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JPH0466801A - Position and temperature detector - Google Patents

Position and temperature detector

Info

Publication number
JPH0466801A
JPH0466801A JP17986390A JP17986390A JPH0466801A JP H0466801 A JPH0466801 A JP H0466801A JP 17986390 A JP17986390 A JP 17986390A JP 17986390 A JP17986390 A JP 17986390A JP H0466801 A JPH0466801 A JP H0466801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
temperature
voltage
output
constant
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
Application number
JP17986390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Nakaura
俊介 中浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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 by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP17986390A priority Critical patent/JPH0466801A/en
Publication of JPH0466801A publication Critical patent/JPH0466801A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect a temperature without a temperature sensor provided by permitting constant bias current to flow to a coil of an inductance detection type position sensor unit and detecting dc voltage from an output of the coil. CONSTITUTION:High frequency voltage of constant amplitude is input from an oscillator 4 to an inverting input terminal of an operational amplifier 10 while constant bias voltage is input from a dc power source 5 to a non-inverted input terminal of the amplifier 10. Thus current wherein high frequency current with constant amplitude overlaps constant bias current flows through a transistor 11 to a coil 1. At a position outputting unit 7, inductance of the coil 1, that is a position, is calculated from the high frequency voltage detected by a high-pass filter. A low-pass filter 8 permits a dc component, that is dc voltage corresponding to the bias current, to be detected from the output of the coil 1. Dc resistance of the coil 1 varies according to a temperature. Then on a temperature outputting unit 9, dc resistance of the coil, that is temperature, is calculated from the dc voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、たとえば磁気軸受装置のロータの位置の検
出などに使用される位置および温度検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a position and temperature detection device used, for example, to detect the position of a rotor in a magnetic bearing device.

従来の技術および発明の課題 磁気軸受装置のロータの位置検出装置として、インダク
タンス検出型位置センサのコイルに高周波電流を流した
ときのインダクタンスの変化によりロータの位置を検出
するものか知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION As a rotor position detecting device for a magnetic bearing device, one is known that detects the rotor position based on a change in inductance when a high frequency current is passed through a coil of an inductance detection type position sensor.

ところで、磁気軸受装置においては、ロータ回転中に、
モータの発熱、風損、鉄損などにより軸受装置内が加熱
され、位置センサのゲイン、オフセットの温度変化、ま
たはロータのシャフト長の変化が生じるため、位置の検
出に誤差が生じ、所定の軸受装置の性能が得られないと
いう問題がある。そして、このような温度の影響をなく
すためには、温度センサを付加して、軸受装置内、の温
度を検出し、これにより位置センサの出力を補正する必
要がある。
By the way, in a magnetic bearing device, while the rotor is rotating,
The inside of the bearing device is heated due to motor heat generation, wind damage, iron loss, etc., which causes temperature changes in the position sensor gain and offset, or changes in the rotor shaft length, resulting in errors in position detection and There is a problem that the performance of the device cannot be obtained. In order to eliminate such temperature effects, it is necessary to add a temperature sensor to detect the temperature inside the bearing device and correct the output of the position sensor accordingly.

磁気軸受装置以外でも、対象物の位置を検出する際に温
度による補正を行なう必要のあることが多く、このよう
な場合には、やはり位置センサの他に温度センサを付加
する必要がある。
In addition to magnetic bearing devices, it is often necessary to perform correction based on temperature when detecting the position of an object, and in such cases, it is necessary to add a temperature sensor in addition to the position sensor.

この発明の目的は、上記の問題を解決し、温度センサを
付加せずに温度の検出もてきる位置および温度検出装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and provide a position and temperature detection device that can detect temperature without adding a temperature sensor.

課題を解決するための手段 この発明による位置および温度検出装置は、センサコイ
ルを有するインダクタンス検出型位置センサ部と、上記
センサ部のコイルに一定のバイアス電流を流す手段と、
上記センサ部のコイルの出力から直流電圧を検出する手
段と、この直流電圧に基づいて温度を算出する手段とを
備えているものである。
Means for Solving the Problems A position and temperature detection device according to the present invention includes: an inductance detection type position sensor section having a sensor coil; means for passing a constant bias current through the coil of the sensor section;
The apparatus includes means for detecting DC voltage from the output of the coil of the sensor section, and means for calculating temperature based on this DC voltage.

