JP2015184093A

JP2015184093A - 直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法

Info

Publication number: JP2015184093A
Application number: JP2014059689A
Authority: JP
Inventors: 基紀赤須; Motoki Akasu
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】従来のサーミスタを用いることなく、直流抵抗測定回路を用いて、出力値の温度補正を行なうことができる直線型作動トランスセンサ装置を提供する。
【解決手段】直線型差動トランスセンサ装置（略して、ＬＶＤＴ）２０は、ＬＶＤＴ２０の１次側コイル２の両端にスイッチ１０を介して接続された直流抵抗測定回路１１を有し、この直流抵抗測定回路１１により１次側コイル２の抵抗値１１ａを測定し、この抵抗値１１ａに基づいて２次側コイル３から得られた出力信号３Ａの温度補正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法に関し、特に、１次側コイルの直流抵抗を測定して１次側コイルの温度を検出し、２次側コイルから得られた出力値の温度補正を行うための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の直線型差動トランスセンサ装置（略して、ＬＶＤＴ）としては、例えば、特許文献１の「可変差動トランスセンサシステムおよびその温度誤差補償方法」における従来例を挙げることができる。
すなわち、特許文献１の従来例には、サーミスタを用いて温度補償を行う構成が開示されている。

また、図２には、従来一般に用いられている直線型差動トランスセンサ装置の構成を示している。
図２において、符号１で示されるものは円筒状をなすケースであり、このケース１内には、入力側である１次側コイル２及び出力側である２次側コイル３が筒状に形成されて設けられており、前記各コイル２,３の内側には、長手形状でかつ磁性材料からなるプローブ４が矢印Ａの方向に沿って出入自在に配設されている。

前記１次側コイル２には、所定の電圧及び周波数からなる励磁電源５が入力され、前記２次側コイル３には、前記２次側コイル３から出力される出力信号３Ａが入力される測定回路６が接続され、この測定回路６からは前記プローブ４の直線位置を示す周知の差動変圧器による測定値６Ａが出力されるように構成されている。

特開平９−１２６８０８号公報

従来の可変差動トランスセンサシステム及びその温度誤差補償方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来のＬＶＤＴの温度特性については、巻線自体によって決まっていたが、ＬＶＤＴを収納するための機器の軽量化、小型化に伴い、巻線を設置するためのスペースが少ない構造が多くなり、サーミスタを、巻線を有するボビンに取付けることが困難で、ＬＶＤＴの温度特性が悪化する傾向にあった。
また、機器側の高精度化により温度特性の要求が厳しくなり、サーミスタを用いる構成では対応が困難となり、特許文献１の発明の構成を用いることも考えられるが、この場合には回路構成が複雑となり、コスト上からも安価に市場に提供することは困難であった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、１次側コイルの直流抵抗を測定して１次側コイルの温度を検出し、２次側コイルから得られた出力値の温度補正を行うようにした直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法を提供することを目的とする。

本発明による直線型差動トランスセンサ装置は、ケース内に設けられた１次側コイル及び２次側コイルと、前記１次側コイル及び２次側コイルの内側で前記ケースの長手方向に沿って往復直動自在なプローブと、を備えた構成よりなる直線型差動トランスセンサ装置において、前記１次側コイルの両端にスイッチを介して接続された直流抵抗測定回路を有し、前記直流抵抗測定回路により前記１次側コイルの抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記２次側コイルから得られた出力信号の温度補正を行うようにした構成であり、また、前記スイッチは、前記１次側コイルの一端側に設けられ、前記スイッチの切替えにより、前記１次側コイルに対して励磁電源又は直流抵抗測定回路が選択的に接続されるようにした構成であり、また、前記測定回路には、演算部及びメモリが内蔵されている構成であり、また、本発明による直線型差動トランスセンサ装置の温度補正方法は、ケース内に設けられた１次側コイル及び２次側コイルと、前記１次側コイル及び２次側コイルの内側で前記ケースの長手方向に沿って往復直動自在なプローブと、を備えた構成よりなる直線型差動トランスセンサ装置を用い、前記１次側コイルの両端にスイッチを介して接続された直流抵抗測定回路を有し、前記直流抵抗測定回路により前記１次側コイルの抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記２次側コイルから得られた出力信号の温度補正を行う方法であり、また、前記スイッチは、前記１次側コイルの一端側に設けられ、前記スイッチの切替えにより、前記１次側コイルに対して励磁電源又は直流抵抗測定回路が選択的に接続されるようにした方法であり、また、前記測定回路には、演算部及びメモリが内蔵されている方法である。

