は、インバータ３２、抵抗３４とコン デンサ３６から成る第１のＲＣ回路、および抵抗３８とコンダンサ４０から成る 第２のＲＣ回路によって行なわれる。抵抗３４とコンデンサ３６の間の端子４２ における信号は、　Ｔ１ Ｔ□　＋　Ｔ２　に比例する値をもつ、ここで。

Ｔ１およびＴ２は第３図に示したものと同一である。また、抵抗３８とコンデン サ４０の間の端子４４における信号は、Ｔ工 に比例する値をもつ、したがって、端子４２および４４における信号の差は、 に比例する。

スポイラの位置が変化することにより、２つの固定タンク回路の相対的な共振周 波数が変化し・、さらに該タンク回路によりパルス発生器】−８の出力波の反復 度が変化する。これに対応してカウンタ〕９の出力側におけるＴ２およびＴ２の 相対値が変化するため、端子４２および４４における信号の差が変化する。

図４Ａ、４　Ｆ３および４Ｃには第２図の回路に使用可能な３種類の異なるタン ク回路の略図がそれぞれ示しである。図４Ａに示すタンク回路は第２図に示した ものであり、スイッチ４Ｇは第２図のスイッチング回路を示し、固定インダクタ ンスコイル１２ａ、または固定インダクタンスコイル１２ｂのいずれかがパルス 発生器（図示せず）と接続してコンデンサ１６とともにいずれか一方のタンク回 路が形成されることを示す。スポイラ１４も図４Ａに示してあり、両向きの矢印 によってスポイラの動きが表示しである。

図４Ｂにおいて、タンク回路には単一の固定インダクタンスに接続させである。

コイル４８と２個のコンダンサ５２および５４はスイッチ５０によって表示され るスイッチング手段により、一定の時間間隔で交互に切換えられ、２つの異なる タンク回路が形成される。

図４０において、２つのタンク回路には固定インダクタンスコイル５６．５８と コンデンサ６０．６２がそれぞれ設けである。スイッチ６４によって示されるス イッチング手段により、２つのタンク回路は一定の時間間隔で交互に切換が行な われ、パルス発生器（図示せず）の入力端子へ接続される。

固定インダクタンスコイルおよびスポイラは、平面コイルおよび平板状部材とし て図示したが、もちろん他の形成のものであってもよい。たとえば、固定インダ クタンスコイルを巻線形のものとし、スポイラを平面コイルとしてもよい。

第５図に示した本発明の第２実施例は、第２図の第１実施例とほぼ同様であり、 第２図に図示した部材と同一の部材には同一の参照番号が付しである。

第５図の回路において、パルス発生器１．８が発生するパルスは、カウンタ／タ イミング回路ユニットのカウンタ部６６へ送出され、第３図の波形（Ｄ）に示さ 九るようなカウンタ出力シグナルが生成される。第６図の波形（Ｅ）には、スポ イラの異なる２個所の位置に対するカウンタ出力シグナルが２サイクル示しであ る。

カウンタ出力シグナルは積分回路手段へ送出され、該回路手段により第６図の波 形（Ｆ）に示される積分シグナルが生成される、この積分シグナルは正の第１カ ウンタ出力パルスにより＋１ｆＩＩＪｆｆＴ□だけ生成される上昇部分と、負の 第２カウンタ出カバルスにより時間Ｔ２だけ生成される減衰部分どがら成る。最 も単純な形式の積分回路手段は抵抗６７どコンデンサ６８から成るが、第５図に 示さｉるれ本発明の実施例では、さらに前記カウンタ出力シグナルと逆位相の波 形を発生させる第２の抵抗〔１９も回路に含めである。−個のコンデンサを共用 とした一組の積分回路から成るこの構成により、コンデンサ６８の両端にげに比 例する差分出力が生まわる。パルス発生器１８から発生されるパルス反復度の差 が変化すると、Ｔ１およびＴ２の相対値は変化する。こ九により、コンデン＋ｊ ｔ３８の両端における両信号の差が変化する。

