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JPH0374326B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0374326B2
JPH0374326B2 JP57188865A JP18886582A JPH0374326B2 JP H0374326 B2 JPH0374326 B2 JP H0374326B2 JP 57188865 A JP57188865 A JP 57188865A JP 18886582 A JP18886582 A JP 18886582A JP H0374326 B2 JPH0374326 B2 JP H0374326B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear
position detection
sensor
difference
displacement
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57188865A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5979114A (en
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP18886582A priority Critical patent/JPS5979114A/en
Publication of JPS5979114A publication Critical patent/JPS5979114A/en
Publication of JPH0374326B2 publication Critical patent/JPH0374326B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアブソリユートで検出し得る範囲を
拡大したアブソリユート直線位置検出装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an absolute linear position detection device that expands the absolute detectable range.

検出対象の機械的直線位置を電気信号に変換す
る直線位置検出器(もしくはトランスジユーサ)
には、公知のものとして作動トランスがあり、ま
た本出願人による現在出願中のものとして実願昭
56−22075号に開示されたものがある。これらの
欠点としては、測定可能範囲が比較的狭い範囲に
制限されてしまうという点にある。そこで、実願
昭57−32127号明細書においては1次コイル及び
2次コイルから成るピツクアツプ部分に対して相
対的に動くコア部分において複数個のコアを所定
間隔で設け、測定可能範囲を拡大するように提案
されている。しかし、同先行出願に開示されたも
のにおいては、測定可能範囲は拡大されるが、
個々のコア1周期内での直線位置しか検出でき
ず、アブソリユートで検出し得る範囲が拡大され
たわけではなかつた。
A linear position detector (or transducer) that converts the mechanical linear position of the object to be detected into an electrical signal.
There is a known actuating transformer, and there is a practical application currently pending by the applicant.
There is one disclosed in No. 56-22075. The disadvantage of these methods is that the measurable range is limited to a relatively narrow range. Therefore, in the specification of Utility Model Application No. 57-32127, a plurality of cores are provided at predetermined intervals in a core part that moves relative to a pick-up part consisting of a primary coil and a secondary coil to expand the measurable range. It is proposed that However, in the case disclosed in the same prior application, although the measurable range is expanded,
Only the linear position within one cycle of each core could be detected, and the range that could be detected absolutely was not expanded.

また、特公昭50−23618号公報においては、所
定の磁化がなされた磁気格子を多数設けた磁気ト
ラツクからなる磁気スケールを使用したリニア位
置検出装置が示されており、磁気格子の波長が異
なる2以上の磁気トラツクを設け、各磁気トラツ
クの位相変調出力信号を位相比較することによ
り、アブソリユート位置検出範囲を拡大した出力
信号を得ることが示されている。しかし、この従
来装置では、検出器の出力誤差や演算の際のデー
タ誤差に対する対策が十分ではなかつた。2以上
の検出器若しくは検出用スケールを使用する場
合、各検出器の原点が正確に合つていないと、検
出器出力信号の周期切り換わり点の近傍におい
て、データが不正確になり、誤差を生ずる。ま
た、デイジタル演算を行なう場合も同様に検出器
出力信号の周期切り換わり点の近傍において量子
化データ誤差を生ずる。
Furthermore, Japanese Patent Publication No. 50-23618 discloses a linear position detection device using a magnetic scale consisting of a magnetic track having a large number of magnetic gratings with a predetermined magnetization, and two magnetic gratings with different wavelengths. It has been shown that by providing the above magnetic tracks and comparing the phases of the phase modulated output signals of each magnetic track, an output signal with an expanded absolute position detection range can be obtained. However, this conventional device does not have sufficient countermeasures against output errors of the detector and data errors during calculation. When using two or more detectors or detection scales, if the origin of each detector is not aligned accurately, the data will be inaccurate near the cycle switching point of the detector output signal, causing errors. arise. Furthermore, when digital calculation is performed, a quantized data error similarly occurs near the cycle switching point of the detector output signal.

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
検出対象の機械的変位に応じてそれぞれ異なる周
期からなる周期的な位置検出信号をそれぞれ発生
する複数のリニアセンサを使用し、その出力信号
を演算することにより、アブソリユート直線位置
検出範囲を拡大した位置検出信号を得ることがで
きるようにしたアブソリユート直線位置検出装置
において、周期切り換わり点近傍において生じる
おそれのある誤差を適切に修正することができる
ようにしたことを目的とする。
This invention was made in view of the above points,
Positioning that expands the absolute linear position detection range by using multiple linear sensors that each generate periodic position detection signals with different periods depending on the mechanical displacement of the detection target, and calculating the output signals. It is an object of the present invention to provide an absolute linear position detection device capable of obtaining a detection signal, in which an error that may occur near a cycle switching point can be appropriately corrected.

第1の発明に係るアブソリユート直線位置検出
装置は、(a)磁気に対して異なる性質を示す2つの
物質を直線変位方向に沿つて所定のピツチで交互
に繰返し配したリニアスケール部材と、このリニ
アスケール部材に対して相対的に変位可能に配さ
れ、この変位に応じた前記2つの物質の相対的位
置関係に応じて、該リニアスケール部材の1ピツ
チの変位を1周期とする周期的な位置検出信号を
デイジタルデータにて発生する電磁的検出部とを
具備するリニアセンサを2個設け、各リニアセン
サにおける前記リニアスケール部材の1ピツチは
それぞれ異なつており、各リニアセンサにおける
前記リニアスケール部材又は検出部の一方を一体
的に結合して検出対象の機械的変位の応じて一体
的に直線変位させるようにして成り、これによ
り、前記検出対象の機械的直線変位に関して夫々
異なる周期で各リニアセンサから前記位置検出信
号をそれぞれ発生するようにしたこと、(b)前記2
つのリニアセンサに関し、第1のリニアセンサか
ら発生される第1の位置検出信号と第2のリニア
センサから発生される第2の位置検出信号とを演
算変数として両者の差をデイジタル演算し、更に
この差を演算変数として、前記第1のリニアセン
サに関する前記検出対象の原点からの周期数を決
定する演算を行い、決定した周期数を示す周期数
信号を出力する演算手段を設けたこと、及び(c)前
記第1の位置検出信号の値が周期切り換わり前の
所定の第1の範囲に属するかまたは周期切り換わ
り後の所定の第2の範囲に属するかを判定し、上
記第1又は第2の範囲内にあると判定されたとき
第1又は第2の範囲のどちらに属するかに応じ
て、前記演算手段における前記演算変数の少なく
とも1つの値を、所定の修正値によつて加算もし
くは減算することによつて前記差の値を変更する
修正演算を行なうことからなるものである。
The absolute linear position detection device according to the first invention comprises (a) a linear scale member in which two substances exhibiting different magnetic properties are alternately arranged at a predetermined pitch along the direction of linear displacement; A periodic position in which one pitch of displacement of the linear scale member is arranged so as to be displaceable relative to the scale member, and one period corresponds to one pitch of displacement of the linear scale member, depending on the relative positional relationship of the two substances according to this displacement. Two linear sensors each having an electromagnetic detection unit that generates a detection signal as digital data are provided, and one pitch of the linear scale member in each linear sensor is different, and the pitch of the linear scale member in each linear sensor is different. One of the detection parts is integrally coupled so that it is integrally displaced linearly in accordance with the mechanical displacement of the detection target, and thereby each linear sensor is connected at a different period with respect to the mechanical linear displacement of the detection target. (b) the above-mentioned 2.
Regarding the two linear sensors, the difference between them is digitally calculated using the first position detection signal generated from the first linear sensor and the second position detection signal generated from the second linear sensor as calculation variables, and Calculating means is provided that uses this difference as a calculation variable to determine the number of periods of the detection target from the origin regarding the first linear sensor, and outputs a period number signal indicating the determined number of periods; (c) Determine whether the value of the first position detection signal belongs to a predetermined first range before the cycle switch or a predetermined second range after the cycle switch, and When it is determined that it is within the second range, at least one value of the calculation variable in the calculation means is added by a predetermined correction value depending on whether it belongs to the first or second range. Alternatively, it consists of performing a correction operation to change the value of the difference by subtraction.

上記のように、各リニアセンサは、リニアスケ
ール部材と電磁的検出ヘツド部とを具備してお
り、各リニアセンサにおけるリニアスケール部材
の1ピツチはそれぞれ異なつている。そして、各
リニアセンサにおけるリニアスケール部材又は検
出部の一方を一体的に結合して検出対象の機械的
変位に応じて一体的に直線変位されるようになつ
ている。リニアスケール部材は、磁気に対して異
なる性質を示す2つの物質を直線変位方向に沿つ
て所定のピツチで交互に繰返し配して成るもので
ある。電磁的検出部は、リニアスケール部材に対
して相対的に変位可能であり、この変位に応じた
前記2つの物質の相対的位置関係に応じて、該リ
ニアスケール部材の1ピツチの変位を1周期とす
る周期的な位置検出信号を発生する。これによ
り、特段の運動変速機構を設けることなく、各リ
ニアセンサにおけるリニアスケール部材又は検出
部の一方を一体的に結合するだけの極めて簡単な
構成により、検出対象の機械的直線変位に関して
夫々異なる周期で各リニアセンサから位置検出信
号を発生させることができる。
As mentioned above, each linear sensor includes a linear scale member and an electromagnetic detection head, and the pitch of the linear scale member in each linear sensor is different. Then, either the linear scale member or the detection section in each linear sensor is integrally coupled so that they are integrally displaced linearly in accordance with the mechanical displacement of the detection target. The linear scale member is made by repeatedly disposing two materials exhibiting different magnetic properties at a predetermined pitch along the direction of linear displacement. The electromagnetic detection section is movable relative to the linear scale member, and depending on the relative positional relationship of the two substances according to this displacement, one pitch of displacement of the linear scale member is converted into one cycle. A periodic position detection signal is generated. As a result, the linear scale member or the detection part of each linear sensor can be connected to each other at different periods with respect to the mechanical linear displacement of the detection target, using an extremely simple configuration that requires only one of the linear scale member or the detection part of each linear sensor to be integrally connected without providing a special movement speed change mechanism. A position detection signal can be generated from each linear sensor.

