JPH0786422B2 - 直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法 - Google Patents
直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法Info
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- JPH0786422B2 JPH0786422B2 JP34203691A JP34203691A JPH0786422B2 JP H0786422 B2 JPH0786422 B2 JP H0786422B2 JP 34203691 A JP34203691 A JP 34203691A JP 34203691 A JP34203691 A JP 34203691A JP H0786422 B2 JPH0786422 B2 JP H0786422B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コイルに対するコア
の相対的変位に応じて誘導係数を変化させ、それに応じ
た出力信号を得るようにした誘導形の直線位置検出装
置、特に、渦電流損をパラメータとした誘導係数変化が
得られるようにした直線位置検出装置におけるロッド部
の製造方法に関する。
の相対的変位に応じて誘導係数を変化させ、それに応じ
た出力信号を得るようにした誘導形の直線位置検出装
置、特に、渦電流損をパラメータとした誘導係数変化が
得られるようにした直線位置検出装置におけるロッド部
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来知られた鉄心をコアとする差動トラ
ンスに代えて、銅、アルミニウム等の弱磁性金属をコア
として用いた差動トランスが特開昭57−1210号に
開示されている。これは、鉄等の強磁性体コアの変位に
応じた磁気抵抗変化を生ぜしめる代わりに、磁界中の良
導電かつ弱磁性金属に生じる渦電流損による磁気抵抗変
化を利用したものである。一方、可変磁気抵抗型の直線
位置検出装置として、出力交流信号の電気的位相角によ
って直線位置が評価されるようにした位相シフト方式の
ものが実開昭58−136718号に開示されている。
これは、所定長の磁性体コアを所定間隔で並べたもので
ある。
ンスに代えて、銅、アルミニウム等の弱磁性金属をコア
として用いた差動トランスが特開昭57−1210号に
開示されている。これは、鉄等の強磁性体コアの変位に
応じた磁気抵抗変化を生ぜしめる代わりに、磁界中の良
導電かつ弱磁性金属に生じる渦電流損による磁気抵抗変
化を利用したものである。一方、可変磁気抵抗型の直線
位置検出装置として、出力交流信号の電気的位相角によ
って直線位置が評価されるようにした位相シフト方式の
ものが実開昭58−136718号に開示されている。
これは、所定長の磁性体コアを所定間隔で並べたもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のような
従来の渦電流型差動トランスは、周知の鉄心型差動トラ
ンスと同様に、比較的微小範囲での直線位置検出にしか
用いることができないと共に、出力アナログ電圧レベル
の大小によって検出した直線位置が評価されるようにな
っているため、外乱、ノイズの影響により誤動作し易い
という欠点がある。これに対して、後者の可変磁気抵抗
型直線位置検出装置は、所定長の磁性体コアを所定間隔
で並べたものであるので、長い範囲にわたる直線位置検
出が可能である。しかし、多数の磁性体コアを加工し、
組み立てなければならないために、製造コストを下げる
には限度があった。
従来の渦電流型差動トランスは、周知の鉄心型差動トラ
ンスと同様に、比較的微小範囲での直線位置検出にしか
用いることができないと共に、出力アナログ電圧レベル
の大小によって検出した直線位置が評価されるようにな
っているため、外乱、ノイズの影響により誤動作し易い
という欠点がある。これに対して、後者の可変磁気抵抗
型直線位置検出装置は、所定長の磁性体コアを所定間隔
で並べたものであるので、長い範囲にわたる直線位置検
出が可能である。しかし、多数の磁性体コアを加工し、
組み立てなければならないために、製造コストを下げる
には限度があった。
【0004】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、渦電流損をパラメータとした誘導係数変化が得られ
るようにした直線位置検出装置において、比較的長い範
囲にわたって直線位置検出を可能すると共に位相シフト
方式による精度のよい直線位置検出を可能し、かつ、そ
のような直線位置検出装置を比較的低コストで提供する
ことができる製造方法を提供しようとするものである。
で、渦電流損をパラメータとした誘導係数変化が得られ
るようにした直線位置検出装置において、比較的長い範
囲にわたって直線位置検出を可能すると共に位相シフト
方式による精度のよい直線位置検出を可能し、かつ、そ
のような直線位置検出装置を比較的低コストで提供する
ことができる製造方法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】 この発明に係る製造方
法は、互いに位相のずれた1次交流信号によって夫々励
磁される少なくとも2つの1次コイル及びこの1次コイ
ルに対応する2次コイルを有するコイル部と、このコイ
ル部に対して相対的に直線変位可能に配されたロッド部
とを具備し、このロッド部が、前記コイル部による磁束
に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた導電体部
分を前記相対的直線変位方向に沿って所定間隔で複数個
繰返し設けてなるものであり、この導電体部分は弱磁性
又は非磁性材からなると共に該ロッド部の他の部分の材
質よりも相対的に良導電体から成るものであり、かつ、
前記1次コイルと前記ロッド部の導電体部分との対応が
各1次コイル間でずれるように前記1次コイル及び2次
コイルを配置することにより前記1次交流信号を前記ロ
ッド部の相対的直線位置に応じて位相シフトした信号が
前記2次コイルの側で得られるようにし、この位相シフ
ト量が、前記ロッド部における前記導電体部分の配列の
1繰返しサイクルに対応する直線変位量につき360度
の電気角に対応するように前記コイル部の配置を決定し
たことを特徴とする直線位置検出装置における前記ロッ
ド部の製造方法であって、前記ロッド部の基材上全面に
所定の導電性物質を付着させること、及び、その後、前
記基材上に付着した導電性物質を所定のパターンで残し
て不要部分を取除き、残された導電性物質が前記導電体
部分となるようにすること、及び、その後、前記導電性
物質よりも相対的に低導電性乃至不導電性であってかつ
非磁性又は弱磁性の物質によって前記ロッド部の表面を
被覆することから成ることを特徴とするものである。
法は、互いに位相のずれた1次交流信号によって夫々励
磁される少なくとも2つの1次コイル及びこの1次コイ
ルに対応する2次コイルを有するコイル部と、このコイ
ル部に対して相対的に直線変位可能に配されたロッド部
とを具備し、このロッド部が、前記コイル部による磁束
に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた導電体部
分を前記相対的直線変位方向に沿って所定間隔で複数個
繰返し設けてなるものであり、この導電体部分は弱磁性
又は非磁性材からなると共に該ロッド部の他の部分の材
質よりも相対的に良導電体から成るものであり、かつ、
前記1次コイルと前記ロッド部の導電体部分との対応が
各1次コイル間でずれるように前記1次コイル及び2次
コイルを配置することにより前記1次交流信号を前記ロ
ッド部の相対的直線位置に応じて位相シフトした信号が
前記2次コイルの側で得られるようにし、この位相シフ
ト量が、前記ロッド部における前記導電体部分の配列の
1繰返しサイクルに対応する直線変位量につき360度
の電気角に対応するように前記コイル部の配置を決定し
たことを特徴とする直線位置検出装置における前記ロッ
ド部の製造方法であって、前記ロッド部の基材上全面に
所定の導電性物質を付着させること、及び、その後、前
記基材上に付着した導電性物質を所定のパターンで残し
て不要部分を取除き、残された導電性物質が前記導電体
部分となるようにすること、及び、その後、前記導電性
物質よりも相対的に低導電性乃至不導電性であってかつ
非磁性又は弱磁性の物質によって前記ロッド部の表面を
