JP2018044817A - Position detection device - Google Patents
Position detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018044817A JP2018044817A JP2016178634A JP2016178634A JP2018044817A JP 2018044817 A JP2018044817 A JP 2018044817A JP 2016178634 A JP2016178634 A JP 2016178634A JP 2016178634 A JP2016178634 A JP 2016178634A JP 2018044817 A JP2018044817 A JP 2018044817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- value
- coil
- excitation coil
- position detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
本発明は、検出対象物の位置を検出する位置検出装置に関する。 The present invention relates to a position detection device that detects the position of a detection target.
従来、励磁コイルから複数の検出コイルに磁界をかけておき、金属ロータの回転に応じて検出コイルにかかる磁界の変化を検出することにより、検出対象物の位置を演算する位置検出装置（渦電流センサ）が周知である（特許文献１等参照）。この種の位置検出装置は、励磁コイル及び検出コイルが電磁結合され、金属ロータの回動位置に応じて検出コイルに現れる誘導起電力が変化することにより、誘導起電力の変化から検出対象物の回動位置が検出される。 Conventionally, a position detection device (eddy current) that calculates the position of an object to be detected by applying a magnetic field to a plurality of detection coils from an excitation coil and detecting a change in the magnetic field applied to the detection coil according to the rotation of the metal rotor. Sensor) is well known (see Patent Document 1). In this type of position detection device, the excitation coil and the detection coil are electromagnetically coupled, and the induced electromotive force that appears in the detection coil changes according to the rotational position of the metal rotor, so that the detection object is detected from the change in the induced electromotive force. A rotational position is detected.
この種の位置検出装置においては、検出対象物の回動位置を精度よく検出したいニーズが高い。
本発明の目的は、検出対象物の位置検出精度を確保することができる位置検出装置を提供することにある。
In this type of position detection device, there is a high need for accurately detecting the rotational position of the detection object.
The objective of this invention is providing the position detection apparatus which can ensure the position detection precision of a detection target object.
前記問題点を解決する位置検出装置は、電流が流された励磁コイルから発生する磁界により、複数の検出コイルに誘導起電力を発生させ、位置検出の対象である検出対象物と連動する金属体によって前記検出コイルの誘導起電力を変化させることにより、当該誘導起電力を基に演算処理回路が前記検出対象物の位置を求める構成において、前記検出コイルの複数の検出値のうち振幅の絶対値が小さい２つを選択して、これらの和を求め、当該和及びその狙い値を基に前記励磁コイルのパラメータを調整する励磁コイル調整部を備える。 A position detection device that solves the above problem is a metal body that generates induced electromotive force in a plurality of detection coils by a magnetic field generated from an excitation coil through which a current is passed, and that is interlocked with a detection target that is a position detection target. In the configuration in which the arithmetic processing circuit obtains the position of the detection object based on the induced electromotive force by changing the induced electromotive force of the detection coil, the absolute value of the amplitude among the plurality of detection values of the detection coil An excitation coil adjustment unit is provided that selects two of the two that are smaller, obtains the sum of these, and adjusts the parameters of the excitation coil based on the sum and the target value.
本構成によれば、複数の検出信号のうち振幅の絶対値が小さい２つの和を求めて、和とその狙い値とを基に励磁コイルのパラメータを調整することにより、励磁電流を好適な値に設定する。このため、例えば励磁コイルと金属体との間の距離変動を要因として励磁コイルのインピーダンスが変化しても、励磁電流が調整されることにより、検出コイルの誘導起電力を検出する検出回路の検出値（例えば検出電圧）を一定レベルに保つことが可能となる。これにより、検出回路のレンジと検出回路の検出値との最適化が可能となる。よって、検出対象物の位置検出精度を確保することが可能となる。 According to this configuration, an excitation current is set to a suitable value by obtaining two sums having a small absolute value of amplitude among a plurality of detection signals and adjusting the excitation coil parameters based on the sum and the target value. Set to. For this reason, for example, even if the impedance of the exciting coil changes due to a variation in the distance between the exciting coil and the metal body, the detection circuit detects the induced electromotive force of the detecting coil by adjusting the exciting current. The value (for example, the detection voltage) can be kept at a constant level. Thereby, the range of the detection circuit and the detection value of the detection circuit can be optimized. Therefore, it is possible to ensure the position detection accuracy of the detection object.
