JP2005210146A - Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor - Google Patents
Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005210146A JP2005210146A JP2004001567A JP2004001567A JP2005210146A JP 2005210146 A JP2005210146 A JP 2005210146A JP 2004001567 A JP2004001567 A JP 2004001567A JP 2004001567 A JP2004001567 A JP 2004001567A JP 2005210146 A JP2005210146 A JP 2005210146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- difference
- coils
- voltage
- detection
- 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
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
本発明は,コイル,コンデンサ等の比較検出回路に拘わり,特にコイルの微小インダクタンス差,或いはコンデンサの微小静電容量差を十分な分解能で識別検出する回路,更にコイルの微小インダクタンス差の検出回路を有する位置検出装置に拘わる。 The present invention relates to a comparison detection circuit such as a coil and a capacitor, and in particular, a circuit for identifying and detecting a minute inductance difference of a coil or a minute capacitance difference of a capacitor with sufficient resolution, and a detection circuit for a minute inductance difference of a coil. It relates to the position detection device which has.
コイル,コンデンサ等の精密な測定はインピーダンスブリッジを用いて基準となる抵抗,コイル,コンデンサ等とそれぞれ比較測定する(例えば特開平5−296866)。しかし,それらの測定手段に於いて,基準素子と被検査素子の値の差と出力電圧は線形に比例するので両者の差が微小である時には出力もまた微小で識別が困難になる場合もあった。またそれらはアナログ信号でのレベル差検定であり,ディジタル化するには高精度のAD変換器を要して低コスト化は困難であった。 Precise measurement of a coil, a capacitor, etc. is performed by comparison with a resistance, coil, capacitor, etc. as a reference using an impedance bridge (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-296866). However, in these measuring means, the difference between the value of the reference element and the element to be inspected and the output voltage are linearly proportional, so when the difference between the two is small, the output is also small and it may be difficult to identify. It was. Further, these are level difference tests using analog signals, and high-precision AD converters are required for digitization, and cost reduction is difficult.
実際の応用面ではこれらコイル,コンデンサ等の各定数の微小な変化検知を要請されることは多々存在する。例えば,渦電流式の近接センサでは可能な限り遠距離から対象の接近を検知しようとすると,インダクタンスの微小な変化検知が重要である。また,制御系において,制御対象の変化をそれぞれ二つのコイル或いは二つのコンデンサ等で検知平衡させている例では平衡位置からの微小な変化を十分な分解能で知ることが重要となる。さらに金属体の傷欠陥の探知,或いは食品及び衣料品等での金属異物検知等は何れもコイルの微小インダクタンス変化を探知しており,それらの装置に於いて,二つの検出コイルを相互に参照コイルとして差動的に用いれば二つのコイルの微小インダクタンス差を高分解能で検知することが重要となる。 In actual application, there are many demands for detecting minute changes in the constants of these coils and capacitors. For example, in an eddy current type proximity sensor, detection of minute changes in inductance is important in order to detect the approach of an object from as far as possible. Further, in an example in which the control system detects and balances changes to be controlled by two coils or two capacitors, it is important to know a minute change from the equilibrium position with sufficient resolution. Furthermore, detection of flaws in metal objects or detection of metallic foreign objects in foods and clothing, etc. all detect changes in the small inductance of the coil, and in these devices, the two detection coils are referred to each other. When differentially used as a coil, it is important to detect a small inductance difference between the two coils with high resolution.
そこで本発明の目的は,二つのコイルの微小インダクタンス差,或いは二つのコンデンサの微小容量差を低コストで検出出来る二つの回路素子の微小差検出回路を提案し,それにより位置検出装置,導体の欠陥或いは有無の識別検査装置等の実現を可能にすることである。 Accordingly, an object of the present invention is to propose a minute difference detection circuit of two circuit elements that can detect a minute inductance difference between two coils or a minute capacitance difference between two capacitors at a low cost. It is possible to realize a defect or presence / absence identification inspection apparatus.
本発明による二つの回路素子の微小差検出回路の基本概念は,比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサを含みステップ状通電に対応して比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサ間の定数差に対応する検出電位差を出力するRLC回路と,検出電位差と比例関係にある信号を入力として高レベル及び低レベルの閾値を持ってヒステリシス特性を示す電圧比較器と,第一及び第二の異なる駆動電圧を有してRLC回路を駆動する通電制御部と,識別制御部とより構成され,ヒステリシス特性を有する電圧比較器はこの検出電位差と比例関係にある信号が高レベル及び低レベルの閾値に達すると出力レベルを切り替え,通電制御部は電圧比較器入力が高レベル閾値に到達後は電圧比較器入力が減少し,低レベル閾値に到達後は電圧比較器入力が増加するようRLC回路に加える駆動電圧を切り替え,さらに所定の時間内に前記駆動電圧が変化しない場合には強制的に駆動電圧を切り替え,前記所定時間を最大の半周期として発振周期を前記比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサ間の定数差に反比例させる自励発振回路を構成し,識別制御部はパルス列の周期から比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサ間の定数差を識別する事を特徴とする。 The basic concept of the small difference detection circuit of two circuit elements according to the present invention is that a constant difference between two coils or two capacitors to be compared corresponding to stepped energization including two coils or two capacitors to be compared. An RLC circuit that outputs a detection potential difference corresponding to the voltage, a voltage comparator that exhibits a hysteresis characteristic with high and low level thresholds by inputting a signal proportional to the detection potential difference, and first and second different drives The voltage comparator, which is composed of an energization control unit that drives the RLC circuit with voltage and an identification control unit, has a hysteresis characteristic, and the signal proportional to the detected potential difference reaches the high level and low level thresholds. Then, the output level is switched, and the energization control unit reduces the voltage comparator input after the voltage comparator input reaches the high level threshold, and the voltage after the voltage comparator input reaches the low level threshold. The driving voltage applied to the RLC circuit is switched so that the comparator input increases, and if the driving voltage does not change within a predetermined time, the driving voltage is forcibly switched, and the oscillation time is set with the predetermined time as the maximum half cycle. The self-excited oscillation circuit is configured to be inversely proportional to the constant difference between the two comparison target coils or the two capacitors, and the identification control unit calculates the constant difference between the two comparison target coils or the two capacitors from the period of the pulse train. It is characterized by identifying.
請求項2に規定する本発明は請求項1の検出電位差を積分し,二つの回路素子の定数差に比例する電圧を得てヒステリシス特性を有する電圧比較器に入力する構成で回路定数設定が容易でノイズに強い特徴がある。
The present invention as defined in
請求項3に規定する本発明は請求項2の積分回路と電圧比較器の間に更に積分回路を有する構成として,二つのコイル或いは二つのコンデンサの差に対応する周期を有するパルス列を発生させ,微小間隔パルス計数する事で周期を知り二つのコイル或いは二つのコンデンサの定数差のディジタルデータを得る。
The present invention as defined in
第一積分回路出力と基準電位との差を第二積分回路への入力とするが,その基準電位は第一積分回路の平均電圧出力,或いは通電駆動電圧の切り替え直前の第一積分回路出力を基準電位とし,通電駆動電圧の切り替え毎に第一積分回路出力は所定の電位に強制リセットするとし,その電位を基準電位とする。 The difference between the output of the first integration circuit and the reference potential is used as an input to the second integration circuit. The reference potential is the average voltage output of the first integration circuit or the output of the first integration circuit immediately before switching the energization drive voltage. The reference potential is set, and the output of the first integration circuit is forcibly reset to a predetermined potential each time the energization drive voltage is switched, and the potential is set as the reference potential.