作   用 インダクタンス検出型位置センサ部のコイルの直流抵抗
は、温度によって変化する。したがって、このコイルに
一定のバイアス電流を流して、コイルの出力から直流電
圧を検出すれば、この直流電圧からコイルの直流抵抗す
なわち温度を算出することができる。
The DC resistance of the coil of the working inductance detection type position sensor section changes depending on the temperature. Therefore, by flowing a constant bias current through this coil and detecting a DC voltage from the output of the coil, it is possible to calculate the DC resistance of the coil, that is, the temperature, from this DC voltage.

実  施  例 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。図面は、位置および温度検出装置の全体構成を概
略的に示している。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawing schematically shows the overall configuration of the position and temperature detection device.

検出装置は、センサコイル(1)を有するインダクタン
ス検出型位置センサ部(2)  コイル(1)を定電流
駆動するための定電流回路(3)、定電流回路(3)に
一定の高周波電圧を入力するための発振器(4)、定電
流回路(3)に一定のバイアス電圧を入力するための直
流電源(5)、コイル(1)の出力から交流分たけ通過
させる高域通過フィルタ(HPF)(6)、高域通過フ
ィルタ(6)の出力から位置を算出して出力する位置出
力部(7)、およびコイル(1)の出力から直流分だけ
通過させる低域通過フィルタ(LPF)(8)、低域通
過フィルタ(8)の出力から温度を算出して出力する温
度出力部(9)を備えている。
The detection device includes an inductance detection type position sensor section (2) having a sensor coil (1), a constant current circuit (3) for driving the coil (1) with a constant current, and a constant high frequency voltage applied to the constant current circuit (3). An oscillator (4) for inputting a constant bias voltage to the constant current circuit (3), a DC power supply (5) for inputting a constant bias voltage to the constant current circuit (3), and a high-pass filter (HPF) that passes an AC portion from the output of the coil (1). (6), a position output section (7) that calculates and outputs the position from the output of the high-pass filter (6), and a low-pass filter (LPF) (8) that passes only the DC component from the output of the coil (1). ), and a temperature output section (9) that calculates and outputs the temperature from the output of the low-pass filter (8).

図示は省略したが、コイル(1)は、たとえば磁気軸受
装置のロータなど、対象物に所定の間隙をあけて対向す
るように配置される。
Although not shown, the coil (1) is arranged to face an object, such as a rotor of a magnetic bearing device, with a predetermined gap therebetween.

定電流回路(3)は公知のものであり、オペアンプ(1
0)およびトランジスタ(11)などを備えている。オ
ペアンプ(10)の反転入力端子に発振器(4)から一
定振幅の高周波電圧か入力するとともに、オペアンプ(
10)の非反転入力端子に直流電源(5)から一定のバ
イアス電圧か入力し、これにより、一定のバイアス電流
に一定振幅の高周波電流が重なった電流がトランジスタ
(11)を通ってコイル(1)に流れる。
The constant current circuit (3) is a well-known one, and includes an operational amplifier (1).
0) and a transistor (11). A high frequency voltage of constant amplitude is input from the oscillator (4) to the inverting input terminal of the operational amplifier (10), and at the same time, the operational amplifier (
A constant bias voltage is input from the DC power supply (5) to the non-inverting input terminal of the coil (10), and a current consisting of a constant bias current and a high frequency current of a constant amplitude is passed through the transistor (11) and is applied to the coil (1). ).

高域通過フィルタ(6)により、コイル(1)の出力か
らその交流分すなわち高周波電流に対応する高周波電圧
が検出される。コイル(1)に高周波電流を流すと、対
象物の位置によりコイル(1)のインダクタンスが変化
する。コイル(1)に流れる高周波電流の振幅は一定で
あるから、高域通過フィルタ(6)で検出された高周波
電圧はコイル(1)のインダクタンスに対応している。
A high-pass filter (6) detects a high-frequency voltage corresponding to the alternating current component, that is, a high-frequency current, from the output of the coil (1). When a high frequency current is passed through the coil (1), the inductance of the coil (1) changes depending on the position of the object. Since the amplitude of the high frequency current flowing through the coil (1) is constant, the high frequency voltage detected by the high pass filter (6) corresponds to the inductance of the coil (1).