例えば、検出対象の原点からの変位に対して、
第1のリニアセンサの位置検出信号が丁度1周期
分変化したとき、別のリニアセンサの位置検出信
号は丁度1周期分の変化を示していず、各位置検
出信号の間には差が生じている。この差は検出対
象の原点からの変位が増すに従つて次第に広がつ
ていくものであり、第1のリニアセンサに関する
検出対象の原点からの周期数の比例して増大す
る。従つて、この差がどれだけあるかによつて、
第1のリニアセンサの位置検出信号が原点から何
周期目のものであるかが判明する。
For example, for the displacement of the detection target from the origin,
When the position detection signal of the first linear sensor changes by exactly one cycle, the position detection signal of another linear sensor does not show a change of exactly one cycle, and there is a difference between the position detection signals. There is. This difference gradually increases as the displacement of the detection target from the origin increases, and increases in proportion to the number of cycles of the detection target from the origin with respect to the first linear sensor. Therefore, depending on how large this difference is,
It becomes clear how many cycles from the origin the position detection signal of the first linear sensor is.

従つて、演算手段によつて、第1のリニアセン
サの第1の位置検出信号と第2のリニアセンサの
第2の位置検出信号との差を演算すれば、この差
に基づき、該第1のリニアセンサに関する検出対
象の原点からの周期数を決定することができる。
Therefore, if the calculation means calculates the difference between the first position detection signal of the first linear sensor and the second position detection signal of the second linear sensor, the first position detection signal is calculated based on this difference. The number of cycles from the origin of the detection target for the linear sensor can be determined.

こうして、求められた第1の周期数信号は、第
1のリニアセンサの出力信号に基づく第1の位置
検出信号の周期数を示しているが故に、これら第
1の位置検出信号と第1の周期数信号との組合せ
は、検出対象の原点からの絶対位置を広範囲にわ
たつて特定するものである。
In this way, the obtained first period number signal indicates the period number of the first position detection signal based on the output signal of the first linear sensor. The combination with the period number signal specifies the absolute position of the detection target from the origin over a wide range.

このように、本発明では、アブソリユート直線
位置検出範囲を拡大することができ、また、特段
の運動変速機構を設けることなく、各リニアセン
サにおけるリニアスケール部材又は検出ヘツド部
の一方を一体的に結合するだけの極めて簡単な構
成であればよいので、構成も簡素であり、かつ全
体の検出分解能は1つのリニアセンサの1周期分
の出力信号の分解能に依存するので極めて高分解
能であり、精度がよいものとなる。
As described above, in the present invention, the absolute linear position detection range can be expanded, and one of the linear scale member or the detection head part of each linear sensor can be integrally connected without providing a special motion transmission mechanism. The configuration is simple, and the overall detection resolution depends on the resolution of the output signal for one period of one linear sensor, so the resolution is extremely high, and the accuracy is high. It will be good.

第1の位置検出信号の周期切り換わり点ではデ
ータが最大値から最小値へ不連続的に変化するの
で、この周期切り換わり点の前後では、第1の位
置検出信号と第2の位置検出信号との差は、量子
化誤差や検出器の精度誤差のために、論理値通り
とならず、それよりも幾分増加したり減少したり
する。そこで、第1の位置検出信号の値が周期切
り換わり前後の所定の第1又は第2の範囲にある
と判定したとき、所定の修正値を加算もしくは減
算することによつて前記差の値を変更する修正演
算を行なえば、誤差を修正した正しい周期数信号
を求めることができる。
At the cycle switching point of the first position detection signal, the data changes discontinuously from the maximum value to the minimum value, so before and after this cycle switching point, the first position detection signal and the second position detection signal Due to quantization errors and detector accuracy errors, the difference between the two values does not follow the logical value, and increases or decreases somewhat. Therefore, when it is determined that the value of the first position detection signal is within a predetermined first or second range before and after the cycle change, the value of the difference is calculated by adding or subtracting a predetermined correction value. By performing a correction calculation to change it, it is possible to obtain a correct period number signal with the error corrected.

なお、以下で説明する実施例において、リニア
センサに対応するものは符号S1,S2で示され
ており、リニアスケール部材に対応するものは、
ロツド状のコア部2−1,2−2であり、電磁的
検出部に対応するものは、ケーシング4−1内に
収納された1次コイルと2次コイルの部分とそれ
に関連するデイジタル位相差検出回路37−1,
37−2の部分である。また、演算手段及び修正
演算を行う手段に対応するものは演算装置COM
である。
In the examples described below, those corresponding to linear sensors are indicated by symbols S1 and S2, and those corresponding to linear scale members are as follows.
The rod-shaped core parts 2-1 and 2-2, which correspond to the electromagnetic detection part, are the primary coil and secondary coil parts housed in the casing 4-1, and the digital phase difference associated therewith. detection circuit 37-1,
This is part 37-2. In addition, the arithmetic unit COM corresponds to the arithmetic means and the means for performing correction arithmetic.
It is.

第2の発明においては、更に、第3のリニアセ
ンサを具備する。第1のリニアセンサと第3のリ
ニアセンサの1ピツチの差は第1及び第2のリニ
アセンサの1ピツチの差よりも小であり、第1の
リニアセンサから発生される第1の位置検出信号
と第3のリニアセンサから発生される第3の位置
検出信号との差である第2の差は、第1のリニア
センサから発生される第1の位置検出信号と第2
のリニアセンサから発生される第2の位置検出信
号との差である第1の差よりも長い周期を持つ。
そこで、この第2の差を演算変数として、第1の
差に対応する第1の周期数信号の周期数を決定す
る演算を行ない、決定した周期数を示す第2の周
期数信号を得ることができる。これにより、更に
拡大した範囲でアブソリユート直線位置の検出が
可能である。実施例との対応を示すと、第3のリ
ニアセンサに対応するものがセンサS3であり、
第2の周期数信号を求めるための演算を行う手段
に対応するものが上述と同様に演算装置COMで
ある。
In the second invention, a third linear sensor is further provided. The 1-pitch difference between the first linear sensor and the third linear sensor is smaller than the 1-pitch difference between the first and second linear sensors, and the first position detection generated from the first linear sensor The second difference, which is the difference between the signal and the third position detection signal generated from the third linear sensor, is the difference between the first position detection signal generated from the first linear sensor and the second position detection signal generated from the first linear sensor.
The period is longer than the first difference between the second position detection signal and the second position detection signal generated from the linear sensor.
Therefore, using this second difference as a calculation variable, a calculation is performed to determine the number of periods of the first period number signal corresponding to the first difference, and a second period number signal indicating the determined number of periods is obtained. I can do it. This makes it possible to detect the absolute linear position in a further expanded range. To show the correspondence with the example, the sensor S3 corresponds to the third linear sensor,
Similar to the above, the arithmetic unit COM corresponds to the means for performing the arithmetic operation to obtain the second period number signal.

以下添付図面を参照してこの発明の実施例を詳
細に説明しよう。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

最も単純な例として2個のリニアセンサを用い
る例につき第1図を参照して原理的に説明する。
機械的直線変位に対して所定の周期で電気的出力
信号を発生するリニアセンサS1,S2として
は、例えば実願昭57−32127号明細書(実開昭58
−136718号公報)に示されたような複数のコアを
所定間隔で設けたものを利用する。一方のセンサ
S1の出力信号の1周期に相当する検出対象の機
械的変位量をP1とし、他方のセンサS2の出力信
号の1周期に相当する検出対象の機械的変位量を
P2とする。この発明では、各センサの出力信号
1周期に相当する検出対象の機械的変位量を夫々
異ならせることを特徴としているため、P1≠P2
である。各センサS1,S2は各周期毎の機械的
直線変位P1,P2の範囲内ではアブソリユート位
置(1周期内での相対的なアブソリユート位置)
検出が可能である。各センサでは1周期分の出力
信号としては、S1がN1,S2がN2なる値を発
生するものとする。すなわち、デイジタル型の場
合、センサS1が1周期をN1分割した精度でア
ブソリユート出力信号を発生し、S2が1周期を
N2分割した精度でアブソリユート出力信号を発
生する。
As the simplest example, an example using two linear sensors will be explained in principle with reference to FIG.
Linear sensors S1 and S2 that generate electrical output signals at a predetermined period in response to mechanical linear displacement are described, for example, in the specification of Utility Model Application No. 57-32127 (Utility Model Application No. 58).
136718), in which a plurality of cores are provided at predetermined intervals. The amount of mechanical displacement of the detection target corresponding to one cycle of the output signal of one sensor S1 is P 1 , and the amount of mechanical displacement of the detection target corresponding to one cycle of the output signal of the other sensor S2 is P1.
Let it be P 2 . This invention is characterized in that the amount of mechanical displacement of the detection target corresponding to one cycle of the output signal of each sensor is made different, so that P 1 ≠ P 2
It is. Each sensor S1, S2 is at an absolute position (relative absolute position within one cycle) within the range of mechanical linear displacement P 1 , P 2 for each cycle.
Detection is possible. It is assumed that each sensor generates a value of N 1 for S1 and N 2 for S2 as an output signal for one cycle. In other words, in the case of a digital type, sensor S1 generates an absolute output signal with an accuracy of one period divided by N1 , and sensor S2 generates an absolute output signal with an accuracy of one period divided by N1.
N Generates an absolute output signal with an accuracy divided into two .