請求項1,2,3に規定する本発明は,二つのコイル或いは二つのコンデンサの定数差が小であるほどパルス周期が長くなるので識別分解能を向上できる特徴がある。
The present invention as defined in
請求項4は請求項1,2,3に規定する本発明に於いて,パルス周期を識別する手段を規定し,パルス列を直接或いはカウントダウンした後に微小間隔パルス計数で比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサ間の定数差を識別する事を特徴とする。 A fourth aspect of the present invention provides a means for identifying a pulse period in the present invention as defined in the first, second, and third aspects, wherein two coils or two to be compared are compared by a minute interval pulse count directly or after counting down a pulse train. It is characterized by identifying a constant difference between two capacitors.
請求項5は請求項1,2,3に規定する本発明に於いて,二つの回路素子の大小関係を知る方法を示している。すなわち,識別されたパルス周期は比較対象の二つのコイル或いは二つのコンデンサの定数差の絶対値を示すに過ぎないので電圧比較器出力変化の方向とRLC回路への通電方向とから二つの回路素子の大小関係を特定する。 A fifth aspect of the present invention provides a method for determining the magnitude relationship between two circuit elements in the present invention as defined in the first, second and third aspects. That is, since the identified pulse period only indicates the absolute value of the constant difference between the two coils or two capacitors to be compared, the two circuit elements are determined from the direction of change in the voltage comparator output and the direction of energization to the RLC circuit. Identify the magnitude relationship.
請求項6,7は請求項1,2,3の本発明に於いて二つのコイルを対象とする場合のRLC回路の例を示している。即ち,請求項6は二つのコイルと抵抗を含むブリッジ回路を示し,請求項7は二つのコイルの直列回路を基本に更に抵抗を直列に挿入或いはコイルと並列に接続して二つのコイル間の中点相当部電位と中点相当部電位の時間平均電位との電位差を検出電位差とする回路を示す。
請求項8,9は請求項1,2,3の本発明に於いて二つのコンデンサを対象とする場合に使用可能なRLC回路の例を示している。即ち,請求項8は二つのコンデンサと抵抗を含むブリッジ回路を示し,請求項9は二つのコンデンサと抵抗との直列回路として二つのコンデンサ間の中点相当部電位と中点相当部電位の時間平均電位との電位差を検出電位差とする回路を示する。
請求項10の本発明は,磁性体或いは導体より成る可動体の位置により少なくとも一方の定数が変化する二つのコイルと,前記二つのコイルを比較対象とする二つの回路素子の微小差検出回路を有して構成され,前記二つのコイル間の定数差を識別して可動体の位置を検出する事を特徴とする位置検出装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a minute difference detection circuit comprising two coils whose constants are changed at least according to the position of a movable body made of a magnetic body or a conductor, and two circuit elements to be compared with the two coils. The position detecting device is configured to detect the position of the movable body by identifying a constant difference between the two coils.
請求項11の本発明は請求項10の位置検出装置において,二つのコイルを含むRLC回路の平衡位置をずらし,磁性体及び導体近接により変化するインダクタンスの増減方向に対する検出感度を変え,変化量の小さい導体近接の場合の感度を補償して高感度の位置検出装置を実現する。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the position detection device according to the tenth aspect, the equilibrium position of the RLC circuit including two coils is shifted, the detection sensitivity with respect to the direction of increase / decrease of the inductance that changes due to the proximity of the magnetic body and the conductor is changed, A high-sensitivity position detection device is realized by compensating for sensitivity in the case of proximity to a small conductor.
請求項12の本発明は,二つのコイルを有してそれぞれ他方のコイルを参照して両者のインダクタンス差から磁性体或いは導体の欠陥或いは有無を識別検知することを特徴とする検査装置を示している。 The present invention of claim 12 shows an inspection apparatus characterized by having two coils and identifying and detecting a defect or the presence or absence of a magnetic substance or a conductor from an inductance difference between the two coils with reference to the other coil. Yes.
以上に説明した本発明による二つの回路素子の微小定数差検出回路は,二つのコイル或いは二つのコンデンサを含むRLC回路にステップ状に通電し,二つのコイルのインダクタンス差或いは二つの静電容量差に対応する電位差,或いはそれを積分した値を所定の電圧と比較してそれら二つの回路素子の定数差に逆比例する周期を有するパルス列を生成し,周期を微小間隔パルス計数で識別する。したがってそれらの定数差が小さいほどパルス列の周期は長くなり,識別は容易となる。少なくとも一方のコイルのインダクタンスが可動体位置により変化する二つのコイルと二つの回路素子の微小定数差検出回路とで位置検出装置を構成すると,可動体の位置を遠方から検出できる。 The small constant difference detection circuit for two circuit elements according to the present invention described above energizes the RLC circuit including two coils or two capacitors in a stepped manner, and the inductance difference between the two coils or the two capacitance differences. A pulse difference having a period inversely proportional to the constant difference between the two circuit elements is generated by comparing a potential difference corresponding to, or an integrated value thereof with a predetermined voltage, and the period is identified by a minute interval pulse count. Therefore, the smaller the difference between these constants, the longer the pulse train period and the easier the identification. If the position detection device is constituted by two coils whose inductance of at least one coil varies depending on the position of the movable body and a small constant difference detection circuit of two circuit elements, the position of the movable body can be detected from a distance.
以下に本発明による二つの回路素子の微小差検出回路及びそれを用いた装置について,実施例及び原理作用等を図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention, a minute difference detection circuit for two circuit elements, and an apparatus using the same will be described below with reference to the drawings.
