JPS58176514A - 回転位置検出器 - Google Patents
回転位置検出器Info
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- JPS58176514A JPS58176514A JP57059553A JP5955382A JPS58176514A JP S58176514 A JPS58176514 A JP S58176514A JP 57059553 A JP57059553 A JP 57059553A JP 5955382 A JP5955382 A JP 5955382A JP S58176514 A JPS58176514 A JP S58176514A
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- Japan
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- rotating
- position detector
- rotating shaft
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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- G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
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- G01D5/2216—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
-
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- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
Ｕ技術分野の説明１
本発明は回転位置検出器に関するもので特Ｃ二回転部分
にコイルを有さない板状の電極の対向面積の変化を電気
的出力として取り出すよう１ニした回転位置検出器に関
する。
にコイルを有さない板状の電極の対向面積の変化を電気
的出力として取り出すよう１ニした回転位置検出器に関
する。
［従来技術の説明１
第１図は従来の回転位置検出器として用いられているレ
ゾルバ電機の巻線構成を示す図で、固定子巻線８．−８
ｓは単相、回転子巻線は互いに電気的に９０度ずれたル
ｌ −ＦＬ、と−−Ｒ，の２巻線を有している。固定子
巻線Ｓ、−Ｓ、には励磁電圧Ｂｅｔａが印加され、これ
により回転子巻線に’ｓ ”ｍ、Ｒｖ ”ａには、出
力電圧Ｅ□１８１ｍが発生する。この時の励磁電圧ｇ、
ｌｆｉと出力電圧”ｌＩａ＋Ｅｌｓ＆および回転子の回
転角θの関係を示したのが第２図で、この関係を式で示
すと次式（１１、（２）となる。
ゾルバ電機の巻線構成を示す図で、固定子巻線８．−８
ｓは単相、回転子巻線は互いに電気的に９０度ずれたル
ｌ −ＦＬ、と−−Ｒ，の２巻線を有している。固定子
巻線Ｓ、−Ｓ、には励磁電圧Ｂｅｔａが印加され、これ
により回転子巻線に’ｓ ”ｍ、Ｒｖ ”ａには、出
力電圧Ｅ□１８１ｍが発生する。この時の励磁電圧ｇ、
ｌｆｉと出力電圧”ｌＩａ＋Ｅｌｓ＆および回転子の回
転角θの関係を示したのが第２図で、この関係を式で示
すと次式（１１、（２）となる。
Ｅ ｍｕ ＝ Ｋ、Ｉ Ｅｌｌｓｃｏｓθ ・・
・・・・（１）Ｅａｓａ ＝ Ｋ、 Ｅ、、３ｓｉｎθ
（Ｋ、は定数） −・−−−−＋２１従って回転子巻線
の出力電圧Ｅａｌｌ ＋ Ｅ１１％を検出することによ
って被検出体の回転角、即ち回転位置を検出することが
できる。
・・・・（１）Ｅａｓａ ＝ Ｋ、 Ｅ、、３ｓｉｎθ
（Ｋ、は定数） −・−−−−＋２１従って回転子巻線
の出力電圧Ｅａｌｌ ＋ Ｅ１１％を検出することによ
って被検出体の回転角、即ち回転位置を検出することが
できる。
＠３図同じぐ２従来の回転位置検出器として用いられて
いるシンクロ電機の巻線構成を示す図である。これは回
転子巻線Ｒ，−−に励磁電圧Ｅ１１１１を加λると回転
子の回転位置に応じて固定子巻線８８−Ｓ、−Ｓ、に夫
々三相の出力ｇａｔｅ ｌ ｇ、、 Ｉ Ｂａ１ｌが得
られる。
いるシンクロ電機の巻線構成を示す図である。これは回
転子巻線Ｒ，−−に励磁電圧Ｅ１１１１を加λると回転
子の回転位置に応じて固定子巻線８８−Ｓ、−Ｓ、に夫
々三相の出力ｇａｔｅ ｌ ｇ、、 Ｉ Ｂａ１ｌが得
られる。
従って三相出子Ｅｌ １１ ＋ ｇ用＋ ｇ、引１：よ
って回転位置を検出することができる。
って回転位置を検出することができる。
このように従来の回転位置検出器である。レゾルバ′Ｉ
Ｉ１．機、シンクロ電機はいずれも回転軸に巻かれた巻
線に誘起される電圧はより回転位置を検出する方式であ
る。