第５図に図示さ九る本発明の実施例には、２個の抵抗器の間に共用のコンデンサ を使用しているが、抵抗およびコンデンサを両方とも設けた積分回路を２個、別 々に形成してもよい。また、最も一般的な適用例で差動オペレーションが不要な 場合、按分回路を１個だけ使用してもよい。

カウンタ６６と積分回路の間には、カウンタと積分回路との接続を選択的に行な うための第一のスイッチング手段が形成しである。該スイッチング手段は、抵抗 ６７およびコンデンサ６８から成る積分回路ヘカウンタ信号を択一的に結合させ る電子スイッチ７０と、抵抗６９およびコンデンサ６８から成る積分回路ヘカウ ンタ信号の逆位相を択一的に結合させる電子スイッチ′７１とから成る。

スイッチ７０および７１は、カウンタ／タイミング回路ユニッ１〜のタイミング 回路７２によって制御される。該タイミング回路は出力ライン７３を介して第１ の制御シグナルをスイッチ７０および７１へ送出して、抵抗６７およびコンデン サ６８から成る積分回路とカウンタ６Ｇを切断、および抵抗６９およびコンデン サ６８から成る積分回路とカウンタ６６を切断する。

タイミング回路７２が送出する第１の制御シグナルは、第６図の波形（Ｇ）＆： 示してあり、積分シグナルの波形を接続させる効果をもり。波形（Ｔ（）は、抵 抗６７とコンデンサ６８の接合部に生ずる積分シグナルの波形にタイミング回路 ７２から送出さｈた第１の制御シグナルを重ね合わせた結果を示している。

抵抗６９とコンデンサ６８の接合部には、波形（Ｈ）に示されるものと同一波形 で、向きが反対のシグナルが生ずる。第１制御シグナルが正の場合、スイッチ７ ０および７１は閉じ、コンデンサ６８はカウンタ６６の送出するシグナルにした がって運営の充電・放電を行う。

第１制御シグナルがゼロに低下した場合、スイッチ７０および７１は開き、該ス イッチが開いている間はコンデンサ６８の状態は変化しない。積分シグナルのレ ベルはスイッチ切断のレベルのまま変らない。この状態は波形（Ｈ）の平らな部 分に示されている。スイッチ７０および７１が制御シグナルにより再び閉じると 、コンデンサ６８は、カウンタ６６の送出するシグナルにしたがって再び充電・ 放電を開始する。

スイッチ７０および７１を閉じるタイミングは、積分シグナルの上昇部分と減衰 部分の中間点に選定され、積分シグナルの平均レベルにほぼ等しくなる。以下の 記載で明らかになるように、スイッチ７ｏおよび７１を閉じている時間は比較的 短く、波形（Ｇ）および（Ｈ）に図示するより短がい、しかし、スイッチ７０お よび７１の開時間を開時間の前後の閉時間と等しくすることによってタイミング 回路７２を簡略化しており、したがって積分シグナルの上昇部分および減衰部分 の中間に積分シグナルのしゃ断部分が置かれる。

コンデンサ７３は、積分シグナルをしゃ断している間、按分シグナルのレベルを 保存しておく役割りをする。コンデンサ７３と積分回路の間には、積分回路とこ のコンデンサとの接続を選択的に行なうための第２のスイッチング手段が設けで ある、該スイッチング手段は、一対の電子スイッチ７４および７５がら成り、積 分シグナルをしゃ断している間、ｖｃ分シグナルのレベルをコンデンサ７３へ選 択的に送出する。

スイッチ７４および７５もまた、タイミング回路７２によって制御さ九る。タイ ミング回路は出力ライン７６を介して第２の制御シグナルをスイッチ７４および ７５へ送出し、コンデンサ６８とコンデンサ７３を接続させる。第６図の波形（ Ｉ）には、出力ライン７６を介してタイミング回路７２が送出する第２制御シグ ナルが図示されている。この制御シグナルは、積分シグナルの減衰時にスイッチ ７０および７１を選択的に開く場合に発生ずるパルスから成り、積分シグナルの しゃ断時におい”Ｃ積分シグナルのレベルをサンプルする。スイッチ７４および ７５へ送出される制御シグナルは、波形（１（）の各サイクルの第２平たん部に よって示される積分シグナルのレベルをコンデンサ７３へ送出する効果をもつ。