つまり、検出対象の機械的変位量がP1のとき
センサS1はその1周期分の出力信号つまり最大
出力N1を出力し、P2のときセンサS2はその1
周期分の出力信号つまり最大出力N2を出力する。
検出対象の原点からの機械的変位量がP1もしく
はP2以上となつたとき、センサS1,S2単独
では、それらの出力信号が原点から何周期目なの
かが判からず、アブソリユート位置は検出できな
い。しかし、下記のようにセンサS1,S2の出
力信号を組合せて利用すればアブソリユート位置
が判明する。
In other words, when the amount of mechanical displacement of the object to be detected is P 1 , the sensor S1 outputs an output signal for one period, that is, the maximum output N 1 , and when the amount of mechanical displacement of the detection target is P 2 , the sensor S2 outputs the output signal for that one period.
Outputs the output signal for the period, that is, the maximum output N 2 .
When the amount of mechanical displacement of the detection target from the origin is greater than P 1 or P 2 , it is not possible to determine how many cycles from the origin these output signals are from sensors S1 and S2 alone, and the absolute position cannot be detected. Can not. However, if the output signals of sensors S1 and S2 are used in combination as described below, the absolute position can be determined.

単位変位量当りのセンサS1の検出値はN1/P1な る定数で表わすことができ、同じくセンサS2の
検出値はN2/P2なる定数で表わすことができる。そ こで、検出対象が原点(原点ではセンサS1,S
2の出力が共に0である)からP1移動したとき
について考えると、センサS1の出力はN1であり
丁度1周期分である。また、センサS2の出力は
N2・P1/P2である。従つて、検出対象の現位置に対 してセンサS1,S2から得られる出力信号の値
をD1,D2で表わすと、アブソリユート位置P1
ときは D1,D2は次のようになる。
The detected value of sensor S1 per unit displacement can be expressed by a constant N 1 /P 1 , and similarly the detected value of sensor S2 can be expressed by a constant N 2 /P 2 . Therefore, the detection target is at the origin (at the origin, sensors S1 and S
Considering the case where the sensor S 1 moves by P 1 from 0 (both outputs of 2 are 0), the output of sensor S 1 is N 1 , which corresponds to exactly one period. Also, the output of sensor S 2 is
N2P1 / P2 . Therefore, if the values of the output signals obtained from sensors S1 and S2 are expressed as D 1 and D 2 for the current position of the detection target, then D 1 and D 2 are as follows when the absolute position P 1 .

D1=N1 D2=N2・P1/P2 (1) このことより、センサS1の1周期分の直線変
位P1につき、両センサS1,S2間の出力信号
の値は下記の変化分(定数)に従つて順次ずれて
いくことが明らかである。ここでD12=D1−D2
する。
D 1 = N 1 D 2 = N 2・P 1 /P 2 (1) From this, for every linear displacement P 1 of sensor S1 for one period, the value of the output signal between both sensors S1 and S2 is as follows. It is clear that the values shift sequentially according to the amount of change (constant). Here, it is assumed that D 12 =D 1 −D 2 .

P1当りのD12の変化分=N1・P2−N2・P1/P2…(2) 従つて、演算装置COMにおいて、検出対象の
現位置に対応する各センサS1,S2の出力の差
「D12=D1−D2」を求め、これを上記(2)式の定数
によつて下記のように割算すれば、センサS1の
現出力信号D1が原点から数えて何周期目(CX
のものであるのかということが判明する。
Change in D 12 per P 1 = N 1 · P 2 - N 2 · P 1 /P 2 (2) Therefore, in the calculation device COM, each sensor S1, S2 corresponding to the current position of the detection target is If we calculate the output difference "D 12 = D 1 - D 2 " and divide it by the constant in equation (2) above as shown below, the current output signal D 1 of sensor S1 will be calculated from the origin. What cycle (C X )
It becomes clear that it belongs to

CX=D12÷N1・P2−N2・P1/P2 …(3) 上記(3)式によつて求めた周期数CXの整数部と
センサS1の出力信号D1とを組合せることによ
り(すなわち(3)式によつて求めたCXの小数部ま
たは余りを切捨て、D1を小数部として用いる)、
検出対象の直線位置をアブソリユートで特定する
ことができる。尚、S1とS2の周期のずれによ
りD1がD2よりも小さくなることがあるが、その
場合はD1の値にN1を加算してD12を求めるものと
する。
C _ _ _ _ _ _ _ _ (i.e., round down the decimal part or remainder of C X obtained by equation (3) and use D 1 as the decimal part),
The linear position of the detection target can be determined absolutely. Note that D 1 may become smaller than D 2 due to a difference in the periods of S1 and S2, but in that case, N 1 is added to the value of D 1 to obtain D 12 .

位相シフト型直線位置検出器によつてセンサS
1,S2を構成した一例を第2図に示す。まず、
センサS1について説明すると、センサS1は、
ケーシング4−1内に所定の配置で収納された1
次コイル及び2次コイルと、これらのコイル内の
直線移動可能に挿入された長尺のコア部2−1と
を含んでいる。コア部2−1は、軸方向に所定間
隔で配される複数個のコア3−1と、各コア3−
1の間に設けられたスペーサ5−1と、これらコ
ア3−1及びスペーサ5−1の周囲を蓋つたスリ
ープ6−1とを含んでいる。コア3−1は磁性
体、スペーサ5−1は空気その他の非磁性体であ
る。このコア部2−1は、検出対象として外部か
ら与えられる直線運動に応じて直線変位する。一
例として、各コア3−1は所定長さ「P1/2」(P1 は任意の数)の円筒形状であり、スペーサ5−1
の長さはコア3−1の長さにほぼ等しい。従つ
て、コア3−1の配列における1ピツチ分の距離
は「P1」である。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。コア3−1の位置に応じて各相A〜
Dに生じるリラクタンスが90度づつずれるように
なつており、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、となるようになつてい
る。
Sensor S by phase shift type linear position detector
1 and S2 are shown in FIG. 2. first,
To explain the sensor S1, the sensor S1 is as follows.
1 stored in a predetermined arrangement within the casing 4-1
It includes a secondary coil, a secondary coil, and an elongated core portion 2-1 inserted so as to be linearly movable within these coils. The core portion 2-1 includes a plurality of cores 3-1 arranged at predetermined intervals in the axial direction, and each core 3-1.
1, and a sleeve 6-1 that covers the core 3-1 and the spacer 5-1. The core 3-1 is made of a magnetic material, and the spacer 5-1 is made of air or other non-magnetic material. This core portion 2-1 is linearly displaced in response to a linear motion applied from the outside as a detection target. As an example, each core 3-1 has a cylindrical shape with a predetermined length "P 1 /2" (P 1 is an arbitrary number), and the spacer 5-1
The length of the core 3-1 is approximately equal to the length of the core 3-1. Therefore, the distance of one pitch in the array of cores 3-1 is " P1 ". In this embodiment, the coils are arranged to operate in four phases. For convenience, these phases are distinguished using symbols A, B, C, and D. Each phase A~ depending on the position of core 3-1
The reluctance generated in D is shifted by 90 degrees, for example, if phase A is a cosine phase,
B phase is sine phase, C phase is negative cosine phase, D
The phase is becoming a minus sign phase.

第2図においては、各相A〜D毎に個別に1次
コイル7,8,9,10及び2次コイル11,1
2,13,14が設けられている。各相A〜Dの
2次コイル11〜14は各々に対応する1次コイ
ル7〜10の外側に夫々巻かれている。各コイル
の長さはコア3−1の長さにほぼ等しく、「P1/2」 である。第2図の例では、A相のコイル7,11
とC相のコイル9,13とが隣合つて設けられて
おり、B相のコイル8,12とD相のコイル1
0,14も隣合つて設けられている。また、A相
とB相またはC相とD相のコイルの間隔は「P1
(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相,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ピツチP1の1/4)
ずらすことができる。
In FIG. 2, the primary coils 7, 8, 9, 10 and the secondary coils 11, 1 are individually shown for each phase A to D.
2, 13, and 14 are provided. The secondary coils 11-14 of each phase A-D are wound outside the corresponding primary coils 7-10, respectively. The length of each coil is approximately equal to the length of the core 3-1, which is "P 1 /2". In the example of FIG. 2, the A-phase coils 7 and 11
and C-phase coils 9, 13 are provided adjacent to each other, B-phase coils 8, 12 and D-phase coil 1.
0 and 14 are also provided adjacently. In addition, the interval between the A-phase and B-phase or C-phase and D-phase coils is "P 1
(n±1/4" (n is any natural number). This allows the phase of the reluctance change of the magnetic circuit in the B phase and D phase to be 90 degrees ( 1/4 of 1 pitch P 1 )
It can be shifted.