そして、位置出力部(7)において、この高周波電圧か
らコイル(1)のインダクタンスすなわち位置が算出さ
れる。
Then, in the position output section (7), the inductance, that is, the position of the coil (1) is calculated from this high frequency voltage.

低域通過フィルタ(8)により、コイル(1)の出力か
らその直流分すなわちバイアス電流に対応する直流電圧
が検出される。コイル(1)の直流抵抗は、温度によっ
て変化する。コイル(1)に流れるバイアス電流は一定
であるから、低域通過フィルタ(8)で検出された直流
電圧はコイル(1)の直流抵抗に対応している。そして
、温度出力部(9)において、この直流電圧からコイル
(1)の直流抵抗すなわち温度が算出される。
A low-pass filter (8) detects a direct current component of the output of the coil (1), that is, a direct current voltage corresponding to the bias current. The DC resistance of the coil (1) changes depending on the temperature. Since the bias current flowing through the coil (1) is constant, the DC voltage detected by the low-pass filter (8) corresponds to the DC resistance of the coil (1). Then, in the temperature output section (9), the DC resistance of the coil (1), that is, the temperature is calculated from this DC voltage.

位置出力部(7)および温度出力部(9)の出力は、そ
れぞれ独立して使用することができる。
The outputs of the position output section (7) and the temperature output section (9) can be used independently.

また、温度出力部(9)の出力により位置出力部(7)
の出力を補正して、温度補正を行なうこともできる。こ
の検出装置を磁気軸受装置に使用する場合、このように
温度補正を行なうことにより、位置の検出精度が向上し
、使用温度範囲が拡大し、軸受装置の剛性が向上するな
ど、種々の効果が奏される。なお、この検出装置は、位
置検出装置として、または温度検出装置として使用する
ことも可能である。
Also, the position output section (7) is output by the output of the temperature output section (9).
Temperature correction can also be performed by correcting the output of When this detection device is used in a magnetic bearing device, temperature correction in this way improves position detection accuracy, expands the operating temperature range, and improves the rigidity of the bearing device, among other benefits. It is played. Note that this detection device can also be used as a position detection device or a temperature detection device.

発明の効果 この発明の位置および温度検出装置によれば、上述のよ
うに、温度センサを付加せずに温度の検出も行なうこと
ができる。
Effects of the Invention According to the position and temperature detection device of the present invention, as described above, temperature can also be detected without adding a temperature sensor.

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

図面は、この発明の実施例を示す位置および温度検出装
置のブロック図である。 (1)・・・センサコイル、(2)・・・インダクタン
ス検出型センサ部、(3)・・・定電流回路、(5)・
・・直流電源、(8)・・・低域通過フィルタ、(9)
・・・温度出力部。 以  上
The drawing is a block diagram of a position and temperature detection device showing an embodiment of the present invention. (1)...sensor coil, (2)...inductance detection type sensor section, (3)...constant current circuit, (5)...
...DC power supply, (8) ...Low pass filter, (9)
...Temperature output section. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] センサコイルを有するインダクタンス検出型位置センサ
部と、上記センサ部のコイルに一定のバイアス電流を流
す手段と、上記センサ部のコイルの出力から直流電圧を
検出する手段と、この直流電圧に基づいて温度を算出す
る手段とを備えている位置および温度検出装置。
an inductance detection type position sensor section having a sensor coil; means for passing a constant bias current through the coil of the sensor section; means for detecting a DC voltage from the output of the coil of the sensor section; A position and temperature sensing device comprising means for calculating.
JP17986390A 1990-07-06 1990-07-06 Position and temperature detector Pending JPH0466801A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300719A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Ribekkusu:Kk Measuring method and instrument
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JP2018115949A (en) * 2017-01-18 2018-07-26 株式会社荏原製作所 Fluid machinery

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