被覆することから成ることを特徴とするものである。
【0006】
【作用】この発明の方法に従って製造される直線位置検
出装置は、コイル部による磁束に対して渦電流路を形成
し得るよう設けられた導電体部分を前記相対的直線変位
方向に沿って所定間隔で複数個繰返し設けてなる構成で
あり、かつ、この導電体部分の配列の1繰返しサイクル
に対応する直線変位量につき360度の電気角に対応す
る電気的位相シフトが生じるように前記コイル部の配置
を決定したことにより、導電体の渦電流損に応じた磁気
抵抗変化を利用した直線位置検出装置において長い範囲
にわたる検出が可能となると共に、直線変位に対する磁
気抵抗変化の関数に周期性をもたせることができるよう
になり、位相シフト方式による高精度な直線位置検出が
可能となる、という優れた効果を奏するものである。因
に、前述の従来技術に示された単一の導電体コアを使用
するものでは、磁気抵抗変化に周期性をもたせることが
できず、本質的に位相シフト方式への転用は困難であっ
た。
出装置は、コイル部による磁束に対して渦電流路を形成
し得るよう設けられた導電体部分を前記相対的直線変位
方向に沿って所定間隔で複数個繰返し設けてなる構成で
あり、かつ、この導電体部分の配列の1繰返しサイクル
に対応する直線変位量につき360度の電気角に対応す
る電気的位相シフトが生じるように前記コイル部の配置
を決定したことにより、導電体の渦電流損に応じた磁気
抵抗変化を利用した直線位置検出装置において長い範囲
にわたる検出が可能となると共に、直線変位に対する磁
気抵抗変化の関数に周期性をもたせることができるよう
になり、位相シフト方式による高精度な直線位置検出が
可能となる、という優れた効果を奏するものである。因
に、前述の従来技術に示された単一の導電体コアを使用
するものでは、磁気抵抗変化に周期性をもたせることが
できず、本質的に位相シフト方式への転用は困難であっ
た。
【0007】渦電流は導電体の表面近くに流れる性質が
あるため、ロッド部に設けるべき導電体部分にはそれほ
どの厚みが要求されない。従って、導電体部分はロッド
部の基材上に所定のパターンで付着させるようにするこ
とができる。これはロッド部の製造を極めて容易にする
ことを意味する。すなわち、そのような比較的薄い導電
体部分のパターンはロッド部の基材上にめっき又は容射
又はパターン焼付けあるいはエッチングなどの適宜の表
面加工処理によって比較的容易に形成することができ
る。従って、前述の従来技術に示された鉄心コア方式の
ものにおいて見られたような面倒な機械加工や組み立て
を省略することができ、製造工程が簡単化され、製造コ
ストも安価にすることができる、という優れた効果を奏
するものである。
あるため、ロッド部に設けるべき導電体部分にはそれほ
どの厚みが要求されない。従って、導電体部分はロッド
部の基材上に所定のパターンで付着させるようにするこ
とができる。これはロッド部の製造を極めて容易にする
ことを意味する。すなわち、そのような比較的薄い導電
体部分のパターンはロッド部の基材上にめっき又は容射
又はパターン焼付けあるいはエッチングなどの適宜の表
面加工処理によって比較的容易に形成することができ
る。従って、前述の従来技術に示された鉄心コア方式の
ものにおいて見られたような面倒な機械加工や組み立て
を省略することができ、製造工程が簡単化され、製造コ
ストも安価にすることができる、という優れた効果を奏
するものである。
【0008】 そして、この発明の製造方法によれば、
前記ロッド部の基材上全面に所定の導電性物質を付着さ
せることにより、まず、導電性物質の比較的薄い層をロ
ッド部の全面に形成する。そして、その後、前記ロッド
部の基材上に付着した導電性物質を所定のパターンで残
して不要部分を取除くことにより、残された導電性物質
により所望の前記導電体部分の繰り返しパターンが形成
されるようにすることができる。従って、ロッド部の加
工・製造が容易かつ効率的になり、製造コストを下げる
ことができると共に微小な導電性物質のパターン形成も
容易となり、精密化することもできる、など優れた効果
を奏するものである。また、導電性物質よりも相対的に
低導電性乃至不導電性であってかつ非磁性又は弱磁性の
物質によってロッド部の表面を被覆するようにしたの
で、ロッド部の表面を滑らかに保護することができる、
という効果を奏する。
前記ロッド部の基材上全面に所定の導電性物質を付着さ
せることにより、まず、導電性物質の比較的薄い層をロ
ッド部の全面に形成する。そして、その後、前記ロッド
部の基材上に付着した導電性物質を所定のパターンで残
して不要部分を取除くことにより、残された導電性物質
により所望の前記導電体部分の繰り返しパターンが形成
されるようにすることができる。従って、ロッド部の加
工・製造が容易かつ効率的になり、製造コストを下げる
ことができると共に微小な導電性物質のパターン形成も
容易となり、精密化することもできる、など優れた効果
を奏するものである。また、導電性物質よりも相対的に
低導電性乃至不導電性であってかつ非磁性又は弱磁性の
物質によってロッド部の表面を被覆するようにしたの
で、ロッド部の表面を滑らかに保護することができる、
という効果を奏する。
【0009】この発明に係るロッド部の製造方法は、次
のような直線位置検出装置においても有利に適用するこ
とができる。互いに位相のずれた1次交流信号によって
夫々励磁される少なくとも2つの1次コイル及びこの1
次コイルに対応する2次コイルを有するコイル部と、こ
のコイル部に対して相対的に直線変位可能に配されたロ
ッド部とを具える直線位置検出装置が複数個有り、前記
各検出装置の前記ロッド部が、前記コイル部による磁束
に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた導電体部
分を前記相対的直線変位方向に沿って所定間隔で複数個
繰返し設けてなるものであり、この導電体部分は弱磁性
又は非磁性材からなると共に該ロッド部の他の部分の材
質よりも相対的に良導電体から成るものであり、前記各
検出装置の前記ロッド部が、共通の基材から成るもので
あり、該共通基材上に各ロッド部に対応する前記導電体
部分の配列を夫々独立に設けて成り、この導電体部分の
繰返し間隔が各ロッド部間で異なっていることを特徴と
しており、かつ、前記各検出装置においては、前記1次
コイルと前記ロッド部の導電体部分との対応が各1次コ
イル間でずれるように前記1次コイル及び2次コイルを
配置することにより前記1次交流信号を前記ロッド部の
相対的直線位置に応じて位相シフトした信号が前記2次
コイルの側で得られるようにし、この位相シフト量が、
前記ロッド部における前記導電体部分の配列の1繰返し
サイクルに相当する変位量につき360度の電気角に対
応するように前記コイル部の配置を夫々決定してなるこ
とを特徴とする直線位置検出装置。このように、複数の
直線位置検出装置においてロッド部の基材を共通化する
ことにより、製造をより一層容易にし、製造コストを一
層下げることができる。
のような直線位置検出装置においても有利に適用するこ
とができる。互いに位相のずれた1次交流信号によって
夫々励磁される少なくとも2つの1次コイル及びこの1
次コイルに対応する2次コイルを有するコイル部と、こ
のコイル部に対して相対的に直線変位可能に配されたロ
ッド部とを具える直線位置検出装置が複数個有り、前記
各検出装置の前記ロッド部が、前記コイル部による磁束
に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた導電体部
分を前記相対的直線変位方向に沿って所定間隔で複数個
繰返し設けてなるものであり、この導電体部分は弱磁性
又は非磁性材からなると共に該ロッド部の他の部分の材
質よりも相対的に良導電体から成るものであり、前記各
検出装置の前記ロッド部が、共通の基材から成るもので
あり、該共通基材上に各ロッド部に対応する前記導電体
部分の配列を夫々独立に設けて成り、この導電体部分の
繰返し間隔が各ロッド部間で異なっていることを特徴と
しており、かつ、前記各検出装置においては、前記1次
コイルと前記ロッド部の導電体部分との対応が各1次コ
イル間でずれるように前記1次コイル及び2次コイルを
配置することにより前記1次交流信号を前記ロッド部の
相対的直線位置に応じて位相シフトした信号が前記2次
コイルの側で得られるようにし、この位相シフト量が、
前記ロッド部における前記導電体部分の配列の1繰返し
サイクルに相当する変位量につき360度の電気角に対
応するように前記コイル部の配置を夫々決定してなるこ