図1は,本発明の第一の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコイルのインダクタンス差を識別検出する回路を示す。同図に於いて,コイル11と抵抗13は直列接続され,コイル12と抵抗14は直列接続されてRLC回路を構成している。抵抗13,14は同じ値を有し,コイル11,12のインダクタンス差は抵抗13とコイル11との接続点及び抵抗14とコイル12との接続点間の検出電位差として現れ,これを第一積分回路15に入力し,第一積分回路15は前記検出電位差を積分して第一積分コンデンサ16に出力する。第一積分回路15は電圧電流変換回路と第一積分コンデンサ16とで構成している。ヒステリシス特性を有する電圧比較器17は第一積分コンデンサ16に現れる第一積分電圧を入力して所定の電圧と比較してその出力を変え,フリップフロップ18に入力する。フリップフロップ18は電圧比較器17の出力が変化するエッジでその出力を反転させ,その相補的な出力1c,1dに前記コイル11,12と抵抗13,14とで構成されるRLC回路が接続されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and shows a circuit for identifying and detecting an inductance difference between two coils as a specific example of a minute difference detection circuit for two circuit elements. In the figure, a
図1に示している第一の実施例の動作は図2をも用いて更に説明をする。図2(a)はフリップフロップ18の出力1dの波形を示し,図2(b)は第一積分コンデンサ16に現れる第一積分電圧の波形を示す。
The operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be further described with reference to FIG. 2A shows the waveform of the output 1d of the flip-
図1において,RLC回路にステップ状に通電すると,コイル11,12のインダクタンスによりコイル11と抵抗13の直列回路及びコイル12と抵抗14の直列回路に直ちに電流は流れないが,徐々に電流は増大して一定値に至る過度現象は良く知られた事実である。抵抗13,抵抗14を流れる電流をそれぞれI1,I2とするとコイル11,12間の検出電位差ΔVはコイル11及びコイル12での電圧降下の差となるのでそれぞれのインダクタンスをL1,L2で表すと,ΔVはL1*I1’−L2*I2’で表される。ここでI1’は電流I1を時間微分したことを示す。
In FIG. 1, when the RLC circuit is energized stepwise, current does not immediately flow through the series circuit of the
抵抗13,14は同じとしてRで表し,加えられた電圧をEとすると,I1=(E/R)(1−exp(−Rt/L1)),I2=(E/R)(1−exp(−Rt/L2))と表される。Eは加えられた電圧,tは時間,expは指数関数をそれぞれ示している。
第一積分回路15により検出電位差ΔVの積分値が第一積分電圧として第一積分コンデンサ16に現れる。電圧電流変換回路による変換ゲインをGとすると,第一積分コンデンサ16に流入する電流はGΔV,すなわちG(L1*I1’−L2*I2’)となるが,第一積分コンデンサ16に流入する電流は実質的に積分されて電荷Qとなり,電荷QはQ=G(L1*I1−L2*I2)=G(E/R)(L1−L2−L1*exp(−Rt/L1)+L2*exp(−Rt/L2))となる。これは時間と共にG(E/R)(L1−L2)に漸近する。したがって,第一積分コンデンサ16の静電容量をCとすると,その端子に現れる第一積分電圧はコイル11,12のインダクタンス差に比例した電圧G(E/R)(L1−L2)/Cに漸近する事になる。
The
The integrated value of the detected potential difference ΔV appears on the first integrating
コイル11のインダクタンスがコイル12のインダクタンスより小の場合,出力1dから出力1cにRLC回路を経て通電する場合に第一積分コンデンサ16の電圧は番号21で示すように増加し,第一の所定電圧23に至って電圧比較器17は図2(c)に番号27に示すように出力レベルを変え,フリップフロップ18は出力27が変化するエッジでその出力1c,1dを反転させ,RLC回路への通電は出力1cから出力1dへと通電方向が反転する。コイル11,12間の検出電位差は極性が変わるので第一積分回路15は第一積分コンデンサ16の電荷を放電させ,第一積分電圧は番号22で示されるように変化する。電圧22が第二の所定電圧24に至ると電圧比較器17は図2(c)に番号27に示すように出力レベルを変え,フリップフロップ18は出力27が変化するエッジでその出力1c,1dを反転させるのでRLC回路への通電は出力1dから出力1cへと通電方向が反転し,これを繰り返す。
When the inductance of the
ヒステリシス特性を有する電圧比較器17は内部に作る参照電位より一定量高い電位を第一の所定電圧とし,参照電位より一定量低い電位を第二の所定電圧としてヒステリシスを有している。上記に説明したように第一積分コンデンサ16の電圧は第一の所定電圧23に達すると減少に転じ,第二の所定電圧24に達すると増加に転じるよう制御されるので常に第一及び第二の所定電圧23,24の間の電圧を有する。
The
図3は第一積分コンデンサ16に現れる電圧21,22,電圧比較器17の第一及び第二の所定電圧23,24等を拡大して示す。点線31はコイル11,12のインダクタンス差が更に大となった場合の第一積分コンデンサ16の電圧波形を示し,コイル11,12間のインダクタンス差が大になると,立ち上がり,立ち下がりも急峻になり,変化の周期は短くなる事を示している。図から判明するようにコイル11,12のインダクタンス差が大になると,当然にフリップフロップ18の出力1c,1dのパルス列の周期も短くなる。これら第一積分コンデンサ16の電圧及びフリップフロップ18の出力1c,1dの変動周期はコイル11,12のインダクタンス差ΔLに反比例するので図4に曲線41で図示するように変化する。
FIG. 3 shows the first and second
フリップフロップ18の出力1dはカウンタ19に入力されて図2(e)の番号2a,図2(f)の番号2bに順次示すようにカウントダウンした後にマイクロコンピュータ1aに入力し(番号1eで示す),内蔵するカウンタを用いて微小間隔パルス2cの計数により出力1dの周期を計測し,コイル11,12のインダクタンス差を識別する。
The output 1d of the flip-
コイル11,12間のインダクタンス差が想定より小である場合には例えば図2(b)に示したように番号26で示した第一の所定電圧に番号25で示す第一積分電圧が到達しなかった場合には電圧比較器17はその出力1bを反転させず,従ってフリップフロップ18の出力も変わらないことになる。番号25で示す第一積分電圧が第一の所定電圧(この場合は26として示す)に所定の時間内に達しないとマイクロコンピュータ1aはパルス28を出力して(図1の出力1f)そのエッジでフリップフロップ18の状態を変えさせる。図2(a)に於ける番号29はパルス28によりフリップフロップ18の出力1dの状態が変わった事を示す。
When the inductance difference between the
フリップフロップ18の出力1dのパルス周期を微小間隔パルス2cの計数により得たディジタル値はコイル11,12のインダクタンス差に対応するが,これは絶対値であって,何れのコイルのインダクタンスが大であるかは判明しない。コイル11,12の大小関係は電圧比較器17出力1bの変化する方向とRLC回路への通電方向,即ち出力1dのレベルとで判断する。電圧比較器17は第一積分コンデンサ16の電圧が第一の所定電圧23に至ると出力を低レベルに,電圧が第二の所定電圧24に至ると出力を高レベルに転じるので電圧比較器17の出力1bが低レベルから高レベルに,高レベルから低レベルに至る時の出力1dのレベルで判断できる。即ち,図2の左半分では図2(c)に示す出力27(1b)の立ち上がり端では出力1dは高レベルであるのでコイル12のインダクタンスが大,右半分では出力27(1b)の立ち上がり端で出力1dは低レベルであるのでコイル11のインダクタンス大と判断できる。
The digital value obtained by counting the pulse period of the output 1d of the flip-
図4には出力1dのパルス周期Tとコイル11,12のインダクタンス差ΔLの関係41を示したが,計測可能なパルス周期Tはマイクロコンピュータ1aがパルス28を出力するまでとして設定する所定の時間で上限が設定され,また微小間隔パルス2cの時間間隔で下限が設定される。その領域は番号42で図示している。
FIG. 4 shows the relationship 41 between the pulse period T of the output 1d and the inductance difference ΔL between the
図1に於いて,通電制御部は主としてフリップフロップ18で構成し,識別制御部はカウンタ19及びマイクロコンピュータ1aで構成している。これは一例であって,フリップフロップ18に続けて高電圧駆動の可能な出力増幅回路を設けても,カウンタ19の機能をマイクロコンピュータ1aに内蔵することも可能である。さらにマイクロコンピュータ1aに期待する処理を論理回路のみで構成することも可能である。
In FIG. 1, the energization control unit is mainly composed of a flip-