また、センサ1における各相A〜Dのコイルの
配置は第1図に示すものに限定されない。すなわ
ち、コア部2−1の直線変位に応じて各相A〜D
における磁気回路のリラクタンスが変化し、しか
もそのリラクタンス変化の位相は各相毎に90度づ
つずれる(従つてA相とC相とでは180度ずれ、
B相とD相とでも180度ずれる)ようになつてい
るため、そのようなリラクタンス変化をもたらす
ものでありさえすればよい。
Further, the arrangement of the coils of each phase A to D in the sensor 1 is not limited to that shown in FIG. 1. That is, each phase A to D corresponds to the linear displacement of the core part 2-1.
The reluctance of the magnetic circuit changes, and the phase of the reluctance change shifts by 90 degrees for each phase (therefore, the A phase and C phase shift by 180 degrees,
Since the B phase and the D phase are also shifted by 180 degrees, it is only necessary to bring about such a change in reluctance.

第2図における1次コイル7〜10及び2次コ
イル11〜14の結線形式は例えば第3図のよう
にする。第3図は、A相とC相の1次コイル7及
び9を正弦信号sinωtによつて互いに逆相で励磁
し、2次コイル11及び13の出力を同相で加算
するようにした結線形式を示すものである。B相
とD相も上述と同様に、1次コイル8,10を余
弦信号cosωtで逆相励磁し、2次コイル12,1
4の出力を同相加算する。
The connection format of the primary coils 7 to 10 and the secondary coils 11 to 14 in FIG. 2 is, for example, as shown in FIG. 3. Figure 3 shows a wiring configuration in which the A-phase and C-phase primary coils 7 and 9 are excited in opposite phases by a sine signal sinωt, and the outputs of the secondary coils 11 and 13 are added in phase. It shows. Similarly to the above, for the B phase and D phase, the primary coils 8 and 10 are excited in opposite phases with the cosine signal cosωt, and the secondary coils 12 and 1
Add the outputs of 4 in phase.

第3図の結線形式は要するに次のように表現で
きる。すなわち、リラクタンス変化が180度ずれ
た2つの相(AとCあるいはBとD)を互いに逆
相で動作させ、かつ、リラクタンス変化が90度ず
れた2つの対(AとCの対とBとDの対)の一方
を正弦信号sinωtによつて励磁し、他方を余弦信
号cosωtによつて励磁する。換言すれば、2つの
対(AとCの対及びBとDの対)は、そのリラク
タンス変化の位相が90度ずれた2つの差動トラン
スと同じものであり。そのリラクタンス変化の位
相ずれに応じた電気的位相ずれを有する2種類の
交流信号(sinωt,cosωt)によつて各々を個別
に励磁するのである。A,C相の対とB,D相の
対の2次コイル出力を加算したものがセンサS1
の2次側出力信号Y1となる。この出力信号Y1は、
コア部2−1の直線位置に応じた位相角φ1だけ
基準交流信号(sinωtまたはcosωt)を位相シフ
トしたものとなる。その理由は、各相A〜Dのリ
ラクタンスが90度づつずれており、かつ一方の対
(A,C)と他方の対(B,D)の励磁信号の電
気的位相が90度ずれているためである。この点を
略式で示すと次の通りである。
In short, the wiring format shown in FIG. 3 can be expressed as follows. In other words, two phases (A and C or B and D) whose reluctance changes are shifted by 180 degrees are operated in opposite phases, and two pairs whose reluctance changes are shifted by 90 degrees (a pair of A and C and a pair of B and One of the pair D) is excited by a sine signal sinωt, and the other is excited by a cosine signal cosωt. In other words, the two pairs (the pair A and C and the pair B and D) are the same as two differential transformers whose reluctance changes are out of phase by 90 degrees. Each is individually excited by two types of alternating current signals (sinωt, cosωt) having an electrical phase shift corresponding to the phase shift of the reluctance change. Sensor S1 is the sum of the secondary coil outputs of the A, C phase pair and the B, D phase pair.
The secondary side output signal Y1 is obtained. This output signal Y 1 is
The reference AC signal (sinωt or cosωt) is phase-shifted by a phase angle φ1 corresponding to the linear position of the core portion 2-1. The reason for this is that the reluctance of each phase A to D is shifted by 90 degrees, and the electrical phases of the excitation signals of one pair (A, C) and the other pair (B, D) are shifted by 90 degrees. It's for a reason. This point can be expressed briefly as follows.

すなわち、コア部2−1の直線位置に対応する
位相をφ1とすると、直線位置に応じたリラクタ
ンス変化の関数は、A相がcosφ1、B相がsinφ1
C相が−cosφ1、D相が−sinφ1なる略式で示すこ
とができる。A相とC相を正弦信号sinωtによつ
て互いに逆相で動作させ、かつB相とD相を余弦
信号cosωtによつて互いに逆相で動作させ、その
結果生じた2次コイル出力を加算的に合成するの
で、出力信号Y1は次のような略式で実質的に表
現することができる。
That is, if the phase corresponding to the linear position of the core part 2-1 is φ 1 , the function of reluctance change according to the linear position is cosφ 1 for the A phase, sinφ 1 for the B phase,
It can be expressed simply as -cosφ1 for the C phase and -sinφ1 for the D phase. The A and C phases are operated in opposite phases to each other by a sine signal sinωt, and the B and D phases are operated in opposite phases to each other by a cosine signal cosωt, and the resulting secondary coil output is additively Therefore, the output signal Y 1 can be substantially expressed in the following informal formula.

Y1=sinωtcosφ1−(−sinωtcosφ1) +cosωtsinφ1−(−cosωtsinφ1) =2sinωtcosφ1+2cosωtsinφ1 =2sin(ωt+φ1) 上記式で便宜的に「2」と示された係数を諸種
の条件に応じて定まる定数Kで置換えると、 Y1=Ksin(ωt+φ1) と表現できる。ここで、リラクタンス変化の位相
φ1はコア部2−1の直線位置xに所定の比例係
数(または関数)に従つて比例しているので、出
力信号Y1における基準信号sinωt(またはcosωt)
からの位相ずれφ1を測定することにより直線位
置xを検出することができる。ただし、位相ずれ
量φ1が全角2πのとき、直線位置はxは前述の距
離P1(コア3−1の1ピツチ長)に相当する。す
なわち、信号Y1における電気的位相ずれ量φ1
よれば、距離P1の範囲内で相対的な直線位置が
検出できるのである。
Y 1 = sinωtcosφ 1 −(−sinωtcosφ 1 ) +cosωtsinφ 1 −(−cosωtsinφ 1 ) =2sinωtcosφ 1 +2cosωtsinφ 1 =2sin(ωt+φ 1 ) The coefficient indicated as “2” in the above formula for convenience is determined according to various conditions. By replacing it with a constant K determined by , it can be expressed as Y 1 =Ksin(ωt+φ 1 ). Here, since the phase φ 1 of the reluctance change is proportional to the linear position x of the core part 2-1 according to a predetermined proportionality coefficient (or function), the reference signal sinωt (or cosωt) in the output signal Y 1
The linear position x can be detected by measuring the phase shift φ 1 from . However, when the phase shift amount φ 1 is a full width 2π, the linear position x corresponds to the aforementioned distance P 1 (one pitch length of the core 3-1). That is, according to the electrical phase shift amount φ 1 in the signal Y 1 , a relative linear position can be detected within the range of the distance P 1 .

センサS2はS1と同一構成であるが、コア部
2−2におけるコア3−2及び4−2の間隔P2
がP1とは異なつている。センサS1とS2のコ
ア部2−1,2−2は連結部材50で連結され、
検出対象の直線変位xに応じて一緒に直線移動す
る。そして、コア部2−2あの直線位置xに応じ
た電気的位相ずれφ2を含む交流信号Y2=Ksin
(ωt+φ2)がセンサS2の2次側から得られる。
ただし、この位相ずれ量φ2が2πのときの直線変
位xはコア3−2の1ピツチ長P2に相当する。
Sensor S2 has the same configuration as S1, but the distance P 2 between cores 3-2 and 4-2 in core part 2-2 is
is different from P 1 . The core parts 2-1 and 2-2 of the sensors S1 and S2 are connected by a connecting member 50,
They move linearly together in accordance with the linear displacement x of the detection target. Then, an AC signal Y 2 =Ksin including an electrical phase shift φ 2 corresponding to that linear position x of the core part 2-2
(ωt+φ 2 ) is obtained from the secondary side of sensor S2.
However, when this phase shift amount φ 2 is 2π, the linear displacement x corresponds to one pitch length P 2 of the core 3-2.

両センサS1,S2の2次側出力信号Y1,Y2
を第4図に示すような位相差検出回路37−1,
37−2に与えることにより、各ピツチ長P1
P2に対応する機械的直線変位を1周期とする周
期的な電気的出力信号D1,D2を得ることができ
る。
Secondary output signals Y 1 , Y 2 of both sensors S1, S2
A phase difference detection circuit 37-1 as shown in FIG.
37-2, each pitch length P 1 ,
It is possible to obtain periodic electrical output signals D 1 and D 2 in which one period is the mechanical linear displacement corresponding to P 2 .