Ｉ１．機、シンクロ電機はいずれも回転軸に巻かれた巻
線に誘起される電圧はより回転位置を検出する方式であ
る。
従ってこのような構造を成す回転位置検出器は１棹のモ
ータであるので精密な加工技術を必９とし構造が複雑で
あ抄、このため精度が悪いという欠点があった。
ータであるので精密な加工技術を必９とし構造が複雑で
あ抄、このため精度が悪いという欠点があった。
し発明の目的］
本発明は以上の欠点を除去して構造が簡単で、組立加工
が容易であり、且つ検出精度の高い回転位置検出器を得
ることを目的とする。
が容易であり、且つ検出精度の高い回転位置検出器を得
ることを目的とする。
Ｕ発明の構成Ｊ
以下本発明の一実施例を図面を参照して駅明する。第４
図６二おいて、１は回転位置を検出される被検出体に機
械的に結合され、被検出体の回転に伴って回転する回転
軸であ抄、その局面に板状の回転電極２が一体的に結合
されている。この回転電極２は第５図Ｃ；示すようＣ−
回転軸１の周９に略々１８０’の対向する位置に設けら
れ扇形状をしている。３は略々コ字形をした固定フレー
ムである。
図６二おいて、１は回転位置を検出される被検出体に機
械的に結合され、被検出体の回転に伴って回転する回転
軸であ抄、その局面に板状の回転電極２が一体的に結合
されている。この回転電極２は第５図Ｃ；示すようＣ−
回転軸１の周９に略々１８０’の対向する位置に設けら
れ扇形状をしている。３は略々コ字形をした固定フレー
ムである。
この゛固定フレーム３−：は前記回転電極２をその両側
から適当なギャップｇ＋−ｇ＊をおいてはさみ込むよう
な板状の２枚の固定電極４ａ＊４ｂが形成されている。
から適当なギャップｇ＋−ｇ＊をおいてはさみ込むよう
な板状の２枚の固定電極４ａ＊４ｂが形成されている。
この固定電極４ａ１４ｂは第５図１−示すように前記回
転電極２と略々同じ寸法の扇形状を成してお抄、且つ片
側に１８０’の対向する位置に２枚ずつ４ａ−１１４８
−２および４ｂ−１，４ｂ−２の合計４枚設けられてい
る。前配回転軸ｌはその一端部を軸受５を介して固定フ
レーム３に回転自在に支持されている。６は固定フレー
ム３の一端に結合され圧破磁気回路を形成する支持体で
軸受７を介して回転軸ｌの他端部を回転自在に支持して
いる。８は固定フレーム３の窓８ａ内（−回転軸ｌを取
り囲むように固定された絶縁物製のスプールである。こ
のスプール８内には同じく回転軸１を取り囲むように励
磁コイル９と、その外側に検出コイルｌＯとが巻回され
ている。スプール８と回転軸ｌとの間には適当なギャッ
プが形成されているから回転軸１の回転には支障をきた
さない。
転電極２と略々同じ寸法の扇形状を成してお抄、且つ片
側に１８０’の対向する位置に２枚ずつ４ａ−１１４８
−２および４ｂ−１，４ｂ−２の合計４枚設けられてい
る。前配回転軸ｌはその一端部を軸受５を介して固定フ
レーム３に回転自在に支持されている。６は固定フレー
ム３の一端に結合され圧破磁気回路を形成する支持体で
軸受７を介して回転軸ｌの他端部を回転自在に支持して
いる。８は固定フレーム３の窓８ａ内（−回転軸ｌを取
り囲むように固定された絶縁物製のスプールである。こ
のスプール８内には同じく回転軸１を取り囲むように励
磁コイル９と、その外側に検出コイルｌＯとが巻回され
ている。スプール８と回転軸ｌとの間には適当なギャッ
プが形成されているから回転軸１の回転には支障をきた
さない。
前記励磁コイル９Ｃ；は図示しない電源より交流電圧が
印加される。これによって回転シャツ）１−軸受５−固
定フレーム３−固定電極４一回転電極２一回転シャフ）
１の閉ループで図中矢印で示すような磁気回路が形成さ
れる。この磁気回路に流れる磁束によって検出コイル１
０には電圧が誘起される。
印加される。これによって回転シャツ）１−軸受５−固
定フレーム３−固定電極４一回転電極２一回転シャフ）
１の閉ループで図中矢印で示すような磁気回路が形成さ
れる。この磁気回路に流れる磁束によって検出コイル１
０には電圧が誘起される。
［発明の作用］
次に本発明の作用について観明する。被検出体が同転変
位０の時、即ち回転角度０の時は第６図１：示すさうＣ
−回転電極２と固定電極４とは略々重なり合った状態（
＝あり、その時の両電極２．４の対向面積は最大である
。次Ｃ二被検出体が所定角度同転変位するとそれに応じ
て回転軸１４１所定角度回転変位する。回転軸１が例え
ば角度６回転したとすると回転電極２も回転軸１を中心
に角度θだけ回転し第５図に示すように固定電極４との
相対的位置が角度θだけずれることになる。この状態で
回転電極２と固定電極４との対向する面積、即ち重なり
合う面積Ｓは次式（３）のように回転角度θに略々比例
する。
位０の時、即ち回転角度０の時は第６図１：示すさうＣ
−回転電極２と固定電極４とは略々重なり合った状態（
＝あり、その時の両電極２．４の対向面積は最大である
。次Ｃ二被検出体が所定角度同転変位するとそれに応じ
て回転軸１４１所定角度回転変位する。回転軸１が例え
