JP3330450B2 - 変位検出器 - Google Patents
変位検出器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は検出コイルのインダク
タンス変化に基づいて変位を検出する変位検出器に関す
る。
タンス変化に基づいて変位を検出する変位検出器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の変位検出器において、検出コイル
のインピーダンス変化に基づいて変位を検出するものは
知られている。図１１に従来の変位検出器の要部構成図
を示し、（ａ）図は変位検出器の構成図、（ｂ）図は等
価回路図を示す。
のインピーダンス変化に基づいて変位を検出するものは
知られている。図１１に従来の変位検出器の要部構成図
を示し、（ａ）図は変位検出器の構成図、（ｂ）図は等
価回路図を示す。
【０００３】図１１において、従来の変位検出器６１
は、対象物の変位に対応して変位（変位量ｘ１、ｘ２）
するコア６３と、コア６３を取囲むよう配置され、変位
方向に対称な２個の検出コイル６２Ａ、６２Ｂとを備え
た変位センサ、検出コイル６２Ａおよび検出コイル６２
Ｂの一端を接続した接続点と接地（ＧＮＤ）間に接続さ
れた交流電源ＶS、検出コイル６２Ａおよび検出コイル
６２Ｂのそれぞれもう一端（端子Ｄ１、Ｄ２）と接地
（ＧＮＤ）間に接続された２個の基準抵抗ｒｆとから構
成される。
は、対象物の変位に対応して変位（変位量ｘ１、ｘ２）
するコア６３と、コア６３を取囲むよう配置され、変位
方向に対称な２個の検出コイル６２Ａ、６２Ｂとを備え
た変位センサ、検出コイル６２Ａおよび検出コイル６２
Ｂの一端を接続した接続点と接地（ＧＮＤ）間に接続さ
れた交流電源ＶS、検出コイル６２Ａおよび検出コイル
６２Ｂのそれぞれもう一端（端子Ｄ１、Ｄ２）と接地
（ＧＮＤ）間に接続された２個の基準抵抗ｒｆとから構
成される。
【０００４】このように構成された（ａ）図の従来の変
位検出器６１は、（ｂ）図に示すインダクタンスＬ１、
Ｌ２、および２個の基準抵抗ｒｆのそれぞれの素子を一
辺としたブリッジ回路の等価回路で表わされる。なお、
インダクタンスＬ１、Ｌ２は、例えばコア６３がｘ１だ
け変位した場合の検出コイル６２Ａ、６２Ｂのインダク
タンスを表わし、コア６３が中立位置にある状態ではイ
ンダクタンスＬ１、Ｌ２は等しい値（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ）
に設定されている。
位検出器６１は、（ｂ）図に示すインダクタンスＬ１、
Ｌ２、および２個の基準抵抗ｒｆのそれぞれの素子を一
辺としたブリッジ回路の等価回路で表わされる。なお、
インダクタンスＬ１、Ｌ２は、例えばコア６３がｘ１だ
け変位した場合の検出コイル６２Ａ、６２Ｂのインダク
タンスを表わし、コア６３が中立位置にある状態ではイ
ンダクタンスＬ１、Ｌ２は等しい値（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ）
に設定されている。
【０００５】（ｂ）図の等価回路に交流電源ＶS（例え
ば、波高値ＶI、周波数ｆの正弦波）を印加すると、端
子Ｄ１および端子Ｄ２からそれぞれ数１で表わされる、
インピーダンスの変化に対応した出力電圧ＶO1、Ｖ02が
検出される。
ば、波高値ＶI、周波数ｆの正弦波）を印加すると、端
子Ｄ１および端子Ｄ２からそれぞれ数１で表わされる、
インピーダンスの変化に対応した出力電圧ＶO1、Ｖ02が
検出される。
【０００６】
【数１】
【０００７】また、コア６３の変位（ｘ１、ｘ２）に対
応した検出出力Ｖ0は、ＶO1とＶ02の偏差（ＶO1−
Ｖ02）から算出される。なお、コア６３の変位がない場
合（中立位置）、インダクタンスＬ１、Ｌ２は等しく
（Ｌ１＝Ｌ２）、対応するインピーダンスも等しくなり
検出出力Ｖ0は０となる。
応した検出出力Ｖ0は、ＶO1とＶ02の偏差（ＶO1−
Ｖ02）から算出される。なお、コア６３の変位がない場
合（中立位置）、インダクタンスＬ１、Ｌ２は等しく
（Ｌ１＝Ｌ２）、対応するインピーダンスも等しくなり
検出出力Ｖ0は０となる。
【０００８】このように、従来の変位検出器６１は、対
象物の変位に対応して変位センサのコア６３が変位する
と、検出コイル６２Ａと検出コイル６２Ｂのインダクタ
ンス（Ｌ１、Ｌ２）が変化して対応するインピーダンス
も変化するため、ブリッジ回路で電圧ＶO1とＶ02の偏差
Ｖ0を検出することにより、対象物の変位量が検出でき
るとしている。
象物の変位に対応して変位センサのコア６３が変位する
と、検出コイル６２Ａと検出コイル６２Ｂのインダクタ
ンス（Ｌ１、Ｌ２）が変化して対応するインピーダンス
も変化するため、ブリッジ回路で電圧ＶO1とＶ02の偏差
Ｖ0を検出することにより、対象物の変位量が検出でき
るとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の変位検出器６１
は、コア６３の変位（ｘ１、ｘ２）に伴って生じる磁束
の変化による検出コイル６２Ａおよび６２Ｂのインピー
ダンス変化を利用しているため、インピーダンス変化を
効率よく検出できない課題がある。
は、コア６３の変位（ｘ１、ｘ２）に伴って生じる磁束
の変化による検出コイル６２Ａおよび６２Ｂのインピー
ダンス変化を利用しているため、インピーダンス変化を
効率よく検出できない課題がある。
【００１０】コア６３の中立位置における検出コイル６
２Ａおよび６２Ｂのインピーダンス（Ｚ）は、検出コイ
ル（６２Ａ、６２Ｂ）のインダクタンスをＬ、内部抵抗
をｒ、交流電源の周波数をｆとすると、数２で表わされ
る。
２Ａおよび６２Ｂのインピーダンス（Ｚ）は、検出コイ
ル（６２Ａ、６２Ｂ）のインダクタンスをＬ、内部抵抗
をｒ、交流電源の周波数をｆとすると、数２で表わされ
る。
【００１１】
【数２】
【００１２】数２から明らかなように、インピーダンス
Ｚは、内部抵抗ｒとリアクタンス２πｆ＊Ｌのベクトル
和であり、インダクタンスＬの変化分ΔＬを精度よく検
出するためには、内部抵抗ｒおよび交流電源ＶSの周波
数ｆを小さくする必要がある。
Ｚは、内部抵抗ｒとリアクタンス２πｆ＊Ｌのベクトル
和であり、インダクタンスＬの変化分ΔＬを精度よく検
出するためには、内部抵抗ｒおよび交流電源ＶSの周波
数ｆを小さくする必要がある。
【００１３】しかし、検出コイル（６２Ａ、６２Ｂ）を
形成するためにワイヤを巻線にすると、内部抵抗ｒは大
きくなる。また、ブリッジ回路を励磁して検出出力を得
るためには、周波数をｆを高くする必要があり、周波数
をｆを高くすると鉄損等により内部抵抗ｒが大きくな
る。
形成するためにワイヤを巻線にすると、内部抵抗ｒは大
きくなる。また、ブリッジ回路を励磁して検出出力を得
るためには、周波数をｆを高くする必要があり、周波数
をｆを高くすると鉄損等により内部抵抗ｒが大きくな
る。
【００１４】このように、コイルブリッジを用いた従来
の変位検出器は、磁束変化によるインピーダンス変化が
精度よく検出できず、変位量を高感度に検出できない課
題がある。
の変位検出器は、磁束変化によるインピーダンス変化が
精度よく検出できず、変位量を高感度に検出できない課
題がある。
【００１５】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は対象物の変位量を高精度な
らびに高感度で検出することができる変位検出器を提供
することにある。
なされたもので、その目的は対象物の変位量を高精度な
らびに高感度で検出することができる変位検出器を提供
することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る変位検出器は、中立位置から両方向に変
位可能なコアと、中立位置からコアの変位方向に対称に
配置され、コアの変位に対応してインダクタンスが差動
で変化する２個の検出コイルと、この２個の検出コイル
のそれぞれに直列に接続される２個の基準抵抗と、この
２個の基準抵抗と２個の検出コイルから構成されるブリ
ッジ回路と、このブリッジ回路に印加するパルス電源
と、ブリッジ回路の２個の基準抵抗それぞれの両端の過
渡応答電圧の偏差電圧を検出する偏差電圧検出手段とを
備え、偏差電圧に基づいてコアの変位量と変位方向を検
出し、かつ、偏差電圧検出手段は、２個の基準抵抗それ
ぞれの両端の過渡応答電圧の偏差の最大値を検出する最
大偏差電圧演算手段と、この最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備えたことを特徴とする。
この発明に係る変位検出器は、中立位置から両方向に変
位可能なコアと、中立位置からコアの変位方向に対称に
配置され、コアの変位に対応してインダクタンスが差動
で変化する２個の検出コイルと、この２個の検出コイル
のそれぞれに直列に接続される２個の基準抵抗と、この
２個の基準抵抗と２個の検出コイルから構成されるブリ
ッジ回路と、このブリッジ回路に印加するパルス電源
と、ブリッジ回路の２個の基準抵抗それぞれの両端の過
渡応答電圧の偏差電圧を検出する偏差電圧検出手段とを