第4図において、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37−1は上記位相ずれφ1を、37−
2はφ2を夫々測定するための回路である。クロ
ツク発振器33から発振されたクロツクパルス
CPがカウンタ30でカウンタされる。カウンタ
30は例えばモジユロMであり、そのカウンタ値
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、クロツクパルス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
ツプフロツプ34のC入力に与えられる。このフ
リツプフロツプ34のQ出力から出たパルスPb
がフリツプフロツプ35に加わり、出力から出
たパルスPaがフリツプフロツプ36に加わり、
これら35及び36の出力がローパスフイルタ2
1,22及び増幅器23,24を経由して、余弦
信号cosωtと正弦信号sinωtが得られ、センサS
1,S2に入力される。カウンタ30におけるM
カウンタがこれら基準信号cosωt,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。
In FIG. 4, the oscillation unit 32 is a reference sine signal.
A circuit that generates sinωt and a cosine signal cosωt, a phase difference detection circuit 37-1, detects the phase shift φ 1 as shown in FIG.
2 is a circuit for measuring φ 2 respectively. Clock pulse oscillated from clock oscillator 33
CP is counted by a counter 30. The counter 30 is, for example, a modulo M, and its counter value is given to the register 31. From the 4/M frequency-divided output of the counter 30, a pulse Pc obtained by dividing the clock pulse CP by 4/M is taken out and applied to the C input of a flip-flop 34 for 1/2 frequency division. Pulse Pb from the Q output of this flip-flop 34
is applied to the flip-flop 35, the pulse Pa from the output is applied to the flip-flop 36,
The outputs of these 35 and 36 are sent to the low pass filter 2.
1 and 22 and amplifiers 23 and 24, a cosine signal cosωt and a sine signal sinωt are obtained, and the sensor S
1, input to S2. M at counter 30
The counter corresponds to the phase angle of 2π radians of these reference signals cosωt and sinωt. That is, one count value of the counter 30 indicates a phase angle of 2π/M radians.

回路37−1において、センサS1の出力信号
Y1は増幅器25を介してコンパレータ26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26から出力される。このコン
パレータ26の出力信号の立上りに応答して立上
り検出回路28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
φ1に応じたデイジタル値D1がレジスタ31に取
り込まれる。
In circuit 37-1, the output signal of sensor S1
Y 1 is applied to a comparator 26 via an amplifier 25, and a square wave signal corresponding to the positive or negative polarity of the signal Y is output from the comparator 26. In response to the rise of the output signal of the comparator 26, a pulse T S is output from the rise detection circuit 28, and the count value of the counter 30 is loaded into the register 31 in response to this pulse T S. As a result, a digital value D 1 corresponding to the phase shift φ 1 is taken into the register 31.

もう一方の回路37−2も回路37−1と同一
構成であり、センサS2の2次出力信号Y2を増
幅器38を介してコンパレータ39に入力し、立
上り検出回路40を介してレジスタ41を制御
し、位相ずれφ2に応じたデイジタル値D1をカウ
ンタ30からレジスタ41に取り込む。尚、位相
差検出回路37−1を1個だけとし、レジスタ3
1,41のみ各センサS1,S2に対応して設
け、位相差検出回路を時分割的に利用するように
してもよい。
The other circuit 37-2 has the same configuration as the circuit 37-1, and inputs the secondary output signal Y 2 of the sensor S2 to the comparator 39 via the amplifier 38, and controls the register 41 via the rising edge detection circuit 40. Then, the digital value D 1 corresponding to the phase shift φ 2 is taken into the register 41 from the counter 30 . Note that only one phase difference detection circuit 37-1 is provided, and the register 3
Only sensors 1 and 41 may be provided corresponding to the sensors S1 and S2, and the phase difference detection circuits may be used in a time-sharing manner.

以上のように求めた両センサS1、S2の出力
信号D1,D2を前述の通り演算COM(第1図)に
供給し、前記第(3)式に従つて演算を行なう。但
し、第4図のように位相差検出回路37−1,3
7−2を構成した場合、N1=N2となり、これを
Nで表すと、第(3)式は Cx=D12÷N(P2−P1/P2 …(4) となる。勿論、N1÷N2であつても差しつかえな
い。
The output signals D 1 and D 2 of both sensors S1 and S2 obtained as above are supplied to the calculation COM (FIG. 1) as described above, and calculation is performed according to the above-mentioned equation (3). However, as shown in FIG.
7-2, N 1 =N 2 , and if this is represented by N, the equation (3) becomes Cx = D 12 ÷N (P 2 −P 1 /P 2 (4)). Of course, N 1 ÷ N 2 is also acceptable.

尚、第2図の例において、 φ1=x・2π/P1,φ2=x・2π/P2であり、 P2−P1=aとすると、 φ1−φ2=2πx1/P1(a/P1+a)であり、これが D12=D1−D2に対応している。ここで、φ1−φ2
(つまりD12に対応する位相値)の最大値2π(つま
りD1−D2の1周期)は 2π=2πx1/P1(a/P1+a)であり、これを満た
す xの値xMAXは xMAX=P1(P1+a/a) …(5) この(5)式が2個のセンサS1,S2を用いたと
きの最大アブソリユート検出可能範囲を示してい
る。例えばP1=10mm,a=1mmのとき、xMAX
「110」となり、センサS1単独のアブソリユート
検出可能範囲P1(10mm)の11倍(110mm)の範囲
までアブソリユート検出範囲が拡大されることが
わかる。
In addition, in the example of Fig. 2, if φ 1 = x・2π/P 1 , φ 2 = x・2π/P 2 and P 2 −P 1 =a, then φ 1 −φ 2 = 2πx1/P 1 (a/P 1 +a), which corresponds to D 12 =D 1 -D 2 . Here, φ 1 −φ 2
The maximum value 2π (that is, one period of D 1 - D 2 ) of (that is, the phase value corresponding to D 12 ) is 2π = 2πx1/P 1 (a/P 1 + a), and the value of x that satisfies this x MAX x MAX = P 1 (P 1 +a/a) (5) This equation (5) indicates the maximum absolute detectable range when two sensors S1 and S2 are used. For example, when P 1 = 10 mm and a = 1 mm, x MAX is "110", and the absolute detection range is expanded to 11 times (110 mm) the absolute detection range P 1 (10 mm) of sensor S1 alone. I understand.

このアブソリユート検出可能範囲を更に拡大す
るには、センサの数を更に増加すればよい。例え
ば第3のセンサS3を更に設け、機械的変位量
P3(但し、P3≠P1≠P2)を1周期とする出力信号
D3を直線変位xに応じて出力するようにする。
好ましくはP1<P3<P2とし、「D1−D3」の周期が
「D1−D2」の周期よりも長くなるようにし、「D1
−D3」にもとづき「D1−D2」の周期数を求める
ようにすればよい。
In order to further expand this absolute detectable range, the number of sensors may be further increased. For example, a third sensor S3 may be further provided to detect the mechanical displacement amount.
Output signal whose period is P 3 (P 3 ≠P 1 ≠P 2 )
Output D 3 according to the linear displacement x.
Preferably, P 1 <P 3 <P 2 , and the period of "D 1 - D 3 " is longer than the period of "D 1 - D 2 ", and the period of "D 1
−D 3 ”, the periodicity of “D 1 −D 2 ” may be determined.

つまり、第3のリニアセンサS3を第1及び第
2のリニアセンサS1,S2と同様に一体的に直
線変位するように設けるのである。この第3のリ
ニアセンサS3のピツチP3は上記のような関係
であるから、第1のリニアセンサS1と第3のリ
ニアセンサS3の1ピツチの差は、第1のリニア
センサS1と第2のリニアセンサS2の1ピツチ
の差よりも小である。従つて、第1のリニアセン
サS1の位置検出信号D1と第3のリニアセンサ
S3の位置検出信号D3との差D1−D3の周期はは、
上述のように、D1−D2の周期よりも長い。D1
D2の1周期当りのD1−D3の値は一定であり、D1
−D3の値はD1−D2の周期数に相関している。従
つて、上述と同様に、差D1−D3を演算すれば、
この差D1−D3に基づき、D1−D2の周期数を求め
ることができる。従つて、第1のリニアセンサS
1の位置検出信号D1と前記周期数Cxとの組合せ
に加えて、ここで求めたD1−D2の周期数(第2
の周期数信号という)を更に組合せれば、アブソ
リユート直線位置を更に拡大した範囲で特定する
ことができる。
In other words, the third linear sensor S3 is provided so as to be integrally displaced linearly like the first and second linear sensors S1 and S2. Since the pitch P 3 of this third linear sensor S3 has the above relationship, the difference of 1 pitch between the first linear sensor S1 and the third linear sensor S3 is the difference between the pitch P 3 of the first linear sensor S1 and the second linear sensor S3. This is smaller than the 1 pitch difference of the linear sensor S2. Therefore, the period of the difference D1- D3 between the position detection signal D1 of the first linear sensor S1 and the position detection signal D3 of the third linear sensor S3 is:
As mentioned above, it is longer than the period of D 1 −D 2 . D 1
The value of D 1 - D 3 per period of D 2 is constant, and D 1
The value of −D 3 is correlated to the number of periods of D 1 −D 2 . Therefore, if we calculate the difference D 1 − D 3 in the same way as above, we get
Based on this difference D 1 -D 3 , the number of cycles of D 1 -D 2 can be determined. Therefore, the first linear sensor S
In addition to the combination of the position detection signal D 1 of 1 and the number of cycles Cx, the number of cycles of D 1 - D 2 found here (second
(referred to as the period number signal), the absolute linear position can be specified in a further expanded range.

