JPH06147812A - Position detector for rotary body - Google Patents
Position detector for rotary bodyInfo
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- JPH06147812A JPH06147812A JP29861692A JP29861692A JPH06147812A JP H06147812 A JPH06147812 A JP H06147812A JP 29861692 A JP29861692 A JP 29861692A JP 29861692 A JP29861692 A JP 29861692A JP H06147812 A JPH06147812 A JP H06147812A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 静電容量の変化に基づいて回転体の位置を検
出するに当って、ノイズの影響を大幅に低減し、位置検
出精度を高める。
【構成】 ノイズ源よりも十分高い周波数の高周波電圧
を高周波発振源1により得、高周波電圧を同軸ケーブル
3を介して可変容量コンデンサ4に印加し、同軸ケーブ
ル3の高周波発振源側の端部における定在波電圧を検波
器6により検波して位置検出信号を得る。
(57) [Abstract] [Purpose] In detecting the position of a rotating body based on a change in electrostatic capacitance, the influence of noise is greatly reduced and position detection accuracy is improved. [Structure] A high-frequency voltage having a frequency sufficiently higher than that of a noise source is obtained by a high-frequency oscillation source 1, and the high-frequency voltage is applied to a variable capacitor 4 via a coaxial cable 3 so that the coaxial cable 3 has a high-frequency oscillation source side end portion The standing wave voltage is detected by the wave detector 6 to obtain a position detection signal.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は回転体の位置検出装置
に関し、さらに詳細にいえば、磁気的に回転体を非接触
で支持する磁気軸受機構に好適な回転体の位置検出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor position detecting device, and more particularly to a rotor position detecting device suitable for a magnetic bearing mechanism that magnetically supports a rotor in a non-contact manner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から超高速モータ等の軸受として磁
気軸受が採用されている。この磁気軸受は、磁性体製の
回転軸を挟んで対象位置に例えば、少なくとも1対、好
ましくは2対の電磁石を配置しておき、各対の電磁石を
励磁して吸引力を発生させるものであり、各対の電磁石
を交互に励磁する場合には、励磁周期を短縮することに
より、等価的に各対の電磁石が同時に回転体に対して吸
引力を作用させている状態を得、回転体を強固に支持す
ることができる。また、各対の電磁石を直流で励磁する
場合には、励磁する直流レベルを変化させることにより
所望方向への吸引力を生じさせることができる。2. Description of the Related Art Magnetic bearings have been conventionally used as bearings for ultra-high speed motors and the like. In this magnetic bearing, for example, at least one pair, preferably two pairs of electromagnets are arranged at a target position with a rotating shaft made of a magnetic material sandwiched therebetween, and each pair of electromagnets is excited to generate an attractive force. If the electromagnets of each pair are alternately excited, the excitation cycle is shortened to equivalently obtain a state in which the electromagnets of each pair simultaneously exert an attractive force on the rotating body. Can be firmly supported. Further, in the case of exciting each pair of electromagnets with direct current, it is possible to generate an attractive force in a desired direction by changing the level of direct current to be excited.