とを特徴とする直線位置検出装置。このように、複数の
直線位置検出装置においてロッド部の基材を共通化する
ことにより、製造をより一層容易にし、製造コストを一
層下げることができる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の一実施
例を詳細に説明しよう。図1及び図2において、コイル
部は1次コイル1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dを含
んでおり、これらのコイル空間内に相対的に直線移動可
能にロッド部6が挿入されている。ロッド部6は、比較
的長尺の中心ロッド6aと、この中心ロッド6aの周囲
にリング状に設けられた導電体部分6bとを具えてい
る。この導電体部分6bの幅はP/2(但しPは任意の
数)であり、ロッド部6の相対的直線変位方向(図の矢
印L,/L方向;なお“/L”は“バーL”を示す)に
沿って所定間隔P/2で複数個の導電体部分6bが繰返
し設けられている。この導電体部分6bは、弱磁性又は
非磁性材から成ると共に中心ロッド6aの材質よりも相
対的に良導電体から成るものであり、例えば銅又はアル
ミニウム又は真ちゅう若しくはそれらのような良導電素
材と他の物質を混合又は化合したものなどを用いること
ができる。中心ロッド6aは、磁性体又は非磁性体のど
ちらを用いてもよく、金属、非金属(合成樹脂、ガラ
ス、セラミック等)を問わない。要は導電体部分6bよ
りも電気的固有抵抗が大きいもの(導電性が悪いもの)
を中心ロッド6aとして用いる。これは、断続的に設け
られた導電体部分6bの部分でのみより多くの渦電流が
流れるようにし、変位に対して周期的な磁気抵抗変化が
得られるようにするためである。
例を詳細に説明しよう。図1及び図2において、コイル
部は1次コイル1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dを含
んでおり、これらのコイル空間内に相対的に直線移動可
能にロッド部6が挿入されている。ロッド部6は、比較
的長尺の中心ロッド6aと、この中心ロッド6aの周囲
にリング状に設けられた導電体部分6bとを具えてい
る。この導電体部分6bの幅はP/2(但しPは任意の
数)であり、ロッド部6の相対的直線変位方向(図の矢
印L,/L方向;なお“/L”は“バーL”を示す)に
沿って所定間隔P/2で複数個の導電体部分6bが繰返
し設けられている。この導電体部分6bは、弱磁性又は
非磁性材から成ると共に中心ロッド6aの材質よりも相
対的に良導電体から成るものであり、例えば銅又はアル
ミニウム又は真ちゅう若しくはそれらのような良導電素
材と他の物質を混合又は化合したものなどを用いること
ができる。中心ロッド6aは、磁性体又は非磁性体のど
ちらを用いてもよく、金属、非金属(合成樹脂、ガラ
ス、セラミック等)を問わない。要は導電体部分6bよ
りも電気的固有抵抗が大きいもの(導電性が悪いもの)
を中心ロッド6aとして用いる。これは、断続的に設け
られた導電体部分6bの部分でのみより多くの渦電流が
流れるようにし、変位に対して周期的な磁気抵抗変化が
得られるようにするためである。
【0011】この実施例において、コイルは4つの相で
動作するように設けられている。これらの相を便宜上
A,B,C,Dなる符号を用いて区別する。コイルに対
するリング状導電体部分6bの相対的位置に応じて各相
A〜Dに生じる磁気抵抗が90度づつずれるようになっ
ており、例えばA相をコサイン相とすると、B相はサイ
ン相、C相はマイナスコサイン相、D相はマイナスサイ
ン相となるように、各コイルの配置及び導電体部分6b
の寸法形状が決定されている。
動作するように設けられている。これらの相を便宜上
A,B,C,Dなる符号を用いて区別する。コイルに対
するリング状導電体部分6bの相対的位置に応じて各相
A〜Dに生じる磁気抵抗が90度づつずれるようになっ
ており、例えばA相をコサイン相とすると、B相はサイ
ン相、C相はマイナスコサイン相、D相はマイナスサイ
ン相となるように、各コイルの配置及び導電体部分6b
の寸法形状が決定されている。
【0012】図1の例では、各相A〜D毎の1次コイル
1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dは対応するもの同士
が同じ位置に巻かれており、個々のコイルのコイル長は
ほぼ「P/2」である。そして、A相のコイル1A,2
AとC相のコイル1C,2Cが隣合って設けられてお
り、B相のコイル1B,2BとD相のコイル1D,2D
も隣合って設けられている。また、A,C相のコイルグ
ループとB,D相のコイルグループの間隔は「P{n±
(1/4)}」(nは任意の自然数)である。これによ
り、A,C相における磁気回路のリラクタンス変化に対
してB,D相における磁気回路のリラクタンス変化の位
相を90度(1ピッチPの1/4)ずらすことができ
る。
1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dは対応するもの同士
が同じ位置に巻かれており、個々のコイルのコイル長は
ほぼ「P/2」である。そして、A相のコイル1A,2
AとC相のコイル1C,2Cが隣合って設けられてお
り、B相のコイル1B,2BとD相のコイル1D,2D
も隣合って設けられている。また、A,C相のコイルグ
ループとB,D相のコイルグループの間隔は「P{n±
(1/4)}」(nは任意の自然数)である。これによ
り、A,C相における磁気回路のリラクタンス変化に対
してB,D相における磁気回路のリラクタンス変化の位
相を90度(1ピッチPの1/4)ずらすことができ
る。
【0013】A相及びC相のコイル1A,2A,1C,
2Cは鉄のような磁性体から成る円筒ケース4に収納さ
れており、B相及びD相のコイル1B,2B,1D,2
Dも同様の円筒ケースに収納されている。これらの鉄製
ケース4,5は各コイル間のクロストークを防止すると
共に各コイルの磁力線を集中し磁気回路の結合を高める
ためのものである。以上の構成において、各相の1次コ
イル1A〜1Dによる磁束は磁性体ケース4,5及びロ
ッド部6を通るものとなり、導電体部分6bがその磁界
内に侵入したときその侵入量に応じて該導電体部分6b
のリングに沿って渦電流が流れる。この導電体部分6b
がコイル内により多く侵入している状態(例えば最大で
は図1のA相に対応している状態)ほどより多くの渦電
流が流れる。反対に導電体部分6bがコイル内に全く侵
入していない状態(例えば図1のC相の状態)ではほと
んど渦電流が流れない。こうして、各相のコイルに対す
る導電体部分6bの侵入度に応じて該導電体部分6bに
渦電流が流れ、この渦電流損による磁気抵抗変化が各相
の磁気回路に生ぜしめられる。各相の2次コイル2A〜
2Dにはこの磁気抵抗に応じたレベルの交流信号が誘起
される。
2Cは鉄のような磁性体から成る円筒ケース4に収納さ
れており、B相及びD相のコイル1B,2B,1D,2
Dも同様の円筒ケースに収納されている。これらの鉄製
ケース4,5は各コイル間のクロストークを防止すると
共に各コイルの磁力線を集中し磁気回路の結合を高める
ためのものである。以上の構成において、各相の1次コ
イル1A〜1Dによる磁束は磁性体ケース4,5及びロ
ッド部6を通るものとなり、導電体部分6bがその磁界
内に侵入したときその侵入量に応じて該導電体部分6b
のリングに沿って渦電流が流れる。この導電体部分6b
がコイル内により多く侵入している状態(例えば最大で
は図1のA相に対応している状態)ほどより多くの渦電
流が流れる。反対に導電体部分6bがコイル内に全く侵
入していない状態(例えば図1のC相の状態)ではほと
んど渦電流が流れない。こうして、各相のコイルに対す
る導電体部分6bの侵入度に応じて該導電体部分6bに
渦電流が流れ、この渦電流損による磁気抵抗変化が各相
の磁気回路に生ぜしめられる。各相の2次コイル2A〜
2Dにはこの磁気抵抗に応じたレベルの交流信号が誘起
される。
【0014】図1の例では各導電体部分6bの間が空間
となっているが、図3に示すように、ここに適宜の充填
物3を充填してもよい。充填物3は、導電体部分6bよ
りも相対的に低導電性又は不導電性であり、非磁性又は
弱磁性の物質を用いる。この充填物3は各導電体部分6
bの間の空間のみならず、図示のようにロッド部6の外
周全体を蓋っていてもよい。
となっているが、図3に示すように、ここに適宜の充填
物3を充填してもよい。充填物3は、導電体部分6bよ
りも相対的に低導電性又は不導電性であり、非磁性又は
弱磁性の物質を用いる。この充填物3は各導電体部分6