前記位置検出装置において、前記励磁コイル調整部は、複数の前記検出値のうち振幅の小さい２つの和を求めて当該和が狙い値又はその付近の値となるように前記励磁コイルのパラメータを調整する処理を、当該和が狙い値又はその付近の値をとるまで繰り返し行うことが好ましい。この構成によれば、検出値の振幅の絶対値が小さい２つの和をできる限り狙い値に近づけることが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。 In the position detection device, the excitation coil adjustment unit calculates a sum of two of the plurality of detection values having a small amplitude, and adjusts the parameters of the excitation coil so that the sum becomes a target value or a value in the vicinity thereof. It is preferable to repeat the processing to be performed until the sum takes a target value or a value in the vicinity thereof. According to this configuration, it is possible to make the sum of two small absolute values of the detected value as close as possible to the target value, which is more advantageous for ensuring the position detection accuracy.
前記位置検出装置において、前記パラメータは、前記励磁コイルに流される制御電流値であることが好ましい。この構成によれば、励磁コイルに流す電流を調整するという簡素な処理により、励磁コイルの作動を適宜変更することが可能となる。 In the position detection apparatus, it is preferable that the parameter is a control current value that is passed through the exciting coil. According to this configuration, the operation of the exciting coil can be appropriately changed by a simple process of adjusting the current flowing through the exciting coil.
前記位置検出装置において、前記励磁コイル調整部は、装置の起動時に前記励磁コイルのパラメータの調整を実行し、前記演算処理回路は、前記励磁コイルのパラメータの調整が済んだ後に前記検出対象物の位置検出を実行することが好ましい。この構成によれば、装置の起動時に先に励磁コイルのパラメータの調整を実施しておくので、最適化された励磁コイルの下で検出対象物の位置を求めることが可能となる。 In the position detection device, the excitation coil adjustment unit adjusts the parameters of the excitation coil when the device is started up, and the arithmetic processing circuit adjusts the parameters of the detection object after the adjustment of the parameters of the excitation coil is completed. It is preferable to perform position detection. According to this configuration, since the parameters of the exciting coil are adjusted first when the apparatus is started, the position of the detection target can be obtained under the optimized exciting coil.
前記位置検出装置において、前記励磁コイル調整部は、前記検出対象物の位置検出を行っている期間中であっても、前記和を求めて前記狙い値と比較する処理を継続して行い、前記和が前記狙い値又はその付近から外れたときには、前記励磁コイルのパラメータの調整を再度実行することが好ましい。この構成によれば、検出対象物の位置検出を行っている間でも、励磁コイルを最適化して検出コイルの検出値を一定レベルに保つことが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。 In the position detection device, the excitation coil adjustment unit continuously performs the process of obtaining the sum and comparing it with the target value even during the period of detecting the position of the detection target, When the sum deviates from the target value or the vicinity thereof, it is preferable to adjust the parameters of the exciting coil again. According to this configuration, it is possible to optimize the excitation coil and keep the detection value of the detection coil at a constant level even during the position detection of the detection target. It becomes even more advantageous.
前記位置検出装置において、前記演算処理回路は、３つ以上設けられた前記検出コイルから検出される検出値を基に前記検出対象物の位置検出を実行することが好ましい。この構成によれば、３つ以上の検出コイルの出力を基に高い分解能で位置を検出することが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。 In the position detection apparatus, it is preferable that the arithmetic processing circuit performs position detection of the detection target based on detection values detected from three or more detection coils provided. According to this configuration, the position can be detected with high resolution based on the outputs of the three or more detection coils, which is more advantageous for ensuring the position detection accuracy.
本発明によれば、検出対象物の位置検出精度を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to ensure the position detection accuracy of the detection object.