図1に示した回路に於いて,通電制御部は電圧比較器17の出力変化エッジでフリップフロップ18の出力を反転させてRLC回路を駆動した。これはコイル11,12の大小関係が定まらない一般の場合を想定した回路であり,電圧比較器17入力が高レベル閾値である第一の所定電圧に到達後は電圧比較器17入力を減少させる方向に,電圧比較器17入力が低レベル閾値である第仁の所定電圧に到達後は電圧比較器17入力を増加させる方向にRLC回路を通電駆動させる。比較対象とするコイル11,12は使用範囲内で大小関係が定まっているのであればフリップフロップ18を取り除き,電圧比較器17の出力を増幅してRLC回路を駆動させる事も可能である。コイル11,12に加えて抵抗13,14も含めて故意にブリッジ回路のバランスを崩し,検出電位差の積分電圧が駆動電圧の立ち上がり,立ち下がり端で常に増減方向が一定とする条件とした場合も同様である。
In the circuit shown in FIG. 1, the energization control unit drives the RLC circuit by inverting the output of the flip-
上記実施例はマイクロコンピュータ1aから所定の時間毎にトリガーを出力する自励発振回路であり,その発振周期を最大として二つのコイル11,12のインダクタンス差に反比例して発振周期が変わるよう変調した例である。アナログ回路を最小にする為に上記構成としたが,別に発振回路を有した構成としても良い。
The above-described embodiment is a self-excited oscillation circuit that outputs a trigger from the microcomputer 1a every predetermined time. The oscillation period is maximized and modulated such that the oscillation period changes in inverse proportion to the inductance difference between the two
図5は,本発明の第二の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコンデンサの静電容量差を検出識別する回路を示す。同図に於いて,二つのコンデンサ51,52はそれぞれ同じ定数の抵抗13,14と直列接続され,さらにそれぞれの回路は並列接続されてRLC回路を構成する。第一積分回路15はRLC回路の抵抗13とコンデンサ51の接続点及び抵抗14とコンデンサ52の接続点それぞれの電位を入力としてそれら接続点間の検出電位差を積分して第一積分コンデンサ16に表す。その他の回路構成は図1に示したと同じであるので説明は省略する。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and shows a circuit for detecting and identifying the capacitance difference between two capacitors as a specific example of the minute difference detection circuit for two circuit elements. In the figure, two
図5に於けるコンデンサ51,52にそれぞれ抵抗11,13を介してステップ状通電を行うとコンデンサ51,52には過度的な電圧が現れ,それぞれ印加電圧に漸近して等しくなるが,それらの差である検出電位差を積分すると積分値はER(C1−C2)に比例する値に漸近する。ここでEは印加電圧,Rは抵抗13,14の抵抗値,C1,C2はコンデンサ51,52の静電容量をそれぞれ示す。フリップフロップ18の出力1c,1dにはコンデンサ51,52の静電容量差と反比例する周期を有するパルス列が得られ,マイクロコンピュータ1a内のカウンタにより微小間隔パルス計数でその静電容量差は識別されるが,その動作原理は図1に示した第一の実施例で示したインダクタンス差の場合と同じであるので説明は省略する。
When stepped energization is performed on the
図6は,本発明の第三の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコイルのインダクタンス差を識別検出する回路を示す。図1の第一の実施例とは目的,機能は同じであるが,RLC回路及びRLC回路への通電手段が異なっている。即ち,図6に於いて,コイル61,62は直列接続され,抵抗13,14が直列に挿入接続されて上下対称に構成されている。コイル61,62間の接続点を中点として参照電位は参照電位生成回路63により構成され,前記中点電位と参照電位生成回路63出力との差を第一積分回路15が積分する構成となっている。同図において,参照電位生成回路63は抵抗とコンデンサとで低域通過フィルタを構成し,中点電位の時間平均を参照電位としている。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, and shows a circuit for discriminating and detecting an inductance difference between two coils as a specific example of a minute difference detection circuit of two circuit elements. Although the purpose and function are the same as those of the first embodiment of FIG. 1, the RLC circuit and the means for energizing the RLC circuit are different. That is, in FIG. 6, the
また,RLC回路への通電はフリップフロップ18の相補的な出力で駆動するのではなく,フリップフロップ18の出力1dから通電制御回路64を介してRLC回路を駆動する。この通電制御回路64は第一及び第二の駆動電圧を有してRLC回路を駆動するが,第一,第二の駆動電圧はそれぞれ正負の電圧であっても,二種類の正の電圧であっても,一方が接地電位であっても良い。ステップ的に立ち上がる通電電圧に対応する検出電位差と,ステップ的に立ち下がる通電電圧に対応する検出電位差は原理的には逆極性でこれらをそのまま積分すると,一方は積分加算であり,他方は積分減算となることを利用している。積分回路15の出力に現れる波形は図2(b)に示したと同じである。
The energization of the RLC circuit is not driven by the complementary output of the flip-
したがって,図6に示した第三の実施例は図1に示した第一の実施例とRLC回路は異なり,通電駆動方法は異なるが,動作原理は同じであるのでそれらの詳しい説明は省略する。コイル61,62を直列として流れる電流値は同じであるので第一の実施例に比し,コイル61,62の直流抵抗がほぼ完全にキャンセルされる。それら直流抵抗が温度により変化しやすい事を考慮すると温度の影響をより排除できる実施例である。
Accordingly, the third embodiment shown in FIG. 6 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in the RLC circuit, and the energization driving method is different, but the operation principle is the same, so detailed description thereof is omitted. . Since the current values flowing through the
図7は,本発明の第四の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコンデンサの静電容量差を識別検出する回路を示す。図5の第二の実施例とは目的,機能は同じであるが,RLC回路のみが異なっている。即ち,図7に於いて,コンデンサ71,72は直列接続され,抵抗13,14が直列に挿入接続されて上下対象に構成されている。コンデンサ71,72間の接続点を中点として参照電位は参照電位生成回路63により構成され,前記中点電位と参照電位生成回路63出力との差を第一積分回路15が積分する構成となっている。同図において,参照電位生成回路63は抵抗とコンデンサとで低域通過フィルタを構成したシンプルな回路を採用している。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, and shows a circuit for discriminating and detecting a capacitance difference between two capacitors as a specific example of a minute difference detection circuit of two circuit elements. Although the purpose and function are the same as the second embodiment of FIG. 5, only the RLC circuit is different. That is, in FIG. 7,
図7に示した第四の実施例は図5に示した第二の実施例とRLC回路以外は同一であるので動作原理等の説明は省略する。 Since the fourth embodiment shown in FIG. 7 is the same as the second embodiment shown in FIG. 5 except for the RLC circuit, description of the operating principle and the like is omitted.