第６図の波形（Ｊ）には、コンデンサ７３へ送出された積分シグナルのレベルが 示しである。積分シグナルを上昇部分と減衰部分の中間点においでしゃ、断する ことにより、積分シグナルのレベルは積分シグナルの平均値にほぼ等しくなる。

この結果は、積分回路手段として単一の積分回路を使用する場合にも、また差分 形のシグナルを生成するように２個の積分回路を使用する場合にも得ることかで きる。より高い精度が要求される場合には、上昇部分におけるしゃ断時のレベル と減衰部分におけるしゃ断時の１ノベルをともにサユノプルして１両者を平均す ることにより出力シグナルを得ることもできる。

第５図のパルス発生器１８の出力を処理する回路の詳細については、１９８５年 １】月２２日提出の同一出願人による同時係属出願第８００．９８４号、デジタ ルアナログ変換器を参照のこと。

第７図は、本発明の第３実施例の回路図であり１本発明が可動体内における相対 運動の感知にも使用可能であることを示している。そのひとつの適用例は、トル クをかけた回転軸°に生じるねじれを感知する場合である。

第７図の点線は、自動車のステアリングコラム等の可動体に点線内の各構成部品 を取付りることを示す、その他の構成部品は前記可動体とは機構的に独立させた 静止体に取付けられる。

１９８５年７月２２日提出の１本出願人による同時係属出願第７５７，７２６号 、センサ装置には１本発明の第７ｒＭに示す実施例に使用可能なセンサユニット が示しである。出願第７５７．７２６％に示すごとく１間隔を隔てて設けた１組 の絶縁基板にそれぞれ一対のインダクタンスコイル８０および８２（第７図）を 形成することができる。該絶１＃基板を取付けた軸に生じたねじれは、軸の絶縁 Ｉ＆板を取付けた箇所と異なる箇所に取付けたベーン８４（第７図）が前記イン ダクタンスコイルの間を動いて、一方のコイルに近づき他方のコイルからは離れ ることによって感知される・第７図の矢印８６は、コイル８０および８２に対す るベーン８４の動きを示す、コイル８０および８２を軸上のある位置に取付ける ことにより、コイルの位置に対するベーンの位置の変化は軸に生じたねじれと対 応する。

インダクタンスコイル８０および８２とコンデンサ８８によって、一対のタンク 回路が形成される。該一対のタンク回路の一方と第１のパルス発生器９４との接 続は電子スイッチ９０および９２によって一定の時間間隔で交互に行なわれる。

該電子スイッチの制御は第１の論理制御回路９３によって行なわれるが、これに ついては後述する。

パルス発生器９４は、パルス発生器の入力端子と接続した方のタンク回路の共振 周波数に対応する反復度でパルスを発生する。２個のタンク回路の共振周波数は それぞれコイル８０とコイル８２のインダクタンスによって決まり、該フィルの インダクタンスはベーン８４の位置によって決まる。２個のタンク回路とパルス 発生器９４を組合せた効果は、第２図および第５図の回路においてタンク回路と パルス発生器を組合せた効果とほぼ同一である。ただし、第７図の場合、インダ クタンスコイル８０および８２の切換に行なう際に可動体へ電力を供給するため の時間が余分にかかる。

可動体の構成部品および電子スイッチ９０．９２の制御に必要な電力が第１およ び第２の巻線９６ａ、９６ｂから成る変成器９６を介して可動体へ供給され、か つセンサの位置情報が再び変成器９６を介して可動体から送出されるよう構成す ることが重要である。これを行なうには、まず可動体へ電力を供給し。

次にコイル８０に対するベーン８４の位置情報を可動体から送出し、再度可動体 へ電力供給なし、さらにコイル８２に対するベーン８４の位置情報を可動体から 送出させることが必要とな前記の手順は第２の論理制御回路９８によって制御さ れる。