ば角度６回転したとすると回転電極２も回転軸１を中心
に角度θだけ回転し第５図に示すように固定電極４との
相対的位置が角度θだけずれることになる。この状態で
回転電極２と固定電極４との対向する面積、即ち重なり
合う面積Ｓは次式（３）のように回転角度θに略々比例
する。
８ ： Ｋ、１９ （Ｋ、は定数） ・・・・・・・
・・（３）前記励磁コイル９によって形成される磁気回
路は回転電極２と固定電極４との対向面積Ｓの変化によ
ってその磁気抵抗Ｒが変化する。それは次式（４）に示
すように対向面積８に反比例する。
・・（３）前記励磁コイル９によって形成される磁気回
路は回転電極２と固定電極４との対向面積Ｓの変化によ
ってその磁気抵抗Ｒが変化する。それは次式（４）に示
すように対向面積８に反比例する。
１
Ｒ＝ Ｋ、 （Ｋ、は定数） ・・・・・・・・
・（４）■ 一方検出コイル１０に誘起される電圧Ｖは励磁コイル９
が一定の交流電流で励磁されている限り次式（５）に示
すように１回転角度θに比例することになる。
・（４）■ 一方検出コイル１０に誘起される電圧Ｖは励磁コイル９
が一定の交流電流で励磁されている限り次式（５）に示
すように１回転角度θに比例することになる。
ｖ−に−百
一ゝ・も
に、・−
−ｆ ×θ （Ｋ、は定数） ・・・・・・（５）従っ
て検出コイル１０に誘起される電圧Ｖの蕪をもとめると
とＣ二よって回転軸１の回転角度θ、即ち被検出体の回
転変位（位置）を検出することができる。
て検出コイル１０に誘起される電圧Ｖの蕪をもとめると
とＣ二よって回転軸１の回転角度θ、即ち被検出体の回
転変位（位置）を検出することができる。
また回転軸ｌが第４図に矢印Ｘ、で示す軸方向に△Ｘ変
位した場合、回転電極２の一方側ではｇｓ−△Ｘとなる
が他方側ではｇ！＋ΔＸとなす互い６ニギヤツプ便化を
キャンセルして総合的なギャップ長の変化は生じない。
位した場合、回転電極２の一方側ではｇｓ−△Ｘとなる
が他方側ではｇ！＋ΔＸとなす互い６ニギヤツプ便化を
キャンセルして総合的なギャップ長の変化は生じない。
し他の実施例］
十−己実施例においては、回転電極２および固定電極４
の形状を略々扇形状１：形成したが第７図Ｃ＝示すよう
な形状の回転電極２としてもよい。このような形状（：
すること１；より検出コイル１０１’ニーＩＩ！起され
る電圧波形が変９、検出形態を変えることができる。
の形状を略々扇形状１：形成したが第７図Ｃ＝示すよう
な形状の回転電極２としてもよい。このような形状（：
すること１；より検出コイル１０１’ニーＩＩ！起され
る電圧波形が変９、検出形態を変えることができる。
また第８図に示すように電極の枚数を増加させることに
よ知多相出力として出力の増大を計ることも可卵である
。、 Ｕ発明の効果Ｊ 以上説明したようＣ二本発明によれば、被回転体の回転
変位に応じた回転変位を行う回転軸と、トの回転軸の回
転１：伴って変位する回転電極と、この回転電極の変位
により回転電極との対向面積を変化させる固定電極とか
ら成り、前記回転電極と固定電極との対向面積の変化を
電気的出力の変化として取抄出し被検出体の回転変位を
検出するようにしたので、従来のように回転部分にコイ
ル郷の複雑な構造がなくなり機械的強度も強く、また磁
気回路の磁気抵抗としてのギャップ長が常に一定してい
るので、従って構造が簡単で、組立加工が？≠易であり
、且つ検出精度の高い回転位置検出器を得ることができ
る。
よ知多相出力として出力の増大を計ることも可卵である
。、 Ｕ発明の効果Ｊ 以上説明したようＣ二本発明によれば、被回転体の回転
変位に応じた回転変位を行う回転軸と、トの回転軸の回
転１：伴って変位する回転電極と、この回転電極の変位
により回転電極との対向面積を変化させる固定電極とか
ら成り、前記回転電極と固定電極との対向面積の変化を
電気的出力の変化として取抄出し被検出体の回転変位を
検出するようにしたので、従来のように回転部分にコイ
ル郷の複雑な構造がなくなり機械的強度も強く、また磁
気回路の磁気抵抗としてのギャップ長が常に一定してい
るので、従って構造が簡単で、組立加工が？≠易であり
、且つ検出精度の高い回転位置検出器を得ることができ
る。
第１図は従来のレゾルバ電機の巻線構成を示ｒ巻線図、
第２図は同特性図、第３図は従来のシンクロ電機の巻線
構成を示す巻線図、第４図は本発明の一実施例による回
転位置検出器を示す断面図、第５図および第６図は同要
部＠面図、第７図および第８図は本発明の他の実施例を
示す要部側面図である。 ｌ・・・回転軸 ２・・・回転電極３・・・固
定フレーム ４・・・固定電極５．７・・・軸受
８・・・スプール９・・・励磁コイル １０
・・・検出コイルｇ＋２ｇ鵞・・・ギャップ （７３１７） 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第３！ｉ！ ４ｏＬ２ 第７図 第８図
第２図は同特性図、第３図は従来のシンクロ電機の巻線