備え、偏差電圧に基づいてコアの変位量と変位方向を検
出し、かつ、偏差電圧検出手段は、２個の基準抵抗それ
ぞれの両端の過渡応答電圧の偏差の最大値を検出する最
大偏差電圧演算手段と、この最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備えたことを特徴とする。
【００１７】また、この発明に係る変位検出器は、中立
位置から両方向に変位可能なコアと、中立位置からコア
の変位方向に対称に配置され、コアの変位に対応してイ
ンダクタンスが差動で変化する２個の検出コイルと、こ
の２個の検出コイルのそれぞれに直列に接続される２個
の基準抵抗と、この２個の基準抵抗と前記２個の検出コ
イルから構成されるブリッジ回路と、このブリッジ回路
に印加するパルス電源と、ブリッジ回路の２個の基準抵
抗それぞれの両端の過渡応答電圧の偏差電圧を検出する
偏差電圧検出手段とを備え、偏差電圧検出手段は、２個
の基準抵抗それぞれの両端の立下り過渡応答電圧の偏差
の最大値を検出する立下り最大偏差電圧検出手段と、２
個の基準抵抗それぞれの両端の立上り過渡応答電圧の偏
差の最大値を検出する立上り最大偏差電圧検出手段と、
立下り最大偏差電圧検出手段からの出力と立上り最大偏
差電圧検出手段からの出力との最大値偏差を出力する偏
差出力手段と、この最大値偏差を変位量に変換する変位
量変換手段とを備えたことを特徴とする。
位置から両方向に変位可能なコアと、中立位置からコア
の変位方向に対称に配置され、コアの変位に対応してイ
ンダクタンスが差動で変化する２個の検出コイルと、こ
の２個の検出コイルのそれぞれに直列に接続される２個
の基準抵抗と、この２個の基準抵抗と前記２個の検出コ
イルから構成されるブリッジ回路と、このブリッジ回路
に印加するパルス電源と、ブリッジ回路の２個の基準抵
抗それぞれの両端の過渡応答電圧の偏差電圧を検出する
偏差電圧検出手段とを備え、偏差電圧検出手段は、２個
の基準抵抗それぞれの両端の立下り過渡応答電圧の偏差
の最大値を検出する立下り最大偏差電圧検出手段と、２
個の基準抵抗それぞれの両端の立上り過渡応答電圧の偏
差の最大値を検出する立上り最大偏差電圧検出手段と、
立下り最大偏差電圧検出手段からの出力と立上り最大偏
差電圧検出手段からの出力との最大値偏差を出力する偏
差出力手段と、この最大値偏差を変位量に変換する変位
量変換手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】さらに、この発明に係る変位検出器は、中
立位置から両方向に変位可能なコアと、中立位置からコ
アの変位方向に対称に配置され、コアの変位に対応して
インダクタンスが差動で変化する２個の検出コイルと、
この２個の検出コイルのそれぞれに直列に接続される２
個の基準抵抗と、この２個の基準抵抗と前記２個の検出
コイルから構成されるブリッジ回路と、このブリッジ回
路に印加するパルス電源と、ブリッジ回路の２個の基準
抵抗それぞれの両端の過渡応答電圧の偏差電圧を検出す
る偏差電圧検出手段とを備え、パルス電源の立下がり波
形の期間が時定数以下であり、過渡応答電圧が０Ｖにな
らないよう設定したことを特徴とする。
立位置から両方向に変位可能なコアと、中立位置からコ
アの変位方向に対称に配置され、コアの変位に対応して
インダクタンスが差動で変化する２個の検出コイルと、
この２個の検出コイルのそれぞれに直列に接続される２
個の基準抵抗と、この２個の基準抵抗と前記２個の検出
コイルから構成されるブリッジ回路と、このブリッジ回
路に印加するパルス電源と、ブリッジ回路の２個の基準
抵抗それぞれの両端の過渡応答電圧の偏差電圧を検出す
る偏差電圧検出手段とを備え、パルス電源の立下がり波
形の期間が時定数以下であり、過渡応答電圧が０Ｖにな
らないよう設定したことを特徴とする。
【００１９】
【作用】この発明に係る変位検出器は、変位可能なコ
ア、コアの変位量に対応してインダクタンスが変化する
検出コイル、基準抵抗を備え、パルス電源を印加してイ
ンダクタンスと基準抵抗に対応した過渡応答電圧を検出
することにより、インダクタンスの絶対値を検出できる
ので、コアの変位量に対するインダクタンスの変化を過
渡応答電圧で検出することができる。
ア、コアの変位量に対応してインダクタンスが変化する
検出コイル、基準抵抗を備え、パルス電源を印加してイ
ンダクタンスと基準抵抗に対応した過渡応答電圧を検出
することにより、インダクタンスの絶対値を検出できる
ので、コアの変位量に対するインダクタンスの変化を過
渡応答電圧で検出することができる。
【００２０】 また、この発明に係る変位検出器は、変位
可能なコア、コアの変位量に対応してインダクタンスが
差動で変化する２個の検出コイル、２個の基準抵抗、偏
差電圧検出手段を備え、２個の検出コイルと２個の基準
抵抗とでブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路にパルス
電源を印加してブリッジ回路出力の過渡応答電圧を検出
し、過渡応答電圧の偏差電圧を偏差電圧検出手段で検出
するので、コアの変位量に対するインダクタンスの差動
変化を過渡応答電圧で検出することができる。
可能なコア、コアの変位量に対応してインダクタンスが
差動で変化する２個の検出コイル、２個の基準抵抗、偏
差電圧検出手段を備え、２個の検出コイルと２個の基準
抵抗とでブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路にパルス
電源を印加してブリッジ回路出力の過渡応答電圧を検出
し、過渡応答電圧の偏差電圧を偏差電圧検出手段で検出
するので、コアの変位量に対するインダクタンスの差動
変化を過渡応答電圧で検出することができる。
【００２１】 さらに、この発明に係る変位検出器の偏差
電圧検出手段は、過渡応答電圧の偏差の最大値を検出す
る最大偏差電圧演算手段と、最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備えたので、変位量を大きな電圧値で検出することがで
きる。
電圧検出手段は、過渡応答電圧の偏差の最大値を検出す
る最大偏差電圧演算手段と、最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備えたので、変位量を大きな電圧値で検出することがで
きる。
【００２２】 また、この発明に係る変位検出器の偏差電
圧検出手段は、立下り最大偏差電圧検出手段、立上り最
大偏差電圧検出手段、偏差出力手段、変位量変換手段を
備え、パルスの立下りおよび立上り時の過渡応答電圧の
偏差の最大値を検出し、さらにそれぞれの最大値の偏差
を検出して変位量に変換するので、変位量をより大きな
電圧値で検出することができる。
圧検出手段は、立下り最大偏差電圧検出手段、立上り最
大偏差電圧検出手段、偏差出力手段、変位量変換手段を
備え、パルスの立下りおよび立上り時の過渡応答電圧の
偏差の最大値を検出し、さらにそれぞれの最大値の偏差
を検出して変位量に変換するので、変位量をより大きな
電圧値で検出することができる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は変位検出器の構成図であり、（ａ）
図に変位検出器の要部構成図、（ｂ）図に等価回路図、
（ｃ）図に過渡応答電圧波形を示す。
て説明する。図１は変位検出器の構成図であり、（ａ）
図に変位検出器の要部構成図、（ｂ）図に等価回路図、
（ｃ）図に過渡応答電圧波形を示す。
【００２４】 変位検出器１は、検出コイル２と、検出コ
イル２の内部に対象物の変位量に対応した変位（Ｘ１、
Ｘ２）をする非磁性体よりなるコア３を備え、検出コイ
ル２の一端２ａにはパルス電源５を接続し、検出コイル
２の他の一端２ｂには基準抵抗ＲFを接続して基準抵抗
ＲFの両端（２ｂ端―ＧＮＤ間）から過渡応答電圧ＶOを
検出するよう構成する。
イル２の内部に対象物の変位量に対応した変位（Ｘ１、
Ｘ２）をする非磁性体よりなるコア３を備え、検出コイ
ル２の一端２ａにはパルス電源５を接続し、検出コイル
２の他の一端２ｂには基準抵抗ＲFを接続して基準抵抗
ＲFの両端（２ｂ端―ＧＮＤ間）から過渡応答電圧ＶOを
検出するよう構成する。
【００２５】 コア３が検出コイル２の中立位置にある状
態のインダクタンスをＬ、基準抵抗ＲFを検出コイル２
の内部抵抗ｒより充分大きな値に設定すると、内部抵抗
ｒは無視でき、（ｂ）図の等価回路（積分回路）が得ら
れる。（ｂ）の回路に半周期（Ｔ／２）がインダクタン
スＬと基準抵抗ＲFで決定される時定数τ（＝Ｌ／ＲF）
よりも充分大きなパルス電源（波高値ＶI）の立下り電
圧で駆動すると、時間ｔK後の過渡応答電圧ＶOは数３で
表わされる。
態のインダクタンスをＬ、基準抵抗ＲFを検出コイル２
の内部抵抗ｒより充分大きな値に設定すると、内部抵抗
ｒは無視でき、（ｂ）図の等価回路（積分回路）が得ら
れる。（ｂ）の回路に半周期（Ｔ／２）がインダクタン
スＬと基準抵抗ＲFで決定される時定数τ（＝Ｌ／ＲF）
よりも充分大きなパルス電源（波高値ＶI）の立下り電