該論理制御回路は第２パルス発生器１００を起動して一定の反復度のパルスを発 生させる。カウンタ１０２は所定の数のパルスを計数し、論理制御回路９８を作 動させて可動体への電力供給を制御するタイミングシグナルを送出させる。電力 供給は３個のインバータ１０４．１０６および１０Ｂから成る第１の三相ドライ バによって行なわれる。インバータ１０４および１０６の制御は、論理制御回路 ９Ｂが送出するタイミングシグナルによって行なわ九る。パルス発生器１００の 出力はインバータ１０４へは直接、インバータ１０６へはインバータ１０８介し て供給される。第８図の波形（Ｋ）および（Ｌ）には、インバータ１０４および インバータ１０６へ供給さ九るパルスがそれぞれ示しである。

第８１！ｌの波形（Ｍ）には、論理制御回路９８が送出するタイミングシグナル が示しである。タイミングシグナルのパルスＰ１によって、三相ドライバはパル スＰ、の持続時間中１巻線９６ｂと接続している。第８図の波形（Ｎ）は、変成 器９６を介して可動体へ供給される電力を示しており、Ｆｉ波形はインバータ１ ０４および１０６から：４線９６ｂの両端へ送られる互いに反対向きのパルスに よって形成される。該電力は９巻、ｌ！９６　ａの両端に接Ｐ２：！せたＡＭ検 出器１１０およびピーク検出ＰＪ１１２へ供給される。該ＡＭ検出器およびピー ク検出器によって電源装置が形成され１通常の作動により端子１１４にはｍ源電 圧が生成される。該電ｇｆｆｉ圧によって、ｆｌｉｌ入子ッチ９ｏおよび９２、 論理制御回路９３．パルス発生器９４およびインバータ１１Ｇが作動する。端子 １１４と該端子の電圧により作動する各ユニット間の実際の結線は１本発明の理 解を容易にするため第７図から省いである。

ＡＭ検出器１１０の出力は、論理制御回路９３の作動制御も行っている。可動体 への電力供給を制御するタイミングシグナルを検出することによって、これが行 われる。タイミングシグナルの第】のパルスＰ、の持続時間中は、論理制御回Ｐ ｉ！Ｉ９３により電子スイッチ９０および９２がオフにされるため、パルス発生 器９４の作動も停止し、巻ｇ９６ｂから巻線９６ａへ電力を送ることができる。

タイミングシグナルのパルスＰ１の終了後、インバータ１０４および１０６の作 動は停止しているため、電力供給は一時断たれ９巻、１９６ｂの両端はフロート している。この状態はＡＭ検出器１１０により検出され、論理制御回路により電 子スイッチ９０がオンとなるため、インダクタンスコイル８０とコンデンサ８８ から成るタンク回路はパルス発生器９４の入力側と接続される。該タンク回路の 共振周波数に対応する反復度をもつパルスが巻線０６ａから巻線９６ｂを介して カウンタ１０２へ送出される。カウンタ１０２は、所定の数のパルスを計数する と、所定数のパルスを計数するのに要した時間に比例する持続時間をもつカウン タ出力パルスを発生させる。該持続時間を有するパルスは、第８図の波形（Ｍ） にパルスＴ１として示してあり、これは第３図の波形（Ｃ）におけるパルスＴ１ に相当すパルス′ｒ、の終了後、論理制御回路９８は第２のタイミングシグナル パルスＰ、を発生し、該パルスＰよはインバータ１０４および１０６１起動して 可動体への電力供給が行なわれる。パルスＰ＋＋７＋場合トｌＲ］４Ｊ、パルス Ｐ　ｚ　ｉｔ、　Ａ　Ｍ　Ｉｅ＆１′１５器】１０によって検出され、パルスＰ □の持続時間中、論理制御回路９３は電子スイッチ９０および９２をオフにする 。