構成を示す巻線図、第４図は本発明の一実施例による回
転位置検出器を示す断面図、第５図および第６図は同要
部＠面図、第７図および第８図は本発明の他の実施例を
示す要部側面図である。 ｌ・・・回転軸 ２・・・回転電極３・・・固
定フレーム ４・・・固定電極５．７・・・軸受
８・・・スプール９・・・励磁コイル １０
・・・検出コイルｇ＋２ｇ鵞・・・ギャップ （７３１７） 代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第３！ｉ！ ４ｏＬ２ 第７図 第８図
Claims (5)
- （１）被回転体の回転変位電二応じた同転変位を行う回
転軸と、この回転軸の回転に伴って変位する回転電極と
、この回転電極の変位により回転ｉ［極との対向面積を
変化させる固定電極とから成抄、前記回転電極と固定電
極との対向面積の変化を電気的出力の変化とり、て取り
出し被検出体の回転変位を検出する回転位置検出器。 - （２）回転電極と固定電極との対向面積の変化を磁気回
路における磁気抵抗の変化として取抄出すことを特徴と
する特許請求の範囲＃Ｉ１項紀載の回転位置検出器。 - （３）回転電極と固定電極との対向面積の変化を電極間
の靜電容徽変化として取り出すことをＩｌ！ｉ像とする
％許請求の範囲第１項記載の回転位置検出器。 - （４）固穿晰極を回転電極をはさんで両側に設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の同
転位置検出器。 - （５）回転電極を固定電極をはさんで両側に設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の回
転位置検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059553A JPS58176514A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 回転位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57059553A JPS58176514A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 回転位置検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176514A true JPS58176514A (ja) | 1983-10-17 |
Family
ID=13116549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57059553A Pending JPS58176514A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 回転位置検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176514A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158496A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Tamagawa Seiki Kk | ステツプモ−タエンコ−ダの調整方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493656A (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-12 | ||
| JPS50104950A (ja) * | 1974-01-25 | 1975-08-19 |
-
1982
- 1982-04-12 JP JP57059553A patent/JPS58176514A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493656A (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-12 | ||
| JPS50104950A (ja) * | 1974-01-25 | 1975-08-19 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158496A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Tamagawa Seiki Kk | ステツプモ−タエンコ−ダの調整方法 |
| JPS6327960B2 (ja) * | 1984-08-29 | 1988-06-06 | Tamagawa Seiki Co Ltd |
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