3つのリニアセンサS1〜S3を設けた例を第
5図に示す。この場合、第3のセンサS3の具体
的構成は第2図と同様であつてよいのは勿論であ
り、各センサS1〜S3のコア部が連結部材50
によつて一体的に連結されて、各々に対応するコ
イル部に対して一体的に相対変位するようにする
ことは第2図の説明から容易に理解できるであろ
う。
FIG. 5 shows an example in which three linear sensors S1 to S3 are provided. In this case, it goes without saying that the specific configuration of the third sensor S3 may be the same as that shown in FIG.
It will be easily understood from the explanation of FIG. 2 that the coil portions are integrally connected by the coil portions so as to be integrally displaced relative to the corresponding coil portions.

第3のセンサS3の1周期分の出力信号つまり
最大出力をN3として、前記(1)式と同様にアソリ
ユート位置P1に対応するD3を考えると、D3
(N3・P1)/P3 …(6) であり、D1−D3=D13として、P1当りのD13の変
化分を前記(2)式と同様に示すと、 (N1・P3−N3・P1)/P3 …(7) となる。ここで、説明の簡単化のために、前述と
同様に、N1=N2=N3=Nとおくと、上記(7)式つ
まりP1当りのD13の変化分は、 {N(P3−P1)}/P3 …(8) である。
Assuming that the output signal for one cycle of the third sensor S3, that is, the maximum output, is N 3 , and considering D 3 corresponding to the absolute position P 1 as in equation (1) above, D 3 =
(N 3 · P 1 ) / P 3 ...(6), and if D 1 − D 3 = D 13 and the change in D 13 per P 1 is expressed in the same way as in equation (2) above, (N 1・P 3 −N 3・P 1 )/P 3 …(7). Here, to simplify the explanation, if we set N 1 = N 2 = N 3 = N as before, the above formula (7), that is, the change in D 13 per P 1 , is expressed as {N( P 3 −P 1 )}/P 3 …(8).

前記差D12に基づき前記(4)式により求められる
第1の周期数信号Cxは、前記(5)式より最大値が (P1+a)/a=P2/(P2−P1) …(9) であり、これが第1の周期数信号Cxの1周期に
対応する第1のセンサS1の出力信号の周期数で
ある。このときのD13の値は前記(8)式の値に(9)式
の周期数を掛けたものであるから、 {N(P3−P1)P2}/{P3(P2−P1)} …(10) である。従つて、D13の値を(10)式の定数によつて
次式のように割れば、第1の周期数信号Cxの周
期数を示す第2の周期数信号Cyを得ることがで
きる。
The first periodicity signal Cx obtained from the above equation (4) based on the above difference D 12 has a maximum value of (P 1 +a)/a=P 2 /(P 2 −P 1 ) from the above equation (5). ...(9), which is the number of cycles of the output signal of the first sensor S1 corresponding to one cycle of the first cycle number signal Cx. The value of D 13 at this time is the value of equation (8) multiplied by the number of periods in equation (9), so {N(P 3 −P 1 )P 2 }/{P 3 (P 2 −P 1 )} …(10). Therefore, by dividing the value of D 13 by the constant of equation (10) as shown in the following equation, it is possible to obtain the second period number signal Cy indicating the period number of the first period number signal Cx.

Cy=D13÷{N(P3−P1)P2}/{P3(P2−P1)}
…(11) 演算装置COMでは、3つのセンサS1,S2,
S3の出力に基づき、前記第1の差D12=D1−D2
と第1の差D13=D1−D3を求める演算、及び前記
(4)式,(11)式に従い第1の周期数信号Cxと第2の
周期数信号Cyを求める演算を行うようにすれば
よい。これにより、第1のセンサS1の出力信号
D1と第1の周期数信号Cx及び第2の周期数信号
Cyの組合せにより、拡大されたアブソリユート
直線位置の検出がなされる。つまり、D1は距離
P1の範囲のアブソリユート直線位置を示し、Cx
はD1の繰返し周期数を原点からのアブソリユー
ト値で示し(ただし、前記(9)式で示すP2/(P2
−P1)が最大値)、CyはCxの繰返し周期数を原
点からのアブソリユート値で示し、この3者の組
合せによりアブソリユート直線位置が特定され
る。更に、P1<…<P4<P3<P2なる関係で複数
のセンサを用いることが可能である。
Cy=D 13 ÷ {N (P 3 − P 1 ) P 2 } / {P 3 (P 2 − P 1 )}
...(11) In the arithmetic unit COM, three sensors S1, S2,
Based on the output of S3, the first difference D 12 =D 1 −D 2
and the first difference D 13 =D 1 −D 3 , and the above-mentioned
Calculations for obtaining the first period number signal Cx and the second period number signal Cy may be performed according to equations (4) and (11). As a result, the output signal of the first sensor S1
D 1 , the first period number signal Cx, and the second period number signal
The combination of Cy provides expanded absolute linear position detection. That is, D 1 is the distance
Indicates the absolute linear position in the range of P 1 , Cx
represents the repetition period number of D 1 as an absolute value from the origin (however, P 2 / (P 2
-P 1 ) is the maximum value), Cy indicates the number of repetition cycles of Cx as an absolute value from the origin, and the combination of these three specifies the absolute linear position. Furthermore, it is possible to use a plurality of sensors with the relationship P 1 <...<P 4 <P 3 <P 2 .

つまり、第1のリニアセンサS1との1ピツチ
の差が更に小さな第4のリニアセンサS4(この
1ピツチをP4で示す)を同様に設ければ、同様
の理由により、D1−D3の周期数を更に求めるこ
とができることは明らかである。この考えを更に
推し進めることも可能であることは上記不等式に
示されるように明らかであろう。
In other words, if a fourth linear sensor S4 (this one pitch is indicated by P4 ), which has an even smaller one-pitch difference from the first linear sensor S1, is similarly provided, for the same reason, D 1 - D 3 It is clear that the number of periods of can be determined further. It is clear that it is possible to push this idea further, as shown in the above inequality.

ところで、単純に前記(3)式または(4)式だけで周
期数Cxを求めると、センサS1,S2の検出分
解能に起因する誤差が生じることがある。これ
は、理論上「D1−D2」はD1,D2の変化に伴つて
連続的に変化する数ではあるが、実際は「D1
D2」の変化はステツプ状であり、かつD1とD2
変化ステツプも非同期であることによる。これを
図により説明すると第6図のようであり、例え
ば、N1=N2=N=1024とし、P1当りのD12の変
化分{N(2−P1)}/P2=32としたときに、第1
のセンサS1の出力信号D1の周期が1周期目か
ら2周期目に切り換わるときの各センサS1,S
2の出力D1,D2の状態を例示している。同図a
は各センサ出力D1,D2に誤差が生じていない場
合を示し、同図bはセンサ出力D2に進み方向に
誤差が生じている場合を示し、同図cはセンサ出
力D2に遅れ方向に誤差が生じている場合を示す。
aに示すように、正常な場合でも回転数の切換わ
り直前の或る範囲では「D1−D2」が「32」とな
る部分が一部に生じ、この部分では前記(4)式によ
つて求めた周期数Cxが「1」となつてしまう。
これは、理論上「D1−D2」はD1,D2の変化に伴
つて連続的に変化する数ではあるが、「D1−D2
の変化ステツプはD1の32ステツプにつき1ステ
ツプであり、かつD1とD2の変化ステツプは一致
しているわけではなく徐々にずれてゆくため、
「D1−D2」の理論上の1変化ステツプ(つまりD1
の32ステツ)の間、実際の「D1−D2」は一定値
を維持するわけでなく、理論上の値とその値に1
プラスした値とを交互に繰返し、次第に1プラス
した値の方が現われる比率が高くなり、やがて理
論上の変化ステツプが切換わるとき実際の「D1
−D2」も理論値(前ステツプの理論値に1プラ
スした値)に切換わる、ということに起因する。
従つて、D12の理論値が31から32に切換わる範囲
つまり「992≦D1≦1023」の範囲では、第6図a
のようにD12=32となることもある。そのため、
例えば、D1=1023,D2=991の位置は本当は1周
期目(Cx=0)の1023番地目であるが、単純に
前記(4)式を適用すると、D12=32によつてRx=1
となり、2回転目の1023番地目となつてしまう。
また、同図bに示すような誤差が生じている場合
は、D1=0,D2=992の位置では単純に前記(4)式
を適用してもCx=1となり、2周期目の0番地
目という正しい絶対位置が求まるが、D1=0,
D2=993の位置では単純に(4)式を適用するとCx=
0となり、1周期目の0番地目つまり原点という
誤つた位置が求められてしまう。また、同図cに
示すような誤差が生じている場合は、D1=1023,
D2=990の位置では1回転目の1023番地目である
にもかかわらず、単純に(4)式を適用するとCx=
1となり、2周期目の1023番地目になつてしま
う。これによる誤差をなくすためには、センサS
1の出力D1の周期が切換わる前後の所定の範囲
において「D1−D2」の値に適宜の誤差修正のた
めの修正値を加算もしくは減算してやればよい。
By the way, if the period number Cx is simply calculated using the above equation (3) or (4), an error may occur due to the detection resolution of the sensors S1 and S2. Theoretically, "D 1 - D 2 " is a number that changes continuously as D 1 and D 2 change, but in reality, "D 1 - D 2" is a number that changes continuously as D 1 and D 2 change.
This is because the change in D 2 is step-like, and the steps in which D 1 and D 2 change are also asynchronous. This can be explained using a diagram as shown in Figure 6. For example, if N 1 = N 2 = N = 1024, the change in D 12 per P 1 {N ( 2 - P 1 )} / P 2 = 32 When the first
Each sensor S1, S when the cycle of the output signal D1 of sensor S1 switches from the first cycle to the second cycle
The state of outputs D 1 and D 2 of 2 is illustrated. Figure a
Figure b shows the case where there is no error in the sensor outputs D 1 and D 2 , Figure b shows the case where the sensor output D 2 has an error in the forward direction, Figure c shows the case where the sensor output D 2 lags behind. Indicates a case where an error occurs in the direction.
As shown in a, even under normal conditions, in a certain range just before the rotation speed changes, there is a part where "D 1 - D 2 " becomes "32", and in this part, the equation (4) above is not satisfied. As a result, the number of cycles Cx obtained becomes "1".
This is because, although theoretically "D 1 - D 2 " is a number that changes continuously as D 1 and D 2 change, "D 1 - D 2 "
The change step is 1 step for every 32 steps of D 1 , and the change steps of D 1 and D 2 are not the same but gradually deviate, so
The theoretical one-change step of “D 1 − D 2 ” (that is, D 1
32 steps), the actual "D 1 - D 2 " does not maintain a constant value, but the theoretical value and that value differ by 1.
The value added by 1 is repeated alternately, and the ratio of the value added by 1 to 1 becomes higher, and eventually when the theoretical change step switches, the actual ``D 1
This is due to the fact that "-D 2 " also switches to the theoretical value (the value obtained by adding 1 to the theoretical value of the previous step).
Therefore, in the range where the theoretical value of D 12 switches from 31 to 32, that is, in the range "992≦D 1 ≦1023", Fig. 6a
In some cases, D 12 =32. Therefore,
For example, the position D 1 = 1023, D 2 = 991 is actually the 1023rd address of the first cycle (Cx = 0), but if you simply apply the above equation (4), Rx =1
Therefore, it becomes address 1023 of the second rotation.
In addition, if an error as shown in Figure b occurs, simply applying equation (4) above at the positions D 1 = 0 and D 2 = 992 will result in Cx = 1, which means that Cx = 1 in the second period. The correct absolute position of address 0 can be found, but D 1 = 0,
At the position D 2 = 993, simply applying equation (4) yields Cx =
0, and the incorrect position of the 0th address of the first cycle, that is, the origin, is determined. In addition, if there is an error as shown in c in the same figure, D 1 = 1023,
Even though the position D 2 = 990 is the 1023rd address of the first rotation, simply applying equation (4) yields Cx =
1, and becomes address 1023 in the second cycle. In order to eliminate the error caused by this, the sensor S
An appropriate correction value for error correction may be added to or subtracted from the value of "D 1 - D 2 " in a predetermined range before and after the cycle of the output D1 changes.

