JPH01302101A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPH01302101A JPH01302101A JP13366988A JP13366988A JPH01302101A JP H01302101 A JPH01302101 A JP H01302101A JP 13366988 A JP13366988 A JP 13366988A JP 13366988 A JP13366988 A JP 13366988A JP H01302101 A JPH01302101 A JP H01302101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- rod
- coil
- voltage
- change
- 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
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 15
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 4
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
[産業上の利用分野]
この発明は可動ロッドの装置を検出する装置に関するも
のである。
のである。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題1従来、
ロッドが移動した距離を直接計測する手段としては、ロ
ッドに複数の溝を軸線方向へ並設し、この谷溝を光電方
式又は電磁方式などでパルス計数するものがあるが、ロ
ッドに施すことができる溝幅の制約から、高精度及び高
分解能(例えば0.1mmのロッド移動距離)を得るこ
とは困難であった。
ロッドが移動した距離を直接計測する手段としては、ロ
ッドに複数の溝を軸線方向へ並設し、この谷溝を光電方
式又は電磁方式などでパルス計数するものがあるが、ロ
ッドに施すことができる溝幅の制約から、高精度及び高
分解能(例えば0.1mmのロッド移動距離)を得るこ
とは困難であった。
ヌ、励磁コイル及び検出コイルを一組のセットとしてそ
の四組をロッドの外周に配設し、二組づつi[弦波形及
び余弦波形を加えて渦電流による位置変化を検出するレ
ゾルバ−等の手段もあるが、回路が複雑で調整が難しい
問題があった。
の四組をロッドの外周に配設し、二組づつi[弦波形及
び余弦波形を加えて渦電流による位置変化を検出するレ
ゾルバ−等の手段もあるが、回路が複雑で調整が難しい
問題があった。
その他、超音゛波センサや差動トランスやボテンジョン
メータなどを利用したちのもあるが、それらをロッドに
組込むことが困難であった。
メータなどを利用したちのもあるが、それらをロッドに
組込むことが困難であった。
本発明の目的はロッド自体をスケールとして直接位置検
出する装置においてその構造を筒中に覆ることにある。
出する装置においてその構造を筒中に覆ることにある。
発明の構成
[課題を解決するための手段]
本発明に係る位置検出装置はこの目的に化み、複数の溝
を軸線方向へ並設した可動ロッドと、この可動ロッドの
移動軌跡上に磁界を作用させる磁石と、この磁石と対応
して可動ロッドの軸線方向へ並設した複数の磁性体と、
前記可動ロッドの移動に伴う磁界の変化を磁性体の透磁
率の変化として検出する検出手段とを右しているもので
ある。
を軸線方向へ並設した可動ロッドと、この可動ロッドの
移動軌跡上に磁界を作用させる磁石と、この磁石と対応
して可動ロッドの軸線方向へ並設した複数の磁性体と、
前記可動ロッドの移動に伴う磁界の変化を磁性体の透磁
率の変化として検出する検出手段とを右しているもので
ある。
又、本発明に係る位置検出装置は各磁性体に巻いたコイ
ルのインダクタンスの変化をデジタル信号として検出す
るものである。
ルのインダクタンスの変化をデジタル信号として検出す
るものである。
[作用]
本発明に係る位置検出装置においては、可動ロッドが移
動すると、磁石の磁界が変化し、この磁界の変化により
各磁性体の透磁率も変化してその変化を検出するこ、と
ができる。例えば、各磁性体にコイルを巻けば、各磁性
体の透磁率の変化により各コイルのインダクタンスが変
化し、その変化をデジタル信号として検出することがで
きる。
動すると、磁石の磁界が変化し、この磁界の変化により
各磁性体の透磁率も変化してその変化を検出するこ、と
ができる。例えば、各磁性体にコイルを巻けば、各磁性
体の透磁率の変化により各コイルのインダクタンスが変
化し、その変化をデジタル信号として検出することがで
きる。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第1図に示すように本実施例に係る位置検出装置1はエ
アシリンダ2のビス1−ンロツド2a (可動ロッド
)の外周に組込まれている。第2図に示すようにこの位
置検出装置1に対応してビス1〜ンロツド2aの外周に
は複数の溝3とそれらの間の凸部4とがロッド2aの周
方向全体でロッド2aの@線方向へ交互に並設されてい
る。)83の軸線方向長さL3と凸部4の軸線方向良さ
[4とは互いに簀しくなっているとともに、溝3の深ざ
[〕と凸部4の高さHも互いに等しくなっている。なお
、各満3内には合成樹脂からなる非磁性体5が充填され
、この非磁性体5の外周面全体及び凸部4の外周面全体
には銅メツキ6が施されている。
アシリンダ2のビス1−ンロツド2a (可動ロッド
)の外周に組込まれている。第2図に示すようにこの位
置検出装置1に対応してビス1〜ンロツド2aの外周に
は複数の溝3とそれらの間の凸部4とがロッド2aの周
方向全体でロッド2aの@線方向へ交互に並設されてい
る。)83の軸線方向長さL3と凸部4の軸線方向良さ
[4とは互いに簀しくなっているとともに、溝3の深ざ
[〕と凸部4の高さHも互いに等しくなっている。なお
、各満3内には合成樹脂からなる非磁性体5が充填され
、この非磁性体5の外周面全体及び凸部4の外周面全体
には銅メツキ6が施されている。
前記ピストンロッド2aの外周−側には永久磁石7が配
設され、この永久磁石7に対応して同ロッド2aの外周
他側には磁性体ホルダー8が配設されている。この永久
磁9石7の軸線方向長さ[7は前記溝3の軸線方向長さ
L3と凸部4の軸線方向長さL4との和に等しくなって
いる。
設され、この永久磁石7に対応して同ロッド2aの外周
他側には磁性体ホルダー8が配設されている。この永久
磁9石7の軸線方向長さ[7は前記溝3の軸線方向長さ
L3と凸部4の軸線方向長さL4との和に等しくなって
いる。
第3図に示すように前記磁性体ホルダー8には16個の
保持孔9が形成され、ロッド2aとは反対側になる同ホ
ルダー8の一面8aには各保持孔9の口部9aが3列の
千鳥状に配設されている。
保持孔9が形成され、ロッド2aとは反対側になる同ホ
ルダー8の一面8aには各保持孔9の口部9aが3列の
千鳥状に配設されている。
各保持孔9にはそれぞれ磁気感知体M1〜M16が挿入
され、その一端部が凸部4及び溝3に対向するように同
一ピッチPで軸線方向へ並設されている。この各磁気感
知体M1〜M16は第5図に示すように磁性体10(コ
ア)にコイル11を巻いて形成されている。
され、その一端部が凸部4及び溝3に対向するように同
一ピッチPで軸線方向へ並設されている。この各磁気感
知体M1〜M16は第5図に示すように磁性体10(コ
ア)にコイル11を巻いて形成されている。
第4図に示すように前記各磁性体10の透磁率μは外部
から加わる磁力G(ガウス)により磁気バイアスが強く
なるに従って小さくなる。磁性体10としては、透磁率
μが大さ(かつ保11餞力が小さい材料、例えばアモル
ファス合金やパーマロイ合金が好ましい。アモルファス
合金としは透磁率μが14000で保磁力が0.2Gの
ものなどを利用することができる。なお、磁性体10の
断面形状の直径はQ、1mm程度のものが適している。
から加わる磁力G(ガウス)により磁気バイアスが強く
なるに従って小さくなる。磁性体10としては、透磁率
μが大さ(かつ保11餞力が小さい材料、例えばアモル
ファス合金やパーマロイ合金が好ましい。アモルファス
合金としは透磁率μが14000で保磁力が0.2Gの
ものなどを利用することができる。なお、磁性体10の
断面形状の直径はQ、1mm程度のものが適している。
又、各磁気感知体M1〜M16間のピッチPは0゜2m
mになっている。
mになっている。
第5図に示ずように、前記各磁気感知体M1〜M16の
コイル11には発振器12が増幅?S13を介して接続
され、この発振器12から各コイル11に100kl−
1z〜500にト17の正弦波形を印加し冑るようにな
っている。さらに、各磁気感知体M1〜M16のコイル
11にそれぞれ抵抗R1〜R16が直列に接続され、各
抵抗(で1〜R16の両端の電圧をオペアンプ14によ
り取出すことができるようになっている。各オペアンプ
14からの出力信号はそれぞれフリップフロップからな
るラッチ回路15に導かれ、発振(答12に接続された
タイミング発生回路16からの廿ツトパルス又はリセッ
トパルスにより、発振器12の出力と同期して1サイク
ル毎に記憶又は更新されるようになっている。ラッチ回
路15からの出力信号はロッド2aの位置に対応したコ
ード信号であって、ロジック回路からなるコード変換回
路17に樽かれ、このコード変換回路17により2進の
信号として変換された後、増幅器18を介して取出され
るようになっている。
コイル11には発振器12が増幅?S13を介して接続
され、この発振器12から各コイル11に100kl−
1z〜500にト17の正弦波形を印加し冑るようにな
っている。さらに、各磁気感知体M1〜M16のコイル
11にそれぞれ抵抗R1〜R16が直列に接続され、各
抵抗(で1〜R16の両端の電圧をオペアンプ14によ
り取出すことができるようになっている。各オペアンプ
14からの出力信号はそれぞれフリップフロップからな
るラッチ回路15に導かれ、発振(答12に接続された
タイミング発生回路16からの廿ツトパルス又はリセッ
トパルスにより、発振器12の出力と同期して1サイク
ル毎に記憶又は更新されるようになっている。ラッチ回
路15からの出力信号はロッド2aの位置に対応したコ
ード信号であって、ロジック回路からなるコード変換回
路17に樽かれ、このコード変換回路17により2進の
信号として変換された後、増幅器18を介して取出され
るようになっている。
アモルファス合金からなる磁性体10はロッド2aの直
径が大きい凸部4では10G程度の磁力を受け、ロッド
2aの自任が小さい満3では3G以下の磁力となる。こ
の磁性(A10は14000以上の透!i率μを有し、
5G以上の磁力では′f1磁率μが急激に低下する。こ
の磁性体10に巻かれた」イル11のインダクタンスは
透磁率μの変化に伴い同じく急激に変化する。このコイ
ル11に直列に接続された抵抗R1〜R16にはインダ
クタンスの変化に応じた電圧変化が発生する。この電圧
変化の状態を第6図に示し、発振器12からの印加波形
に対し、各磁気感知体M1〜M16のコイル11には図
示するコイル検出波形が出力される。
径が大きい凸部4では10G程度の磁力を受け、ロッド
2aの自任が小さい満3では3G以下の磁力となる。こ
の磁性(A10は14000以上の透!i率μを有し、
5G以上の磁力では′f1磁率μが急激に低下する。こ
の磁性体10に巻かれた」イル11のインダクタンスは
透磁率μの変化に伴い同じく急激に変化する。このコイ
ル11に直列に接続された抵抗R1〜R16にはインダ
クタンスの変化に応じた電圧変化が発生する。この電圧
変化の状態を第6図に示し、発振器12からの印加波形
に対し、各磁気感知体M1〜M16のコイル11には図
示するコイル検出波形が出力される。
第2図に示1状態では、ロッド2aの凸部4に対応する
磁気感知体M1〜M8に直列接続された抵抗[)1〜R
8にハイレベルの電圧が生ずるとともに、ロッド2aの
満3に対応する磁気感知体M9〜M16に直列接続され
た抵抗R9〜R16にローレベルの電圧が生じ、このハ
イレベルの電圧とローレベルの電圧の中間をスレッシ1
ホールドレベルとして0N−OFFのデジタル信号とし
ている。このデジタル信号が前記ラッチ回路15及びコ
ード変換回路17によりバイナリ−出力として取出され
る。なお、通常、ロッド2aは100mm以上の長さを
有しているため、このバイナリ−出力を加減すすること
により良いロッド2aに対しても対応することができる
。
磁気感知体M1〜M8に直列接続された抵抗[)1〜R
8にハイレベルの電圧が生ずるとともに、ロッド2aの
満3に対応する磁気感知体M9〜M16に直列接続され
た抵抗R9〜R16にローレベルの電圧が生じ、このハ
イレベルの電圧とローレベルの電圧の中間をスレッシ1
ホールドレベルとして0N−OFFのデジタル信号とし
ている。このデジタル信号が前記ラッチ回路15及びコ
ード変換回路17によりバイナリ−出力として取出され
る。なお、通常、ロッド2aは100mm以上の長さを
有しているため、このバイナリ−出力を加減すすること
により良いロッド2aに対しても対応することができる
。
第1図はこのように構成された位置検出装置1をエアシ
リンダ2の位置決め制御に応用した一例を示し、前述し
たバイナリ−出力をコント〔]−ラ19にフィードバッ
クし、このコン]・ローラ19により演淳処理して電磁
弁20を制御することにより、エアシリンダ2が位置決
め制御されるようになっている。
リンダ2の位置決め制御に応用した一例を示し、前述し
たバイナリ−出力をコント〔]−ラ19にフィードバッ
クし、このコン]・ローラ19により演淳処理して電磁
弁20を制御することにより、エアシリンダ2が位置決
め制御されるようになっている。
特に本実施例においては、複数の溝3を軸線方向へ並設
したロッド2aの位置を検出する手段として、このロッ
ド2aの移1!+軌跡上に磁界を作用させる永久磁石7
と対応して複数の磁性体10をロッド2aの軸線方向へ
並設することにより、ロッド2aの移動に伴う磁界の変
化を磁性体10の透磁率μの変化として検出するように
しているので、ロッド2a自体をスケールとして複数の
磁性体10により直接位置検出することができ、位置検
出装置を簡単な構造でかつ小型にすることができる。な
お、複数の!lfl性休10体透磁率μの変化を検出す
る手段として、本実施例では各磁性体10に巻いたコイ