以下、位置検出装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、位置検出装置１は、回動する検出対象物２の位置（回動位置）を、渦電流センサの方式を通じて検出するものであって、例えば車載機器の位置検出に使用される。検出対象物２は、軸Ｌａ回りに回動するスイッチやレバー等であることが好ましい。渦電流センサは、金属表面に発生する渦電流を検出し、距離変化に準じて変化する渦電流の変化量から物***置を検出するものである。
Hereinafter, an embodiment of the position detection device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
位置検出装置１は、電流が流される励磁コイル３と、励磁コイル３から発生する磁界を検出可能な複数の検出コイル４と、検出コイル４に付与される磁界を検出対象物２の位置に応じて変化させる金属体５とを備える。励磁コイル３及び検出コイル４は、検出対象物２を回動可能に支持する側に設けられる。金属体５は、例えば軸Ｌａ回りに回動する金属ロータ６であって、検出対象物２と同期回動するように設けられる。励磁コイル３に電流が流されると、電磁誘導により検出コイル４に誘導起電力ＶDEが発生する。
The
金属ロータ６は、検出対象物２と同一軸心上（軸Ｌａ回）りに回動する。金属ロータ６の外周には、ロータ本体９から金属ロータ６の径方向外側に突出する突片１０が複数形成されている。複数の突片１０は、例えば扇状に形成され、金属ロータ６の回動方向（図１の矢印Ａ方向）に沿って等間隔に配置され、検出コイル４に対向することにより、検出コイル４に発生する誘導起電力ＶDEを変化させる。金属ロータ６の外周には、突片１０と、隣同士の突片１０の間にできる凹部１１とが、金属ロータ６の回動方向に沿って交互に等間隔配置されている。
The
金属ロータ６の回動方向の平面をロータ回動方向平面（図１のＸ−Ｙ平面）としたとき、突片１０のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ１と、凹部１１のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ２とは、同じ角度にされている。設定角度Ｒ１，Ｒ２は、例えば「３６°」である。
When the plane of the rotation direction of the
検出コイル４は、金属ロータ６の回動方向に沿って複数（本例は３つ）設けられている。本例の場合、第１検出コイル４ａが第２検出コイル４ｂ及び第３検出コイル４ｃの間に配置されている。第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃのそれぞれの設定角度（以降、ループ角度Ｒｋと記す）は、１組の突片１０及び凹部１１の角度範囲に合わせて、「７２°」にされている。これにより、１つあたりの検出コイル４では、０°〜７２°の角度を検出することが可能である。
A plurality (three in this example) of
第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃは、金属ロータ６の回動方向に並び配置されるとともに、金属ロータ６の軸方向（図１のＺ軸方向）において所定量ずつ重ねて配置されることにより位相がずらされている。本例の場合、第１検出コイル４ａと第２検出コイル４ｂとが所定量重ね配置され、第１検出コイル４ａと第３検出コイル４ｃとが所定量重ね配置されている。第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃは、位置検出装置１の基板（図示略）に設けられたスルーホールを通じて重ね配置されることが好ましい。第１検出コイル４ａ及び第２検出コイル４ｂの位相ずれと、第２検出コイル４ｂ及び第３検出コイル４ｃの位相ずれとは、ともに「２４°」である。
The
励磁コイル３は、３つの第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃを全て覆うことができる形状に形成されている。本例の励磁コイル３は、軸Ｌａ回りの円弧に沿った形状に形成されている。励磁コイル３は、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃと同じ基板上に形成されることが好ましい。
The exciting coil 3 is formed in a shape that can cover all of the three