すなわち、第1のセンサS1の出力信号D1
周期が切り換わる前の所定の範囲では、D1−D2
が理論値よりも大きくなることがあるため、その
範囲においてその誤差分の補償を行えばよい。そ
こで、第1のセンサS1の出力信号D1の値がそ
の周期が切り換わる直前の所定の第1の範囲に属
しているかを判定し、この範囲ではD1−D2に対
して所定の修正値を減算してやるようにすれば上
記補償を行うことができる。また、第1のセンサ
S1の出力信号D1の周期が切り換わつた後の所
定の範囲では、D1−D2が理論値よりも小さくな
ることがあるため、その誤差分の補償を行えばよ
い。そこで、第1のセンサS1の出力信号D1
値がその周期切り換わり直後の所定の第の範囲に
属しているかを判定し、この範囲ではD1−D2
対して所定の修正値を加算してやるようにすれば
上記補償を行うことができる。D1が所定の第1
又は第2の範囲にあるかどうかの判定と、修正値
による修正用の加減算は演算装置COMで行えば
よい。この修正値は適宜の値に定めることができ
る。例えば「1」とすれば、D1−D2が±1修正
されるので、D1,D2の変化ステツプずれが1ス
テツプ以内の場合に有効である。「2」とすれば、
D1−D2が±2修正されるので、D1,D2の変化ス
テツプずれが2ステツプ以内の場合に有効であ
る。このように、この補償数値は、D1とD2の変
化ステツプのずれを何ステツプまで許容するか
(何ステツプまで補償するか)に応じて設計上適
宜に設定してよい。
That is, in a predetermined range before the period of the output signal D 1 of the first sensor S1 is switched, D 1 −D 2
may be larger than the theoretical value, so it is sufficient to compensate for the error within that range. Therefore, it is determined whether the value of the output signal D 1 of the first sensor S1 belongs to a predetermined first range immediately before the cycle changes, and in this range, a predetermined correction is made to D 1 −D 2 . The above compensation can be achieved by subtracting the value. In addition, in a predetermined range after the period of the output signal D 1 of the first sensor S1 is switched, D 1 - D 2 may become smaller than the theoretical value, so compensation for this error is performed. That's fine. Therefore, it is determined whether the value of the output signal D 1 of the first sensor S1 belongs to a predetermined first range immediately after the cycle switching, and in this range, a predetermined correction value is set for D 1 - D 2 . The above compensation can be achieved by adding the values. D 1 is the predetermined first
Alternatively, the determination as to whether or not it is within the second range and addition/subtraction for correction using correction values may be performed by the arithmetic unit COM. This correction value can be set to an appropriate value. For example, if it is set to "1", D 1 - D 2 is corrected by ±1, so it is effective when the change step deviation of D 1 and D 2 is within 1 step. If it is "2",
Since D 1 -D 2 is corrected by ±2, it is effective when the change step deviation of D 1 and D 2 is within 2 steps. In this way, this compensation value may be set as appropriate in the design depending on how many steps the deviation between the change steps of D 1 and D 2 is allowed (how many steps are compensated for).

算術上明らかなように、実際に求めた差D1
D2に対して加算又は減算することに限らず、D1
にに対して加算又は減算しても、あるいはD2
対して加算又は減算してもよく、またD1とD2
両方に適当な値を加算又は減算するようにしても
よい。なお、D1−D2に関する誤差と同様の性格
の誤差はD1−D3に関しても生じることがある。
これに対しても上記と同様に対処することにより
補償を行うことが可能である。
As is clear from the arithmetic, the actually calculated difference D 1
D 1 is not limited to adding or subtracting from D 2 .
It may be added to or subtracted from D 2 , or an appropriate value may be added to or subtracted from both D 1 and D 2 . Note that an error of the same nature as the error regarding D 1 −D 2 may also occur regarding D 1 −D 3 .
It is also possible to compensate for this by dealing with it in the same way as above.

尚、上述ではコア部2−1,2−2を動かし、
コイルを静止しておくように説明したが、その逆
でもよい。また、リニア型センサも、第2図のよ
うな位相シフト型のものに限らず、同図と同様に
複数のコアを設けて直線位に応じて周期的なアナ
ログ直流電圧を得るようにした差動トランス型の
センサ、などその他の任意のリニアセンサを用い
てよい。
In addition, in the above, core parts 2-1 and 2-2 are moved,
Although I explained that the coil should be kept stationary, you can do the opposite. In addition, linear type sensors are not limited to the phase shift type as shown in Figure 2, but also have multiple cores as shown in Figure 2 to obtain periodic analog DC voltage according to the linear position. Any other linear sensor may be used, such as a dynamic transformer type sensor.