本発明による直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ケース内に設けられた１次側コイル及び２次側コイルと、前記１次側コイル及び２次側コイルの内側で前記ケースの長手方向に沿って往復直動自在なプローブと、を備えた構成よりなる直線型差動トランスセンサ装置において、前記１次側コイルの両端にスイッチを介して接続された直流抵抗測定回路を有し、前記直流抵抗測定回路により前記１次側コイルの抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記２次側コイルから得られた出力信号の温度補正を行うように構成したことにより、簡単な回路構成の追加によって、出力値の温度ドリフトを補正し、温度変化にも拘わらず正確な測定値を得ることができ、本来、温度特性の悪いＬＶＤＴでも補正によって誤差の少ないＬＶＤＴとすることができる。
また、前記スイッチは、前記１次側コイルの一端側に設けられ、前記スイッチの切替えにより、前記１次側コイルに対して励磁電源又は直流抵抗測定回路が選択的に接続されるように構成したことにより、従来のようにケースにサーミスタを取り付ける必要がなく、従来と同じ形状及び寸法のケースを用いてＬＶＤＴを形成することができる。
また、前記測定回路には、演算部及びメモリが内蔵されていることにより、抵抗値に基づく温度補正が迅速にかつ簡単に行える。

本発明による直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法を示す構成図である。従来の直線型差動トランスセンサ装置を示す構成図である。

本発明による直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法は、１次側コイルの直流抵抗を測定して１次側コイルの温度を検出し、２次側コイルから得られた出力値の温度補正を行う構成と方法である。

以下、図面と共に本発明による直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１で示されるものは円筒状をなすケースであり、このケース１内には、入力側である１次側コイル２及び出力側である２次側コイル３が筒状に形成されて設けられており、前記各コイル２,３の内側には、長手形状でかつ磁性材料からなるプローブ４が矢印Ａの方向に沿って出入自在に配設されている。

前記１次側コイル２の一端２ａには、スイッチ１０が設けられ、このスイッチ１０の共通端子１０ａは前記一端２ａに接続され、この共通端子１０ａには切換片１０ｂが設けられている。
前記スイッチ１０の第１端子１０ｃと前記１次側コイル２の他端２ｂとの間には所定電圧及び周波数の励磁電源５が接続され、前記スイッチ１０の前記第１端子１０ｃに隣接する第２端子１０ｄと前記他端２ｂとの間には直流抵抗測定回路１１が接続されている。

前記直流抵抗測定回路１１は、前記スイッチ１０の切換片１０ｂを実線から点線で示される位置に切換えることにより、前記１次側コイル２への励磁電源５の供給が停止されると共に、前記共通端子１０ａと前記他端２ｂ間に接続され、前記１次側コイル２の励磁中断直後の抵抗値を測定し、この直流抵抗測定回路１１から抵抗値１１ａが出力される。

前記２次側コイル３には測定回路６が接続されており、前記２次側コイル３から出力される出力信号３Ａは測定回路６に入力されていると共に、前記抵抗値１１ａは前記測定回路６に入力されている。
前記測定回路６には演算部１２が内蔵されており、前記演算部１２には例えば周知のルックアップテーブル等のメモリ(図示せず)を有している。

次に、前述の構成において、実際に図１の直線型差動トランスセンサ装置２０の動作について述べる。
ます、前記スイッチ１０の切換片１０ｂを実線の状態に切換えると、前記励磁電源５が前記１次側コイル２に供給され、この状態でプローブ４が直動することにより前記２次側コイル３から前記出力信号３Ａが出力されて前記測定回路６に入力される。