【0003】また、上記磁気軸受により回転体を保持し
ている場合であっても、何らかの原因で回転体の位置が
ずれてしまうことがあり、この場合には、回転体の位置
ずれの方向および量に対応させて各対の電磁石の一方の
吸引力を他方の吸振力よりも大きくなるように電磁石を
制御すればよく、上記位置ずれを解消できる。また、以
上の説明から明らかなように、電磁石を制御するために
は、回転体の位置を検出することが必須である。したが
って、従来の磁気軸受においても、回転体の位置を検出
するための装置が付加されていた。このような位置検出
装置は、非接触で回転体の位置を検出することが要求さ
れる関係上、渦電流センサのようにコイルを用いたセン
サを用いるか(特開昭63−214519号公報参
照)、またはコンデンサを用いたセンサを用いること
(特開平2−201101号公報参照)が一般的であ
る。しかし、前者のセンサを採用すると、モータの洩れ
磁束等の影響を受けやすい関係上、必然的に位置検出精
度が低下し、または位置検出精度の低下を抑制しようと
すれば、磁気シールド等が必要になって構成が複雑化す
るとともに大型化するという不都合がある。これに対し
て後者のセンサは、本質的に磁束の影響を受けないので
あるから、前者のセンサにおける上述の不都合を解消で
きる。Even when the rotating body is held by the magnetic bearing, the position of the rotating body may be displaced for some reason. In this case, the direction of displacement of the rotating body and The position shift can be eliminated by controlling the electromagnets so that the attraction force of one of the electromagnets of each pair becomes larger than the vibration attraction force of the other in accordance with the amount. Further, as is clear from the above description, in order to control the electromagnet, it is essential to detect the position of the rotating body. Therefore, even in the conventional magnetic bearing, a device for detecting the position of the rotating body has been added. Since such a position detecting device is required to detect the position of the rotating body in a non-contact manner, does a sensor using a coil like an eddy current sensor be used (see Japanese Patent Laid-Open No. 63-214519). ) Or using a sensor using a capacitor (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-201101). However, if the former sensor is adopted, the magnetic field is likely to be affected by the magnetic flux leaked from the motor, so that the position detection accuracy inevitably decreases, or a magnetic shield or the like is required to suppress the decrease in position detection accuracy. Therefore, there is an inconvenience that the structure becomes complicated and the size becomes large. On the other hand, the latter sensor is essentially unaffected by the magnetic flux, so that the above-mentioned inconvenience of the former sensor can be eliminated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンデンサを
用いたセンサでは、コンデンサに対して直流電圧を印加
しており、回転体の位置変化に起因するインピーダンス
変化を上記直流電圧の分圧電圧に基づいて検出している
のであり、しかも上記コンデンサを構成する電極を余り
大きくできないのであるから、コンデンサと検出回路部
とを接続する信号ケーブル等においてノイズの影響を受
けやすくなってしまう。However, in a sensor using a capacitor, a DC voltage is applied to the capacitor, and an impedance change caused by a position change of the rotating body is based on the divided voltage of the DC voltage. Since the electrodes constituting the capacitor cannot be made too large, the signal cable or the like connecting the capacitor and the detection circuit section is easily affected by noise.
【0005】この結果、コンデンサ自体としてはノイズ
の影響を殆ど受けないにも拘らず、信号ケーブル等にお
いてノイズを受ける関係上、得られる位置検出信号の精
度が低下してしまうことになる。As a result, although the capacitor itself is hardly affected by noise, the accuracy of the position detection signal obtained is deteriorated because the signal cable receives noise.
【0006】[0006]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、コンデンサのインピーダンス変化に基づ
いて回転体の位置を検出するに当ってノイズの影響を十
分に排除できる回転体の位置検出装置を提供することを
目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in detecting the position of the rotating body based on the impedance change of the capacitor, the position of the rotating body capable of sufficiently eliminating the influence of noise. The purpose is to provide a detection device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1の回転体の位置検出装置は、回転体の変
位に追従してインピーダンスが変化するコンデンサと、
高周波発振源と、高周波発振源とコンデンサとの間に接
続された同軸ケーブルとを含んでいる。請求項2の回転
体の位置検出装置は、同軸ケーブルの高周波発振源側の
端部における定在波電圧レベルの、回転体と電極との間
隔の変化に対する変化率を大きくすべく同軸ケーブルの
長さが設定されたものである。In order to achieve the above object, a position detecting device for a rotating body according to a first aspect of the present invention includes a capacitor whose impedance changes according to the displacement of the rotating body,
It includes a high frequency oscillation source and a coaxial cable connected between the high frequency oscillation source and the capacitor. According to another aspect of the present invention, in the position detecting device for a rotating body, the length of the coaxial cable is increased in order to increase the rate of change of the standing wave voltage level at the end of the coaxial cable on the high frequency oscillation source side with respect to the change in the distance between the rotating body and the electrode. Is set.