図8は,本発明の第五の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコイルのインダクタンス差を識別検出する回路を示す。図1の第一の実施例とは目的,機能は同じであるが,第一積分回路15と電圧比較器17の間に第二積分回路82が挿入されている点が異なっている。即ち同図に於いて,第一積分回路15の出力と基準電位との差を第二積分回路82は積分して第二積分コンデンサ83に蓄え,電圧比較器17は第二積分コンデンサ83の電圧を所定の電圧と比較してその出力1bを変える。図8で基準電位は第一積分回路15の出力の時間平均として基準電位生成回路81により生成している。図8の実施例に於ける基準電位生成回路81は抵抗とコンデンサによるシンプルな低域通過フィルタとして構成されている。
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention, and shows a circuit for discriminating and detecting an inductance difference between two coils as a specific example of a minute difference detection circuit of two circuit elements. The purpose and function are the same as those of the first embodiment of FIG. 1 except that a
第一の実施例で説明したように第一積分コンデンサ16には二つのコイル11,12のインダクタンス差に比例した電圧が現れるが,インダクタンス差が微小な場合には電圧比較器17での第一,第二の所定電圧設定には制限がある。
As described in the first embodiment, a voltage proportional to the inductance difference between the two
第五の実施例は微小なインダクタンス差を検出する場合でも比較的容易に電圧比較器17の第一,第二の所定電圧設定を可能とする実施例である。第二積分回路82には第一積分回路15出力とその時間平均値との差が入力されるので第二積分コンデンサ83はコイル11,12のインダクタンス差に比例した電圧G(E/R)(L1−L2)/Cと時間の積に漸近する電圧が現れ,これは時間と共に増大するので電圧比較器17の第一,第二の所定電圧設定は容易となり,微小インダクタンス差の検出には更に適する実施例となる。
In the fifth embodiment, the first and second predetermined voltages of the
図8の例において,基準電位生成回路81は第一積分回路15出力を時間平均して基準電位を生成しているが,フリップフロップ18がその出力1c,1dを反転させる毎に第一積分回路15出力を保持してその電位を基準電位とする回路構成としても,或いはフリップフロップ18がその出力1c,1dを反転させる毎に固定の基準電位にリセットする回路構成としても実現できる。
In the example of FIG. 8, the reference potential generation circuit 81 generates the reference potential by averaging the outputs of the
図9は,本発明の第六の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコンデンサの微小静電容量差を識別検出する回路を示す。図5の第二の実施例とは目的,機能は同じであるが,第一積分回路15と電圧比較器17の間に第二積分回路82が挿入されている点が異なっている。即ち,図9に於いて,第一積分回路15の出力と基準電位との差を第二積分回路82は積分して第二積分コンデンサ83に蓄え,電圧比較器17は第二積分コンデンサ83の電圧を所定の電圧と比較してその出力1bを変える。図9で基準電位は第一積分回路15の出力の低周波数成分として基準電位生成回路81により生成している。
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention, and shows a circuit for discriminating and detecting a minute capacitance difference between two capacitors as a specific example of a minute difference detecting circuit of two circuit elements. The second embodiment of FIG. 5 has the same purpose and function, but differs in that a
図5の第二の実施例と図9の第六の実施例との関係は,図1に示す第一の実施例と図8の第五の実施例との関係と同じであり,その動作原理も同様であるので詳しい趣旨説明は省略する。 The relationship between the second embodiment of FIG. 5 and the sixth embodiment of FIG. 9 is the same as the relationship between the first embodiment shown in FIG. 1 and the fifth embodiment of FIG. Since the principle is the same, the detailed explanation is omitted.
図10は本発明の第七の実施例を示し,二つの回路素子の微小差検出回路の具体例として二つのコイルのインダクタンス差を識別検出する回路を示す。図6の第三の実施例とは構成が類似しているが,第一積分回路15の替わりに差分回路101,加算電圧回路102が配置されている点が異なっている。即ち同図に於いて,コイル61,62のインダクタンス差に対応する電位差を入力する点は同じであるが,加算電圧回路102で生成される電圧を加算して差分回路101で増幅して電圧比較器17に入力する。その他の構成は図1,図6と同じであるので説明は省略する。
FIG. 10 shows a seventh embodiment of the present invention, and shows a circuit for discriminating and detecting an inductance difference between two coils as a specific example of a minute difference detection circuit of two circuit elements. The configuration is similar to that of the third embodiment of FIG. 6 except that a difference circuit 101 and an
図11は動作を説明する為のパルス駆動電圧及び過度応答波形を示す。図11(a)はコイル61,62及び抵抗13,14で構成する直列回路にパルス電圧を加えた場合の過度応答を示し,前記直列回路に加えられたパルス電圧111,コイル61とコイル62との接続点に現れた電圧波形112が示されている。電圧波形112はコイル61,62のインダクタンス差に対応する検出電位差であり,正負の電圧となるが,扱いやすいように加算電圧回路102で生成される電圧を加算して単極性とした過度応答差分電圧113を電圧比較器17に入力する。過度応答差分電圧113が電圧比較器17の閾値である第一,第二の所定電圧23,24に達した時点で電圧比較器17の出力を変え,コイル61,62及び抵抗13,14で構成する直列回路に加える電圧を反転させ,自励発振回路を構成する。図11(b)には過度応答差分電圧113と第一,第二の所定電圧23,24との関係を示している。
FIG. 11 shows a pulse driving voltage and a transient response waveform for explaining the operation. FIG. 11A shows the transient response when a pulse voltage is applied to the series circuit composed of the
その他の部分の動作は図1の場合と同じであるので説明は省略する。ただ図10の例では加算電圧回路102で生成される電圧を第一,第二の所定電圧23,24の中間に設定する必要がある。
The operation of the other parts is the same as in FIG. However, in the example of FIG. 10, the voltage generated by the
図12は本発明の第八の実施例である位置検出装置を示す。検出部123内に斜線部で示す磁気コア124に巻回された検出コイル121と参照コイル122とは同一仕様で構成し,導体或いは磁性体で構成される可動体が左方から検出コイル121に近接して検出コイル121のインダクタンスに変化が生じたことを検知して可動体の位置を知る。検出コイル121には抵抗13を直列に接続し,参照コイル122には抵抗14を直列に接続し,微小インダクタンス差検出回路は図8に示した第五の実施例と同一構成にしてある。
FIG. 12 shows a position detection apparatus according to an eighth embodiment of the present invention. The
検出コイル121と参照コイル122とはほぼ同じインダクタンスを有するよう構成されているが,検出コイル121にアルミニウム,銅等の導体,或いは鉄,フェライト等の磁性体が近接すると,そのインダクタンスは変化し,図1,8を用いて説明したインダクタンス差検出回路の動作原理に従って参照コイル122のインダクタンスと差が生じたことが検知される。
The
位置検出装置の一つの応用である近接センサにおいては,近接する物体を出来るだけ遠距離から検知することが望ましいが,従来は温度変化による検出コイル121の定数変動,或いは回路定数変動等により制限を受けていた。図12に示す構成では検出コイル121と参照コイル122とを同一仕様で構成して同じ温度環境に置き,その差の有無を識別検知しているので温度変動の影響を受け難い。