前記測定回路６では、前記出力信号３Ａに基づいて演算部１２が周知の演算処理することにより、前記プローブ４の前記ケース１内における直線位置が測定値６Ａとして出力される。
また、前述の励磁電源５が１次側コイル２に供給されている状態において、前記スイッチ１０の切換片１０ｂを実線から点線で示す位置に切換えると、前記励磁電源５の１次側コイル２への供給が停止すると同時に、前記１次側コイル２の両端には直流抵抗測定回路１１が接続され、前記直流抵抗測定回路１１で測定された１次側コイル２の両端間の直流抵抗を示す抵抗値１１ａは測定回路６に入力される。

前記測定回路６内のメモリ(図示せず)には、予め、前記１次側コイルの直流抵抗と出力信号３Ａとの間の温度ドリフトに伴う出力信号３Ａの誤差が、例えば、周知のルックアップテーブル等の手段を用いて前記出力信号３Ａを補正し、正確な測定値６Ａを得ることができるように構成されている。

本発明による直線型差動トランスセンサ装置及びその温度補正方法は、ＬＶＤＴの温度補正をサーミスタなしで可能とし、小型化できることによって小型・軽量化を必要とする装置等に適用できる。

１ケース
２１次側コイル
２ａ一端
２ｂ他端
３２次側コイル
３Ａ出力信号
４プローブ
５励磁電源
６測定回路
６Ａ測定値
１０スイッチ
１０ａ共通端子
１０ｂ切換片
１０ｃ第１端子
１０ｄ第２端子
１１直流抵抗測定回路
１１ａ抵抗値

Claims

ケース(1)内に設けられた１次側コイル(2)及び２次側コイル(3)と、前記１次側コイル(2)及び２次側コイル(3)の内側で前記ケース(1)の長手方向(A)に沿って往復直動自在なプローブ(4)と、を備えた構成よりなる直線型差動トランスセンサ装置において、
前記１次側コイル(2)の両端にスイッチ(10)を介して接続された直流抵抗測定回路(11)を有し、前記直流抵抗測定回路(11)により前記１次側コイル(2)の抵抗値(11a)を測定し、前記抵抗値(11a)に基づいて前記２次側コイル(3)から得られた出力信号(3A)の温度補正を行うように構成したことを特徴とする直線型差動トランスセンサ装置。
前記スイッチ(10)は、前記１次側コイル(2)の一端側(2a)に設けられ、前記スイッチ(10)の切替えにより、前記１次側コイル(2)に対して励磁電源(5)又は直流抵抗測定回路(11)が選択的に接続されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の直線型差動トランスセンサ装置。
前記測定回路(6)には、演算部(12)及びメモリが内蔵されていることを特徴とする請求項１又は２記載の直線型差動トランスセンサ装置。
ケース(1)内に設けられた１次側コイル(2)及び２次側コイル(3)と、前記１次側コイル(2)及び２次側コイル(3)の内側で前記ケース(1)の長手方向(A)に沿って往復直動自在なプローブ(4)と、を備えた構成よりなる直線型差動トランスセンサ装置を用い、
前記１次側コイル(2)の両端にスイッチ(10)を介して接続された直流抵抗測定回路(11)を有し、前記直流抵抗測定回路(11)により前記１次側コイル(2)の抵抗値(11a)を測定し、前記抵抗値(11a)に基づいて前記２次側コイル(3)から得られた出力信号(3A)の温度補正を行うことを特徴とする直線型差動トランスセンサ装置の温度補正方法。
前記スイッチ(10)は、前記１次側コイル(2)の一端側(2a)に設けられ、前記スイッチ(10)の切替えにより、前記１次側コイル(2)に対して励磁電源(5)又は直流抵抗測定回路(11)が選択的に接続されるように構成したことを特徴とする請求項４記載の直線型差動トランスセンサ装置の温度補正方法。
前記測定回路(6)には、演算部(12)及びメモリが内蔵されていることを特徴とする請求項４又は５記載の直線型差動トランスセンサ装置の温度補正方法。