【0008】請求項3の回転体の位置検出装置は、導電
性の回転体を基準として2つのコンデンサおよび各コン
デンサにそれぞれ接続された同軸ケーブルを有し、1つ
の高周波発振源により両コンデンサに高周波電圧を印加
したものである。請求項4の回転体の位置検出装置は、
両同軸ケーブルの高周波発振源側の端部における定在波
信号同士の差分を得る差分出力手段をさらに含むもので
ある。According to a third aspect of the present invention, there is provided a position detecting device for a rotating body, which has two capacitors and coaxial cables respectively connected to the capacitors with the conductive rotating body as a reference. A voltage is applied. The position detecting device for a rotating body according to claim 4 is
It further includes a difference output means for obtaining a difference between the standing wave signals at the ends of both coaxial cables on the high frequency oscillation source side.
【0009】[0009]
【作用】請求項1の回転体の位置検出装置であれば、回
転体の変位に追従してインピーダンスが変化するコンデ
ンサに対して、高周波発振源により同軸ケーブルを介し
てコンデンサに高周波電圧を印加しているのであるか
ら、同軸ケーブルには定在波電圧が発生する。ここで定
在波電圧は、同軸ケーブルの端部が短絡状態か開放状態
かまたはこれらの中間状態かに応じて状態が変化し、し
かも同軸ケーブルの端部に接続されたコンデンサは回転
体の位置変化に対応してインピーダンスが変化するので
あるから、同軸ケーブルの予め定められている所定位置
における定在波電圧に基づいて簡単にコンデンサのイン
ピーダンス、ひいては回転体の相対位置を検出すること
ができる。また、同軸ケーブル自体がノイズを受けにく
いとともに、印加電圧の周波数を十分に高く設定するこ
とにより低周波ノイズの影響を受けにくくでき、しかも
配置位置等に拘らず同軸ケーブルのインピーダンスが安
定であり、同軸ケーブル等の配置の自由度を高めること
ができるとともに、安定した位置検出を達成できる。According to the position detecting device of the rotating body of the present invention, a high frequency voltage is applied to the capacitor whose impedance changes in accordance with the displacement of the rotating body from the high frequency oscillation source through the coaxial cable. Therefore, a standing wave voltage is generated in the coaxial cable. Here, the standing wave voltage changes depending on whether the end of the coaxial cable is short-circuited, open, or an intermediate state between these, and the capacitor connected to the end of the coaxial cable is the position of the rotating body. Since the impedance changes in accordance with the change, it is possible to easily detect the impedance of the capacitor, and thus the relative position of the rotating body, based on the standing wave voltage at a predetermined position of the coaxial cable. In addition, the coaxial cable itself is less susceptible to noise, and by setting the frequency of the applied voltage sufficiently high, it can be less affected by low frequency noise, and the impedance of the coaxial cable is stable regardless of the placement position, etc. The degree of freedom in arranging the coaxial cable and the like can be increased, and stable position detection can be achieved.
【0010】請求項2の回転体の位置検出装置であれ
ば、同軸ケーブルの高周波発振源側の端部における定在
波電圧レベルの、回転体と電極との間隔の変化に対する
変化率を大きくすべく同軸ケーブルの長さが設定されて
いるので、回転体の微小な変位によっても十分に大きい
定在波電圧レベルの変化を検出でき、ひいては測定誤差
等に起因する位置検出精度の低下を大幅に抑制すること
ができる。According to the position detecting device of the rotating body of the second aspect, the rate of change of the standing wave voltage level at the end of the coaxial cable on the high frequency oscillation source side with respect to the change in the distance between the rotating body and the electrode is increased. Since the length of the coaxial cable is set accordingly, a sufficiently large change in the standing wave voltage level can be detected even by a minute displacement of the rotating body, which in turn greatly reduces the position detection accuracy due to measurement errors. Can be suppressed.