パルスＰ１が終了１ろと、論理制ｓ＄１回路９３は電子スイッチ９２をオンにす るため、インダクタンスコイル８２とコンデンサ８８から成るタンク回路がパル ス発生器９４の入力側と接続される。パルス発生器９４は、この第２のタンク回 路に応対して、第２タンク回路の共振周波数に対応する反復度をもつ第２のパル ス列を発生させる。該パルス列は変成器９６を介してカウンタ１０２へ送出され 、該カウンタは所定の数のパルスを計数したのち、第２パルス列のパルスを所定 数だけ計数するのに要した時間に比例する持続時間をもつ第２のカウンタ出力パ ルスを発生させる。この第２カウンタ出力パルスは、第８図の波形（Ｍ）におけ るパルスＴ２として示してあり、これは第３図の波形（Ｃ）のパルスＴ２に相当 するが、間に挿入されたパルスＰ２の送電時間分だけ間隔が空いている。

第２カウンタ出力バルスＴ２の終了後、論理制御回路９８はインバータ１０４お よび１０６を起動して再び電力を可動体へ供給させ、上記のサイクルがくりかえ される。以上において、タイミングシグナルパルスＰｉおよびＰ２の持続時間は 異なるため、論理制御回路９３は両者を区別することができ、したがって、送電 時間終了後、次にパルス発生器９４と接続させるべきタンク回路のための電子ス イッチ（９０か９２のうち適切な方のスッチ）を正しく選択して閉路させること ができる。

カウンタ出力パルスＴ１およびＴ２は、論理制御回路９８より。

インバータ１２０および１２２から成る第２の三相ドライバへ送出される。該イ ンバータの制御は論理制御回路９８によって行なわれ、第１カウンタ出力パルス Ｔｉは抵抗１２４とコンデンサ１２６から成る第１ＲＣ回路へ送られ、第２カウ ンタ出力パルスＴ２は抵抗１２８とコンデンサ１３０から成る第２ＲＣ回路へ送 られる。端子１３２および１３４におけるシグナルの位相差は に比例しており、インダクタンスコイル８０および８２に対するベーン８４の相 対位置を表している。