bの間の空間のみならず、図示のようにロッド部6の外
周全体を蓋っていてもよい。
【0015】図4乃至図6は図1のロッド部6と置換し
得るロッド部の異なる構造例を夫々示すものである。図
4のロッド部7は、チューブ7cの内部に幅P/2のリ
ング状の導電体部分7bとスペーサ7aを交互に嵌装し
たものである。ロッド部7の中心部分は空洞であるため
軽量化できるという利点がある。図5のロッド部8は、
チューブ8cの内部に幅P/2の円板状の導電体部分8
bとスペーサ8aを交互に嵌装したものである。導電体
部分7b,8bは前述の6bと同様の電気的磁気的性質
のものであり、チューブ7c,8c及びスペーサ7a,
8aは導電体部分よりも相対的に低導電又は不導電性で
あって非磁性又は弱磁性である。図6のロッド部9は、
中心ロッド9aの周囲にリング状の溝を設け、この溝内
に導電体部分9bを設けたものである。従って、各導電
体部分9bの間に中心ロッド9aの周囲のリング状突起
9cが位置する。中心ロッド9aは導電体部分9bより
も相対的に低導電又は不導電性であり、非磁性又は弱磁
性体である。
得るロッド部の異なる構造例を夫々示すものである。図
4のロッド部7は、チューブ7cの内部に幅P/2のリ
ング状の導電体部分7bとスペーサ7aを交互に嵌装し
たものである。ロッド部7の中心部分は空洞であるため
軽量化できるという利点がある。図5のロッド部8は、
チューブ8cの内部に幅P/2の円板状の導電体部分8
bとスペーサ8aを交互に嵌装したものである。導電体
部分7b,8bは前述の6bと同様の電気的磁気的性質
のものであり、チューブ7c,8c及びスペーサ7a,
8aは導電体部分よりも相対的に低導電又は不導電性で
あって非磁性又は弱磁性である。図6のロッド部9は、
中心ロッド9aの周囲にリング状の溝を設け、この溝内
に導電体部分9bを設けたものである。従って、各導電
体部分9bの間に中心ロッド9aの周囲のリング状突起
9cが位置する。中心ロッド9aは導電体部分9bより
も相対的に低導電又は不導電性であり、非磁性又は弱磁
性体である。
【0016】図1の実施例では各相のコイルが円筒状磁
性体ケース4,5に収納され、これらケース4,5が導
磁路を形成し得るようになっているが、このような磁性
体ケースを設けずに本発明を実施することも可能であ
る。図7はその場合の一例を示すもので、各相A〜Dの
コイル1A〜1D,2A〜2Dが磁性体ケースではなく
図示しない非磁性ケースに収納されている点を除けば図
1と同様の構成である。図7のロッド部6に置換して図
3乃至図6のロッド部6〜9を用いることが可能であ
る。
性体ケース4,5に収納され、これらケース4,5が導
磁路を形成し得るようになっているが、このような磁性
体ケースを設けずに本発明を実施することも可能であ
る。図7はその場合の一例を示すもので、各相A〜Dの
コイル1A〜1D,2A〜2Dが磁性体ケースではなく
図示しない非磁性ケースに収納されている点を除けば図
1と同様の構成である。図7のロッド部6に置換して図
3乃至図6のロッド部6〜9を用いることが可能であ
る。
【0017】コイル部の配置及び数は図1、図7に示し
たものに限らず、必要に応じて適宜設計変更できる。例
えば図8は、距離Pを略3等分してA相の2次コイル2
A、A,C相共通の1次コイル1AC、C相の2次コイ
ル2Cを配し、これらを磁性体ケース4’に収納したも
のであり、B,D相に関しても同様に磁性体ケース5’
に2次コイル2B、共通1次コイル1BD、2次コイル
2Dが収納されている。前述と同様にロッド部6の代わ
りに図3〜図6のロッド部6〜9を使用してもよい。ま
た、磁性体ケース4’,5’を用いなくてもよい。上記
各実施例ではロッド部がコイル内の空間に挿入される構
造であったが、これに限らず、必要に応じて適宜設計変
更できる。
たものに限らず、必要に応じて適宜設計変更できる。例
えば図8は、距離Pを略3等分してA相の2次コイル2
A、A,C相共通の1次コイル1AC、C相の2次コイ
ル2Cを配し、これらを磁性体ケース4’に収納したも
のであり、B,D相に関しても同様に磁性体ケース5’
に2次コイル2B、共通1次コイル1BD、2次コイル
2Dが収納されている。前述と同様にロッド部6の代わ
りに図3〜図6のロッド部6〜9を使用してもよい。ま
た、磁性体ケース4’,5’を用いなくてもよい。上記
各実施例ではロッド部がコイル内の空間に挿入される構
造であったが、これに限らず、必要に応じて適宜設計変
更できる。
【0018】図9はコイル部の変更例を示すもので、図
10はそのX−X線断面図である。各相A〜Dに対応す
る1次及び2次コイル1A〜1D,2A〜2Dが夫々各
相毎に設けられたコの字形の磁性体コア11,12,1
3,14の両足に夫々巻回されている。各相A〜Dのコ
イル部コア11〜14は、磁気抵抗変化のサイクルが隣
合う相間で1/4サイクル(90度)づつずれるよう
に、所定の配置で相互に固定されている。例えば、隣合
う相間のコア11〜14の間隔が3P/4(広義にはP
{1±(1/4)}であればよい)となっている。ロッ
ド部6は図1に示したものと同様の構造である。各コの
字形コア11〜14における両端部の間隔は導電体部分
6bの幅P/2にほぼ対応しており、各相ではコの字形
コア11〜14の一端部からロッド部6を通り他端部に
抜ける磁気回路が夫々形成される。この実施例において
も、ロッド部6の代わりに図3〜図6に示すロッド部6
〜9を使用することができる。また、図9では各相のコ
ア11〜14が直線変位方向に一直線に並んでいるが、
これに限らず、図10の破線12´,13´,14´に
示すように円周方向に適宜ずらして配置してもよい。そ
の場合、隣合う相間の直線変位方向の間隔は3P/4に
限らずもっと短く(例えばP/4)することができる。
図9の例では、導電体部分6bに生じる渦電流路は、リ
ング形状に沿って形成されるというよりはむしろ各コア
11〜14の端部に垂直な磁束路の周囲に形成される。
従って、この場合、各ロッド部6,7,8,9の導電体
部分6b〜9bは必ずしもリング形状である必要はな
く、コア11〜14の端部に対向する箇所において或る
程度の(渦電流路が形成し得る程度の)面積を有してい
ればよい。
10はそのX−X線断面図である。各相A〜Dに対応す
る1次及び2次コイル1A〜1D,2A〜2Dが夫々各
相毎に設けられたコの字形の磁性体コア11,12,1
3,14の両足に夫々巻回されている。各相A〜Dのコ
イル部コア11〜14は、磁気抵抗変化のサイクルが隣
合う相間で1/4サイクル(90度)づつずれるよう
に、所定の配置で相互に固定されている。例えば、隣合
う相間のコア11〜14の間隔が3P/4(広義にはP
{1±(1/4)}であればよい)となっている。ロッ
ド部6は図1に示したものと同様の構造である。各コの
字形コア11〜14における両端部の間隔は導電体部分
6bの幅P/2にほぼ対応しており、各相ではコの字形
コア11〜14の一端部からロッド部6を通り他端部に
抜ける磁気回路が夫々形成される。この実施例において
も、ロッド部6の代わりに図3〜図6に示すロッド部6
〜9を使用することができる。また、図9では各相のコ
ア11〜14が直線変位方向に一直線に並んでいるが、
これに限らず、図10の破線12´,13´,14´に
示すように円周方向に適宜ずらして配置してもよい。そ
の場合、隣合う相間の直線変位方向の間隔は3P/4に
限らずもっと短く(例えばP/4)することができる。
図9の例では、導電体部分6bに生じる渦電流路は、リ
ング形状に沿って形成されるというよりはむしろ各コア
11〜14の端部に垂直な磁束路の周囲に形成される。
従って、この場合、各ロッド部6,7,8,9の導電体
部分6b〜9bは必ずしもリング形状である必要はな
く、コア11〜14の端部に対向する箇所において或る
程度の(渦電流路が形成し得る程度の)面積を有してい
ればよい。
【0019】また、ロッド部は上記実施例で示したよう
な丸棒形状に限らず、以下示すような細長の平板型であ
ってもよい。平板状ロッド部を持つ検出装置は、丸棒ロ
ッド部の取付に適していない箇所に取付けるとき有利で
ある。
な丸棒形状に限らず、以下示すような細長の平板型であ
ってもよい。平板状ロッド部を持つ検出装置は、丸棒ロ
ッド部の取付に適していない箇所に取付けるとき有利で
ある。
【0020】図11に示す実施例において、コイル部
は、図9と同様に直線変位方向に所定間隔3P/4で一
列に並んだ各相A〜D毎のコの字形コア11〜14と、
各コア11〜14に夫々巻回された1次及び2次コイル
1A〜1D,2A〜2Dとを含む。このコア11〜14