【0011】請求項3の回転体の位置検出装置であれ
ば、導電性の回転体を基準として複数のコンデンサおよ
び各コンデンサにそれぞれ接続された同軸ケーブルを有
し、1つの高周波発振源により全てのコンデンサに高周
波電圧を印加しているので、コンデンサ毎に高周波発振
源を設ける場合と比較して位置検出装置全体としての構
成を簡素化できる。また、全てのコンデンサに印加され
る電圧の周波数を完全に一致させることができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotary body position detecting device, which has a plurality of capacitors and coaxial cables respectively connected to the respective capacitors with the conductive rotary body as a reference. Since the high frequency voltage is applied to the capacitors, the configuration of the position detection device as a whole can be simplified as compared with the case where a high frequency oscillation source is provided for each capacitor. Further, the frequencies of the voltages applied to all the capacitors can be completely matched.
【0012】請求項4の回転体の位置検出装置であれ
ば、導電性の回転体を基準として対象位置に少なくとも
1対のコンデンサを配置してあり、各対のコンデンサに
それぞれ接続される両同軸ケーブルの高周波発振源側の
端部における定在波信号同士の差分を得る差分出力手段
をさらに含んでいるので、それぞれの同軸ケーブルの所
定位置における定在波電圧レベルは回転体の変位に対し
て余り高い直線性を有していないにも拘らず、回転体の
変位に対して高い直線性を有する差分を得ることがで
き、直線性が高いことに起因して磁気軸受の電磁石の制
御等を簡素化できる。According to another aspect of the present invention, in the position detecting device for a rotating body, at least one pair of capacitors is arranged at a target position with the conductive rotating body as a reference, and both coaxials connected to the capacitors of each pair. Since it further includes a difference output means for obtaining the difference between the standing wave signals at the end portion of the high frequency oscillation source side of the cable, the standing wave voltage level at the predetermined position of each coaxial cable is relative to the displacement of the rotating body. Despite not having very high linearity, it is possible to obtain a difference that has high linearity with respect to the displacement of the rotating body, and due to the high linearity, it is possible to control the electromagnet of the magnetic bearing. Can be simplified.
【0013】[0013]
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1はこの発明の回転体の位置検出装置の一
実施例を示す電気回路図であり、高周波発振器1からの
高周波電圧を抵抗等からなるマッチング回路2および所
定長さの同軸ケーブル3を直列に介して可変容量コンデ
ンサ4に印加している。そして、マッチング回路2と同
軸ケーブル3との接続点における電圧をマッチング回路
5を通して取り出し、検波器6に供給することにより位
置検出信号を得る。尚、上記可変容量コンデンサ4は、
対向する一方の電極を回転体で構成し、他方の電極を回
転体に近接するように配置することにより構成されてい
る。したがって、回転体の位置が変位することにより容
量が変化する。また、高周波発振器1の発振周波数は、
可変容量コンデンサ4の静電容量が著しく小さくてもイ
ンピーダンスを十分に小さくできるように十分高い周波
数に設定してある。Embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a position detecting device for a rotating body of the present invention. A high frequency voltage from a high frequency oscillator 1 is connected in series with a matching circuit 2 composed of resistors and a coaxial cable 3 of a predetermined length. It is applied to the variable capacitor 4 via the. Then, the voltage at the connection point between the matching circuit 2 and the coaxial cable 3 is taken out through the matching circuit 5 and supplied to the detector 6 to obtain a position detection signal. The variable capacitor 4 is
One of the electrodes facing each other is composed of a rotating body, and the other electrode is arranged so as to be close to the rotating body. Therefore, the capacity changes due to the displacement of the position of the rotating body. The oscillation frequency of the high frequency oscillator 1 is
The frequency is set to a sufficiently high frequency so that the impedance can be made sufficiently small even if the capacitance of the variable capacitor 4 is extremely small.