以上説明したようにこの発明によれば、アブソ
リユート直線位置検出範囲を拡大することがで
き、また、特段の運動変速機構を設けることな
く、各リニアセンサにおけるリニアスケール部材
又は検出ヘツド部の一方を一体的に結合するだけ
の極めて簡単な構成であればよいので、構成も簡
素であり、かつ全体の検出分解能は1つのリニア
センサの1周期分の出力信号の分解能に依存する
ので極めて高分解能であり、精度がよいものとな
る。
As explained above, according to the present invention, the absolute linear position detection range can be expanded, and one of the linear scale member or the detection head part of each linear sensor can be integrated into one body without providing a special motion transmission mechanism. The configuration is simple, as it only needs to be an extremely simple configuration that can be coupled to each other, and the overall detection resolution depends on the resolution of the output signal for one period of one linear sensor, so the resolution is extremely high. , the accuracy is good.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図はこの発明で使用するセンサ部分の一
例を具体的に示す断面図、第3図は第2図の1次
及び2次コイルの結線例を示す回路図、第4図は
第2図の各センサから出力される交流信号に含ま
れる直線変位量に応じた位相ずれを検出するため
の回路の一例を示すブロツク図、第5図は3つの
センサを用いた場合のこの発明の一実施例を示す
ブロツク図、第6図は周期切り換わり点前後の誤
差の可能性を説明するためにセンサ出力例を示す
図、である。 S1,S2……リニアセンサ、COM……演算
装置、2−1,2−2……コア部、3−1,3−
2……コア、5−1,5−2……スペーサ、4−
1……ケーシング、7,8,9,10……1次コ
イル、11,12,13,14……2次コイル、
37−1,37−2……位相差検出回路。
Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view specifically showing an example of the sensor portion used in this invention, and Fig. 3 is the primary and secondary coils of Fig. 2. 4 is a block diagram showing an example of a circuit for detecting a phase shift according to the amount of linear displacement included in the AC signal output from each sensor in FIG. 2. The figure is a block diagram showing an embodiment of the present invention when three sensors are used, and FIG. 6 is a diagram showing an example of the sensor output to explain the possibility of errors before and after the cycle switching point. S1, S2... Linear sensor, COM... Arithmetic unit, 2-1, 2-2... Core section, 3-1, 3-
2... Core, 5-1, 5-2... Spacer, 4-
1... Casing, 7, 8, 9, 10... Primary coil, 11, 12, 13, 14... Secondary coil,
37-1, 37-2...Phase difference detection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 磁気に対して異なる性質を示す2つの物
質を直線変位方向に沿つて所定のピツチで交互
に繰返し配したリニアスケール部材と、このリ
ニアスケール部材に対して相対的に変位可能に
配され、この変位に応じた前記2つの物質の相
対的位置関係に応じて、該リニアスケール部材
の1ピツチの変位を1周期とする周期的な位置
検出信号をデイジタルデータにて発生する電磁
的検出部とを具備するリニアセンサを2個設
け、各リニアセンサにおける前記リニアスケー
ル部材の1ピツチはそれぞれ異なつており、各
リニアセンサにおける前記リニアスケール部材
又は検出部の一方を一体的に結合して検出対象
の機械的変位に応じて一体的に直線変位させる
ようにして成り、これにより、前記検出対象の
機械的直線変位に関して夫々異なる周期で各リ
ニアセンサから前記位置検出信号をそれぞれ発
生するようにしたこと、 (b) 前記2つのリニアセンサに関し、第1のリニ
アセンサから発生される第1の位置検出信号と
第2のリニアセンサから発生される第2の位置
検出信号とを演算変数として両者の差をデイジ
タル演算し、更にこの差を演算変数として、前
記第1のリニアセンサに関する前記検出対象の
原点からの周期数を決定する演算を行い、決定
した周期数を示す周期数信号を出力する演算手
段を設けたこと、及び (c) 前記第1の位置検出信号の値が周期切り換わ
り前の所定の第1の範囲に属するかまたは周期
切り換わり後の所定の第2の範囲に属するかを
判定し、上記第1又は第2の範囲内にあると判
定されたとき第1又は第2の範囲のどちらに属
するかに応じて、前記演算手段における前記演
算変数の少なくとも1つの値を、所定の修正値
によつて加算もしくは減算することによつて前
記差の値を変更する修正演算を行なうこと からなるアブソリユート直線位置検出装置。 2 前記検出部は、直線変位方向に所定間隔でず
れて配置された複数の1次コイルと、この1次コ
イルに対応して設けられた2次コイルと、前記1
次コイルの各々を位相のずれた複数の基準交流信
号によつて個別に励磁し、これにより前記基準交
流信号を前記コイルに対する前記リニアスケール
部材の相対的直線位置に応じて位相シフトした出
力交流信号を前記2次コイルに生ぜしめる回路
と、この出力交流信号と前記基準交流信号との位
相ずれをデイジタル測定することによりデイジタ
ルの位置検出信号を得る回路とを有するものであ
る特許請求の範囲第1項記載のアブソリユート直
線位置検出装置。 3 (a) 磁気に対して異なる性質を示す2つの物
質を直線変位方向に沿つて所定のピツチで交互
に繰返し配したリニアスケール部材と、このリ
ニアスケール部材に対して相対的に変位可能に
配され、この変位に応じた前記2つの物質の相
対的位置関係に応じて、該リニアスケール部材
の1ピツチの変位を1周期とする周期的な位置
検出信号をデイジタルデータによつて発生する
電磁的検出部とを具備するリニアセンサを3個
設け、各リニアセンサにおける前記リニアスケ
ール部材の1ピツチはそれぞれ異なつており、
第1のリニアセンサと第3のリニアセンサの1
ピツチの差は第1及び第2のリニアセンサの1
ピツチの差よりも小であり、各リニアセンサに
おける前記リニアスケール部材又は検出部の一
方を一体的に結合して検出対象の機械的変位に
応じて一体的に直線変位させるようにして成
り、これにより、前記検出対象の機械的直線変
位に関して夫々異なる周期で各リニアセンサか
ら前記位置検出信号をそれぞれ発生するように
したこと、 (b) 前記第1のリニアセンサから発生される第1
の位置検出信号と第2のリニアセンサから発生
される第2の位置検出信号とを演算変数として
両者の差である第1の差をデイジタル演算し、
更にこの第1の差を演算変数として、前記第1
のリニアセンサに関する前記検出対象の原点か
らの周期数を決定する演算を行ない、決定した
周期数を示す第1の周期数信号を出力する第1
の演算手段を設けたこと、 (c) 前記第1の位置検出信号の値が周期切り換わ
り前の所定の第1の範囲に属するかまたは周期
切り換わり後の所定の第2の範囲に属するかを
判定し、上記第1又は第2の範囲内にあると判
定されたとき第1又は第2の範囲のどちらかに
属するかに応じて、前記第1の演算手段におけ
る前記演算変数の少なくとも1つの値を、所定
の修正値によつて加算もしくは減算することに
よつて前記差の値を変更する修正演算を行なう
こと、 (d) 前記第1のリニアセンサから発生される第1
の位置検出信号と第3のリニアセンサから発生
される第3の位置検出信号とを演算変数として
両者の差である第2の差をデイジタル演算し、
更にこの第2の差を演算変数として、前記第1
の周期数信号の周期数を決定する演算を行な
い、決定した周期数を示す第2の周期数信号を
出力する第2の演算手段を設けたこと、 からなるアブソリユート直線位置検出装置。
[Claims] 1 (a) A linear scale member in which two substances exhibiting different magnetic properties are alternately arranged at a predetermined pitch along the direction of linear displacement, and a The linear scale member is disposed so as to be displaceable, and according to the relative positional relationship of the two substances according to the displacement, a periodic position detection signal whose cycle is one pitch of displacement of the linear scale member is converted into digital data. Two linear sensors are provided, each having a different pitch of the linear scale member in each linear sensor, and one of the linear scale member or the detection part in each linear sensor is integrated. The position detection signals are coupled together to cause an integral linear displacement in accordance with the mechanical displacement of the detection target, and thereby the position detection signals are transmitted from each linear sensor at different periods with respect to the mechanical linear displacement of the detection target. (b) Regarding the two linear sensors, a first position detection signal generated from the first linear sensor, a second position detection signal generated from the second linear sensor, and The difference between the two is digitally calculated using as a calculation variable, and this difference is used as a calculation variable to perform calculation to determine the number of cycles of the detection target from the origin regarding the first linear sensor, and the period indicating the determined number of cycles is calculated. and (c) whether the value of the first position detection signal falls within a predetermined first range before the cycle changes or within a predetermined second range after the cycle changes. and when it is determined that it is within the first or second range, at least one of the calculation variables in the calculation means is determined according to whether it belongs to the first or second range. An absolute linear position detection device that performs a correction operation to change the difference value by adding or subtracting one value by a predetermined correction value. 2. The detection unit includes a plurality of primary coils arranged at predetermined intervals in a linear displacement direction, a secondary coil provided corresponding to the primary coils, and
Each of the coils is individually excited by a plurality of phase-shifted reference AC signals, thereby outputting an output AC signal in which the reference AC signal is phase-shifted in accordance with the relative linear position of the linear scale member with respect to the coil. A circuit for generating a digital position detection signal in the secondary coil, and a circuit for obtaining a digital position detection signal by digitally measuring a phase shift between the output AC signal and the reference AC signal. Absolute linear position detection device as described in . 3 (a) A linear scale member in which two substances exhibiting different magnetic properties are arranged alternately at a predetermined pitch along the direction of linear displacement, and a linear scale member arranged so as to be displaceable relative to this linear scale member. and an electromagnetic device that generates a periodic position detection signal using digital data, with one pitch of displacement of the linear scale member as one period, in accordance with the relative positional relationship between the two substances according to this displacement. Three linear sensors each having a detecting section are provided, and one pitch of the linear scale member in each linear sensor is different,
1 of the first linear sensor and the third linear sensor
The difference in pitch is 1 between the first and second linear sensors.
The difference in pitch is smaller than the difference in pitch, and one of the linear scale member or the detection part in each linear sensor is integrally connected and linearly displaced in response to the mechanical displacement of the detection target. (b) the position detection signal is generated from each linear sensor at different periods with respect to the mechanical linear displacement of the detection target; (b) the first position detection signal generated from the first linear sensor;
Digitally calculates a first difference between the position detection signal and the second position detection signal generated from the second linear sensor as calculation variables,
Furthermore, using this first difference as a calculation variable,
A first circuit that performs an operation to determine the number of cycles from the origin of the detection target regarding the linear sensor, and outputs a first cycle number signal indicating the determined number of cycles.
(c) whether the value of the first position detection signal belongs to a predetermined first range before the cycle changes or to a predetermined second range after the cycle changes; and when it is determined that it is within the first or second range, at least one of the calculation variables in the first calculation means, depending on whether it belongs to the first or second range. (d) performing a correction operation of changing the difference value by adding or subtracting two values by a predetermined correction value; (d) a first linear sensor generated from the first linear sensor;
Digitally calculates a second difference between the position detection signal and the third position detection signal generated from the third linear sensor as calculation variables,
Furthermore, using this second difference as a calculation variable,
1. An absolute linear position detection device comprising: a second calculation means for performing a calculation to determine the period number of the period number signal and outputting a second period number signal indicating the determined period number.
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