In a proximity sensor, which is one application of a position detection device, it is desirable to detect a nearby object from as far as possible. Conventionally, however, the limit is limited by fluctuations in the constant of the
導体が検出コイル121に近接すると渦電流効果によりそのインダクタンスを低下させ,逆に磁性体が近接するとインダクタンスを増加させる。インダクタンス増減の方向は逆であるので識別した結果が参照コイル122のインダクタンスより増減した方向でディジタル的な閾値を変え,可動体の近接度合いを判断識別する事で導体及び磁性体双方何れの近接検知にも使用できる。
When the conductor is close to the
また,二つのコイルの一方を定数とした参照コイルとして金属あるいは磁性体の接近検知を目的とする近接センサの場合には二つのコイルと抵抗を含むRLC回路の平衡を故意に崩し,他方のコイルのインダクタンス増大で両者のインダクタンス差が増大し,インダクタンス減少で両者のインダクタンス差が減少するよう設定する。導体が近接するとインダクタンスは減少し,磁性体が近接するとインダクタンスが増大するが,一般に前者の変化は小さいので上記のように設定することで検出感度を補償でき,高感度の検出を可能にする。 Also, in the case of a proximity sensor for the purpose of detecting the proximity of a metal or a magnetic material as a reference coil with one of the two coils as a constant, the balance of the RLC circuit including the two coils and the resistance is intentionally broken, and the other coil It is set so that the inductance difference between the two increases as the inductance increases, and the inductance difference decreases as the inductance decreases. When the conductor is close, the inductance decreases, and when the magnetic body is close, the inductance increases. However, since the change in the former is generally small, the detection sensitivity can be compensated by setting as described above, and high sensitivity detection is possible.
さらにディジタル的な閾値を変える他に第一積分回路15或いは第二積分回路82の変換ゲインを適応的に変える手段もある。即ち,検出コイル121のインダクタンスが参照コイル122のそれより大であるか小であるかは電圧比較器17の立ち上がり端或いは立ち下がり端での出力1dのレベルから判断できるので検出コイル121のインダクタンスが大と識別している間は第一積分回路15或いは第二積分回路82のゲインを小に変える構成としても良い。
In addition to changing the digital threshold, there is also means for adaptively changing the conversion gain of the
図13は本発明の第九の実施例を導体の欠陥或いは有無の識別検査装置の具体的な例として磁気探傷装置の概略構成を示す。図13(a)は検出部概略を,図13(b)は出力のダイパルス(dipulse)波形をそれぞれ示す。同図に於いて,磁気探傷装置は2つの検出コイル131,132と,検出回路130と,図示していない走査機構手段と等から構成され,2つの検出コイル131,132は検査対象となる金属の被検体133に近接して配置され,被検体133は走査機構手段により矢印134に沿って移動させられる。検出回路130は図8に示すと同じ検出回路としているので検出回路130の具体的な内容と動作原理の説明は省略する。
FIG. 13 shows a schematic configuration of a magnetic flaw detection apparatus as a specific example of a conductor defect identification inspection apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 13A shows the outline of the detection unit, and FIG. 13B shows the output dipulse waveform. In the figure, the magnetic flaw detector is composed of two detection coils 131 and 132, a
検出回路130は検出コイル131,132をパルス的に断続通電してパルス状磁束135を発生させる。パルス状磁束135は金属である被検体133の表面から内部に浸透しようとするが,被検体133表面には磁束の変化を妨げるような方向に渦電流が流れ,検出コイル131,132のインダクタンスを見かけ上減少させる。ここで被検体133表面に傷が存在すると前記渦電流は流れにくくなり,検出コイル131,132のインダクタンスの減少傾向は弱められ,見かけ上のインダクタンスは増大する。そして被検体133表面の傷が検出コイル131の磁界分布内に有れば検出コイル131のインダクタンスが通常より大となる。
The
磁気探傷装置では本来有ってはならない傷或いは欠陥等の有無を確認する装置であるから当然に傷或いは欠陥の密度は低く,仮に検出コイル131の真下に傷が存在しても検出コイル132の真下の被検体133面にも傷が存在する確率は非常に小さい筈である。逆もまた同様である。図13(a)に示す検出回路130は検出コイル131,132のインダクタンス差の検出回路を基本にしているので互いに他方の検出コイル側を基準としながら被検体133の傷,欠陥有無を検査することになる。留意すべきは検出コイル131,132と被検体133との関係を出来るだけ同一条件に維持しながら相対的に移動させる走査機構手段とすることである。
Since the magnetic flaw detector is a device for confirming the presence or absence of scratches or defects that should not be present, the density of the scratches or defects is naturally low. Even if there is a scratch directly under the detection coil 131, the detection coil 132 The probability that a flaw is also present on the surface of the subject 133 directly below should be very small. The reverse is also true. Since the
本実施例で検出コイル131,132の配列は被検体133の移動方向134に沿っている。したがって,もし被検体133表面に傷があり,検出コイル131のインダクタンス変化として検知された場合,被検体133の移動時間,検出コイル131,132間の距離によって決まる時間の後には検出コイル132にもインダクタンスの変化として現れる筈である。図13(b)は検出回路130で検知されたインダクタンス差の変化の様子を示している。横軸136は時間を,縦軸137はインダクタンス差を示す。番号138は被検体133表面に傷が無く,検出コイル131,132のインダクタンスが平衡な場合の出力レベルを示している。番号139,13aはそれぞれ被検体133表面の傷が検出コイル131のインダクタンスを変化させ,次に検出コイル132のインダクタンスを変化させた事を示す。傷のサイズ,検出コイル131,132のサイズ,相対位置関係にも依存するが,インダクタンス差の変化は図13(b)のように2つの正負のパルスが連続したダイパルス(dipulse)波形として現れる。
In the present embodiment, the arrangement of the detection coils 131 and 132 is along the moving
上記磁気探傷装置に於いて,2つの検出コイル131,132と被検体133との配置条件は同一とすべきであるが,上に示したようにダイパルス波形が現れることを前提として磁気探傷装置を構成すれば,2つの検出コイル131,132と被検体133との配列条件を緩和できるし,またノイズ等妨害信号に対して検出確認の精度を向上できる。 In the above-described magnetic flaw detector, the arrangement conditions of the two detection coils 131 and 132 and the subject 133 should be the same, but the magnetic flaw detector is assumed on the assumption that a dipulse waveform appears as shown above. If configured, the arrangement conditions of the two detection coils 131 and 132 and the subject 133 can be relaxed, and the accuracy of detection confirmation for interference signals such as noise can be improved.