ル11のインダクタンスの変化をデジタル信号として検
出するようにしている。
したロッド2aの位置を検出する手段として、このロッ
ド2aの移1!+軌跡上に磁界を作用させる永久磁石7
と対応して複数の磁性体10をロッド2aの軸線方向へ
並設することにより、ロッド2aの移動に伴う磁界の変
化を磁性体10の透磁率μの変化として検出するように
しているので、ロッド2a自体をスケールとして複数の
磁性体10により直接位置検出することができ、位置検
出装置を簡単な構造でかつ小型にすることができる。な
お、複数の!lfl性休10体透磁率μの変化を検出す
る手段として、本実施例では各磁性体10に巻いたコイ
ル11のインダクタンスの変化をデジタル信号として検
出するようにしている。
又、磁性体10としてアモルファス合金を使用している
ので、ロッド2aの微少な変位(例えば0.1mll1
)で大きな透磁率μの変化が得られ、はば飽和領域まで
変化させることができ、大きな電気出力を1りることが
可能になる。
ので、ロッド2aの微少な変位(例えば0.1mll1
)で大きな透磁率μの変化が得られ、はば飽和領域まで
変化させることができ、大きな電気出力を1りることが
可能になる。
発明の効果
本発明によれば、可動ロッドの移動軌跡上に作用する磁
石の磁界の変化を複数の磁性体の透!1f8の変化とし
て検出するようにしたので、位置検出装置の構造が簡単
になる。
石の磁界の変化を複数の磁性体の透!1f8の変化とし
て検出するようにしたので、位置検出装置の構造が簡単
になる。
第1図は本発明の一実施例に係る位置検出装置を利用し
たシステムブロック図、第2図は位置検出装置を示す部
分断面図、第3図は磁性体ホルダーを示す斜視図、第4
図は磁力と透磁率との関係を示すグラフ、第5図は磁性
体の透!1率の変化を検出ザる検出回路図、第6図は各
磁性体に巻いたコイルへの印加波形並びに各コイルの検
出波形を承り波形図である。 1・・・位置検出装置、2a・・・ピストンロッド(可
動ロッド)、3・・・溝、7・・・永久磁石、10・・
・磁性体、11・・・コイル、M1〜M16・・・磁気
感知体、μ・・・透磁率、R1−R16・・・抵抗。 磁力G
たシステムブロック図、第2図は位置検出装置を示す部
分断面図、第3図は磁性体ホルダーを示す斜視図、第4
図は磁力と透磁率との関係を示すグラフ、第5図は磁性
体の透!1率の変化を検出ザる検出回路図、第6図は各
磁性体に巻いたコイルへの印加波形並びに各コイルの検
出波形を承り波形図である。 1・・・位置検出装置、2a・・・ピストンロッド(可
動ロッド)、3・・・溝、7・・・永久磁石、10・・
・磁性体、11・・・コイル、M1〜M16・・・磁気
感知体、μ・・・透磁率、R1−R16・・・抵抗。 磁力G
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の溝(3)を軸線方向へ並設した可動ロッド(
2a)と、 この可動ロッド(2a)の移動軌跡上に磁界を作用させ
る磁石(7)と、 この磁石(7)と対応して可動ロッド(2a)の軸線方
向へ並設した複数の磁性体(10)と、前記可動ロッド
(2a)の移動に伴う磁界の変化を磁性体(10)の透
磁率(μ)の変化として検出する検出手段とを有してい
ることを特徴とする位置検出装置。 2、第1請求項において、検出手段は各磁性体(10)
にコイル(11)を巻き、この各コイル(11)のイン
ダクタンスの変化を検出するものであることを特徴とす
る位置検出装置。 3、第1請求項において、検出手段はデジタル信号とし
て検出するものであることを特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13366988A JPH01302101A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13366988A JPH01302101A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01302101A true JPH01302101A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15110142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13366988A Pending JPH01302101A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01302101A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287630A (en) * | 1990-09-03 | 1994-02-22 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Distance or position detecting device |