の端部に対して所定のギャップを介在させて対向して平
板状ロッド部15が配設され、前述の各ロッド部6〜9
と同様にコイル部に対して相対的に直線変位可能であ
る。平板状ロッド部15は、コア11〜14の端部との
対向面側に導電体部分15bを所定間隔P/2で繰返し
設けている。図12は平板状ロッド部15の平面図であ
る。導電体部分15bは図1の導電体部分6bと同様の
材質であり、基板部材15aは図1の中心ロッド6aと
同様の材質である。図13は図11のXIII−XIII線矢視
断面図である。
は、図9と同様に直線変位方向に所定間隔3P/4で一
列に並んだ各相A〜D毎のコの字形コア11〜14と、
各コア11〜14に夫々巻回された1次及び2次コイル
1A〜1D,2A〜2Dとを含む。このコア11〜14
の端部に対して所定のギャップを介在させて対向して平
板状ロッド部15が配設され、前述の各ロッド部6〜9
と同様にコイル部に対して相対的に直線変位可能であ
る。平板状ロッド部15は、コア11〜14の端部との
対向面側に導電体部分15bを所定間隔P/2で繰返し
設けている。図12は平板状ロッド部15の平面図であ
る。導電体部分15bは図1の導電体部分6bと同様の
材質であり、基板部材15aは図1の中心ロッド6aと
同様の材質である。図13は図11のXIII−XIII線矢視
断面図である。
【0021】図11では各相A〜Dのコイル部コア11
〜14が直線変位方向に一直線に並んでいるが、図14
の実施例のように直線変位方向には相互にP/4の間隔
を保ちながら横方行に並ぶようにしてもよく、また図1
5の実施例のように各相A〜Dのコア11〜14を横方
向に(直線変位方向に直角方向に)一直線に並べ、各相
A〜Dに対応する導電体部分17bの配列パターンをP
/4づつずらすようにしてもよい。図14及び図15は
共に平面図であり、各相A〜Dのコイル部コア11〜1
4には図11のものと同様に1次及び2次コイルが各々
の両足に巻回されている。平板状ロッド部16は図11
の平板状ロッド部15と全く同様に基板部材16a上に
複数の導電体部分16bを所定間隔P/2で繰返し設け
たものであるが、ロッド部15よりは横幅が広い。平板
状ロッド部17は、個々の相A〜Dに対応する導電体部
分17bの配列間隔はP/2であるが、隣合う相間では
この配列パターンが直線変位方向にP/4づつずれてい
る。17aは基板部材である。
〜14が直線変位方向に一直線に並んでいるが、図14
の実施例のように直線変位方向には相互にP/4の間隔
を保ちながら横方行に並ぶようにしてもよく、また図1
5の実施例のように各相A〜Dのコア11〜14を横方
向に(直線変位方向に直角方向に)一直線に並べ、各相
A〜Dに対応する導電体部分17bの配列パターンをP
/4づつずらすようにしてもよい。図14及び図15は
共に平面図であり、各相A〜Dのコイル部コア11〜1
4には図11のものと同様に1次及び2次コイルが各々
の両足に巻回されている。平板状ロッド部16は図11
の平板状ロッド部15と全く同様に基板部材16a上に
複数の導電体部分16bを所定間隔P/2で繰返し設け
たものであるが、ロッド部15よりは横幅が広い。平板
状ロッド部17は、個々の相A〜Dに対応する導電体部
分17bの配列間隔はP/2であるが、隣合う相間では
この配列パターンが直線変位方向にP/4づつずれてい
る。17aは基板部材である。
【0022】図11〜図15の実施例ではコイル部のコ
ア11〜14がコの字形であり、それらの両端部が平板
状ロッド部の片面側のみに対向しているが、図16のよ
うに各相コイル部のコア18〜21をC字形とし、それ
ら各コアの両端部の間に平板状ロッド部22を挿入する
ようにしてもよい。図17は平板状ロッド部22の平面
図、図18は図16のVIII−VIII線断面図である。各相
A〜Dのコア18〜21には前述と同様に1次及び2次
コイル1A〜1Dが巻回されている。平板状ロッド部2
2の両面には、直線変位方向に沿って所定間隔P/2で
複数の導電体部分22bが設けられている。なお、導電
体部分22bの配列は片面だけでもよい。22aは基板
部材である。
ア11〜14がコの字形であり、それらの両端部が平板
状ロッド部の片面側のみに対向しているが、図16のよ
うに各相コイル部のコア18〜21をC字形とし、それ
ら各コアの両端部の間に平板状ロッド部22を挿入する
ようにしてもよい。図17は平板状ロッド部22の平面
図、図18は図16のVIII−VIII線断面図である。各相
A〜Dのコア18〜21には前述と同様に1次及び2次
コイル1A〜1Dが巻回されている。平板状ロッド部2
2の両面には、直線変位方向に沿って所定間隔P/2で
複数の導電体部分22bが設けられている。なお、導電
体部分22bの配列は片面だけでもよい。22aは基板
部材である。
【0023】図19の実施例は図16と同様に各相コイ
ル部のコア18〜21をC字形とし、それら各コアの両
端部の間に平板状ロッド部45を挿入したものである。
図20は平板状ロッド部45の平面図、図21は図19
のIIXI−IIXI線断面図である。平板状ロッド部45の両
面にはリング状のパターンの導電体部分45bが設けら
れている。リング状導電体部分45bの幅は3P/4で
あり、これがP/4の間隔で繰返し設けられている。前
述と同様に導電体部分45bのパターン配列は片面だけ
でもよい。45aは基板部材である。
ル部のコア18〜21をC字形とし、それら各コアの両
端部の間に平板状ロッド部45を挿入したものである。
図20は平板状ロッド部45の平面図、図21は図19
のIIXI−IIXI線断面図である。平板状ロッド部45の両
面にはリング状のパターンの導電体部分45bが設けら
れている。リング状導電体部分45bの幅は3P/4で
あり、これがP/4の間隔で繰返し設けられている。前
述と同様に導電体部分45bのパターン配列は片面だけ
でもよい。45aは基板部材である。
【0024】図22の実施例では、ロッド部46は、中
心ロッド46aの周囲にら旋状に導電体部分46bを設
けて成るものである。このら旋状導電体部分46bは、
1ピッチ幅がPの1条ねじのパターンで配列されてい
る。図22ではロッド部46は側面図で示されている。
図23は図22のIIXIII−IIXIII線断面図であり、同時
に示すように、ロッド部46の周囲に90度の間隔で各
相A〜Dのコの字形コア47〜50が設けられており、
各コア47〜50には1次コイル1A〜1Dと2次コイ
ル2A〜2Dが巻回されている。
心ロッド46aの周囲にら旋状に導電体部分46bを設
けて成るものである。このら旋状導電体部分46bは、
1ピッチ幅がPの1条ねじのパターンで配列されてい
る。図22ではロッド部46は側面図で示されている。
図23は図22のIIXIII−IIXIII線断面図であり、同時
に示すように、ロッド部46の周囲に90度の間隔で各
相A〜Dのコの字形コア47〜50が設けられており、
各コア47〜50には1次コイル1A〜1Dと2次コイ
ル2A〜2Dが巻回されている。
【0025】図24の実施例では、ロッド部51は、中
心ロッド51aの周囲に1ピッチが2Pから成る2条ね
じのパターンでら旋状の導電体部分46bを設けて成る
ものである。図25は図24のV−V線断面図であり、ロ
ッド部51の周囲に45度の間隔で8個のコア52〜5
9が設けられている。180度の間隔で夫々対向してい
る2個のコアは夫々同相であり、2個のコアから成るコ
ア対が4対有り、各対が夫々A相〜D相に対応する。各
相A〜Dのコア52〜59には前述と同様に1次コイル
1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dが夫々巻回されてい
る。同相の2次コイル出力は夫々加算される。
心ロッド51aの周囲に1ピッチが2Pから成る2条ね
じのパターンでら旋状の導電体部分46bを設けて成る
ものである。図25は図24のV−V線断面図であり、ロ
ッド部51の周囲に45度の間隔で8個のコア52〜5
9が設けられている。180度の間隔で夫々対向してい
る2個のコアは夫々同相であり、2個のコアから成るコ
ア対が4対有り、各対が夫々A相〜D相に対応する。各
相A〜Dのコア52〜59には前述と同様に1次コイル
1A〜1Dと2次コイル2A〜2Dが夫々巻回されてい
る。同相の2次コイル出力は夫々加算される。
【0026】図22〜図25において、中心ロッド46
a,51aは図1の中心ロッド6aと同様の材質から成
るものである。各相A〜Dのコイル部コア47〜50又
は52〜59は図示の配置で相互に固定されており、こ
