JP2006153611A - 位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
可動部側に固定部から電源供給、信号伝達用の配線コード類を必要とせず、検出応答速度が速く、小型、薄型化が可能であり、安価で、高精度の直線位置検出、回転位置検出に有用なコードレスの位置検出装置を提供する。
【解決手段】
第1の平面上に渦巻き状に2t以上巻回されて形成された励磁コイルと、第2の平面上に励磁コイルと同一方向に1ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互に現れるように形成された一対のコイルユニットを1以上有する検出コイルと、第3の平面上に共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、励磁コイルと検出コイルとが磁気結合を有し、第3の平面は第1および第2の平面と離間し検出領域において自由に移動可能で、その位置により励磁コイル、検出コイルと共振コイルとが磁気結合可能で、その位置に応じた位置検出電圧を検出コイルから得る構成の位置検出装置とした。
【選択図】 図1
Description
(1) 第1の平面上に、少なくとも渦巻き状に2t以上巻回されて形成された励磁コイルと、
第2の平面上に、少なくとも励磁コイルと同一方向に1ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された一対のコイルユニットを1または2ユニット以上有する検出コイルと、
第3の平面上に、少なくとも共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、
少なくとも前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルとが磁気結合を有し、
前記第3の平面は第1の平面および第2の平面と空間を介して離間し、かつ検出領域となる検出コイルの形成領域において特定方向に自由に移動可能で、かつその移動位置により励磁コイルおよび/または検出コイルと共振コイルとが磁気結合可能であり、
この共振コイルの位置に応じて検出コイルから位置検出電圧を得る位置検出装置。
(2) 前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルは一方向に延びるように形成され、前記第3の平面はこの形成領域を摺動するように移動する上記(1)の位置検出装置。
(3) 前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルは回転対称に形成され、前記第3の平面はこの形成領域を回動するように移動する上記(1)の位置検出装置。
(4) 前記励磁コイルと、検出コイルとは、非連続状の渦巻きコイルが直列状に接続されて形成されている上記(1)〜(3)のいずれかの位置検出装置。
(5) 前記共振コイルの共振用キャパシタ部分が短絡されている上記(1)〜(4)のいずれかの位置検出装置。
(6) 前記第1の平面と第2の平面とは積層基板により構成されている上記(1)〜(5)のいずれかの位置検出装置。
次に図を参照しつつ、本発明の位置検出装置をより具体的に説明する。図1は、本発明の位置検出装置の基本構造(第1の態様ともいう)を示す平面図である。
まず、第3の平面3がないか、あるいは測定領域外に存在すると仮定する。いま、励磁電源7から励磁ループ4に励磁電流iが実線矢印の方向に流れると、検出ループパターン5に図の実線矢印の方向に起電力が発生するが、ループc1とループc2、ループcn-1とループcnの起電力が互いに相殺しあい、検出端であるノードn3,n4間には交流誘起検出電圧(以下検出電圧と称す)は発生しない。励磁電流iが点線の如く逆方向に流れても、同様にループc1とループc2、ループcn-1とループcnの起電力が相殺されるので、同様にノードn3,n4間には検出電圧は発生しない。
次に、本発明の第2の態様について説明する。図4は、本発明の第2の態様を示す平面図である。この態様では、励磁ループパターン4を基体11の表裏に2重に形成し、さらに検出ループパターン5を、A相検出ループパターン4aとB相検出ループパターン4bの2系統用意して、AB相検出型としたものである。その他の構成要素は図1に示す第1の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
まず、第3の平面3がないか、あるいは測定領域外に存在すると仮定する。いま、励磁電源7から励磁ループ4に励磁電流が流れても、図1で説明した第1の態様の動作原理と同様の動作をするので、A相検出ループパターン5aおよびB相検出ループパターン5bの検出端ノード3a,4aおよびノード3b,4bには検出電圧は発生しない。
次に、本発明の第3の態様について説明する。図7,8,9は、本発明の第3の態様を示す平面図である。図7は、第1の平面1およびA相用第2の平面2aを示す平面図であり、図8はB相用第2の平面2bおよび第3の平面3を示す平面図、図9はこれらが組み合わされた状態を示す概略断面図である。この態様では、回転位置検出装置に応用した例を示している。
2 第2の平面
3 第3の平面
4 励磁ループパターン
5 検出ループパターン
6 共振ループパターン
Claims (6)
- 第1の平面上に、少なくとも渦巻き状に2t以上巻回されて形成された励磁コイルと、
第2の平面上に、少なくとも励磁コイルと同一方向に1ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された一対のコイルユニットを1または2ユニット以上有する検出コイルと、
第3の平面上に、少なくとも共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、
少なくとも前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルとが磁気結合を有し、
前記第3の平面は第1の平面および第2の平面と空間を介して離間し、かつ検出領域となる検出コイルの形成領域において特定方向に自由に移動可能で、かつその移動位置により励磁コイルおよび/または検出コイルと共振コイルとが磁気結合可能であり、
この共振コイルの位置に応じて検出コイルから位置検出電圧を得る位置検出装置。 - 前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルは一方向に延びるように形成され、前記第3の平面はこの形成領域を摺動するように移動する請求項1の位置検出装置。
- 前記第1の平面の励磁コイルと第2の平面の検出コイルは回転対称に形成され、前記第3の平面はこの形成領域を回動するように移動する請求項1の位置検出装置。
- 前記励磁コイルと、検出コイルとは、非連続状の渦巻きコイルが直列状に接続されて形成されている請求項1〜3のいずれかの位置検出装置。
- 前記共振コイルの共振用キャパシタ部分が短絡されている請求項1〜4のいずれかの位置検出装置。
- 前記第1の平面と第2の平面とは積層基板により構成されている請求項1〜5のいずれかの位置検出装置。
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---|---|---|---|---|
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JP2013083484A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Aisan Ind Co Ltd | 角度センサ |
JP2013083485A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Aisan Ind Co Ltd | 角度センサ |
JP2022029457A (ja) * | 2017-12-20 | 2022-02-17 | ソナス リミテッド | 検知システムおよび検知方法 |
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- 2004-11-29 JP JP2004343405A patent/JP3839451B2/ja not_active Expired - Fee Related
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