US6573708B1 (en) | 2001-02-22 | 2003-06-03 | Juki Corporation/Tamagawa Seiki Co., Ltd. | Linear displacement detecting structure and electronic component mounting head |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58215508A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Kawaguchiko Seimitsu Kk | 検出器 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13366988A patent/JPH01302101A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58215508A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Kawaguchiko Seimitsu Kk | 検出器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287630A (en) * | 1990-09-03 | 1994-02-22 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Distance or position detecting device |
US6573708B1 (en) | 2001-02-22 | 2003-06-03 | Juki Corporation/Tamagawa Seiki Co., Ltd. | Linear displacement detecting structure and electronic component mounting head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104637648B (zh) | 磁性编码器用磁铁的磁化装置以及磁化方法 | |
US6118271A (en) | Position encoder using saturable reactor interacting with magnetic fields varying with time and with position | |
US5229715A (en) | Variable reluctance sensor for electromagnetically sensing the rate of movement of an object | |
US6384595B1 (en) | Method of and apparatus for generating a pulse signal | |
JP2001309636A (ja) | リニアドライブ | |
JPH05297083A (ja) | 磁界感応装置 | |
JPH1194588A (ja) | パルス信号発生方法および装置 | |
US3113300A (en) | Position sensing apparatus | |
GB2074389A (en) | Pulse generator | |
JPH01302101A (ja) | 位置検出装置 | |
JP2960570B2 (ja) | 磁気式エンコーダ | |
JPH10206104A (ja) | 位置検出装置 | |
WO1990012290A1 (en) | Magnetic encoder | |
ATE415634T1 (de) | Ferraris-sensor | |
JP3626341B2 (ja) | 磁性金属センサ及び磁性金属検出システム | |
JP6494148B2 (ja) | 磁気式エンコーダ用磁石の着磁装置及び製造方法 | |
JP3077074B2 (ja) | サーボモータ | |
JPH0726857B2 (ja) | 移動物体の移動状態検出器 | |
JPH10227807A (ja) | 回転センサ | |
JP2536693B2 (ja) | 磁気式エンコ―ダ | |
JP2982468B2 (ja) | 着磁体およびその製造方法 | |
JPH0749245A (ja) | 磁気スケール装置 | |
JPH03131717A (ja) | 直線位置検出装置 | |
JPH0750665Y2 (ja) | 磁気式エンコーダ | |
JPS61266914A (ja) | エンコ−ダ |