のコイル部に対してロッド部46,51が相対的に直線
変位する(矢印L又は/L方向に変位可能である)。従
って、これまで述べてきた実施例と同様に動作する。図
25に示したような8極型のコイル部(180度対称位
置に同相のコイルが有るもの)は、ロッド部51の中心
が各コア52〜59内の空間の中心から多少偏倚してギ
ャップ幅にばらつきが出ても、180度対称位置にある
同相出力の加算によって誤差が打消されるので、有利で
ある。尚、導電体部分46b,51bは各相のコア47
〜50,52〜59に対応する位置にだけ設けてもよ
い。
a,51aは図1の中心ロッド6aと同様の材質から成
るものである。各相A〜Dのコイル部コア47〜50又
は52〜59は図示の配置で相互に固定されており、こ
のコイル部に対してロッド部46,51が相対的に直線
変位する(矢印L又は/L方向に変位可能である)。従
って、これまで述べてきた実施例と同様に動作する。図
25に示したような8極型のコイル部(180度対称位
置に同相のコイルが有るもの)は、ロッド部51の中心
が各コア52〜59内の空間の中心から多少偏倚してギ
ャップ幅にばらつきが出ても、180度対称位置にある
同相出力の加算によって誤差が打消されるので、有利で
ある。尚、導電体部分46b,51bは各相のコア47
〜50,52〜59に対応する位置にだけ設けてもよ
い。
【0027】図1乃至図25の実施例では位相シフト方
式によってロッド部の相対的直線位置に応じた出力信号
を得ることができるようになっている。すなわち、各相
A〜Dではロッド部の直線変位量Pを1周期として周期
的な磁気抵抗変化が生じ、この磁気抵抗変化の位相は隣
合う相間では90度(P/4)づつずれている。従っ
て、直線位置に対応する位相角をφで表わしたとする
と、各相A〜Dの2次コイル2A〜2Dに誘起される電
圧のレベルはロッド部の相対的直線位置(つまりφ)応
じて概ねA相ではcosφ、B相ではsinφ、C相では−co
sφ、D相では−sinφ(但し2πはPに相当する)なる
略式で表わすことができる。A相とC相の1次コイル1
A,1Cは正弦波信号sinωtによって励磁し、B相と
D相の1次コイル1B,1Dは余弦波信号cosωtによ
って励磁する。そして、A,C相対ではその結果生じた
2次コイル2A,2Cの出力を差動的に加算し、B,D
相対でもその結果生じた2次コイル2B,2Dの出力を
差動的に加算し、各対の差動出力信号を加算合成して最
終的な出力信号Yを得る。そうすると、出力信号Yは次
のような略式で実質的に表現することができる。 Y=sinωtcosφ−(−sinωtcosφ)+cosωtsinφ−(−cosωtsinφ) =2sinωtcosφ+2cosωtsinφ =2sin(ωt+φ)
式によってロッド部の相対的直線位置に応じた出力信号
を得ることができるようになっている。すなわち、各相
A〜Dではロッド部の直線変位量Pを1周期として周期
的な磁気抵抗変化が生じ、この磁気抵抗変化の位相は隣
合う相間では90度(P/4)づつずれている。従っ
て、直線位置に対応する位相角をφで表わしたとする
と、各相A〜Dの2次コイル2A〜2Dに誘起される電
圧のレベルはロッド部の相対的直線位置(つまりφ)応
じて概ねA相ではcosφ、B相ではsinφ、C相では−co
sφ、D相では−sinφ(但し2πはPに相当する)なる
略式で表わすことができる。A相とC相の1次コイル1
A,1Cは正弦波信号sinωtによって励磁し、B相と
D相の1次コイル1B,1Dは余弦波信号cosωtによ
って励磁する。そして、A,C相対ではその結果生じた
2次コイル2A,2Cの出力を差動的に加算し、B,D
相対でもその結果生じた2次コイル2B,2Dの出力を
差動的に加算し、各対の差動出力信号を加算合成して最
終的な出力信号Yを得る。そうすると、出力信号Yは次
のような略式で実質的に表現することができる。 Y=sinωtcosφ−(−sinωtcosφ)+cosωtsinφ−(−cosωtsinφ) =2sinωtcosφ+2cosωtsinφ =2sin(ωt+φ)
【0028】上記式で便宜的に「2」と示された係数を
種々の条件に応じて定まる定数Kで置換えると、 Y=Ksin(ωt+φ) と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相φはロ
ッド部の相対的直線位置に対応しているので、1次交流
信号sinωt(またはcosωt)に対する出力信号Yの位
相ずれφを測定することにより直線位置を検出すること
ができる。
種々の条件に応じて定まる定数Kで置換えると、 Y=Ksin(ωt+φ) と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相φはロ
ッド部の相対的直線位置に対応しているので、1次交流
信号sinωt(またはcosωt)に対する出力信号Yの位
相ずれφを測定することにより直線位置を検出すること
ができる。
【0029】2次コイルの出力合成信号Yと基準信号s
inωt(又はcosωt)との位相ずれφを求めるた
めの手段は適宜に構成することができる。図26はこの
位相ずれφをデジタル量で求めるようにした回路例を示
す図である。特に、図示しないが、積分回路を用いて基
準交流信号sinωtと出力信号Y=Ksin(ωt+
θ)との0位相の時間差分を求めることにより、位相ず
れφをアナログ量で求めることもできる。
inωt(又はcosωt)との位相ずれφを求めるた
めの手段は適宜に構成することができる。図26はこの
位相ずれφをデジタル量で求めるようにした回路例を示
す図である。特に、図示しないが、積分回路を用いて基
準交流信号sinωtと出力信号Y=Ksin(ωt+
θ)との0位相の時間差分を求めることにより、位相ず
れφをアナログ量で求めることもできる。
【0030】図26において、発振部32は基準の正弦
信号sinωtと余弦信号cosωtを発生する回路、位相差
検出回路37は上記位相ずれφを測定するための回路で
ある。クロック発振器33から発信されたクロックパル
スCPがカウンタ30でカウントされる。カウンタ30
は例えばモジュロM(Mは任意の整数)であり、そのカ
ウント値がレジスタ31に与えられる。カウンタ30の
4/M分周出力からは、クロックパルスCPを4/M分
周したパルスPcが取り出され、1/2分周用のフリッ
プフロップ34のC入力に与えられる。このフリップフ
ロップ34のQ出力から出たパルスPbがフリップフロ
ップ35に加わり、/Q出力から出たパルスPaがフリ
ップフロップ36に加わり、これら35及び36の出力
がローパスフィルタ38,39及び増幅器40,41を
経由して、余弦信号cosωtと正弦信号sinωtが得ら
れ、各相A〜Dの1次コイル1A〜1Dに印加される。
カウンタ30におけるMカウントがこれら基準信号cos
ωt,sinωtの2πラジアン分の位相角に相当する。
すなわち、カウンタ30の1カウント値は2π/Mラジ
アンの位相角を示している。
信号sinωtと余弦信号cosωtを発生する回路、位相差
検出回路37は上記位相ずれφを測定するための回路で
ある。クロック発振器33から発信されたクロックパル
スCPがカウンタ30でカウントされる。カウンタ30
は例えばモジュロM(Mは任意の整数)であり、そのカ
ウント値がレジスタ31に与えられる。カウンタ30の
4/M分周出力からは、クロックパルスCPを4/M分
周したパルスPcが取り出され、1/2分周用のフリッ
プフロップ34のC入力に与えられる。このフリップフ
ロップ34のQ出力から出たパルスPbがフリップフロ
ップ35に加わり、/Q出力から出たパルスPaがフリ
ップフロップ36に加わり、これら35及び36の出力
がローパスフィルタ38,39及び増幅器40,41を
経由して、余弦信号cosωtと正弦信号sinωtが得ら
れ、各相A〜Dの1次コイル1A〜1Dに印加される。
カウンタ30におけるMカウントがこれら基準信号cos
ωt,sinωtの2πラジアン分の位相角に相当する。
すなわち、カウンタ30の1カウント値は2π/Mラジ
アンの位相角を示している。
【0031】2次コイル2A〜2Dの合成出力信号Yは
増幅器42を介してコンパレータ43に加わり、該信号
Yの正・負極性に応じた方形波信号が該コンパレータ4
3から出力される。このコンパレータ43の出力信号の
立上りに応答して立上り検出回路44からパルスTsが
出力され、このパルスTsに応じてカウンタ30のカウ
ント値をレジスタ31にロードする。その結果、位相ず
れφに応じたディジタル値Dφがレジスタ31に取り込