圧で駆動すると、時間ｔK後の過渡応答電圧ＶOは数３で
表わされる。
【００２６】
【数３】
【００２７】一方、コア３がＸ１変位して検出コイル２
のインダクタンスがΔＬだけ減少した（Ｌ−ΔＬ）状態
で、パルス電源（波高値ＶI）の立下り電圧で駆動する
と、時間ｔK後の過渡応答電圧ＶO1は数４で表わされ
る。
のインダクタンスがΔＬだけ減少した（Ｌ−ΔＬ）状態
で、パルス電源（波高値ＶI）の立下り電圧で駆動する
と、時間ｔK後の過渡応答電圧ＶO1は数４で表わされ
る。
【００２８】
【数４】
【００２９】コア３が中立位置にある状態（変位量が
０）の過渡応答電圧ＶO（数３）からインダクタンスＬ
を算出して記憶しておき、コア３がＸ１変位した場合の
過渡応答電圧ＶO1（数４）からインダクタンス（Ｌ−Δ
Ｌ）を算出した後、偏差を演算してコア３の変位量Ｘ１
に対するインダクタンスの変化量ΔＬを数５で表わすこ
とができる。
０）の過渡応答電圧ＶO（数３）からインダクタンスＬ
を算出して記憶しておき、コア３がＸ１変位した場合の
過渡応答電圧ＶO1（数４）からインダクタンス（Ｌ−Δ
Ｌ）を算出した後、偏差を演算してコア３の変位量Ｘ１
に対するインダクタンスの変化量ΔＬを数５で表わすこ
とができる。
【００３０】
【数５】
【００３１】数５より、コア３の変位量Ｘ１に対応した
インダクタンスの変化量ΔＬは、時間ｔKを一定とする
と、過渡応答電圧ＶO、ＶO1とパルス電源５の波高値ＶI
との比に対応した値となる。
インダクタンスの変化量ΔＬは、時間ｔKを一定とする
と、過渡応答電圧ＶO、ＶO1とパルス電源５の波高値ＶI
との比に対応した値となる。
【００３２】 従って、インダクタンスの変化量ΔＬは、
パルス電源５の波高値ＶI、および周波数ｆ＝（１／
Ｔ）と無関係な値で検出でき、変位量Ｘ１を検出でき
る。また、インダクタンスの変化量ΔＬは、過渡応答電
圧ＶO、ＶO1と対応するので、過渡応答電圧ＶO、ＶO1を
検出することにより、変位量Ｘ１を検知することができ
る。
パルス電源５の波高値ＶI、および周波数ｆ＝（１／
Ｔ）と無関係な値で検出でき、変位量Ｘ１を検出でき
る。また、インダクタンスの変化量ΔＬは、過渡応答電
圧ＶO、ＶO1と対応するので、過渡応答電圧ＶO、ＶO1を
検出することにより、変位量Ｘ１を検知することができ
る。
【００３３】 なお、以上はパルス電源５の立下り電圧で
駆動した実施例について説明したが、パルス電源５の立
上り電圧で駆動した場合もＶO、ＶO1に対応した過渡応
答電圧を検出することにより、変位量Ｘ１を検知するこ
とができる。
駆動した実施例について説明したが、パルス電源５の立
上り電圧で駆動した場合もＶO、ＶO1に対応した過渡応
答電圧を検出することにより、変位量Ｘ１を検知するこ
とができる。
【００３４】 このように、変位検出器１は、過渡応答電
圧に基づいて変位量を検出することができる。
圧に基づいて変位量を検出することができる。
【００３５】 次に、請求項１〜３に係る変位検出器につ
いて説明する。図２は請求項１〜３に係る変位検出器の
構成図であり、（ａ）図に変位センサの構成図、（ｂ）
図に（ａ）の検出コイルと基準抵抗で構成したブリッジ
回路図を示す。
いて説明する。図２は請求項１〜３に係る変位検出器の
構成図であり、（ａ）図に変位センサの構成図、（ｂ）
図に（ａ）の検出コイルと基準抵抗で構成したブリッジ
回路図を示す。
【００３６】 変位センサ１１は、中立位置から両方向に
変位する非磁性体からなるコア１３と、コア１３の変位
方向に対称に配置され、コア１３の変位に対応してイン
ダクタンスが差動で変化する検出コイル１２Ａおよび検
出コイル１２Ｂから構成し、検出コイル１２Ａおよび検
出コイル１２Ｂの一端を接続し、検出コイル１２Ａおよ
び検出コイル１２Ｂの他端をそれぞれ基準抵抗ＲFの一
端に接続し、さらに２個の基準抵抗ＲFの他端同士を接
続して接地（ＧＮＤ）し、電気的な等価回路である
（ｂ）図のブリッジ回路１４を構成する。
変位する非磁性体からなるコア１３と、コア１３の変位
方向に対称に配置され、コア１３の変位に対応してイン
ダクタンスが差動で変化する検出コイル１２Ａおよび検
出コイル１２Ｂから構成し、検出コイル１２Ａおよび検
出コイル１２Ｂの一端を接続し、検出コイル１２Ａおよ
び検出コイル１２Ｂの他端をそれぞれ基準抵抗ＲFの一
端に接続し、さらに２個の基準抵抗ＲFの他端同士を接
続して接地（ＧＮＤ）し、電気的な等価回路である
（ｂ）図のブリッジ回路１４を構成する。
【００３７】 また、検出コイル１２Ａおよび検出コイル
１２Ｂの接続部と、２個の基準抵抗ＲFの接続部との間
にパルス電源１５（波高値ＶI）を印加し、検出コイル
１２Ａと基準抵抗ＲFの接続部、および検出コイル１２
Ｂと基準抵抗ＲF接続部をそれぞれ検出端子Ｓ１、Ｓ２
として取り出す。
１２Ｂの接続部と、２個の基準抵抗ＲFの接続部との間
にパルス電源１５（波高値ＶI）を印加し、検出コイル
１２Ａと基準抵抗ＲFの接続部、および検出コイル１２
Ｂと基準抵抗ＲF接続部をそれぞれ検出端子Ｓ１、Ｓ２
として取り出す。
【００３８】 （ｂ）図の等価回路において、検出コイル
１２Ａ、１２ＢのインダクタンスをそれぞれＬ１、Ｌ２
とすると、パルス電源１５印加によるブリッジ回路１４
の検出端子Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ接地端子（ＧＮＤ）
を基準としたＬＲ積分回路を構成し、検出電圧ＶS1、Ｖ
S2は波高値ＶIに対する過渡応答電圧となる。また、検
出端子Ｓ１、Ｓ２の検出電圧ＶDは検出電圧ＶS1とＶS2
の偏差（ＶS1−ＶS2）となる。
１２Ａ、１２ＢのインダクタンスをそれぞれＬ１、Ｌ２
とすると、パルス電源１５印加によるブリッジ回路１４
の検出端子Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ接地端子（ＧＮＤ）
を基準としたＬＲ積分回路を構成し、検出電圧ＶS1、Ｖ
S2は波高値ＶIに対する過渡応答電圧となる。また、検
出端子Ｓ１、Ｓ２の検出電圧ＶDは検出電圧ＶS1とＶS2
の偏差（ＶS1−ＶS2）となる。
【００３９】 図３に変位センサの一実施例構成図を示
す。図３において、変位センサ１１は、筒状ケースの長
手方向に移動可能なコア１３と、コア１３の移動方向に
配置され、コア１３を囲むよう対称に配置された２個の
検出コイル１２Ａ、１２Ｂと、コア１３、検出コイル１
２Ａ、１２Ｂを収容するケースから構成する。また、ケ
ース内部でブリッジ回路１４の配線がなされ、図２に示
す検出端子Ｓ１、Ｓ２およびパルス電源１５の供給端子
ＶIがケース外部に配線で取り出すよう構成する。な
お、接地端子（ＧＮＤ）はケース接地とするか、検出端
子Ｓ１、Ｓ２と同様にケース内部に設けて配線で外部に
取り出すようにしてもよい。
す。図３において、変位センサ１１は、筒状ケースの長
手方向に移動可能なコア１３と、コア１３の移動方向に
配置され、コア１３を囲むよう対称に配置された２個の
検出コイル１２Ａ、１２Ｂと、コア１３、検出コイル１
２Ａ、１２Ｂを収容するケースから構成する。また、ケ
ース内部でブリッジ回路１４の配線がなされ、図２に示
す検出端子Ｓ１、Ｓ２およびパルス電源１５の供給端子
ＶIがケース外部に配線で取り出すよう構成する。な
お、接地端子（ＧＮＤ）はケース接地とするか、検出端
子Ｓ１、Ｓ２と同様にケース内部に設けて配線で外部に
取り出すようにしてもよい。
【００４０】 図４に請求項１〜３に係る変位検出器の過
渡応答電圧波形図を示す。（ａ）図にパルス電源の立下
り波形と立上り波形のデューティが等しい場合の過渡応
答電圧波形、（ｂ）図にパルス電源の立下り波形と立上
り波形のデューティが異なる場合の過渡応答電圧波形を
示す。なお、（ａ）図はパルス電源の立下り波形の期間
（Ｔ／２）が積分回路の時定数よりも充分長く、時間Ｔ
／２では過渡応答電圧が０Ｖに達するよう設定するのに
対し、（ｂ）図はパルス電源の立下り波形の期間（Ｔ
１）が短く、過渡応答電圧が０Ｖにならないよう設定す
る。また、（ａ）図および（ｂ）図ともに、パルス電源
の立上り波形の期間は、積分回路の時定数よりも充分長
く、時間Ｔまたは時間Ｔ２で過渡応答電圧は波高値ＶI
に達するよう設定する。
渡応答電圧波形図を示す。（ａ）図にパルス電源の立下
り波形と立上り波形のデューティが等しい場合の過渡応
答電圧波形、（ｂ）図にパルス電源の立下り波形と立上
り波形のデューティが異なる場合の過渡応答電圧波形を
示す。なお、（ａ）図はパルス電源の立下り波形の期間
（Ｔ／２）が積分回路の時定数よりも充分長く、時間Ｔ
／２では過渡応答電圧が０Ｖに達するよう設定するのに
対し、（ｂ）図はパルス電源の立下り波形の期間（Ｔ
１）が短く、過渡応答電圧が０Ｖにならないよう設定す
る。また、（ａ）図および（ｂ）図ともに、パルス電源
の立上り波形の期間は、積分回路の時定数よりも充分長
く、時間Ｔまたは時間Ｔ２で過渡応答電圧は波高値ＶI
に達するよう設定する。
【００４１】 変位検出器１０を搭載した対象物が変位
し、図２の変位センサ１１のコア１３が中立位置から検
出コイ１２Ａ側にＸ１変位し、変位Ｘ１に伴って、例え
ば検出コイル１２ＡのインダクタンスＬ（中立位置のイ
ンダクタンス）が減少してＬ１となり、検出コイル１２
ＢのインダクタンスＬが増加してＬ２となるとすると、
インダンタンスＬ１＜Ｌ２の関係から、端子Ｓ１および
端子Ｓ２の過渡応答電圧ＶS1の時定数（Ｌ１／ＲF）が
過渡応答電圧ＶS2の時定数（Ｌ２／ＲF）より小さくな
り、図４に示す過渡応答電圧ＶS1のパルス電源に対する
立下りおよび立上りは、過渡応答電圧ＶS2に対して速く
なる。
し、図２の変位センサ１１のコア１３が中立位置から検
出コイ１２Ａ側にＸ１変位し、変位Ｘ１に伴って、例え
ば検出コイル１２ＡのインダクタンスＬ（中立位置のイ
ンダクタンス）が減少してＬ１となり、検出コイル１２
ＢのインダクタンスＬが増加してＬ２となるとすると、
インダンタンスＬ１＜Ｌ２の関係から、端子Ｓ１および
端子Ｓ２の過渡応答電圧ＶS1の時定数（Ｌ１／ＲF）が
過渡応答電圧ＶS2の時定数（Ｌ２／ＲF）より小さくな
り、図４に示す過渡応答電圧ＶS1のパルス電源に対する
立下りおよび立上りは、過渡応答電圧ＶS2に対して速く
なる。
【００４２】 コア１３がＸ１側に変位した場合、検出端
子Ｓ１、Ｓ２両端の検出電圧ＶD（＝ＶS1−ＶS2）は、
パルス電源の立下り期間はマイナス（−）、パルス電源
の立上り期間はプラス（＋）の極性で検出される。ま
た、図２の変位センサ１１のコア１３がＸ２側に変位す
る場合には、検出電圧ＶD（＝ＶS1−ＶS2）は、上記と
反対の関係となり、パルス電源の立下り期間はプラス
（＋）、パルス電源の立上り期間はマイナス（−）で検
出される。
子Ｓ１、Ｓ２両端の検出電圧ＶD（＝ＶS1−ＶS2）は、
パルス電源の立下り期間はマイナス（−）、パルス電源
の立上り期間はプラス（＋）の極性で検出される。ま
た、図２の変位センサ１１のコア１３がＸ２側に変位す
る場合には、検出電圧ＶD（＝ＶS1−ＶS2）は、上記と
反対の関係となり、パルス電源の立下り期間はプラス
（＋）、パルス電源の立上り期間はマイナス（−）で検
出される。
【００４３】 このように、検出電圧ＶD（＝ＶS1−
ＶS2）の絶対値によりＸ１、Ｘ２の変位量、検出電圧Ｖ
Dの符号により変位方向が検出できる。
ＶS2）の絶対値によりＸ１、Ｘ２の変位量、検出電圧Ｖ
Dの符号により変位方向が検出できる。
【００４４】 図４において、検出電圧ＶDをパルス電源
の立下り期間で検出するよう構成すると、（ａ）図では
時間ｔMで絶対値が最大（符号はマイナス）の検出電圧
ＶD（＝ＶDMAX-）が検出でき、（ｂ）図では時間Ｔ１に
おける検出電圧ＶDが検出できる。なお、（ｂ）図で時
間Ｔ１をｔMに設定することにより（ａ）図と同じ検出
電圧ＶD（＝ＶDMAX-）を検出するよう構成することがで
きる。
の立下り期間で検出するよう構成すると、（ａ）図では
時間ｔMで絶対値が最大（符号はマイナス）の検出電圧
ＶD（＝ＶDMAX-）が検出でき、（ｂ）図では時間Ｔ１に
おける検出電圧ＶDが検出できる。なお、（ｂ）図で時
間Ｔ１をｔMに設定することにより（ａ）図と同じ検出
電圧ＶD（＝ＶDMAX-）を検出するよう構成することがで
きる。
【００４５】 また、（ａ）図では、検出電圧ＶDをパル
ス電源の立上り期間で検出するようにも構成することが
でき、絶対値が最大（符号はプラス）の検出電圧Ｖ
D（＝ＶDMAX+）が検出できる。
ス電源の立上り期間で検出するようにも構成することが
でき、絶対値が最大（符号はプラス）の検出電圧Ｖ
D（＝ＶDMAX+）が検出できる。
【００４６】 このように、変位センサ１１の変位量が同
じであっても、検出電圧ＶDの最大値を検出するよう設
定することにより、高感度の変位検出器１０を構成す
る。
じであっても、検出電圧ＶDの最大値を検出するよう設
定することにより、高感度の変位検出器１０を構成す
る。
【００４７】 図５は請求項１〜３に係る変位検出器の偏
差電圧検出手段を含めた全体ブロック構成図である。図
５において、変位検出器１０は、変位センサ１１、パル
ス電源１５、偏差電圧検出手段１６を備え、検出端子Ｓ
１、Ｓ２間の検出電圧ＶDおよびパルス電源１５の端子
Ｐｏからのパルス情報ＶI（例えば、立上り、立下り情
報、波高値ＶI情報）に基づいて偏差電圧検出手段１６
が検出電圧ＶDの最大値（ＶDMAX-またはＶDMAX+）を検
出し、検出電圧ＶDに対応した変位量Ｘに変換して出力
するよう構成する。
差電圧検出手段を含めた全体ブロック構成図である。図
５において、変位検出器１０は、変位センサ１１、パル
ス電源１５、偏差電圧検出手段１６を備え、検出端子Ｓ
１、Ｓ２間の検出電圧ＶDおよびパルス電源１５の端子
Ｐｏからのパルス情報ＶI（例えば、立上り、立下り情
報、波高値ＶI情報）に基づいて偏差電圧検出手段１６
が検出電圧ＶDの最大値（ＶDMAX-またはＶDMAX+）を検
出し、検出電圧ＶDに対応した変位量Ｘに変換して出力
するよう構成する。
【００４８】 図６は請求項１に係る変位検出器の偏差電
圧検出手段の要部ブロック構成図である。偏差電圧検出
手段１６はマイクロプロセッサを基本に構成し、偏差電
圧記憶手段１６Ａ、立下りパルス検出手段１６Ｂ、タイ
マ手段１６Ｃ、最大偏差電圧演算手段１７、変位量変換
手段１８を備え、変位センサ１１が検出した検出電圧Ｖ
Dに基づいてパルス電源１５の立下り期間内の最大偏差
電圧ＶDMAX-を演算し、最大偏差電圧ＶDMAX-を変位量Ｘ
に変換して出力するよう構成する。
圧検出手段の要部ブロック構成図である。偏差電圧検出
手段１６はマイクロプロセッサを基本に構成し、偏差電
圧記憶手段１６Ａ、立下りパルス検出手段１６Ｂ、タイ
マ手段１６Ｃ、最大偏差電圧演算手段１７、変位量変換
手段１８を備え、変位センサ１１が検出した検出電圧Ｖ
Dに基づいてパルス電源１５の立下り期間内の最大偏差
電圧ＶDMAX-を演算し、最大偏差電圧ＶDMAX-を変位量Ｘ
に変換して出力するよう構成する。
【００４９】 偏差電圧記憶手段１６ＡはＡ／Ｄ変換器、
差動増幅器、書換え可能なＲＡＭ等のメモリおよび切替
回路等を備え、変位センサ１１が検出した検出電圧ＶD
を立下りパルス検出手段１６Ｂから提供される立下り情
報ＴD、立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５（波高
値ＶI）の立下り期間（図４の時間Ｔ／２、または時間
Ｔ１）に所定回数だけ取込み、ディジタル値で記憶す
る。検出電圧ＶDの取込み回数は、例えばマイクロプロ
セッサからの制御で発生されるサンプリングパルスのタ
イミングで行うよう構成する。
差動増幅器、書換え可能なＲＡＭ等のメモリおよび切替
回路等を備え、変位センサ１１が検出した検出電圧ＶD
を立下りパルス検出手段１６Ｂから提供される立下り情
報ＴD、立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５（波高
値ＶI）の立下り期間（図４の時間Ｔ／２、または時間
Ｔ１）に所定回数だけ取込み、ディジタル値で記憶す
る。検出電圧ＶDの取込み回数は、例えばマイクロプロ
セッサからの制御で発生されるサンプリングパルスのタ
イミングで行うよう構成する。
【００５０】 また、偏差電圧記憶手段１６Ａは、切替回
路のスイッチ動作によりパルス電源１５（波高値ＶI）
の立下り期間中は検出電圧ＶDをメモリに記憶、立上り
期間中は検出電圧ＶDをメモリに記憶しないよう制御す
るとともに、立上り情報ＴUを受けた後はメモリに記憶
した検出電圧ＶDの検出電圧データＶDMを最大偏差電圧
演算手段１７に順次出力する。
路のスイッチ動作によりパルス電源１５（波高値ＶI）
の立下り期間中は検出電圧ＶDをメモリに記憶、立上り
期間中は検出電圧ＶDをメモリに記憶しないよう制御す
るとともに、立上り情報ＴUを受けた後はメモリに記憶
した検出電圧ＶDの検出電圧データＶDMを最大偏差電圧
演算手段１７に順次出力する。
【００５１】 最大偏差電圧演算手段１７はコンパレー
タ、最大値を記憶するメモリ等で構成し、偏差電圧記憶
手段１６Ａから順次供給される検出電圧データＶDMを比
較演算し、より大きな検出電圧データＶDMを記憶するこ
とにより、検出電圧データＶDMの最大値として最大偏差
電圧ＶDMAX-を変位量変換手段１８に提供する。
タ、最大値を記憶するメモリ等で構成し、偏差電圧記憶
手段１６Ａから順次供給される検出電圧データＶDMを比
較演算し、より大きな検出電圧データＶDMを記憶するこ
とにより、検出電圧データＶDMの最大値として最大偏差
電圧ＶDMAX-を変位量変換手段１８に提供する。
【００５２】 立下りパルス検出手段１６Ｂは、パルス電
源１５の立下りおよび立上り（例えば、エッジ）を検出
し、立下り情報ＴDおよび立上り情報ＴUを偏差電圧記憶
手段１６Ａおよびタイマ手段１６Ｃに出力する。タイマ
手段１６Ｃは、立下り情報ＴDに基づいて計時を開始
し、立上り情報ＴUで計時を中止し、計時したタイマ信
号ＴKを変位量変換手段１８に提供する。
源１５の立下りおよび立上り（例えば、エッジ）を検出
し、立下り情報ＴDおよび立上り情報ＴUを偏差電圧記憶
手段１６Ａおよびタイマ手段１６Ｃに出力する。タイマ
手段１６Ｃは、立下り情報ＴDに基づいて計時を開始
し、立上り情報ＴUで計時を中止し、計時したタイマ信
号ＴKを変位量変換手段１８に提供する。
【００５３】 変位量変換手段１８はＲＯＭ等のメモリを
備え、理論値（演算値）または実験値に基づいて予め設
定した最大偏差電圧ＶDMAX-と、対応する変位量Ｘのデ
ータを記憶しておき、最大偏差電圧演算手段１７からの
最大偏差電圧ＶDMAX-に対応する変位量信号Ｘを出力す
る。
備え、理論値（演算値）または実験値に基づいて予め設
定した最大偏差電圧ＶDMAX-と、対応する変位量Ｘのデ
ータを記憶しておき、最大偏差電圧演算手段１７からの
最大偏差電圧ＶDMAX-に対応する変位量信号Ｘを出力す
る。
【００５４】 また、最大偏差電圧ＶDMAX-の符号につい
ては、変位量変換手段１８が使用するパルス電源１５の
立下り期間ＴDOを書換え可能なＲＡＭ等のメモリに予め
記憶しておき、タイマ手段１６Ｃから供給されるタイマ
信号ＴKと立下り期間ＴDOが等しい場合には変位量信号
Ｘにマイナス（−）符号情報を付加して出力するよう構
成することにより検出する。ただし、この構成の場合に
は図４の（ａ）図のパルス電源の立下り期間と立上り期
間を異なる値に設定し、パルス電源１５の立下り期間ま
たは立上り期間を区別できるよう設定する。
ては、変位量変換手段１８が使用するパルス電源１５の
立下り期間ＴDOを書換え可能なＲＡＭ等のメモリに予め
記憶しておき、タイマ手段１６Ｃから供給されるタイマ
信号ＴKと立下り期間ＴDOが等しい場合には変位量信号
Ｘにマイナス（−）符号情報を付加して出力するよう構
成することにより検出する。ただし、この構成の場合に
は図４の（ａ）図のパルス電源の立下り期間と立上り期
間を異なる値に設定し、パルス電源１５の立下り期間ま
たは立上り期間を区別できるよう設定する。
【００５５】 なお、検出電圧データＶDMに、大きさ（電
圧値）と符号のディジタル情報が含まれるよう構成し、
ディジタルの符号情報を変位量信号Ｘに含めて出力する
よう構成してもよい。
圧値）と符号のディジタル情報が含まれるよう構成し、
ディジタルの符号情報を変位量信号Ｘに含めて出力する
よう構成してもよい。
【００５６】 また、図４の（ｂ）図に対応する偏差電圧
検出手段１６は、最大偏差電圧演算手段１７およびタイ
マ手段１６Ｃを削除し、立下りパルス検出手段１６Ｂの
立上り情報ＴUに基づいて偏差電圧記憶手段１６Ａが偏
差電圧ＶDを記憶して検出電圧データＶDMを直接変位量
変換手段１８に送り、変位量変換手段１８のＲＯＭに予
め設定した検出電圧データＶDMに対応する変位量Ｘを出
力するよう構成することもできる。
検出手段１６は、最大偏差電圧演算手段１７およびタイ
マ手段１６Ｃを削除し、立下りパルス検出手段１６Ｂの
立上り情報ＴUに基づいて偏差電圧記憶手段１６Ａが偏
差電圧ＶDを記憶して検出電圧データＶDMを直接変位量
変換手段１８に送り、変位量変換手段１８のＲＯＭに予
め設定した検出電圧データＶDMに対応する変位量Ｘを出
力するよう構成することもできる。
【００５７】 このように、請求項１に係る変位検出器の
偏差電圧検出手段１６は、パルス電源１５の立下り期間
中に変位センサ１１が検出した検出電圧ＶDを記憶し、
記憶した検出電圧ＶDに基づいて最大値を最大偏差電圧
ＶDMAX-として検出し、最大偏差電圧ＶDMAX-に対応した
変位量信号Ｘを符号とともに出力するので、変位の大き
さを高感度に検出するとともに、変位方向を検出するこ
とができる。
偏差電圧検出手段１６は、パルス電源１５の立下り期間
中に変位センサ１１が検出した検出電圧ＶDを記憶し、
記憶した検出電圧ＶDに基づいて最大値を最大偏差電圧
ＶDMAX-として検出し、最大偏差電圧ＶDMAX-に対応した
変位量信号Ｘを符号とともに出力するので、変位の大き
さを高感度に検出するとともに、変位方向を検出するこ
とができる。
【００５８】 図７は請求項２に係る変位検出器の偏差電
圧検出手段の要部ブロック構成図である。図７におい
て、偏差電圧検出手段２１はマイクロプロセッサを基本
に構成し、偏差電圧記憶手段２２、立下り、立上りパル
ス検出手段２３、立下り偏差電圧検出手段２４、立上り
偏差電圧検出手段２５、偏差出力手段２６、周期検出手
段２７、変位量変換手段１８を備え、変位センサ１１が
検出した検出電圧ＶDのパルス電源１５のそれぞれ立下
り期間中の最大偏差電圧ＶDMAX-、および立上り期間中
の最大偏差電圧ＶDMAX+を検出し、さらに最大偏差電圧
ＶDMAX-と最大偏差電圧ＶDMAX+の偏差を偏差出力ＶDOと
して検出した後、偏差出力ＶDOを対応した変位量信号Ｘ
Oに変換して出力するよう構成する。
圧検出手段の要部ブロック構成図である。図７におい
て、偏差電圧検出手段２１はマイクロプロセッサを基本
に構成し、偏差電圧記憶手段２２、立下り、立上りパル
ス検出手段２３、立下り偏差電圧検出手段２４、立上り
偏差電圧検出手段２５、偏差出力手段２６、周期検出手
段２７、変位量変換手段１８を備え、変位センサ１１が
検出した検出電圧ＶDのパルス電源１５のそれぞれ立下
り期間中の最大偏差電圧ＶDMAX-、および立上り期間中
の最大偏差電圧ＶDMAX+を検出し、さらに最大偏差電圧
ＶDMAX-と最大偏差電圧ＶDMAX+の偏差を偏差出力ＶDOと
して検出した後、偏差出力ＶDOを対応した変位量信号Ｘ
Oに変換して出力するよう構成する。
【００５９】 偏差電圧記憶手段２２は、図６の偏差電圧
記憶手段１６Ａと同様にＡ／Ｄ変換器、差動増幅器、書
換え可能なＲＡＭ等のメモリおよび切替回路等を備え、
変位センサ１１が検出した検出電圧ＶDを立下り、立上
りパルス検出手段２３から提供される立下り情報ＴD、
立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５（波高値ＶI）
の立下り期間（図４の時間Ｔ／２、または時間Ｔ１）お
よび図４（ａ）図の立上り期間（Ｔ／２〜Ｔ）に所定回
数だけ取込み、それぞれ立下り期間および立上り期間の
検出電圧ＶDをディジタル値でメモリに記憶する。
記憶手段１６Ａと同様にＡ／Ｄ変換器、差動増幅器、書
換え可能なＲＡＭ等のメモリおよび切替回路等を備え、
変位センサ１１が検出した検出電圧ＶDを立下り、立上
りパルス検出手段２３から提供される立下り情報ＴD、
立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５（波高値ＶI）
の立下り期間（図４の時間Ｔ／２、または時間Ｔ１）お
よび図４（ａ）図の立上り期間（Ｔ／２〜Ｔ）に所定回
数だけ取込み、それぞれ立下り期間および立上り期間の
検出電圧ＶDをディジタル値でメモリに記憶する。
【００６０】 また、偏差電圧記憶手段２２は、メモリに
記憶した立下り期間および立上り期間の検出電圧ＶDの
検出電圧データＶDM-、ＶDM+を、それぞれ立下り偏差電
圧検出手段２４および立上り偏差電圧検出手段２５に供
給する。
記憶した立下り期間および立上り期間の検出電圧ＶDの
検出電圧データＶDM-、ＶDM+を、それぞれ立下り偏差電
圧検出手段２４および立上り偏差電圧検出手段２５に供
給する。
【００６１】 立下り偏差電圧検出手段２４および立上り
偏差電圧検出手段２５は、それぞれコンパレータ、最大
値を記憶するメモリ等で構成し、立下り、立上りパルス
検出手段２３から提供される立下り情報ＴD、立上り情
報ＴUをトリガとして偏差電圧記憶手段２２から提供さ
れる検出電圧データＶDM-、ＶDM+を取込んで順次比較演
算し、より大きな検出電圧データＶDM-、ＶDM+を記憶す
ることにより、最大偏差電圧ＶDMAX-および最大偏差電
圧ＶDMAX+を偏差出力手段２６に提供する。
偏差電圧検出手段２５は、それぞれコンパレータ、最大
値を記憶するメモリ等で構成し、立下り、立上りパルス
検出手段２３から提供される立下り情報ＴD、立上り情
報ＴUをトリガとして偏差電圧記憶手段２２から提供さ
れる検出電圧データＶDM-、ＶDM+を取込んで順次比較演
算し、より大きな検出電圧データＶDM-、ＶDM+を記憶す
ることにより、最大偏差電圧ＶDMAX-および最大偏差電
圧ＶDMAX+を偏差出力手段２６に提供する。
【００６２】 偏差出力手段２６は演算増幅器等の比較回
路で構成し、周期検出手段２７が出力するパルス電源１
５の周期に対応した周期信号ＴSに基づき、図４（ａ）
図に示すパルス一周期分（時間Ｔ）の最大偏差電圧Ｖ
DMAX-と最大偏差電圧ＶDMAX+の偏差（＝ＶDMAX-−Ｖ
DMAX+）を演算し、偏差出力ＶDOを変位量変換手段１８
に供給する。なお、最大偏差電圧ＶDMAX-と最大偏差電
圧ＶDMAX+は互いに符号が異なる値なので、ＶDMAX-およ
びＶDMAX+の絶対値が等しいとすると、偏差出力ＶDOは
最大偏差電圧ＶDMAX-または最大偏差電圧ＶDMAX+の２倍
の値で検出できる。
路で構成し、周期検出手段２７が出力するパルス電源１
５の周期に対応した周期信号ＴSに基づき、図４（ａ）
図に示すパルス一周期分（時間Ｔ）の最大偏差電圧Ｖ
DMAX-と最大偏差電圧ＶDMAX+の偏差（＝ＶDMAX-−Ｖ
DMAX+）を演算し、偏差出力ＶDOを変位量変換手段１８
に供給する。なお、最大偏差電圧ＶDMAX-と最大偏差電
圧ＶDMAX+は互いに符号が異なる値なので、ＶDMAX-およ
びＶDMAX+の絶対値が等しいとすると、偏差出力ＶDOは
最大偏差電圧ＶDMAX-または最大偏差電圧ＶDMAX+の２倍
の値で検出できる。
【００６３】 変位量変換手段１８は図６に示すものと同
じ構成で、理論値（演算値）または実験値に基づいて予
め設定した偏差出力ＶDO（＝ＶDMAX-−ＶDMAX+）と、対
応する変位量Ｘのデータを記憶しておき、偏差出力手段
２６から供給される偏差出力ＶDOに対応する変位量ＸO
を出力する。
じ構成で、理論値（演算値）または実験値に基づいて予
め設定した偏差出力ＶDO（＝ＶDMAX-−ＶDMAX+）と、対
応する変位量Ｘのデータを記憶しておき、偏差出力手段
２６から供給される偏差出力ＶDOに対応する変位量ＸO
を出力する。
【００６４】 周期検出手段２７はタイマ回路等で構成
し、立下り、立上り検出手段２３からの立下り情報
ＴD、立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５のパルス
周期Ｔを検出し、周期信号ＴSを偏差出力手段２６に出
力する。
し、立下り、立上り検出手段２３からの立下り情報
ＴD、立上り情報ＴUに基づいてパルス電源１５のパルス
周期Ｔを検出し、周期信号ＴSを偏差出力手段２６に出
力する。
【００６５】 このように、請求項２に係る変位検出器の
偏差電圧検出手段２１は、パルス電源１５の立下り期間
中および立上り期間中に、それぞれ変位センサ１１が検
出した検出電圧ＶDM-、ＶDM+を記憶し、それぞれ立下り
期間中および立上り期間中に記憶した検出電圧ＶDM-、
ＶDM+の最大値を最大偏差電圧ＶDMAX-、最大偏差電圧Ｖ
DMAX+として検出し、最大偏差電圧ＶDMAX-と最大偏差電
圧ＶDMAX+の偏差を演算して偏差出力ＶDOを求め、偏差
出力ＶDOに対応した変位量信号ＸOを出力するので、変
位の大きさをより高感度に検出できる。
偏差電圧検出手段２１は、パルス電源１５の立下り期間
中および立上り期間中に、それぞれ変位センサ１１が検
出した検出電圧ＶDM-、ＶDM+を記憶し、それぞれ立下り
期間中および立上り期間中に記憶した検出電圧ＶDM-、
ＶDM+の最大値を最大偏差電圧ＶDMAX-、最大偏差電圧Ｖ
DMAX+として検出し、最大偏差電圧ＶDMAX-と最大偏差電
圧ＶDMAX+の偏差を演算して偏差出力ＶDOを求め、偏差
出力ＶDOに対応した変位量信号ＸOを出力するので、変
位の大きさをより高感度に検出できる。
【００６６】 また、変位の方向は偏差出力ＶDOの符号に
基づいて設定し、例えば符号がマイナス（−）ならば図
２のＸ１方向に対応させ、符号がプラス（＋）ならば図
２のＸ２方向に対応させることができる。
基づいて設定し、例えば符号がマイナス（−）ならば図
２のＸ１方向に対応させ、符号がプラス（＋）ならば図
２のＸ２方向に対応させることができる。
【００６７】 なお、上記実施例では変位センサのコアを
非磁性体で構成したが、磁性体で構成してもよい。
非磁性体で構成したが、磁性体で構成してもよい。
【００６８】 また、偏差電圧検出手段は、変位センサが
検出したアナログの過渡応答電圧の偏差（検出電圧
ＶD）をＡ／Ｄ変換変換器でディジタル値に変換して処
理したが、過渡応答電圧をアナログ値のまま処理するこ
ともできる。図８にアナログ回路で構成した偏差電圧検
出手段の一実施例ブロック構成図を示す。
検出したアナログの過渡応答電圧の偏差（検出電圧
ＶD）をＡ／Ｄ変換変換器でディジタル値に変換して処
理したが、過渡応答電圧をアナログ値のまま処理するこ
ともできる。図８にアナログ回路で構成した偏差電圧検
出手段の一実施例ブロック構成図を示す。
【００６９】 図８において、偏差電圧検出手段３１は、
変位センサ１１で検出した過渡応答電圧ＶS1、ＶS2それ
ぞれの立下り期間（図４の（ｂ）図参照）の時間Ｔ1に
おける電圧値（ボトム電圧）をアナログ値で保持するボ
トムホールド回路３２および３３と、ボトムホールド回
路３２および３３からのそれぞれのボトム電圧ＶD1、Ｖ
D2の偏差（ＶD1−ＶD2）を演算して増幅し、変位量信号
Ｘを出力する比較回路３３とから構成する。
変位センサ１１で検出した過渡応答電圧ＶS1、ＶS2それ
ぞれの立下り期間（図４の（ｂ）図参照）の時間Ｔ1に
おける電圧値（ボトム電圧）をアナログ値で保持するボ
トムホールド回路３２および３３と、ボトムホールド回
路３２および３３からのそれぞれのボトム電圧ＶD1、Ｖ
D2の偏差（ＶD1−ＶD2）を演算して増幅し、変位量信号
Ｘを出力する比較回路３３とから構成する。
【００７０】 偏差電圧検出手段３１はアナログ回路で構
成するため、変位量信号Ｘの絶対値から変位量、変位量
信号Ｘの符号（プラス、マイナス）から変位方向を検出
する。
成するため、変位量信号Ｘの絶対値から変位量、変位量
信号Ｘの符号（プラス、マイナス）から変位方向を検出
する。
【００７１】 次に、変位検出器をトルク検出器に応用し
た実施例を示す。図９にこの発明に係る変位検出器を応
用したトルク検出器の要部ブロック構成図、図１０にト
ルク検出器の各機能部波形図を示す。図９において、ト
ルク検出器４０は、変位検出器を応用したトルクセンサ
４１およびトルク検出手段４６から構成する。
た実施例を示す。図９にこの発明に係る変位検出器を応
用したトルク検出器の要部ブロック構成図、図１０にト
ルク検出器の各機能部波形図を示す。図９において、ト
ルク検出器４０は、変位検出器を応用したトルクセンサ
４１およびトルク検出手段４６から構成する。
【００７２】 トルクセンサ４１は、インプットシャフト
４２、アウトプットシャフト４３、インプットシャフト
４２とアウトプットシャフト４３を結合するトーション
バー（図省略）、変位センサを構成するコア４４、コイ
ル４５Ａ、コイル４５Ｂおよび図示しない２個の基準抵
抗を備える。
４２、アウトプットシャフト４３、インプットシャフト
４２とアウトプットシャフト４３を結合するトーション
バー（図省略）、変位センサを構成するコア４４、コイ
ル４５Ａ、コイル４５Ｂおよび図示しない２個の基準抵
抗を備える。
【００７３】 インプットシャフト４２とアウトプットシ
ャフト４３にトルク（Ｔ）が作用すると、トーションバ
ーにトルク（Ｔ）に比例した捩れ角（θT）が生じる。
この捩れ角（θT）は、両シャフトに結合されたピンと
コア４４に設けられたスパイラル溝および縦溝（いずれ
も図示せず）の作用により、シャフト軸方向のコア４４
の変位（ｘT）に変換される。
ャフト４３にトルク（Ｔ）が作用すると、トーションバ
ーにトルク（Ｔ）に比例した捩れ角（θT）が生じる。
この捩れ角（θT）は、両シャフトに結合されたピンと
コア４４に設けられたスパイラル溝および縦溝（いずれ
も図示せず）の作用により、シャフト軸方向のコア４４
の変位（ｘT）に変換される。
【００７４】 コア４４の変位（ｘT）は、既に説明した
コイル４５Ａ、コイル４５Ｂのインダクタンス変化（Δ
ＬT）として検出され、インダクタンス変化（ΔＬT）は
コイル４５Ａ、コイル４５Ｂおよび２個の基準抵抗で構
成されるブリッジ回路に印加されるパルス電圧ＶIの過
渡応答電圧ＶS1、ＶS2として検出する。
コイル４５Ａ、コイル４５Ｂのインダクタンス変化（Δ
ＬT）として検出され、インダクタンス変化（ΔＬT）は
コイル４５Ａ、コイル４５Ｂおよび２個の基準抵抗で構
成されるブリッジ回路に印加されるパルス電圧ＶIの過
渡応答電圧ＶS1、ＶS2として検出する。
【００７５】 このように、この発明に係る変位検出器の
変位センサを用いてトルクセンサ４１を構成し、トルク
（Ｔ）を捩れ角（θT）に変換し、この捩れ角（θT）を
コア４４の変位（ｘT）に変換することができるので、
この変位（ｘT）から対応するコイルのインダクタンス
変化（ΔＬT）として検知し、インダクタンス変化（Δ
ＬT）を対応するパルス過渡応答電圧ＶS1、ＶS2として
検出することができる。
変位センサを用いてトルクセンサ４１を構成し、トルク
（Ｔ）を捩れ角（θT）に変換し、この捩れ角（θT）を
コア４４の変位（ｘT）に変換することができるので、
この変位（ｘT）から対応するコイルのインダクタンス
変化（ΔＬT）として検知し、インダクタンス変化（Δ
ＬT）を対応するパルス過渡応答電圧ＶS1、ＶS2として
検出することができる。
【００７６】 トルク検出手段４６は、トルクセンサ４１
にパルス電圧ＶIを供給するパルス発生回路５１と、ト
ルクセンサ４１で検出したパルス過渡応答電圧ＶS1、Ｖ
S2に含まれる高周波のスイッチングノイズ（ＮS）を除
去してパルス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）を出力す
る１次のＣＲローパスフィルタ４７Ａ、４７Ｂと、パル
ス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）のボトム電圧ＶT1、
ＶT2を保持して出力するボトムホールド回路４８Ａ、４
８Ｂと、ボトム電圧ＶT2とボトム電圧ＶT1との偏差（Ｖ
T2−ＶT1）を演算してゲインＧ１だけ増幅し、偏差電圧
Ｖｂを出力する差動増幅器４９と、偏差電圧Ｖｂを反転
させ、基準電圧（例えば、２．５Ｖ）シフトさせたトル
ク検出電圧ＶTを検出する反転増幅器５０とから構成す
る。
にパルス電圧ＶIを供給するパルス発生回路５１と、ト
ルクセンサ４１で検出したパルス過渡応答電圧ＶS1、Ｖ
S2に含まれる高周波のスイッチングノイズ（ＮS）を除
去してパルス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）を出力す
る１次のＣＲローパスフィルタ４７Ａ、４７Ｂと、パル
ス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）のボトム電圧ＶT1、
ＶT2を保持して出力するボトムホールド回路４８Ａ、４
８Ｂと、ボトム電圧ＶT2とボトム電圧ＶT1との偏差（Ｖ
T2−ＶT1）を演算してゲインＧ１だけ増幅し、偏差電圧
Ｖｂを出力する差動増幅器４９と、偏差電圧Ｖｂを反転
させ、基準電圧（例えば、２．５Ｖ）シフトさせたトル
ク検出電圧ＶTを検出する反転増幅器５０とから構成す
る。
【００７７】 このように、トルク検出手段４６は、トル
クセンサ４１に作用するトルク（Ｔ）（絶対値および方
向）に対応する値をトルク検出電圧ＶTの絶対値で検出
するよう構成し、例えばトルク（Ｔ）が左方向に作用す
るとトルク検出電圧ＶTが減少し、右方向に作用すると
トルク検出電圧ＶTが増加するような図１０の（ｆ）図
に示す直線で表わされる特性を設定する。
クセンサ４１に作用するトルク（Ｔ）（絶対値および方
向）に対応する値をトルク検出電圧ＶTの絶対値で検出
するよう構成し、例えばトルク（Ｔ）が左方向に作用す
るとトルク検出電圧ＶTが減少し、右方向に作用すると
トルク検出電圧ＶTが増加するような図１０の（ｆ）図
に示す直線で表わされる特性を設定する。
【００７８】 したがって、予め設計値や実験値に基づい
て求めたトルク（Ｔ）とトルク検出電圧ＶTの変換テー
ブルをデータとしてＲＯＭ等のメモリに記憶しておけ
ば、トルク検出手段４６が検出したトルク検出電圧ＶT
（絶対値）に基づいてトルクセンサ４１に作用するトル
ク（Ｔ）を検出することができる。
て求めたトルク（Ｔ）とトルク検出電圧ＶTの変換テー
ブルをデータとしてＲＯＭ等のメモリに記憶しておけ
ば、トルク検出手段４６が検出したトルク検出電圧ＶT
（絶対値）に基づいてトルクセンサ４１に作用するトル
ク（Ｔ）を検出することができる。
【００７９】 図１０にトルク検出手段４６の機能ブロッ
クの波形を示す。（ａ）図はパルス発生回路５１のパル
ス電圧ＶI出力波形、（ｂ）図はトルクセンサ４１のブ
リッジ回路で検出したパルス過渡応答電圧ＶS1、ＶS2波
形であり、パルス電圧ＶIの立下りおよび立上りにパル
ス発生回路５１の出力回路５１Ｂ（例えば、スイッチン
グ・トランジスタ）のスイッチングノイズＮSが含まれ
る。
クの波形を示す。（ａ）図はパルス発生回路５１のパル
ス電圧ＶI出力波形、（ｂ）図はトルクセンサ４１のブ
リッジ回路で検出したパルス過渡応答電圧ＶS1、ＶS2波
形であり、パルス電圧ＶIの立下りおよび立上りにパル
ス発生回路５１の出力回路５１Ｂ（例えば、スイッチン
グ・トランジスタ）のスイッチングノイズＮSが含まれ
る。
【００８０】 （ｃ）図はローパスフィルタ４７Ａ、４７
Ｂを通過したパルス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）波
形であり、スイッチングノイズＮSが除去される。
（ｄ）図にボトム電圧ＶT1およびボトム電圧ＶT2波形を
示し、（ｅ）図はボトム電圧ＶT2とボトム電圧ＶT1の偏
差（ＶT2−ＶT1）をゲインＧ１だけ増幅した偏差電圧Ｖ
ｂ波形を示す。
Ｂを通過したパルス過渡応答電圧Ｖａ（ＶS1、ＶS2）波
形であり、スイッチングノイズＮSが除去される。
（ｄ）図にボトム電圧ＶT1およびボトム電圧ＶT2波形を
示し、（ｅ）図はボトム電圧ＶT2とボトム電圧ＶT1の偏
差（ＶT2−ＶT1）をゲインＧ１だけ増幅した偏差電圧Ｖ
ｂ波形を示す。
【００８１】 （ｆ）図は偏差電圧Ｖｂを反転させ基準電
圧（例えば、２．５Ｖ）だけシフトさせたトルク検出電
圧ＶT波形であり、トルク（Ｔ）が０の場合にはトルク
検出電圧ＶTが基準電圧（２．５Ｖ）で、トルク（Ｔ）
の方向と大きさに対応してリニアに変化する。
圧（例えば、２．５Ｖ）だけシフトさせたトルク検出電
圧ＶT波形であり、トルク（Ｔ）が０の場合にはトルク
検出電圧ＶTが基準電圧（２．５Ｖ）で、トルク（Ｔ）
の方向と大きさに対応してリニアに変化する。
【００８２】 なお、実施例ではトルク検出手段４６をア
ナログ回路で構成したが、ディジタル回路で構成するこ
ともできる。また、マイクロプロセッサを用いて演算、
判定等の処理をソフト対応で構成することもできる。
ナログ回路で構成したが、ディジタル回路で構成するこ
ともできる。また、マイクロプロセッサを用いて演算、
判定等の処理をソフト対応で構成することもできる。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る変
位検出器は、変位可能なコア、コアの変位量に対応して
インダクタンスが変化する検出コイル、基準抵抗を備
え、パルス電源を印加してインダクタンスと基準抵抗に
対応した過渡応答電圧を検出することにより、インダク
タンスの絶対値を検出でき、コアの変位に対するインダ
クタンスの変化をパルス電源の波高値および周波数と無
関係に検出することができるので、コアの変位量を正確
に検出することができる。
位検出器は、変位可能なコア、コアの変位量に対応して
インダクタンスが変化する検出コイル、基準抵抗を備
え、パルス電源を印加してインダクタンスと基準抵抗に
対応した過渡応答電圧を検出することにより、インダク
タンスの絶対値を検出でき、コアの変位に対するインダ
クタンスの変化をパルス電源の波高値および周波数と無
関係に検出することができるので、コアの変位量を正確
に検出することができる。
【００８４】 また、この発明に係る変位検出器は、変位
可能なコア、コアの変位量に対応してインダクタンスが
差動で変化する２個の検出コイル、２個の基準抵抗、偏
差電圧検出手段を備え、２個の検出コイルと２個の基準
抵抗とでブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路にパルス
電源を印加してブリッジ回路出力の過渡応答電圧を検出
し、過渡応答電圧の偏差電圧を偏差電圧検出手段で検出
し、コアの変位量に対するインダクタンスの差動変化を
過渡応答電圧で検出することができるので、コアの変位
量を高感度に検出することができる。
可能なコア、コアの変位量に対応してインダクタンスが
差動で変化する２個の検出コイル、２個の基準抵抗、偏
差電圧検出手段を備え、２個の検出コイルと２個の基準
抵抗とでブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路にパルス
電源を印加してブリッジ回路出力の過渡応答電圧を検出
し、過渡応答電圧の偏差電圧を偏差電圧検出手段で検出
し、コアの変位量に対するインダクタンスの差動変化を
過渡応答電圧で検出することができるので、コアの変位
量を高感度に検出することができる。
【００８５】 さらに、この発明に係る変位検出器の偏差
電圧検出手段は、過渡応答電圧の偏差の最大値を検出す
る最大偏差電圧演算手段と、最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備え、変位量を大きな電圧値で検出することができるの
で、高感度の変位検出器を実現することができる。
電圧検出手段は、過渡応答電圧の偏差の最大値を検出す
る最大偏差電圧演算手段と、最大偏差電圧演算手段から
の最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変換手段とを
備え、変位量を大きな電圧値で検出することができるの
で、高感度の変位検出器を実現することができる。
【００８６】 また、この発明に係る変位検出器の偏差電
圧検出手段は、立下り最大偏差電圧検出手段、立上り最
大偏差電圧検出手段、偏差出力手段、変位量変換手段を
備え、パルスの立下りおよび立上り時の過渡応答電圧の
偏差の最大値を検出し、さらにそれぞれの最大値の偏差
を検出して変位量に変換して、変位量をより大きな電圧
値で検出することができるので、より高感度の変位検出
器を実現することができる。
圧検出手段は、立下り最大偏差電圧検出手段、立上り最
大偏差電圧検出手段、偏差出力手段、変位量変換手段を
備え、パルスの立下りおよび立上り時の過渡応答電圧の
偏差の最大値を検出し、さらにそれぞれの最大値の偏差
を検出して変位量に変換して、変位量をより大きな電圧
値で検出することができるので、より高感度の変位検出
器を実現することができる。
【００８７】 よって、高精度および高感度で変位量を検
出することができる変位検出器を提供することができ
る。
出することができる変位検出器を提供することができ
る。
【図１】変位検出器の構成図
【図２】請求項１〜３に係る変位検出器の構成図
【図３】変位センサの一実施例構成図
【図４】請求項１〜３に係る変位検出器の過渡応答電圧
波形図
波形図
【図５】請求項１〜３に係る変位検出器の偏差電圧検出
手段を含めた全体ブロック構成図
手段を含めた全体ブロック構成図
【図６】請求項１に係る変位検出器の偏差電圧検出手段
の要部ブロック構成図
の要部ブロック構成図
【図７】請求項２に係る変位検出器の偏差電圧検出手段
の要部ブロック構成図
の要部ブロック構成図
【図８】アナログ回路で構成した偏差電圧検出手段の一
実施例ブロック構成図
実施例ブロック構成図
【図９】この発明に係る変位検出器を応用したトルク検
出器の要部ブロック構成図
出器の要部ブロック構成図
【図１０】トルク検出器の各機能部波形図
【図１１】従来の変位検出器の要部構成図
１，１０…変位検出器、２，１２Ａ，１２Ｂ，４５Ａ，
４５Ｂ…検出コイル、３，１３，４４…コア、５、１５
…パルス電源、１１…変位センサ、１４…ブリッジ回
路、１６，２１，３１…偏差電圧検出手段、１６Ａ，２
２…偏差電圧記憶手段、１６Ｂ…立下りパルス検出手
段、１６Ｃ…タイマ手段、１７…最大偏差電圧演算手
段、１８…変位量変換手段、２３…立下り、立上りパル
ス検出手段、２４…立下り偏差電圧検出手段、２５…立
上り偏差電圧検出手段、２６…偏差出力手段、２７…周
期検出手段、３２，３３，４８Ａ，４８Ｂ…ボトムホー
ルド回路、３３…比較回路、４０…トルク検出器、４１
…トルクセンサ、４６…トルク検出手段、Ｌ，Ｌ１，Ｌ
２…インダクタンス、ＲF…基準抵抗、ＴD…立下り情
報、ＴS…周期信号、ＴU…立上り情報、ＶI…パルス電
源波高値、ＶD…検出電圧、ＶDM，ＶDM-，ＶDM+…検出
電圧データ、ＶDMAX-，ＶDMAX+…最大偏差電圧、ＶDO…
偏差出力、ＶO，ＶO1，ＶS1，ＶS2…過渡応答電圧、Ｘ
１，Ｘ２…変位、Ｘ，ＸO…変位量信号。
４５Ｂ…検出コイル、３，１３，４４…コア、５、１５
…パルス電源、１１…変位センサ、１４…ブリッジ回
路、１６，２１，３１…偏差電圧検出手段、１６Ａ，２
２…偏差電圧記憶手段、１６Ｂ…立下りパルス検出手
段、１６Ｃ…タイマ手段、１７…最大偏差電圧演算手
段、１８…変位量変換手段、２３…立下り、立上りパル
ス検出手段、２４…立下り偏差電圧検出手段、２５…立
上り偏差電圧検出手段、２６…偏差出力手段、２７…周
期検出手段、３２，３３，４８Ａ，４８Ｂ…ボトムホー
ルド回路、３３…比較回路、４０…トルク検出器、４１
…トルクセンサ、４６…トルク検出手段、Ｌ，Ｌ１，Ｌ
２…インダクタンス、ＲF…基準抵抗、ＴD…立下り情
報、ＴS…周期信号、ＴU…立上り情報、ＶI…パルス電
源波高値、ＶD…検出電圧、ＶDM，ＶDM-，ＶDM+…検出
電圧データ、ＶDMAX-，ＶDMAX+…最大偏差電圧、ＶDO…
偏差出力、ＶO，ＶO1，ＶS1，ＶS2…過渡応答電圧、Ｘ
１，Ｘ２…変位、Ｘ，ＸO…変位量信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 白石 光男 (56)参考文献 特開 昭60−253920（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193002（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 中立位置から両方向に変位可能なコア
と、中立位置から前記コアの変位方向に対称に配置さ
れ、コアの変位に対応してインダクタンスが差動で変化
する２個の検出コイルと、この２個の検出コイルのそれ
ぞれに直列に接続される２個の基準抵抗と、この２個の
基準抵抗と前記２個の検出コイルから構成されるブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路に印加するパルス電源と、
前記ブリッジ回路の前記２個の基準抵抗それぞれの両端
の過渡応答電圧の偏差電圧を検出する偏差電圧検出手段
とを備え、 前記偏差電圧に基づいて前記コアの変位量と変位方向を
検出し、かつ、前記偏差電圧検出手段は、前記２個の基
準抵抗それぞれの両端の過渡応答電圧の偏差の最大値を
検出する最大偏差電圧演算手段と、この最大偏差電圧演
算手段からの最大偏差電圧を変位量に変換する変位量変
換手段とを備えた ことを特徴とする変位検出器。 - 【請求項２】 中立位置から両方向に変位可能なコア
と、中立位置から前記コアの変位方向に対称に配置さ
れ、コアの変位に対応してインダクタンスが差動で変化
する２個の検出コイルと、この２個の検出コイルのそれ
ぞれに直列に接続される２個の基準抵抗と、この２個の
基準抵抗と前記２個の検出コイルから構成されるブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路に印加するパルス電源と、
前記ブリッジ回路の前記２個の基準抵抗それぞれの両端
の過渡応答電圧の偏差電圧を検出する偏差電圧検出手段
とを備え、 前記偏差電圧検出手段は、前記２個の基準抵抗それぞれ
の両端の立下り過渡応答電圧の偏差の最大値を検出する
立下り最大偏差電圧検出手段と、前記２個の基準抵抗そ
れぞれの両端の立上り過渡応答電圧の偏差の最大値を検
出する立上り最大偏差電圧検出手段と、前記立下り最大
偏差電圧検出手段からの出力と前記立上り最大偏差電圧
検出手段からの出力との最大値偏差を出力する偏差出力
手段と、この最大値偏差を変位量に変換する変位量変換
手段とを備えた ことを特徴とする変位検出器。 - 【請求項３】 中立位置から両方向に変位可能なコア
と、中立位置から前記コアの変位方向に対称に配置さ
れ、コアの変位に対応してインダクタンスが差動で変化
する２個の検出コイルと、この２個の検出コイルのそれ
ぞれに直列に接続される２個の基準抵抗と、この２個の
基準抵抗と前記２個の検出コイルから構成されるブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路に印加するパルス電源と、
前記ブリッジ回路の前記２個の基準抵抗それぞれの両端
の過渡応答電圧の偏差電圧を検出する偏差電圧検出手段
とを備え、 前記パルス電源の立下がり波形の期間が時定数以下であ
り、過渡応答電圧が０Ｖにならないよう設定したことを
特徴とする変位検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053994A JP3330450B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 変位検出器 |
| US08/458,280 US5712563A (en) | 1994-06-13 | 1995-06-02 | Steering torque sensor utilizing a displacement detector having a pulse power supply |
| GB9511799A GB2290384B (en) | 1994-06-13 | 1995-06-09 | Displacement detector |
| DE19521531A DE19521531C2 (de) | 1994-06-13 | 1995-06-13 | Hubdetektor und diesen verwendender Lenkdrehmomentsensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053994A JP3330450B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 変位検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332910A JPH07332910A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3330450B2 true JP3330450B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=15036711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13053994A Expired - Lifetime JP3330450B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 変位検出器 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3330450B2 (ja) |
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1994
- 1994-06-13 JP JP13053994A patent/JP3330450B2/ja not_active Expired - Lifetime
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