図１及び図２に示すように、検出コイル４から出力される検出値（検出電圧）Ｓ１を基に検出対象物２の位置を演算する演算処理回路１７を備える。演算処理回路１７は、励磁回路１８を介して励磁コイル３と接続されている。励磁コイル３の電位の高い側には、電圧調整用の抵抗１９が接続されている。演算処理回路１７は、励磁コイル３と電磁結合される検出コイル４に対し、検出回路２０を介して接続されている。本例の場合、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃは、それぞれ検出回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃを介して演算処理回路１７に接続されている。検出回路２０ａ〜２０ｃは、例えば信号の増幅や変調等を行う回路であることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
演算処理回路１７は、励磁コイル３に交流電圧を印加することにより、励磁コイル３から磁界（磁束）を発生させ、相互誘導作用により、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃに誘導起電力を発生させる。このとき、演算処理回路１７は、検出回路２０から各検出コイル４の検出値Ｓ１を入力する。本例の場合、演算処理回路１７は、検出回路２０ａを介して第１検出コイル４ａから第１検出値Ｓ１−ａを入力し、検出回路２０ｂを介して第２検出コイル４ｂから第２検出値Ｓ１−ｂを入力し、検出回路２０ｃを介して第３検出コイル４ｃから第３検出値Ｓ１−ｃを入力する。演算処理回路１７は、第１検出値Ｓ１−ａ、第２検出値Ｓ１−ｂ及び第３検出値Ｓ１−ｃを基に、検出対象物２の位置、すなわち金属ロータ６の回転角度（ロータ角度θ）を演算する。
The
位置検出装置１は、検出回路２０の検出値（例えば検出電圧）Ｓ１が検出回路２０のレンジに適した値となるように励磁コイル３のパラメータを調整する励磁コイル調整部２５を備える。励磁コイル調整部２５は、演算処理回路１７に設けられている。励磁コイル３において調整されるパラメータは、例えば励磁コイル３に流される電流（制御電流値Ｉｓ）である。励磁コイル調整部２５は、検出コイル４から出力される複数の検出値Ｓ１のうち振幅の絶対値が小さい２つを選択して、これらの和Ｋを求め、和Ｋ及びその狙い値Ｋｔを基に励磁コイル３のパラメータを調整する。本例の励磁コイル調整部２５は、装置（位置検出装置１）の起動時に励磁コイル３のパラメータの調整を実行する。演算処理回路１７は、励磁コイル３のパラメータ調整が済んだ後に検出対象物２の位置検出を実行する。
The
次に、図２〜図４を用いて、位置検出装置１の作用及び効果を説明する。
図３に示すように、励磁コイル３に交流電圧が印加されると、相互誘導作用によって第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃには、励磁コイル３から出力される磁界に応じた誘導起電力ＶDEが各々発生する。この状態において、金属ロータ６が軸Ｌａ回りに回動すると、金属ロータ６の回動位置に応じて、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃの誘導起電力ＶDE（検出電圧）が交流波状（例えば正弦波状や三角波状）に変化する。すなわち、第１検出値Ｓ１−ａを基準としたとき、第１検出値Ｓ１−ａから位相が「２４°」遅れた第２検出値Ｓ１−ｂが出力され、第１検出値Ｓ１−ａから位相が「４８°」遅れた第３検出値Ｓ１−ｃが出力される。
Next, the operation and effect of the
As shown in FIG. 3, when an AC voltage is applied to the excitation coil 3, the
なお、図２に示すように、検出コイル４の誘導起電力ＶDEは、同図の式（α）で表される。この式（α）からも分かるように、誘導起電力ＶDEの演算には、主に、励磁コイル３及び検出コイル４の間の相互インダクタンスＭ、検出対象である金属ロータ６に流れる励磁電流ＩEX、励磁コイル３の自己インダクタンスＬEXの各パラメータが関係してくる。よって、金属ロータ６の回転時、誘導起電力ＶDEの変化を大きくとって検出精度を確保するには、これらパラメータを最適に変化させることが望まれる。
As shown in FIG. 2, the induced electromotive force V DE of the
図４に、励磁コイル３のパラメータ調整の仕方の説明図を図示する。励磁コイル調整部２５は、位置検出装置１の起動時、予め定めておいた制御電流値Ｉｓ（図１及び図２参照）により励磁コイル３に交流電圧を印加し、第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃに現れる誘導起電力ＶDEを、検出回路２０ａ〜２０ｃを介して検出する。なお、位置検出装置１の起動時とは、例えば位置検出装置１により検出対象物２の位置検出を開始するタイミングであることが好ましい。
FIG. 4 shows an explanatory diagram of how to adjust the parameters of the exciting coil 3. The excitation
励磁コイル調整部２５は、制御電流値Ｉｓを励磁コイル３に流したときに検出回路２０ａ〜２０ｃから検出する検出値Ｓ１（第１検出値Ｓ１−ａ、第２検出値Ｓ１−ｂ、第３検出値Ｓ１−ｃ）のうち、振幅（振幅値）の絶対値が小さい２つを選択し、両者の和Ｋを演算する。ここでの例では、第１検出値Ｓ１−ａの振幅の絶対値と、第２検出値Ｓ１−ｂの振幅の絶対値とが選択され、これらの和Ｋが算出される。なお、振幅の絶対値が小さい２つを選択するのは、電圧波形が直線的であって、かつ電圧波形の傾きが正負逆のものを選ぶためである。また、振幅の絶対値が小さい２つの和Ｋをとるのは、いま励磁電流ＩEXがどの程度の値をとり、制御電流値Ｉｓをどれだけ変化させるかの基準を求めるためである。両者の和Ｋの絶対値は、ロータ角度θによらず一定に近い値をとる。
The excitation
励磁コイル調整部２５は、算出した和Ｋが、和Ｋの狙い値Ｋｔ又はその付近になるように、励磁コイル３の制御電流値Ｉｓを制御する。すなわち、励磁コイル調整部２５は、和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近になるような制御電流値Ｉｓを励磁コイル３に流す。狙い値Ｋｔは、検出回路２０のレンジにおいて最大値（絶対値）寄りの値に設定されることが好ましく、例えば検出回路２０のレンジが±２．０Ｖならば、１．５Ｖ付近に設定されるとよい。励磁コイル調整部２５は、第１検出値Ｓ１−ａ〜第３検出値Ｓ１−ｃのうち振幅の絶対値が小さい２つの和Ｋをとって、この和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近となるように制御電流値Ｉｓを調整する処理を、和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近となるまで繰り返す。
The exciting
図３に戻り、演算処理回路１７は、絶対値の和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近となった後、第１検出値Ｓ１−ａ〜第３検出値Ｓ１−ｃを基にロータ角度θを算出する。本例の場合、演算処理回路１７は、第１検出値Ｓ１−ａ〜第３検出値Ｓ１−ｃの３つの信号のうち、信号波形が直線状のもの（領域Ｕに存在するもの）を２つ選択し、これら信号の例えば差や和をとって、検出対象物２の検出角度θｒを演算し、これをロータ角度θとして求める。例えば、ロータ角度θが６°〜１８°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｂとを使用し、ロータ角度θが１８°〜３０°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｃとを使用する。このようにして、演算処理回路１７は、１周期が７２°のロータ角度θを演算する。
Returning to FIG. 3, the
励磁コイル調整部２５は、検出対象物２の位置検出を行っている期間中であっても、和Ｋを求めて狙い値Ｋｔと比較する処理を継続して行う。そして、励磁コイル調整部２５は、和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近から外れたときには、励磁コイル３のパラメータの調整を再度実行する。以上のようにして、演算処理回路１７は、検出対象物２の回転角度（ロータ角度θ）を演算する。
Even during the period during which the position of the detection target 2 is being detected, the exciting
ところで、検出対象物２の回転角度（ロータ角度θ）を求めるにあたり、例えば励磁回路１８が振幅フィードバックを通じて一定振幅の交流電圧を励磁コイル３に印加して、検出コイル４に生じる誘導起電力ＶDEから角度検出を行う方式もある。しかし、励磁振幅を一定とする方式の場合、例えば励磁コイル３及び金属体５との距離変動等を要因として、励磁コイル３のインピーダンスに変動が生じた場合には、励磁電流ＩEXが変化してしまい、検出回路２０の検出値Ｓ１が変動する。
By the way, in obtaining the rotation angle (rotor angle θ) of the detection object 2, for example, the
これに対処するには、例えば検出値Ｓ１（その振幅）のレベル増に備えるのであれば、検出回路２０のレンジ（フルレンジ）を広くとる必要があるが、背反として、非増加時においてフルレンジに対する検出値Ｓ１の変化率が小さくなるので、分解能が低下する問題が生じる。一方、例えば検出値Ｓ１（その振幅）がレベル減となると、検出値Ｓ１の電圧変化が小さくなり、相対的に回路の非線形誤差の影響を受け易くなるので、位置検出精度が悪化する問題がある。
To cope with this, for example, if the level of the detection value S1 (its amplitude) is to be increased, the
そこで、本例では、３つある検出回路２０の２つの検出値Ｓ１の和Ｋを使用し、励磁コイル３に印加する交流電圧の振幅を制御する。このため、例えば励磁コイル３と金属体５との間の距離変動を要因として励磁コイル３のインピーダンスが変化しても、励磁電流ＩEXが調整されることにより、検出回路２０の検出値Ｓ１を一定レベルに保つことが可能となる。これにより、検出回路２０の検出値Ｓ１を検出回路２０のレンジに合わせた最適な値に設定することが可能となる。すなわち、検出回路２０のレンジを無駄な範囲にまで広げて設定せずに済み、かつレンジが不足することもない。よって、検出対象物２の位置検出精度を確保することができる。
Therefore, in this example, the sum K of the two detection values S1 of the three
また、励磁回路１８が振幅フィードバックを通じて一定振幅の交流電圧を励磁コイル３に印加して検出対象物２の回転角度（ロータ角度θ）を求める場合、振幅を検出してフィードバックする回路が励磁回路１８に必要となり、回路規模が大きくなってしまう問題がある。一方、本例の場合は、この種の回路が不要であり、従来から回路の変更なしに振幅を制御することが可能な技術でもあるので、回路規模の小型化を満足することもできる。
Further, when the
励磁コイル調整部２５は、複数の検出値Ｓ１のうち振幅の小さい２つの和Ｋを求めて和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近の値となるように励磁コイル３のパラメータを調整する処理を、和Ｋが狙い値Ｋｔ又はその付近の値をとるまで繰り返し行う。よって、和Ｋをできる限り狙い値Ｋｔに近づけることが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。
The exciting
前記励磁コイル３において調整されるパラメータは、励磁コイル３に流される制御電流値Ｉｓである。よって、励磁コイル３に流す電流を調整するという簡素な処理により、励磁コイル３の作動を適宜変更することができる。 The parameter adjusted in the exciting coil 3 is a control current value Is that flows in the exciting coil 3. Therefore, the operation of the exciting coil 3 can be appropriately changed by a simple process of adjusting the current flowing through the exciting coil 3.
励磁コイル調整部２５は、装置（位置検出装置１）の起動時に励磁コイル３のパラメータの調整を実行し、演算処理回路１７は、励磁コイル３のパラメータの調整が済んだ後に検出対象物２の位置検出を実行する。よって、装置の起動時に先に励磁コイル３のパラメータの調整を実行しておくので、最適化された励磁コイル３の下で検出対象物２の位置を求めることができる。
The excitation
励磁コイル調整部２５は、検出対象物２の位置検出を行っている期間中であっても、和Ｋを求めて狙い値Ｋｔと比較する処理を継続して行い、和Ｋが狙い値Ｋｔから外れたときには、励磁コイル３のパラメータの調整を再度実行する。よって、検出対象物２の位置検出を行っている間でも、励磁コイル３を最適化して検出コイル４の検出値Ｓ１を一定レベルに保つことが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。
Even during the period during which the position of the detection target 2 is being detected, the exciting
演算処理回路１７は、３つ設けられた第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃから検出される検出値Ｓ１（第１検出値Ｓ１−ａ、第２検出値Ｓ１−ｂ及び第３検出値Ｓ１−ｃ）を基に検出対象物２の位置検出を実行する。よって、３つの第１検出コイル４ａ〜第３検出コイル４ｃの出力を基に高い分解能で位置を検出することが可能となるので、位置検出精度を確保するのに一層有利となる。
The
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・制御電流値Ｉｓの調整は、繰り返し実施されることに限らず、１度のみの処理としてもよい。
Note that the embodiment is not limited to the configuration described so far, and may be modified as follows.
The adjustment of the control current value Is is not limited to repeated execution, and may be performed only once.
・狙い値Ｋｔは、検出回路２０のレンジに応じて、種々の値に適宜変更することが可能である。
・励磁コイル３は、検出コイル４を一部のみ覆う形状としてもよいし、或いは全く覆わない形状としてもよい。
The target value Kt can be appropriately changed to various values according to the range of the
The excitation coil 3 may have a shape that covers only a part of the
・検出コイル４の個数は、３つに限らず、例えば２つや４つ以上に変更してもよい。
・各検出コイル４は、一部分が互いに重なるように配置されることに限らず、例えば全く重ならない配置としてもよい。
The number of
The detection coils 4 are not limited to be arranged so that parts thereof overlap each other, and may be arranged so as not to overlap at all.
・検出コイル４の形状やサイズは、実施形態以外の他のパターンに変更可能である。
・第１検出値Ｓ１−ａ〜第３検出値Ｓ１−ｃの位相ずれは、「２４°」に限定されず、他の値に変更可能である。
The shape and size of the
The phase shift between the first detection value S1-a and the third detection value S1-c is not limited to “24 °” and can be changed to other values.
・第１検出値Ｓ１−ａ〜第３検出値Ｓ１−ｃの周期は、実施形態以外の他の値に変更可能である。
・検出コイル４の配置位置や個数を適宜変更して、検出対象物２の位置を３６０°範囲で検出できるようにしてもよい。
-The period of 1st detection value S1-a-3rd detection value S1-c can be changed into values other than embodiment.
The arrangement position and the number of the detection coils 4 may be appropriately changed so that the position of the detection target 2 can be detected in a 360 ° range.
・励磁コイル３のパラメータ調整は、制御電流値Ｉｓを調整することで実現することに限定されない。例えば、パラメータは、例えば励磁コイル３に印加される電圧としてもよいし、これ以外の特性値に変更してもよい。 The parameter adjustment of the exciting coil 3 is not limited to being realized by adjusting the control current value Is. For example, the parameter may be, for example, a voltage applied to the exciting coil 3, or may be changed to a characteristic value other than this.
・狙い値Ｋｔは、和Ｋに所定値を加えた値に限定されない。例えば、算出した和Ｋをそのまま狙い値Ｋｔとしてもよい。
・位置検出装置１は、直線移動する検出対象物２の位置（スライド位置）を検出するものでもよい。
The target value Kt is not limited to a value obtained by adding a predetermined value to the sum K. For example, the calculated sum K may be used as the target value Kt as it is.
The
・位置検出装置１は、種々の機器や装置に適用可能である。
The
１…位置検出装置、２…検出対象物、３…励磁コイル、４…検出コイル、４ａ…第１検出コイル、４ｂ…第２検出コイル、４ｃ…第３検出コイル、５…金属体、６…金属体の一例である金属ロータ、１７…演算処理回路、２０（２０ａ〜２０ｃ）…検出回路、２５…励磁コイル調整部、ＶDE…誘導起電力、Ｓ１…検出値、Ｓ１−ａ…第１検出値、Ｓ１−ｂ…第２検出値、Ｓ１−ｃ…第３検出値、Ｋ…和、Ｋｔ…狙い値、Ｉｓ…パラメータの一例である制御電流値。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記検出コイルの複数の検出値のうち振幅の絶対値が小さい２つを選択して、これらの和を求め、当該和及びその狙い値を基に前記励磁コイルのパラメータを調整する励磁コイル調整部を備える
ことを特徴とする位置検出装置。 An induced electromotive force is generated in a plurality of detection coils by a magnetic field generated from an exciting coil through which a current is passed, and the induced electromotive force of the detection coil is changed by a metal body interlocked with a detection target that is a position detection target. Thus, in the position detection device in which the arithmetic processing circuit obtains the position of the detection object based on the induced electromotive force,
An excitation coil adjustment unit that selects two of the detection values of the detection coil that have a small absolute value, obtains the sum of these, and adjusts the parameters of the excitation coil based on the sum and the target value A position detection device comprising:
請求項１に記載の位置検出装置。 The excitation coil adjustment unit obtains a sum of two of the detection values having a small amplitude and adjusts the excitation coil parameters so that the sum becomes a target value or a value in the vicinity thereof. The position detection device according to claim 1, wherein the position detection device is repeatedly performed until the value takes a target value or a value in the vicinity thereof.
請求項１又は２に記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 1, wherein the parameter is a control current value that is passed through the excitation coil.
前記演算処理回路は、前記励磁コイルのパラメータの調整が済んだ後に前記検出対象物の位置検出を実行する
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。 The excitation coil adjustment unit adjusts the parameters of the excitation coil when the apparatus is started up,
The position detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arithmetic processing circuit performs position detection of the detection target object after adjustment of parameters of the excitation coil is completed.
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。 The excitation coil adjustment unit continuously performs the process of obtaining the sum and comparing it with the target value even during the period of detecting the position of the detection target, and the sum is the target value or The position detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein, when the position deviates from the vicinity thereof, the parameter adjustment of the excitation coil is executed again.
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。 The position detection according to any one of claims 1 to 5, wherein the arithmetic processing circuit executes position detection of the detection target based on detection values detected from three or more detection coils provided. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016178634A JP2018044817A (en) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Position detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016178634A JP2018044817A (en) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Position detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018044817A true JP2018044817A (en) | 2018-03-22 |
Family
ID=61694843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016178634A Pending JP2018044817A (en) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Position detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018044817A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021071340A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | アイシン精機株式会社 | Rotation angle sensor |
| WO2022270198A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | アルプスアルパイン株式会社 | Position detection device |
-
2016
- 2016-09-13 JP JP2016178634A patent/JP2018044817A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021071340A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | アイシン精機株式会社 | Rotation angle sensor |
| WO2022270198A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | アルプスアルパイン株式会社 | Position detection device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6550793B2 (en) | Temperature detection device and rotation angle detection device | |
| US6498409B1 (en) | Tachometer apparatus and method for motor velocity measurement | |
| US8963540B2 (en) | Hall-effect-based angular orientation sensor and corresponding methods and devices | |
| JPH0919191A (en) | Positioning method for rotor in rotational motor or linear motor | |
| EP2708854B1 (en) | Position measurement using flux modulation and angle sensing | |
| CN107202966B (en) | The measurement method and system of a kind of alternate magnetic flux leakage of transformer winding | |
| JP2009204342A (en) | Eddy current type sample measurement method and eddy current sensor | |
| JP2010145149A (en) | Electromagnetic induction type position detection device and method | |
| JP2018044817A (en) | Position detection device | |
| JP2013167519A (en) | Noncontact temperature sensor | |
| JP2009186433A (en) | Eddy-current type sample measuring method, eddy-current sensor and eddy-current type sample measurement system | |
| JP6457192B2 (en) | Hall electromotive force signal processing apparatus, current sensor, and hall electromotive force signal processing method | |
| JP6685719B2 (en) | Rotation angle sensor mounting angle measuring device and rotation angle sensor mounting angle measuring method | |
| JP2014206536A (en) | Non-contact position sensor and non-contact position sensor system | |
| US20120209562A1 (en) | Assembly and method for determining an angular position | |
| JP2015227826A (en) | Position detecting device | |
| JP2015224922A (en) | Position detecting device | |
| US20140002069A1 (en) | Eddy current probe | |
| JP6823878B2 (en) | Fluxgate magnetic field sensor | |
| JP2015094725A (en) | Position sensing device | |
| JP2015224925A (en) | Position detecting device | |
| JP2006322784A (en) | Torque detection device, rotational speed detection device and rotation angle detection device | |
| JP3920896B2 (en) | Linear position detector | |
| JP2020041945A (en) | Magnetic field detection sensor | |
| JP2020091131A (en) | Magnetism detection device and moving body detection device |