まれる。こうして、所定範囲P内の直線位置をアブソリ
ュートで示すデータDφを得ることができる。信号処置
方式は上述のような位相シフト方式に限らず、通常の差
動トランスのように、2次コイルの差動出力を整流して
直線位置に応じたレベルのアナログ電圧を得るようにし
てもよい。その場合、コイル部はA,C相又はB,D相
の一方だけであってもよい。
増幅器42を介してコンパレータ43に加わり、該信号
Yの正・負極性に応じた方形波信号が該コンパレータ4
3から出力される。このコンパレータ43の出力信号の
立上りに応答して立上り検出回路44からパルスTsが
出力され、このパルスTsに応じてカウンタ30のカウ
ント値をレジスタ31にロードする。その結果、位相ず
れφに応じたディジタル値Dφがレジスタ31に取り込
まれる。こうして、所定範囲P内の直線位置をアブソリ
ュートで示すデータDφを得ることができる。信号処置
方式は上述のような位相シフト方式に限らず、通常の差
動トランスのように、2次コイルの差動出力を整流して
直線位置に応じたレベルのアナログ電圧を得るようにし
てもよい。その場合、コイル部はA,C相又はB,D相
の一方だけであってもよい。
【0032】図1,図3,図11,図14,図15,図
16,図19,図22,図24に示すようなロッド部
6,15,16,17,22,45,46,51(つま
り導電体部分を中心ロッド又は基板部材の表面に所定の
パターンで付着させるような型式のロッド部)は、製造
工程が簡単であり、量産によって安価に提供することが
できる。図27は、そのようなロッド部の製造プロセス
の一実施例を示した流れ図であり、まず長尺の基材(中
心ロッド6aあるいは基板部材15a〜51aに相当す
るもの)の表面全面(平板状のものは片面のみ又は両
面)に所定の導電性物質を所定の表面加工処理技術(例
えば、めっき、溶射、焼付、塗装その他)によって付着
させる。次に、エッチングその他の技術により不要な部
分の導電性物質を取除き、所定の導電体部分6b,15
b〜51bのパターンを形成する。次に、必要に応じて
図3の充填物3に相当する物質で表面コーティングを行
なう。最後に、出来上った長尺のロッド部を必要な長さ
に切断する。
16,図19,図22,図24に示すようなロッド部
6,15,16,17,22,45,46,51(つま
り導電体部分を中心ロッド又は基板部材の表面に所定の
パターンで付着させるような型式のロッド部)は、製造
工程が簡単であり、量産によって安価に提供することが
できる。図27は、そのようなロッド部の製造プロセス
の一実施例を示した流れ図であり、まず長尺の基材(中
心ロッド6aあるいは基板部材15a〜51aに相当す
るもの)の表面全面(平板状のものは片面のみ又は両
面)に所定の導電性物質を所定の表面加工処理技術(例
えば、めっき、溶射、焼付、塗装その他)によって付着
させる。次に、エッチングその他の技術により不要な部
分の導電性物質を取除き、所定の導電体部分6b,15
b〜51bのパターンを形成する。次に、必要に応じて
図3の充填物3に相当する物質で表面コーティングを行
なう。最後に、出来上った長尺のロッド部を必要な長さ
に切断する。
【0033】図28はロッド部の製造プロセスの別の例
を示す流れ図で、この例では、長尺の基材の表面に初め
から所定のパターンで所定の表面加工処理技術(例えば
溶射、焼付等)によって導電性物質を付着させ、以後は
図27と同様に処理する。
を示す流れ図で、この例では、長尺の基材の表面に初め
から所定のパターンで所定の表面加工処理技術(例えば
溶射、焼付等)によって導電性物質を付着させ、以後は
図27と同様に処理する。
【0034】この発明は特願昭57−188865号
(特開昭59−79114号)に示したようなアブソリ
ュート直線位置検出装置においても適用することができ
る。そのようなアブソリュート直線位置検出装置は、P
の長さの異なる直線位置検出装置を複数併設し、夫々の
直線位置検出データの値のずれを利用して、演算によっ
て、Pの範囲を越えるアブソリュート直線位置を検出す
るようにしたものである。例えば、前記Pの長さの異な
る(一方がP1,他方がP2)2つの直線位置検出装置を
併設する場合、図29に示すように、共通の基板部材6
2で夫々平板状ロッド部60,61を構成することがで
きる。図29は図11〜図13に示したような直線位置
検出装置を2個併設した例を平面図によって示すもので
あり、60b,61bは夫々のロッド部60,61の導
電体部分、A〜Dは各相A〜Dに対応するコア及び1次
コイル、2次コイルから成るコイル部である。このよう
に共通の基材上に複数の検出装置のための導電体部分の
パターンを形成することは、図27、図28のような製
造プロセスによって極めて容易に行うことができる。従
って、本発明はこのようなアブソリュータ直線位置検出
装置においても製造の容易さ、低コスト化等種々の利点
をもたらす。尚、1次コイルと2次コイルは必ずしも別
々に設ける必要はなく、実開昭58−2621号あるい
は実開昭58−39507号に示されたもののように共
通であってもよい。
(特開昭59−79114号)に示したようなアブソリ
ュート直線位置検出装置においても適用することができ
る。そのようなアブソリュート直線位置検出装置は、P
の長さの異なる直線位置検出装置を複数併設し、夫々の
直線位置検出データの値のずれを利用して、演算によっ
て、Pの範囲を越えるアブソリュート直線位置を検出す
るようにしたものである。例えば、前記Pの長さの異な
る(一方がP1,他方がP2)2つの直線位置検出装置を
併設する場合、図29に示すように、共通の基板部材6
2で夫々平板状ロッド部60,61を構成することがで
きる。図29は図11〜図13に示したような直線位置
検出装置を2個併設した例を平面図によって示すもので
あり、60b,61bは夫々のロッド部60,61の導
電体部分、A〜Dは各相A〜Dに対応するコア及び1次
コイル、2次コイルから成るコイル部である。このよう
に共通の基材上に複数の検出装置のための導電体部分の
パターンを形成することは、図27、図28のような製
造プロセスによって極めて容易に行うことができる。従
って、本発明はこのようなアブソリュータ直線位置検出
装置においても製造の容易さ、低コスト化等種々の利点
をもたらす。尚、1次コイルと2次コイルは必ずしも別
々に設ける必要はなく、実開昭58−2621号あるい
は実開昭58−39507号に示されたもののように共
通であってもよい。
【0035】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、適宜の
表面加工処理技術を用いて導電体部分を所定のパターン
でロッド部基材上に付着させるようにしたので、ロッド
部製造のための工程が簡略化され、製造コストを下げる
ことが期待できる。
表面加工処理技術を用いて導電体部分を所定のパターン
でロッド部基材上に付着させるようにしたので、ロッド
部製造のための工程が簡略化され、製造コストを下げる
ことが期待できる。
【図1】この発明の製造方法によって製造する直線位置
検出装置の一実施例を示す縦断面図。
検出装置の一実施例を示す縦断面図。
【図2】図1のII−II線矢視断面図。
【図3】図1のロッド部の変更例を示す縦断面図。
【図4】図1におけるロッド部の別の実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図5】図1におけるロッド部の更に別の実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図6】図1におけるロッド部の他の実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図7】図1の変更例を示す縦断面図。
【図8】この発明の製造方法によって製造する直線位置
検出装置の別の実施例を示す縦断面図。
検出装置の別の実施例を示す縦断面図。
【図9】この発明の製造方法によって製造する直線位置
検出装置の更に他の実施例を示す縦断面図。
検出装置の更に他の実施例を示す縦断面図。
【図10】図9のX−X線矢視断面図。
【図11】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の更に別の実施例を示す縦断面図。
置検出装置の更に別の実施例を示す縦断面図。
【図12】図11の平板状ロッド部の平面図。
【図13】図11のXIII−XIII線矢視断面図。
【図14】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の他の実施例を示す平面図。