上記実施例は磁気探傷装置で金属或いは磁性体における傷或いは欠陥有無を検知目的としたが,衣服或いは食品内の金属異物検知にも応用できる事は明らかでそれぞれ高感度の検知装置を実現できる。 The above-described embodiment is a magnetic flaw detector for detecting the presence or absence of a flaw or a defect in a metal or a magnetic material.
以上に実施例を用いて本発明の原理動作等を説明した。それらの実施例において,RLC回路への通電は通電方向を反転させる例を多く用いた。RLC回路の一端を基準電位に考えれば第一の駆動電圧及び第二の駆動電圧はを基準電位より同じ電圧だけ大,小の電圧とした事になる。図6の実施例で通電制御手段は第一及び第二の駆動電圧を有してRLC回路を駆動するしたが当然に一方の駆動電圧をゼロとしても良い。通電方向を交互に反転駆動する手段は通電制御手段の一つの例であるが,駆動回路及び駆動波形を対称にしやすい事で多用した。 The principle operation and the like of the present invention have been described above using the embodiments. In these embodiments, the RLC circuit is often energized by reversing the energization direction. If one end of the RLC circuit is considered as a reference potential, the first drive voltage and the second drive voltage are set to a voltage that is larger or smaller than the reference potential by the same voltage. In the embodiment of FIG. 6, the energization control means has the first and second drive voltages to drive the RLC circuit, but naturally one drive voltage may be zero. The means for alternately inverting the energization direction is one example of the energization control means, but it is frequently used because the drive circuit and the drive waveform are easily symmetric.
さらにまた実施例で説明した以外の素子,材料等の使用はもちろんであり微小インダクタンス差,微小静電容量差の検出回路も実施例で説明した以外の構成でも本発明の趣旨に基づいて具現化は可能である。特に上記説明で積分回路を電圧電流変換回路と電位差積分コンデンサとで構成したが,回路構成上の便宜によるもので他の構成による積分回路としても何等支障は無い。また,インダクタンス検出を利用して位置検出装置,導体の欠陥或いは有無の識別検査装置について説明したが,それら以外の応用装置にも適用は可能である。以上に述べたように本発明の趣旨を変えない範囲で材料,回路素子,構成の変更等が可能なことは当然であって上記の説明が本発明の範囲を限定するわけではない。 Furthermore, not only elements, materials, etc. other than those described in the embodiments are used, but also a detection circuit for a minute inductance difference and a minute capacitance difference is embodied based on the spirit of the present invention in configurations other than those described in the embodiments. Is possible. In particular, in the above description, the integration circuit is composed of a voltage-current conversion circuit and a potential difference integration capacitor. However, this is for convenience in circuit configuration, and there is no problem as an integration circuit with other configurations. In addition, although the position detection device and the conductor defect identification / inspection inspection device have been described using inductance detection, the invention can be applied to other application devices. As described above, it is a matter of course that materials, circuit elements, configurations, and the like can be changed without departing from the spirit of the present invention, and the above description does not limit the scope of the present invention.
本発明の二つの回路素子の微小差検出回路はシンプルな回路で二つの回路素子の微小定数差に反比例する周期のパルス列を生成し,微小な回路定数差を拡大して識別できるというユニークな検出回路を実現し,微小なインダクタンス差検出を必要とする近接センサ,磁気探傷装置,金属異物検査装置,微小容量差検出を必要とする近接センサ,軸変位検出装置等の応用に適している。 The present invention is a simple detection circuit that generates a pulse train having a period inversely proportional to the small constant difference between the two circuit elements, and is able to expand and identify the small circuit constant difference. It is suitable for applications such as proximity sensors, magnetic flaw detectors, metal foreign object inspection devices, proximity sensors that require minute capacitance difference detection, shaft displacement detection devices, etc. that realize a circuit and require minute inductance difference detection.
11,12・・コイル, 13,14・・抵抗,
15・・・第一積分回路, 16・・・第一積分コンデンサ,
17・・・電圧比較器, 18・・・フリップフロップ,
19・・・カウンタ, 1a・・・マイクロコンピュータ,
1b・・・電圧比較器出力, 1c,1d,1f・・・出力,
1e・・・カウンタ出力,
21,22・・第一積分回路出力電圧, 23・・・第一の所定電圧,
24・・・第二の所定電圧, 25・・・第一積分回路出力電圧,
26・・・第一の所定電圧, 27・・・電圧比較器出力,
28・・・リセットパルス, 29・・・フリップフロップ出力1dの波形,
2a,2b・・カウンタ出力波形, 2c・・・微小間隔パルス,
31・・・第一積分回路出力電圧,
41・・・インダクタンス差とパルス周期との関係,
42・・・計測可能領域,
51,52・・コンデンサ,
61,62・・コイル, 63・・・参照電位生成回路,
64・・・通電制御回路,
71,72・・コンデンサ, 81・・・基準電位生成回路,
82・・・第二積分回路, 83・・・第二積分コンデンサ,
101・・・差分回路, 102・・・加算電圧回路,
111・・・パルス電圧, 112・・・検出電位差,
113・・・過度応答差分電圧,
121・・・検出コイル, 122・・・参照コイル,
123・・・検出部, 124・・・磁気コア,
130・・・検出回路, 131,132・・検出コイル,
133・・・被検体, 134・・・移動方向,
135・・・磁束, 136・・・時間,
137・・・インダクタンス差,
138,139,13a・・インダクタンス差波形,
11, 12 ... coil, 13, 14 ... resistance,
15 ... 1st integration circuit, 16 ... 1st integration capacitor,
17 ... voltage comparator, 18 ... flip-flop,
19 ... counter, 1a ... microcomputer,
1b ... voltage comparator output, 1c, 1d, 1f ... output,
1e Counter output,
21, 22... First integrator circuit output voltage, 23... First predetermined voltage,
24 ... second predetermined voltage, 25 ... first integration circuit output voltage,
26: first predetermined voltage, 27: voltage comparator output,
28 ... Reset pulse, 29 ... Waveform of flip-flop output 1d,
2a, 2b, counter output waveform, 2c, minute interval pulse,
31 ... first integrator circuit output voltage,
41 ... Relationship between inductance difference and pulse period,
42 ... measurable area,
51, 52 .. capacitor
61, 62 .. coil, 63... Reference potential generation circuit,
64 ... energization control circuit,
71, 72 .. Capacitor, 81... Reference potential generation circuit,
82 ... second integration circuit, 83 ... second integration capacitor,
101 ... Difference circuit, 102 ... Addition voltage circuit,
111 ... pulse voltage, 112 ... detection potential difference,
113 ... Transient response differential voltage,
121 ... detection coil, 122 ... reference coil,
123... Detection unit, 124 ... magnetic core,
130... Detection circuit, 131, 132 .. detection coil,
133 ... subject, 134 ... moving direction,
135 ... magnetic flux, 136 ... time,
137 ... inductance difference,
138, 139, 13a .. Inductance difference waveform,
Claims (12)
4. A detection unit including two coils, scanning means for relatively moving and scanning an object including a magnetic substance or a conductor, and a detection unit, and a minute difference detection circuit for two circuit elements according to claim 1, 2 or 3 The scanning means moves and scans the subject relative to the detection unit while placing the subject in the magnetic field generated by the two coils, and the minute difference detection circuit of the two circuit elements has a minute inductance between the two coils. Inspection apparatus characterized by identifying and detecting defects or presence / absence of magnetic material or conductor by referring to each other's coils by detecting difference
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004001567A JP2005210146A (en) | 2003-01-09 | 2004-01-07 | Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003003002 | 2003-01-09 | ||
JP2003426528 | 2003-12-24 | ||
JP2004001567A JP2005210146A (en) | 2003-01-09 | 2004-01-07 | Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005210146A true JP2005210146A (en) | 2005-08-04 |
Family