以」二は、本発明の例示的かつ望ましい実施態様を示したものであり、この他の 様々な変更態様は、当該技術分野において通常の知識を有する専門家であれば本 発明の趣旨から容易に導き出すことができるものと推測される。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１のタンク回路、第２のタンク回路および金属製の可動部材から成るイン ダクタンスコイルセンサと、監視パラメータの変化にしたがって前記可動部材を 前記第１および第２のタンク回路の各々のインダクタンスコイルに対し相対運動 させて前記第１、第２タンク回路の相対共振周波数を変化させる手段と、前記第 １および第２のタンク回路の相対共振周波数の変化に応じて監視パラメータの変 化を表示させる回路手段とから構成されるセンサ装置であって、該回路手段は、 （ａ）前記第１タンク回路の共振周波数に対応する反復度をもつ第１のパルス列 と、前記第２タンク回路の共振周波数に対応する反復度をもつ第２のパルス列を 発生させるパルス発生器、（ｂ）前記第１および第２のパルス列に応答して第１ パルス列の所定の数のパルスと、第２パルス列の同数のパルスを計数し、かつ前 記所定数の第１パルス列パルスを計数するのに要した時間に比例する持続時間を 有する第１のカウンタ出力パルスと、前記所定数の第２パルス列パルスを計数す 、るのに要した時間に比例する持続時間を有する第２のカウンタ出力パルスを発 生させるカウンタ、および（Ｃ）前記第１および第２のタンク回路と前記パルス 発生器との接続を一定の時間間隔で交互に行なわせるタンク回路用スイッチング 手段から構成されるセンサ装置。 ２．前記タンク回路用スイッチング手段は前記カウンタ出力パルスに応じて作動 し、前記第１カウンタ出力パルスの持続時間中は第１タンク回路をパルス発生器 に接続し、また前記第２カウンタ出力パルスの持続時間中は第２タンク回路をパ ルス発生器に接続する特許請求の範囲第１項記載のセンサ装置。 ３．前記回路手段はさらに、前記カウンタ出力パルスに応じて作動し、前記所定 数の第１パルス列パルスおよび第２パルス列パルスをそれぞれ計数するのに要し た相対持続時間の出力表示を行なう表示手段を含む特許請求の範囲第２項記載の センサ装置。 ４．前記第１、第２タンク回路は単一のコンデンサを共有し、該コンデンサを前 記パルス発生器へ接続させ、かつタンク回路用スイッチング手段によって該コン デンサとの接続を第１インダクタンスコイルと第２インダクタンスコイルのいず れかに切換を行わせ、一定の時間間隔で交互に第１、第２タンク回路を形成させ る特許請求の範囲第３項記載のセンサ装置。 ５．前記第１、第２タンク回路は単一のインダクタンスコイルを共有し、該コイ ルを前記パルス発生器へ接続させ、かつタンク回路用スイッチング手段によって 該コイルとの接続を第１のコンデンサと第２のコンデンサのいずれかに切換を行 わせ、一定の時間間隔で交互に第１、第２タンク回路を形成させる特許請求の範 囲第３項記載のセンサ装置。 ６．前記第１、第２タンク回路にそれぞれインダクタンスコイルとコンデンサを 設け、該第１、第２タンク回路とパルス発生器との接続を一定の時間間隔で交互 に行わせる特許請求の範囲第３項記載のセンサ装置。 ７．前記表示手段は前記カウンタ出力パルスに応じて作動する積分回路手段から 成り、該積分回路手段は、前記第１カウンタ出力パルスから生成される上昇部分 と前記第２カウンタ出力パルスから生成される減衰部分から成る積分シグナルを 発生させる特許請求の範囲第３項記載のセンサ装置。 ８．（ａ）前記表示手段はさらに、（ｉ）前記カウンタと前記積分回路手段の接 続を選択的に行わせる第１スイッチング手段、（ｉｉ）コンデンサ、および（ｉ ｉｉ）該コンデンサと前記積分回路手段の接続を選択的に行わせる第２スイッチ ング手段を含み、（ｂ）前記回路手段はさらにタイミング回路手段を含み、該タ イミング回路手段は、（ｉ）第１の制御シグナルを前記第１スイッチング手段へ 送出して前記カウンタと前記積分回路手段の接続を断ち、前記積分シグナルの流 れをしゃ新し、かつ（ｉｉ）第２の制御シグナルを前記第２スイッチング手段へ 送出して前記積分回路手段と前記コンデンサの接続を行わせ、前記積分シグナル の流れを選択的にしゃ断している間に積分シグナルのレベルを前記コンデンサに 移行させる特許請求の範囲第７項記載のセンサ装置。 ９．前記積分シグナルの流れは積分シグナルの上昇部分と減衰部分の中間点にお いてしゃ断される特許請求の範囲第８項記載のセンサ装置。 １０．