置検出装置の他の実施例を示す平面図。
【図15】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の更に他の実施例を示す平面図。
置検出装置の更に他の実施例を示す平面図。
【図16】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の別の実施例を示す縦断面図。
置検出装置の別の実施例を示す縦断面図。
【図17】図16における平板状ロッド部の平面図。
【図18】図16のVIII−VIII線矢視断面図。
【図19】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の他の実施例を示す縦断面図。
置検出装置の他の実施例を示す縦断面図。
【図20】図19における平板状ロッド部の平面図。
【図21】図19のIIXI−IIXI線矢視断面図。
【図22】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の更に他の実施例を示す一部断面側面図。
置検出装置の更に他の実施例を示す一部断面側面図。
【図23】図22のIIXIII−IIXIII線矢視断面図。
【図24】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置の別の実施例を示す一部断面側面図。
置検出装置の別の実施例を示す一部断面側面図。
【図25】図24のV−V線矢視断面図。
【図26】この発明の製造方法によって製造する直線位
置検出装置において検出直線位置に応じた電気的位相シ
フト量の測定を行うための回路の一例を示す電気的ブロ
ック図。
置検出装置において検出直線位置に応じた電気的位相シ
フト量の測定を行うための回路の一例を示す電気的ブロ
ック図。
【図27】この発明の製造方法に従う直線位置検出装置
のロッド部の製造プロセスの一実施例を示す流れ図。
のロッド部の製造プロセスの一実施例を示す流れ図。
【図28】同ロッド部の製造プロセスの別の実施例を示
す流れ図。
す流れ図。
【図29】この発明の製造方法に従う直線位置検出装置
の別の実施例を示す平面図であって、アブソリュート直
線位置検出のために2つの直線位置検出装置を併設した
例を示すもの。
の別の実施例を示す平面図であって、アブソリュート直
線位置検出のために2つの直線位置検出装置を併設した
例を示すもの。
1A〜1D…1次コイル、2A〜2D…2次コイル、
4,5…磁性体のコイルケース、6,7,8,9…丸棒
状のロッド部、15,16,17,22,45,60,
61…平板状のロッド部、46,51…ら旋状のロッド
部、6b,7b,8b,9b,15b,16b,17
b,22b,45b,60b,61b,46b,51b
…導電体部分、11〜14,18〜21,47〜50,
52〜59…各相コイル部のコア、6a,46a,51
a,…中心ロッド、15a,16a,17a,22a,
45a,62…複数ロッド部に共通の基板部材。
4,5…磁性体のコイルケース、6,7,8,9…丸棒
状のロッド部、15,16,17,22,45,60,
61…平板状のロッド部、46,51…ら旋状のロッド
部、6b,7b,8b,9b,15b,16b,17
b,22b,45b,60b,61b,46b,51b
…導電体部分、11〜14,18〜21,47〜50,
52〜59…各相コイル部のコア、6a,46a,51
a,…中心ロッド、15a,16a,17a,22a,
45a,62…複数ロッド部に共通の基板部材。
Claims (2)
- 【請求項1】 互いに位相のずれた1次交流信号によっ
て夫々励磁される少なくとも2つの1次コイル及びこの
1次コイルに対応する2次コイルを有するコイル部と、
このコイル部に対して相対的に直線変位可能に配された
ロッド部とを具備し、このロッド部が、前記コイル部に
よる磁束に対して渦電流路を形成し得るよう設けられた
導電体部分を前記相対的直線変位方向に沿って所定間隔
で複数個繰返し設けてなるものであり、この導電体部分
は弱磁性又は非磁性材からなると共に該ロッド部の他の
部分の材質よりも相対的に良導電体から成るものであ
り、かつ、前記1次コイルと前記ロッド部の導電体部分
との対応が各1次コイル間でずれるように前記1次コイ
ル及び2次コイルを配置することにより前記1次交流信
号を前記ロッド部の相対的直線位置に応じて位相シフト
した信号が前記2次コイルの側で得られるようにし、こ
の位相シフト量が、前記ロッド部における前記導電体部
分の配列の1繰返しサイクルに対応する直線変位量につ
き360度の電気角に対応するように前記コイル部の配
置を決定したことを特徴とする直線位置検出装置におけ
る前記ロッド部の製造方法であって、 前記ロッド部の基材上全面に所定の導電性物質を付着さ
せること、 その後、前記基材上に付着した導電性物質を所定のパタ
ーンで残して不要部分を取除き、残された導電性物質が
前記導電体部分となるようにすること、及び、 その後、前記導電性物質よりも相対的に低導電性乃至不
導電性であってかつ非磁性又は弱磁性の物質によって前
記ロッド部の表面を被覆すること から成る ことを特徴と
する直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法。 - 【請求項2】 前記付着させることはめっきによって行
い、前記取除くことはエッチングによって行うようにし
た請求項1に記載の直線位置検出装置におけるロッド部
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34203691A JPH0786422B2 (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | 直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34203691A JPH0786422B2 (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | 直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2614184A Division JPS60170702A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-16 | 直線位置検出装置及び該装置におけるロツド部の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0526603A JPH0526603A (ja) | 1993-02-02 |
JPH0786422B2 true JPH0786422B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=18350672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34203691A Expired - Lifetime JPH0786422B2 (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | 直線位置検出装置におけるロッド部の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0786422B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7023363B1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-04-04 | Saiful Bahari Saidan | Position encoding using impedance comparison |
JP2007292484A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Murata Mach Ltd | ガイド付きリニアセンサ |
JP4842314B2 (ja) * | 2008-11-07 | 2011-12-21 | 株式会社アミテック | シリンダ位置検出装置 |
-
1991
- 1991-11-30 JP JP34203691A patent/JPH0786422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0526603A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |