JP3069789B2 - 寸法計測装置用電子回路と寸法計測装置及び寸法計測方法 - Google Patents
寸法計測装置用電子回路と寸法計測装置及び寸法計測方法Info
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Description
に磁気抵抗電極の回路網に給電するための少なくとも一
つの給電電圧を供給する電子給電回路と、その回路網に
接続されるようになっている少なくとも一つの入力部を
有し且つ回路網の磁気抵抗電極の内の少なくとも一つの
抵抗に基づいて少なくとも一つの大きさを提供する計測
回路とを備えた型式の磁気抵抗電極付き寸法計測装置用
電子回路に関する。
計測装置と、そのような装置によって計測を行う方法で
あって、給電電圧でホイートストンブリッジを給電し、
ホイートストンブリッジの出力部で受信された2つの位
相がずれた信号の助けでスケールに沿ったセンサーの位
置を確定する工程を取る型式の計測方法とに関する。
電子装置は、一般に幾つかの部分的に両立しがたい要求
を満足させなければならない。それら装置は、十分な精
度と分解能を与えてくれ且つ振動を受けたり、ほこりや
油、湿気等の汚染を蒙むる環境で使用できるものでなけ
ればならない。更に、そのようなセンサーについて、大
幅な調節や適合化を行わずに容易にコンパクトな装置に
集積され、高速計測ができ、電力消費が少なく、全から
く可能な限り低コストであることが期待されている。
の計測装置が、これら各種の要求を満たすために開発さ
れてきた。特に、スケールに向かい合ったセンサーの移
動によって惹起される静電容量の変化を利用した計測シ
ステムが、例えばゲージのような携帯器具において広範
囲に使用されている。そのような装置は、作動のために
極めてきれいに維持されなければならないし、従って湿
ったり、例えば潤滑油や切削油の飛沫をかぶる環境で作
動するのには余り適していない。
気抵抗電極の原理に基づいて長さを計測する装置が、例
えばIMO社に付与されたドイツ特許第4,233,3
31号に提案されている。そこで説明されている装置
は、2つのホイートストンブリッジを形成するように接
続された磁気抵抗電極の回路網を備えたセンサーを有し
ている。そのセンサーは、スライド上に搭載されてお
り、磁化周期λを有した磁化されたスケールに向かい合
って移動できるようになっている。
で、センサーの色々な磁気抵抗電極に加えられる磁場に
変化を起こす。ホイートストンブリッジに電圧を加える
ことで、それらの出力部にスケールに沿ったセンサーの
位置の周期関数として電気信号が発生される。
だけ位相がずれた4つの磁気抵抗電極によって構成され
ている。各ブリッジの対応した電極は、λ/4だけ位相
がずれた位置を占めている。2つのブリッジの電極は、
混在されている。上記の特許は、更に、電流ベクトルI
の方向が変更されるようにするあめん棒(Barber
pole)構造の使用を示唆している。磁気抵抗電極
の抵抗は、磁化ベクトルと電流ベクトルの間の角度の関
数なので、あめん棒(Barber pole)構造
は、センサーの移動によって惹起される電極抵抗の変化
の方向と大きさを制御できるようにするものである。
ジの各アームは、スケールによって発生される比較的小
さな磁場に反応する上で十分に広くなければならない単
一の磁気抵抗電極から造られている。従って、ブリッジ
のアームの抵抗は低く、かなり大きな電流が計測ブリッ
ジを横切って循環する。結果的にこの装置の電力消費は
高くなる。
れた米国特許第5,386,642号は、電極がホイー
トストンブリッジに組織化されて構成されているセンサ
ーについて説明しており、その場合のブリッジの各アー
ムは、同じ位相の幾つかの磁気抵抗電極から構成され且
つ直列に接続されている。かくしてブリッジのアームの
抵抗はより大きくなり、電力消費が大幅に節減されるよ
うにしている。しかし、このタイプのセンサーの消費
は、携帯式の精密なゲージのような電気的に自律的な器
具においてそれを使用しようとするには余りにも高いも
のであった。
て改良するもので、特に電池電源式の摺動型測径器のよ
うな携帯式計測器具に磁気抵抗センサーを使用できるよ
うにした磁気抵抗型式の寸法計測装置用電子回路を提供
するものである。
発明に係る電子回路では、給電回路が、磁気抵抗電極に
おけるエネルギの散逸を一時的に低減するように供給さ
れる電気供給電圧を周期的に変更するように成ってい
る。
装置は、一連の磁化されたゾーンを備えたスケールと、
該スケールに平行して向かい合って移動でき且つ磁気抵
抗電極の回路網を備えたセンサーと、この回路網に給電
する電気回路と、回路網が給電されると磁気抵抗電極の
内の少なくとも一つの抵抗に基づいて少なくとも一つの
大きさを提供する計測回路とを有しており、上記電気供
給回路は、磁気抵抗電極におけるエネルギの散逸を一時
的に低減するように回路網の電気供給を周期的に低減す
るようになっている。
は、磁気抵抗電極におけるエネルギの散逸を一時的に低
減するように計測ブリッジの給電を周期的に低減する別
の工程から構成されている。
添付図面を参照にして詳細に説明する。図1は、本発明
に係る携帯式電子ゲージを図解した展開図である。その
種のゲージの設計は、従来技術の一部分を形成し、例え
ば内容がこの明細書に参考に組み込まれている本願出願
人のヨーロッパ特許出願公報第0719999号に述べ
られている。
沿って長手方向に移動されるスライド1とを有してい
る。スライド1には、可動顎10が設けられており、他
方バー2には固定顎20が設けられている。永久磁性材
のスケール21が、バー2に固定されると共に、一連の
磁化されたゾーン23、24(図2参照)が設けられて
いる。磁化周期はλである。スケール21は、印刷され
た目盛り220を有した非磁性材の保護層22で覆われ
ている。
は、ゲージ顎10と20の間の距離に応じた表示が電子
LCD12上に表示されるようにするものである。これ
らの電子手段は、プリント回路基板115上に直接組立
てられている。それらは、主として、磁気スケール21
に向かい合って回路基板115上に組立てられた磁気抵
抗センサー5を有している。センサー5は、幾つかのグ
ループに組織化された多数の磁気抵抗電極から形成され
た回路網から構成されており、該回路網の各種の抵抗の
値はバー2に沿ったスライド1の位置の周期関数となっ
ている。センサーは、例えば、内容が本明細書に参考に
組み込まれている上記の従来技術の参考文献の一つであ
る、ドイツ特許第4,233,331号や、又は米国特
許第5,386,642号に説明されている型式か、好
ましくは本願出願人のヨーロッパ特許出願公報第087
7228号に説明されているようなものとすることがで
きる。電子手段11は、更に図示の実施例における自律
的な電気供給手段の電池110を有している。電池11
0は、好ましくは平坦なリチュウム電池であり、本装置
を数時間に渡って、又は好ましくは数ケ月も自律的作動
を補償するものでなければならない。
0、20の間の距離に基づいた少なくとも一つのパラメ
ータをセンサー5上の磁気抵抗電極の抵抗値から確定
し;電子回路3は、該回路3を制御する標準的マイクロ
コントローラ6と更に計測された距離を表示するための
表示器12とに接続されている。
たり、又は連続した計測値をリセットしたり、加算した
り、又は平均化する等の他の機能を行わせるボタン13
2を備えたケース13によって保護されている。光電子
の直列コネクター133が、ゲージと、例えばプリンタ
ーやPCや機械等の外部機器との間のインターフェイス
として設けられている。
れているように、多数の平行な磁気抵抗電極100から
構成されている。電極100の寸法は、高い抵抗を発生
し、かくしてセンサーの電力消費を節減するようなもの
となっている。
1によって発生された周期λの磁場HX (X)に対して
多数の位相位置を取るようにセンサー5上において長手
方向に配置されている。スケール21から十分な距離を
とった所では、磁場はxのほぼシヌソイド関数となって
いる。各磁気抵抗電極100上でスケール21によって
発生される磁場は、従ってその電極の長手方向位置のシ
ヌソイド関数となっており;各電極100の抵抗は、ス
ライド1がバー2に沿って移動されるとシヌソイド状に
展開する。計測回路3、6は、多数の電極100の抵抗
値の助けを得てスライド1の位置を確定し、表示器12
にこの情報を表示する。
なモードを線図で示している。磁気抵抗電極は、この例
では、2つの計測ブリッジ(ホイートストンブリッジ)
を形成するように相互に接続されている。各ブリッジの
対応した電極は90°だけ、即ちλ/4だけ位相がずれ
ている。各ブリッジは、4組の磁気抵抗電極ABCDと
A’B’C’D’から各々構成されている。例えば1つ
又は3つの計測ブリッジを備えた他の接続モードもこの
発明の技術的範囲内で使用される。
は4より大きいが、然し集積回路5の大きさによっての
み制限されるものであり;本発明の一実施例では、1組
当り72の磁気抵抗電極が設けられている。各々72の
電極の4組から2つの計測ブリッジを構成したこの非限
定的な実施例では、センサー5上の磁気抵抗電極100
の合計数は、従って576になる。
れており、例えばkが整数で、wが各組の電極の広がり
を示しているパラメータの場合には(kλ−w/2とk
λ+w/2)の間の位置のような接近した位相位置を占
めるように分配されている。図2に図示されている実施
例では、wはλ/4に等しい。同じ組からのwに渡って
広がった一連の電極の組合わせは、グループと呼ばれ、
図2において参考番号5’によって示されている。この
構成では、幅wの間隔に渡って広がった電極抵抗の平均
値と成っている電極の組A〜D’の抵抗の合成値を得る
ことが可能である。第1実施例と組合わせられる第2の
好適な実施例では、各組は、電極を180度位相シフト
させて、しかし例えば+45度と−45度の反対向きの
あめん棒(Barber pole)構造の向きで配置
している。
の組C、C’に対して180度だけ位相がずらされてい
る。同様に、電極の組B、B’は、各々電極の組D、
D’に対して180度だけ位相がずらされている。組
A、A’、B、B’は、各々の組C、C’、D、D’と
同じ位相位置を占めている。しかし各対AB、A’
B’、CD、C’D’の磁気抵抗電極には、例えば+4
5度と−45度の反対方向を向いたあめん棒構造が設け
られている。
給電される。ブリッジの出力部における信号は、各々点
S、S’とC、C’の間で集められる。点CとC’の間
の信号は、点SとS’の間の信号に対して90度だけ位
相がずらされている。
造を、図4を参照にして説明する。センサー5における
ホイートストンブリッジは、電圧EP とEN の間で回路
3によって給電される。スライド1がスケール21に向
かい合って移動されると、ホイートストンブリッジは、
センサー5の位置の関数としてほぼシヌノイドの差動信
号c(端子CとC’の間で)とs(端子SとS’の間
で)を送り返すが、一方の信号は他方に対して90度だ
け位相がずらされている。これらの信号は、図5を参照
にして下記に説明するように、これらの信号に基づいて
センサー5の位置を確定する電子回路3に伝達される。
電子回路3は、更にキーボード132とのインターフェ
イスと、例えばRS232直列インターフェイス133
のような外部装置との選択的なインターフェイスを制御
する。
単位の選択等の或る一定のパラメータを記憶するため
に、図示されてはいないが、小パラメータの等速呼出記
憶装置(PRAM)から構成される。この記憶域は、更
に回路3又はマイクロコントローラ6に集積され得るも
のである。
細に図示されている。回路3の作動は、回路3の外部か
ら読み取りされ且つ書き込みされる記憶装置400〜4
02を制御することでマイクロコントローラ6によって
制御される。回路3によって確定された位置は、マイク
ロコントローラ6から読み取り可能な1つ以上の結果記
憶装置に同様に記憶される。マイクロコントローラ6
は、プログラムを実行し、回路3の作動を制御し、得ら
れた結果を表示器12に表示し、単位変換やゼロ較正、
エラー点検、スタンバイの点検及び回路3の割り込み等
の特定の器具機能を実施させる。図5に示された実施例
では、3つだけの制御及び/若しくは結果の記憶装置4
00〜402が図示されているだけであるが、この数に
決して限定されるものではないことを理解すべきであ
る。
信号s(端子S−S’)とコシヌソイド信号c(C−
C’)は、可変ゲインgの増幅器30、30’によって
増幅され、次いでアナログからディジタルへの変換のた
めにそれらを十分なレベルまで高めるためにオフセット
Oの補償と共に第2増幅段31、31’によって増幅さ
れる。
6に示されている。チャンネルC、S上の各差動信号の
形状は、まさしく実質的にシヌソイドとなっているが、
しかしそれらはオフセットOC 、OS から各々構成され
ていることが理解されよう。システムにおけるオフセッ
トの主要因は、センサー5上におけるホイートストンブ
リッジのアームの非対称によるものである。この種のオ
フセットは、ブリッジEP −EN の給電電圧に比例して
いる。オフセットの他の要因は、特に増幅器30、31
によるものである。
のオフセットは補正されなければならない。各チャンネ
ルに対するオフセットの補正値は、較正作業中に確定さ
れ、記憶装置44、44’(図5)に記憶される。この
値は、変換器43、43’によってオフセット補正増幅
器31、31’のためのオフセット補正アナログ信号
O、O’に変換される。変換器43、43’の基準電圧
VREF は、センサー5のオフセットに対するこの電圧の
影響に対して補償するようにブリッジの給電電圧EP −
EN に比例する。
極値に対して対称な2つの値S1 、S2 とC1 、C2 を
各々サンプリングすることで較正作業中に確定される。
かくして、チャンネルCのオフセットは、信号Sがゼロ
を通過する時にこのチャンネル上で信号値をサンプリン
グすることで確定され、またその逆も同様である(図6
参照)。信号のシヌソイド形状によって、2つのサンプ
リング値C1 、C2 はこのチャンネルのオフセット電圧
OC に対して対称となっており;この電圧は、次に等式
OC =(C1 +C2 )/2によって簡単に決定される。
値C1 、C2 は、較正モードにおいて適当な記憶装置に
よって設定されたアナログからディジタルへの変換器3
6によってサンプル採取され;オフセット補正値OC が
マイクロコントローラ6によって上記等式に従って算定
され且つそれによって記憶装置44に記憶される。同様
な手続きが、他のチャンネルSの記憶装置44’に記憶
されるオフセット補正値を値S1 、S2 に基づいて確定
するために使用されよう。
一回とか、電池交換毎に、又は例えば数秒毎等一定の間
隔で必要に応じて実行され、例えば温度や電池の充電レ
ベルや加齢等によるどのような電位変化に対しても補正
を行う。
実質的に連続的な信号を供給している時には最大級の精
度が必要とされる。従って、増幅器30、30’、3
1、31’と信号経路を、それらが非常に微弱なノイズ
1/fを発生するように設計することが重要である。
々の差動信号C、Sは、センサーが周期λで移動する度
に2回ゼロを通過する。この状況は、図7に線図で図解
されている。4つの四分円A、B、C、Dは、2つの信
号C、Sの極性に従って定義される。センサーの正方向
への移動時における信号C、Sの展開は、矢印で図示さ
れている。一つの四分円は、λ/4の移動の一つの領域
に対応している。これら2つの信号の絶対値(|C|と
|S|)を比較することで、λ/8に対応した8つの八
分円が形成される。
つの比較器32、32’、35によって確定される。比
較器32は、第1チャンネル上の信号Cが正の時にはビ
ットb0 を1にする。比較器32’は、第2チャンネル
上の信号Sが正の時にビットb1 を1にする。八分円を
示している第3ビットc0 は、差動比較器35によって
確定され、|C|>|S|の時には1に等しい。これら
の関係は、次の表1に要約されている:
からセンサー5によって横切られる周期λの数を計える
二方向カウンター38によって確定される。図7におけ
る矢印への移動は増強され、他方、反対方向への移動は
減衰される。詳述されていないが結合論理38は、八分
円の3つのビットb0 、b1 、c0 をカウンター39の
ための増強/減衰信号u/dと時計信号ckとに変換す
る。カウンターのビットの数mは、スケール21上での
周期λの数に依存しており;例えばもし周期λが1mm
に等しく且つスケールの長さが25cmであれば、セン
サーは、8ビットで表示される250周期の上限だけ横
切ることができる。
、c0 によって与えられた八分円の表示によってより
正確に確定される。この表示は、結合論理38によって
二進法によって中間重みの3つのビットに変換される。
回路38は、さらに四分円の変化毎に移動信号を供給す
るが、この信号の作用を次に示す。
る最小識別距離は、従って前述の例でλ/8又は125
μmである。より厳密な識別距離を得るために、厳密な
計測システムが必要である。このシステムは、下記に説
明するように、センサーの移動中にはできるかぎり分離
される。
ンサーの位置xを内挿することで達成される。
信号をディジタル信号に変換するアナログからディジタ
ルへの変換器36によって実施される。分母における他
方の信号は、変換器36の(差動)基準入力部に供給さ
れ;信号REFによる信号INの分割と結果のディジタ
ル変換とは、かくして一回の作動において実施される。
分割のディジタル結果は、変換表37(ROM)にアド
レス入力として供給され、それでタンジェントをその逆
数に変換し、かくして結果のn個の最小の重要ビットを
直接提供する。
トとは、直接マイクロプロセッサー6に供給されるか、
又は好ましくは先ず記憶装置400〜402の内の結果
記憶装置に記憶されることになろう。
作動は第1の八分円に戻される。インバータ33は、b
0 が0の時、即ち信号Cが負(四分円BとC)の時に差
動信号Cを反転する。インバータ33’は、b1 が0の
時、即ち信号Sが負(四分円CとD)の時に差動信号C
を反転する。ビットc0 によって制御される要素34
は、c0 が0の時、即ち信号が第2の八分円に在る時に
信号C、Sを転置する。
ーフェイス40及びアドレスとデータのラインAD0:
3と対応信号LD、SYNCを介して回路3の外部から
読み取られ且つ書き込まれる記憶装置によって制御され
る。
トストンブリッジの電気供給のために同様に責任があ
る。もし、センサー5のブリッジの全体の合成抵抗が例
えば30kΩで、給電電圧が3Vであれば、磁気抵抗電
極100における電力消費は、従って約100μAとな
る。本発明の重要な特徴に依れば、これらのブリッジ
(ABCD、A’B’C’D’)はエネルギの散逸を減
らすために連続的には給電されないことになる。
状は図8に図示されている。ピンの電位EP は、最大電
位EPmax(例えばVddに等しい)とその電位の半分EPm
ax/2との間で変化する。ピンEN の電位は、EPmax/2
とVss(0ボルト)との間で変化する。この構成で、
入力増幅器30、30’を余りにも大きな電圧サージを
受けることから避け、従って危険性のより少ない一般的
なモードの拒絶率(CMRR)を有した入力増幅器を使
用するのが可能になる。更に、漂遊静電容量Cpar の充
電/放電に対する消費は、半分だけ低減される。
間隔との間の切り換え時間を減じ、信号EP の移行によ
って惹起され且つEN の補足的な移行によって惹起され
る漂遊結合に対して補償することが可能になる。
信号と回路の給電電圧Vddとに基づいてシーケンスユ
ニット42によって供給される。発振器41は、水晶の
外部回路3からの時計信号を受信する。ユニット(給電
回路)42は、ただ在来の電子技術を使用して造られ、
従って詳細に説明する必要がない。
記憶装置は、給電間隔と給電削減間隔との間で作動サイ
クル割合を定めている。例えば、これら記憶装置の一つ
における2つのビットは、4つの作動サイクル割合が1
00%(常時給電されている)、50%、25%(図示
の如く)及び0%(完全に止められている)で選択され
る得るようにするものである。
は、使用されるセンサーに従って、例えば電流供給や非
差動給電等が考えられる。
を確定し、それでセンサーの移動速度を確定する周波数
メータ45から構成される。本発明の選択的特徴に依れ
ば、ユニット42の作動サイクル割合は検出された周波
数に左右され、センサーが早く移動すると、ブリッジは
センサーが静止状態になっている時よりもより頻繁に給
電されることになる。変形例では、周波数メータは、更
に、電力消費を低減するためにセンサーの急速移動中に
は厳密な計測回路(要素36、37)を分離するのに使
用される。
電する電池110の充電レベルを検出するために回路4
6によって制御され、電池が所定の最小値よりも低い電
圧を供給すると、磁気抵抗電極100の給電間隔期間は
短縮される。変形例では、厳密な計測回路36、37は
その瞬間に同様に分離される。この状況は、好ましく
は、コントローラ6が回路3の対応した中断を感知する
とそのコントローラ6によって表示される表示器12上
の適当な信号によって使用者に示めされる。
御記憶装置によってその際に作動サイクルを制御するマ
イクロコントローラ6によっても検出される。
が不完全で、かくして厳密計測と凡そ計測の2つのシス
テムが現在の四分円の推計に合致しないことがある場合
には、回路3は更にそれら2つのシステムの間で同調さ
せる手段(図示されていない)からも構成される。
ド回路47からも構成される。スタンバイモードでは、
回路3の次の構成要素のみが給電された状態となってい
る:即ち、パラメータの等速呼出記憶装置と、キーボー
ド132と、インターフェイス40と、或いは凡そ計測
回路30、31、32、35、38、39と発振回路4
1、42とが給電された状態となっている。他方、マイ
クロコントローラ6を含んだ、回路3の外部の構成要素
は、給電されていない。
ラ6によって、例えばインターフェイス40における適
当な制御記憶装置によって、又は電池状態検出回路46
によって選択される。回路は、次いで、スタンバイ回路
47によって中断される次の作用:即ちキーボード13
2の使用や(上記に示した移動ビットによって検出され
る)センサーの移動や、直列インターフェイス133に
受信されるメッセージ等の内の一つによって再作動され
ることになろう。幾つかのスタンバイモードは、好まし
くは適当な制御記憶装置によって定義されるが:例え
ば、センサーの移動による起動は、全てのスタンバイモ
ードにおいて望ましいことではないが、ただ磁気抵抗電
極100が少なくとも間欠的に給電された状態になって
いる場合には可能である。
して光電式直列インターフェイス133に送る通信回路
(図示されていない)を収容している。
径器やマイクロメータ等の携帯式寸法計測装置におい
て、特に有利であるがことが判ったが、それを長手方向
寸法や角度を計測するための固定式又は可動式のどんな
型式の装置にも当然使用することができる。
も使用され得ることは、当業者には理解できよう。特
に、説明して来た又特許請求されたオフセット調節回路
は、給電回路42の特定の実施例とは独立して使用され
る。従って、本発明は、更に、磁気抵抗電極100を有
し且つ回路網に接続されるようになっている少なくとも
一つの入力部(C、C’、S、S’)を備えた計測回路
30〜39から構成された寸法計測装置1の電子回路3
にも関係しており、この計測回路は、回路網の磁気抵抗
電極100の内の少なくとも一つの抵抗に基づいた少な
くとも一つの大きさを呈示するものであって、それが更
に、計測のオフセットを調節するためにオフセット調節
手段43、44、43’、44’を有していることを特
徴としている。本発明は、従って更に、オフセット調節
手段が各計測チャンネルに対して少なくとも一つのオフ
セット補償増幅器31、31’を有しており、またオフ
セット調節手段は、各計測チャンネルに対して、オフセ
ット補正値を示す記憶装置44、44’と、オフセット
補償増幅器を制御するディジタルからアナログへの変換
器43、43’を有していて、ディジタルからアナログ
への変換器の基準電圧は、磁気抵抗電極100の回路網
の給電電圧に比例しているような電子回路に関係してい
る。
る。
上に見え、更にセンサー部上においてスケール部によっ
て発生された磁場H(x)を図解している、スケール部
とセンサー部との線図斜視図である。
成するように接続された方式を図解した電気線図であ
る。
素の全体線図である。
ロック線図である。
される信号c、sの展開を表した図である。
号のクロノグラフである。
Claims (26)
- 【請求項1】 磁気抵抗電極(100)を有した寸法計
測装置用電子回路(3)であって、磁気抵抗電極(10
0)の回路網に給電する給電電圧(EP 、EN )を供給
する給電回路(42)と、 前記回路網に接続される少なくとも一つの入力部(C、
C’、S、S’)を有すると共に回路網の磁気抵抗電極
(100)の少なくとも一つの抵抗に基づいて少なくと
も一つの大きさを提供する計測回路(30〜39)とか
ら構成されており、 前記給電電圧(EP 、EN )は、磁気抵抗電極(10
0)の回路網の二つの外部端子間に供給するものであ
り、 前記給電回路(42)により、一方の端子には最大電位
(EPmax)を給電し、また他方の端子には一方の端子に
給電の間は0ボルトに近い電位を給電し、また給電低減
の間には両端子に前記最大電位の半分に近い電位により
給電するものであり、 前記磁気抵抗電極(100)への電気供給電圧を周期的
に変えてエネルギの散逸を一時的に低減する ことを特徴
とする寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項2】 給電期間と給電低減期間との間の作動サ
イクル割合は、入力部(C、C’、S、S’)からの入
力信号に基づいて計測回路(30〜39)により確定さ
れる周波数により変動することを特徴とする請求項1記
載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項3】 給電期間と給電低減期間との間の作動サ
イクル割合を電子回路の外部から書き込み可能な制御記
憶装置(400〜402)によって変更可能であること
を特徴とする請求項1記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項4】 電子回路に給電する電池(110)の充
電レベルを検出する検出回路(46)を有し、前記充電
レベル検出回路(46)により検出した電池(110)
の充電レベルに応じて給電期間と給電低減期間との間の
作動サイクル割合を変動可能としたことを特徴とする請
求項1記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項5】 電子回路の外側から書き込み可能で且つ
計測及び/若しくは給電の回路の作動を記憶し又は制御
する複数の制御記憶装置(400〜402)を有するこ
とを特徴とする請求項4記載の寸法計測装置用電子回
路。 - 【請求項6】 計測のオフセットを調節するオフセット
調節手段(43、44、43’、44’)を有すること
を特徴とする請求項1記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項7】 前記オフセット調節手段として各計測チ
ャンネルに対して少なくとも一つのオフセット補償増幅
器(31、31’)を有することを特徴とする請求項6
記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項8】 オフセット調節手段は、各計測チャンネ
ルに対してオフセット補正値を示す記憶装置(44、4
4’)と、前記オフセット補償増幅器を制御するディジ
タルからアナログへの変換器(43、43’)とを有し
ており、そのディジタルからアナログへの変換器の基準
電圧は、磁気抵抗電極(100)の回路網の給電電圧
(EP )に比例して定められることを特徴とする請求項
7記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項9】 計測回路(30〜39)の出力部にオフ
セット確定手段(36)を有していることを特徴とする
請求項6記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項10】 前記オフセット確定手段は、アナログ
からディジタルへの変換器(36)と、信号(s、c)
の次の極値に関連して二つの対称点(S1、S2;C
1、C2)において信号をサンプル採取する手段とを有
することを特徴とする請求項9記載の寸法計測装置用電
子回路。 - 【請求項11】 計測回路(30〜39)の入力部
(C、C’;S、S’)は、差動入力部であることを特
徴とする請求項1記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項12】 360度/2nだけ位相がずれたn個
の信号を受信するように磁気抵抗電極(100)の回路
網に接続しているn個の計測チャンネルから構成されて
おり、前記計測回路によって提供される大きさは、受信
されたn個の信号に基づいて確定することを特徴とする
請求項11記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項13】 90度だけ位相がずれた二つの信号を
受信するように磁気抵抗電極(100)の回路網に接続
している二つの計測チャンネルから構成されており、前
記計測回路によって提供される大きさは、受信された二
つの信号に基づいて確定することを特徴とする請求項1
2記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項14】 他方の信号による一方の信号の分割に
対応したディジタル結果を提供するように、信号入力部
(IN)を前記計測チャンネルの一方に接続し且つ基準
入力部(REF)を他方の計測チャンネルに接続してい
るアナログからディジタルへの変換器(36)であっ
て、該変換器(36)の出力部が前記ディジタル結果の
逆タンジェント又は逆コタンジェントに対応して前記パ
ラメータを表示している変換表(37)に接続している
ことを特徴とする請求項13記載の寸法計測装置用電子
回路。 - 【請求項15】 前記アナログからディジタルへの変換
器(36)の入力部に供給される信号の反転の制御可能
手段(33、33’)と転置の制御可能手段(34)と
から構成されていることを特徴とする請求項14記載の
寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項16】 計測の開始からセンサーが横切る周期
(λ)の数を計える二方向カウンター(38)を有する
計測回路(30、31、32、35、38、39)と、
或る周期以内にセンサー(5)の位置を判別する厳密な
計測回路(36、37)とを有することを特徴とする請
求項1記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項17】 スタンバイモードの一つにおいて、少
なくとも計測回路(30、31、32、35、38、3
9)には給電し且つ厳密な計測回路(36、37)は短
絡するものであり、センサー(5)の移動を検出した場
合に厳密な計測回路(36、37)に給電するスタンバ
イ−モード回路(47)を有することを特徴とする請求
項16記載の寸法計測装置用電子回路。 - 【請求項18】 一連の磁化されたゾーン(23、2
4)を備えたスケール(21)と、 該スケール(21)に平行して向い合って移動でき且つ
磁気抵抗電極(100)の回路網を備えたセンサー
(5)と、 前記回路網に給電する給電回路(42)と、 前記回路網に給電した場合に磁気抵抗電極(100)の
内の少なくとも一つの抵抗に基づいて少なくとも一つの
大きさを提供する計測回路(30〜39)とから構成さ
れており、 前記給電回路(42)は、センサー(5)の磁気抵抗電
極(100)の回路網の二つの外部端子間に給電電圧
(EP 、EN )を給電するものであり、 一方の端子には最大電位(EPmax)を給電し、また他方
の端子には一方の端子の給電の間は0ボルトに近い電位
を給電し、また給電低減の間には両端子に前記最大電位
の半分に近い電位を給電するものであり、磁気抵抗電極
(100)の エネルギの散逸を一時的に低減するように
センサー(5)の回路網の電気供給を周期的に低減する
ことを特徴とする寸法計測装置。 - 【請求項19】 前記磁気抵抗電極(100)の回路網
は、二つの端子間で給電され且つ出力部(C、C’;
S、S’)を前記計測回路(30〜39)の入力部に接
続した少なくとも一つのホイートストンブリッジよりな
ることを特徴とする請求項18記載の寸法計測装置。 - 【請求項20】 前記磁気抵抗電極(100)の回路網
は、二つのホイートストンブリッジ(ABCD;A’
B’C’D’)より構成され、第一ホイートストンブリ
ッジ(ABCD)の出力部は、スケール(21)に沿っ
たセンサー(5)の位置のシヌソイド関数として差動信
号(s)を出力するものであり、 また第二ホイートストンブリッジ(A’B’C’D)の
出力部は、スケール(21)に沿ったセンサー(5)の
位置のコシヌソイド関数として差動信号(c)を出力す
るものであることを特徴とする請求項19記載の寸法計
測装置。 - 【請求項21】 計測回路(30〜39)に周波数メー
タ(45)が接続し、計測回路(30〜39)により計
測した計測信号の周波数を確定した後、周波数メータ
(45)によりセンサー(5)の移動速度を判別し、前
記センサー(5)の移動速度に応じて給電回路(42)
を制御することにより、給電期間と給電低減期間との間
の作動サイクル割合を変動可能としたことを特徴とする
請求項18記載の寸法計測装置。 - 【請求項22】 電子回路(3、6)に給電する電池
(110)の充電レベルを検出する検出回路(46)を
有し、前記充電レベル検出回路(46)により 検出した
電池(110)の充電レベルに応じて給電回路(42)
を制御することにより、給電期間と給電低減期間との間
の作動サイクル割合を変動可能としたことを特徴とする
請求項18記載の寸法計測装置。 - 【請求項23】 少なくとも前記給電回路(42)及び
計測回路(30〜39)と、複数の制御記憶装置(40
0〜402)を含んだディジタル部(40)を有した第
一集積電子回路(3)と、該第一集積電子回路(3)に
接続され且つ前記制御記憶装置(400)に書き込みで
きるマイクロコントロラー(6)と、 前記計測された大きさに基づいて結果を表示するように
前記マイクロコントロラー(6)に接続された電子表示
器(12)とから構成されていることを特徴とする請求
項18記載の寸法計測装置。 - 【請求項24】 一連の磁化されたゾーン(23、2
4)を備えたスケール(21)と、該スケールに平行し
て向い合って移動でき且つ二つのホイートストンブリッ
ジ(ABCD;A’B’C’D’)を構成するように接
続された磁気抵抗電極(100)の回路網を備えたセン
サー(5)とから構成された磁気抵抗計測装置によって
寸法計測する方法であって、ホイートストンブリッジ
(ABCD;A’B’C’D’)に給電電圧(EP 、E
N )を供給する工程と、該ホイートストンブリッジ(A
BCD;A’B’C’D’)の出力部で受信された二つ
の位相がずれた信号(s、c)に基づいてスケール(2
1)に沿ったセンサー(5)の位置を確定する工程とか
らなる寸法計測方法において、ホイートストンブリッジ(ABCD;A’B’C’
D’)の給電は、一方のホイートストンブリッジ(AB
CD)に対しては最大電位(EPmax)を給電し、また他
方のホイートストンブリッジ(A’B’C’D’)に対
しては一方のホイートストンブリッジ(ABCD)に給
電の間は0ボルトに近い電位を給電し、また給電低減の
間には両ホイートストンブリッジ(ABCD;A’B’
C’D’)に前記最大電位の半分に近い電位を給電する
ものであり、 前記 磁気抵抗電極(100)への電気供給電圧を周期的
に変えてエネルギの散逸を一時的に低減することを特徴
とする寸法計測方法。 - 【請求項25】 スケール(21)に沿ったセンサー
(5)の位置を確定する工程は、一方の位相がずれた信
号を他方の信号によって分割して分担の逆タンジェント
を確定する工程を含んでいることを特徴とする請求項2
4記載の寸法計測方法。 - 【請求項26】 較正作業中に確定されるオフセット補
正値によってオフセット補償する工程を有することを特
徴とする請求項25記載の寸法計測方法。
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