ID=34916032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004001567A Pending JP2005210146A (en) | 2003-01-09 | 2004-01-07 | Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005210146A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4865037B2 (en) * | 2006-10-27 | 2012-02-01 | ザトーリウス ウェイング テクノロジー ゲーエムベーハー | Measurement amplification apparatus and method |
US8350583B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-01-08 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
US8399266B2 (en) | 2011-01-25 | 2013-03-19 | International Business Machines Corporation | Test structure for detection of gap in conductive layer of multilayer gate stack |
CN103091716A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | 罗伯特·博世有限公司 | Location Device |
JP2014188122A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Akita Prefectural Hospital Organization | Magnetic substance detection sensor, magnetic substance detection method, and magnetic substance detection apparatus |
US9780007B2 (en) | 2012-01-04 | 2017-10-03 | Globalfoundries Inc. | LCR test circuit structure for detecting metal gate defect conditions |
CN109387230A (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | 马渊马达株式会社 | Position sensor and motor |
JP2019197042A (en) * | 2018-03-16 | 2019-11-14 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | System and method for measuring electric contact resistance in interface |
US10989828B2 (en) * | 2018-02-17 | 2021-04-27 | Datacloud International, Inc. | Vibration while drilling acquisition and processing system |
JP2021531468A (en) * | 2018-08-07 | 2021-11-18 | レイセオン カンパニー | Inductive sensor device with local analog-to-digital converter |
-
2004
- 2004-01-07 JP JP2004001567A patent/JP2005210146A/en active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4865037B2 (en) * | 2006-10-27 | 2012-02-01 | ザトーリウス ウェイング テクノロジー ゲーエムベーハー | Measurement amplification apparatus and method |
US8350583B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-01-08 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
US9213060B2 (en) | 2009-08-12 | 2015-12-15 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
US9103875B2 (en) | 2009-08-12 | 2015-08-11 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
US9097760B2 (en) | 2009-08-12 | 2015-08-04 | International Business Machines Corporation | Probe-able voltage contrast test structures |
US8399266B2 (en) | 2011-01-25 | 2013-03-19 | International Business Machines Corporation | Test structure for detection of gap in conductive layer of multilayer gate stack |
US8766259B2 (en) | 2011-01-25 | 2014-07-01 | International Business Machines Corporation | Test structure for detection of gap in conductive layer of multilayer gate stack |
US8860435B2 (en) | 2011-11-07 | 2014-10-14 | Robert Bosch Gmbh | Locating appliance |
JP2013101121A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Position determination device |
EP2589987A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Robert Bosch GmbH | Location device |
CN103091716A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | 罗伯特·博世有限公司 | Location Device |
US9780007B2 (en) | 2012-01-04 | 2017-10-03 | Globalfoundries Inc. | LCR test circuit structure for detecting metal gate defect conditions |
JP2014188122A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Akita Prefectural Hospital Organization | Magnetic substance detection sensor, magnetic substance detection method, and magnetic substance detection apparatus |
CN109387230A (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | 马渊马达株式会社 | Position sensor and motor |
US10989828B2 (en) * | 2018-02-17 | 2021-04-27 | Datacloud International, Inc. | Vibration while drilling acquisition and processing system |
JP2019197042A (en) * | 2018-03-16 | 2019-11-14 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | System and method for measuring electric contact resistance in interface |
JP7286348B2 (en) | 2018-03-16 | 2023-06-05 | ザ・ボーイング・カンパニー | System and method for measuring electrical contact resistance at an interface |
JP2021531468A (en) * | 2018-08-07 | 2021-11-18 | レイセオン カンパニー | Inductive sensor device with local analog-to-digital converter |
JP7119207B2 (en) | 2018-08-07 | 2022-08-16 | レイセオン カンパニー | Inductive sensor device with local analog-to-digital converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100566547B1 (en) | Magnetic detector | |
US5443552A (en) | Electromagnetic flowmeter and method for electromagnetically measuring flow rate | |
US8508217B2 (en) | Output circuit of charge mode sensor | |
WO2015058733A1 (en) | Contactless magnetic sensor of the magnetic or electrically conductive objects´position | |
JP2005210146A (en) | Minute difference detecting circuit between two circuit elements, position detecting device employing same, and discrimination detecting device for detecting fault or presence/absence of magnetic body or conductor | |
US8576001B2 (en) | Offset compensation apparatus for magnetic detection circuit and method thereof | |
US5287059A (en) | Saturable core magnetometer with a parallel resonant circuit in which the W3 DC level changes with a change in an external magnetic field | |
JP2004184257A (en) | Detection circuit for minute difference for two sets of resistors or coils or capacitors, and position-detecting device and identification inspection device for defector existence of conductor using the circuit | |
EP2932281B1 (en) | Methods and circuits for measuring a high impedance element based on time constant measurements | |
JP2003215108A (en) | Inductance difference detecting circuit, and magnetic flaw detector and metal piece detection device using the inductance difference detecting circuit | |
US20140002069A1 (en) | Eddy current probe | |
JP6886674B2 (en) | Non-destructive inspection equipment | |
WO1991011685A1 (en) | Position detector | |
JP5039169B2 (en) | Capacitance detection device, resistance detection device | |
JP4961623B2 (en) | Magnetic sensor | |
JP2000056000A (en) | Magnetic sensor device and current sensor device | |
JP2004198292A (en) | Inductance sensing circuit and position detector, test device for identifying defect of conductive material or its presence or absence, and torque sensor using the same | |
JP2004219089A (en) | Constant of circuit element, constant difference detecting circuit, position detector using it, identification inspection device for defect or existence/nonexistence of conductor, and torque sensor | |
JP2761944B2 (en) | Position detection device | |
JPH03243801A (en) | Noncontact type range finder | |
JP2003156304A (en) | Position detector in fluid pressure cylinder | |
JP2000338207A (en) | Driving circuit of magnetic impedance effect element | |
JP4207747B2 (en) | Capacitance type sensor and capacitance type distance measuring device | |
JP3350662B2 (en) | Switched capacitor type ultra-sensitive sensor circuit and pachinko ball passage detector | |
JPH085397A (en) | Offset cancelling device for detecting sensor |