（ａ）前記カウンタは前記カウンタ出力シグナルに対し逆位相の出力シグ ナルを発生させる手段を含み、（ｂ）前記表示手段は（ｉ）前記カウンタ出力シ グナルに応じて作動し、前記第１カウンタ出力パルスより生成される上昇部分と 前記第２カウンタ出力パルスより生成される減衰部分から成る第１の積分シグナ ルを発生させる第１積分回路、（ｉｉ）前記逆位相のカウンタ出力シグナルに応 じて作動し、前記第１カウンタ出力パルスに対し逆位相の出力パルスから生成さ れる減衰部分と前記第２カウンタ出力パルスに対し逆位相の出力パルスから生成 される上昇部分とから成る第２の積分シグナルを発生させる第２積分回路、（ｉ ｉｉ）前記カウンタと前記第１、第２積分回路との接続を選択的に行わせる第１ スイッチング手段、（ｉｖ）コンデンサ、および（ｖ）該コンデンサと前記第１ 、第２積分回路との接続を選択的に行わせる第２スイッチング手段を含み、かつ （Ｃ）前記回路手段はさらにタイミング回路手段を含み、該タイミング回路手段 は（ｉ）第１の制御ジグナルを前記第１スイッチング手段へ送出して前記カウン タと前記第１、第２積分回路との接続を断ち、前記積分シグナルの流れをしゃ断 し、かつ（ｉｉ）第２の制御シグナルを前記第２スイッチング手段へ送出して前 記コンデンサと前記第１、第２積分回路との接続を行い、前記積分シグナルの流 れを選択的にしゃ断している間に積分シグナルのレベルを前記コンデンサに移行 させる特許請求の範囲第３項記載のセンサ装置。 １１．前記積分シグナルの流れは積分シグナルの上昇部分と減衰部分の中間点に おいてしゃ断される特許請求の範囲第１０項記載のセンサ装置。 １２．前記タンク回路用スイッチング手段は前記第１、第２カウンタ出力パルス に応じて作動し、かつ該スイッチング手段は、第１、第２カウンタ出力パルスの 伝達終了後の一定の時間、前記第１、第２タンク回路と前記パルス発生器との接 続を遅廷させる制御手段を含む特許請求の範囲第１項記載のセンサ装置。 １３．前記回路手段はさらに前記カウンタ出力パルスに応じて作動する表示手段 を含み、該表示手段は前記第１、第２パルス列のパルスを所定数計数するのに要 した相対持続時間の出力表示を行う特許請求の範囲第１２項記載のセンサ装置。 １４．前記第カウンタ出力パルスの伝達終了後の一定の遅延時間と前記第２カウ ンタ出力パルスの遅延時間とが異なる特許請求範囲第１３項に記載したセンサ装 置。 １５．（ａ）第１のタンク回路、第２のタンク回路および金属製の可動部材から 成るインダクタンスコイルセンサと、（ｂ）監視パラメータの変化にしたがって 前記可動部材を前記第１、第２タンク回路の各々のインダクタンスコイルに対し 相対運、動させて前記第１、第２タンク回路の相対共振周波数を変化させる手段 と、（ｃ）前記タンク回路に応じて作動し、前記第１タンク回路の共振周波数に 対応する反復度を有する第１のパルス列と前記第２タンク回路の共振周波数に対 応する反復度を有する第２のパルス列とを発生させるパルス発生器と、（ｄ）前 記第１、第２タンク回路と前記パルス発生器との接続をタイミングシグナルに応 じて一定の時間間隔で交互に行うタンク回路用スイッチング手段と、（ｅ）前記 第１、第２パルス列を送信し、かつ前記タイミングシグナルを受信する第１の巻 線とから構成される可動体を含み、かつ（ａ）前記第１巻線より第１、第２パル ス列を受信し、かつ前記タイミングシグナルを第１巻線へ送信する前記第１巻線 と誘導結合させた第２の巻線と、（ｂ）前記第１、第２パルス列に応答して作動 し，第１パルス列の所定の数のパルスと第２パルス列の同数のパルスを計数し、 かつ前記所定数の第１パルス列パルスを計数するのに要した時間に比例する持続 時間を有する第１のカウンタ出力パルスと前記所定数の第２パルス列パルスを計 数するのに要した時間に比例する持続時間を有する第２のカウンタ出力パルスと を発生させるカウンタと、（ｃ）電源と、（ｄ）前記第１、第２カウンタ出力パ ルスに応答して作動し、前記第１、第２カウンタ出力パルスの相対持続時間の表 示を行う手段と、（ｅ）前記第１、第２カウンタ出力パルスに応答して作動し、 （１）前記第１、第２カウンタ出力パルスを前記表示手段に結合させ、かつ（２ ）前記タイミングシグナルを発生して、前記電源と前記第２巻線との持続を前記 第１、第２カウンタ出力パルスの伝達後の一定時間行わせる制御手段とから構成 される静止体であって、前記可動体と機構的に独立させた静止体を含むセンサ装 置。 １６．前記第１カウンタ出力パルスの伝達終了後の一定時間と前記第２カウンタ 出力パルスの伝達終了後の時間とが異なる特許請求の範囲第１５項記載のセンサ 装置。