【0014】上記の構成の位置検出装置の作用は次のと
おりである。マッチング回路2を通して終端に負荷とし
ての可変容量コンデンサ4が接続された同軸ケーブル3
に高周波電圧を印加すると、同軸ケーブル3に定在波電
圧が生じる。そして、可変容量コンデンサ4の容量が回
転体の位置変位に起因して変化すると、上記定在波電圧
の位相が1/4波長の範囲で変化する。したがって、定
在波電圧の取り出し位置を予め定めておけば、上記位相
変化に対応して、取り出される定在波電圧の値が変化す
る。この定在波電圧の値をマッチング回路5を通して取
り出し、検波器6により検波することにより可変容量コ
ンデンサ4のインピーダンス、即ち、回転体の相対位置
を示す位置検出信号を得ることができる。The operation of the position detecting device having the above structure is as follows. A coaxial cable 3 having a variable capacitor 4 as a load connected to the end through a matching circuit 2.
When a high frequency voltage is applied to the coaxial cable 3, a standing wave voltage is generated in the coaxial cable 3. Then, when the capacitance of the variable capacitor 4 changes due to the positional displacement of the rotating body, the phase of the standing wave voltage changes within a quarter wavelength range. Therefore, if the extraction position of the standing wave voltage is determined in advance, the value of the extracted standing wave voltage changes according to the phase change. By extracting the value of this standing wave voltage through the matching circuit 5 and detecting it by the wave detector 6, the impedance of the variable capacitor 4, that is, the position detection signal indicating the relative position of the rotating body can be obtained.
【0015】また、上記同軸ケーブル3の長さは自由に
設定することが可能であるが、磁気軸受等において許容
されている回転体の位置変位限界量の上下限に基づいて
可変容量コンデンサ4の容量可変範囲が予め定まってい
るのであるから、この容量可変範囲に対応して定在波電
圧の値が最も大きく変化するように同軸ケーブル3によ
る回転(スミスチャート上における回転)を行なうこと
(同軸ケーブル3の長さを変えること)により検波感度
を向上させることができる。Although the length of the coaxial cable 3 can be freely set, the variable capacitor 4 can be set based on the upper and lower limits of the positional displacement limit amount of the rotating body which is allowed in the magnetic bearing and the like. Since the variable capacity range is predetermined, the rotation by the coaxial cable 3 (rotation on the Smith chart) should be performed so that the value of the standing wave voltage changes the most corresponding to the variable capacity range. The detection sensitivity can be improved by changing the length of the cable 3.
【0016】[0016]
【実施例2】図2はこの発明の位置検出装置の他の実施
例を示す電気回路図であり、2系統のマッチング回路
2,5、同軸ケーブル3、可変容量コンデンサ4および
検波器6を有しているとともに、1つの高周波発振器1
から出力される高周波電圧をそれぞれバッファ回路7を
介して上記各系列に供給している。尚、上記各系列の構
成は上記実施例と同様であるから説明を省略する。但
し、両可変容量コンデンサ4は、共に回転体を一方の電
極としているとともに、他方の電極を回転体を基準とし
て180°回転対象位置に配置している。[Embodiment 2] FIG. 2 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the position detecting device of the present invention, which has two matching circuits 2 and 5, a coaxial cable 3, a variable capacitor 4 and a detector 6. And one high-frequency oscillator 1
The high-frequency voltage output from the respective circuits is supplied to each of the above series via the buffer circuit 7. The configuration of each of the above series is the same as that of the above-mentioned embodiment, and the description thereof will be omitted. However, both of the variable capacitors 4 have the rotating body as one electrode, and the other electrode is arranged at a 180 ° rotation target position with respect to the rotating body.
【0017】したがって、この実施例の場合には、2系
統の位置検出回路を設けているにも拘らず高周波発振器
1を共用化でき、構成を簡素化できる。また、一方の系
統において回転体までの距離が増加したことを検出して
いる場合には他方の系統において回転体までの距離が減
少したことを検出することになるので、両位置検出信号
に基づいて回転体の位置検出を行なうことにより、誤差
等に起因する精度低下を抑制し、高精度の位置検出を達
成できる。Therefore, in the case of this embodiment, the high-frequency oscillator 1 can be shared even though the position detection circuits of two systems are provided, and the structure can be simplified. In addition, when it is detected that the distance to the rotating body has increased in one system, it is detected that the distance to the rotating body has decreased in the other system. By detecting the position of the rotating body by using the above-mentioned method, it is possible to suppress a decrease in accuracy due to an error or the like and achieve highly accurate position detection.
【0018】[0018]
【実施例3】図3はこの発明の位置検出装置のさらに他
の実施例を示す電気回路図であり、図2の実施例と異な
る点は、一方の系統の検波器6と他方の系統の検波器6
とを互に逆相の検波を行なうべく設定しているととも
に、両検波器6からの出力信号を加算するめ加算回路8
を設けた点のみである。[Embodiment 3] FIG. 3 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the position detecting apparatus of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 2 is that the detector 6 of one system and the detector 6 of the other system are different. Detector 6
And 8 are set to perform detection of opposite phases to each other, and an addition circuit 8 for adding output signals from both detectors 6
It is only the point that is provided.
【0019】したがって、この実施例の場合には、両系
統の定在波電圧の差分を得て出力することになるので、
回転体の位置変位に対する加算回路8の出力信号の直線
性を著しく向上でき、電磁石の制御等の後処理を簡素化
できる。さらに詳細に説明すると、図4(A1)(B
1)に示す定在波電圧レベルにおいて両可変容量コンデ
ンサ4の容量が等しい場合、即ち、回転体が両電極の中
心に位置している場合には、図4(A1)(B1)に破
線矢印で示すように同じ位相の定在波電圧が取り出され
るので、両者を加算すれば0になる。また、回転体が両
電極の中心からずれた場合には、両可変容量コンデンサ
4のインピーダンスが互に異なる状態になるので、取り
出される定在波電圧の位相が図4(A1)(B1)の状
態を基準として互に逆方向にずれることになる{図4
(A2)(B2)参照}。したがって、両者を加算すれ
ば、定在波電圧が直線から大幅にかけ離れていても、加
算結果は著しく直線性が高い状態にできる。Therefore, in the case of this embodiment, the difference between the standing wave voltages of both systems is obtained and output.
The linearity of the output signal of the adder circuit 8 with respect to the positional displacement of the rotating body can be remarkably improved, and post-processing such as control of the electromagnet can be simplified. More specifically, FIG. 4 (A1) (B
When the capacitances of both variable capacitors 4 are equal at the standing wave voltage level shown in 1), that is, when the rotating body is located at the center of both electrodes, broken line arrows in FIGS. 4A1 and 4B1. Since the standing wave voltage of the same phase is taken out as shown by, the addition of both results in 0. Further, when the rotating body is displaced from the center of both electrodes, the impedances of both variable capacitors 4 are different from each other, so that the phase of the standing wave voltage to be extracted is as shown in FIG. 4 (A1) (B1). They will shift in opposite directions based on the state {Fig. 4
(See (A2) and (B2)}. Therefore, by adding both, even if the standing wave voltage is significantly different from the straight line, the addition result can be in a state of extremely high linearity.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、同軸ケ
ーブルの予め定められている所定位置における定在波電
圧に基づいて簡単にコンデンサのインピーダンス、ひい
ては回転体の相対位置を検出することができ、また、同
軸ケーブル自体がノイズを受けにくいとともに、印加電
圧の周波数を十分に高く設定することにより低周波ノイ
ズの影響を受けにくくでき、しかも配置位置等に拘らず
同軸ケーブルのインピーダンスが安定であるから、同軸
ケーブル等の配置の自由度を高めることができるととも
に、安定した位置検出を達成できるという特有の効果を
奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, the impedance of the capacitor and the relative position of the rotating body can be easily detected based on the standing wave voltage at the predetermined position of the coaxial cable. In addition, the coaxial cable itself is less susceptible to noise, and by setting the frequency of the applied voltage sufficiently high, it is less susceptible to low frequency noise, and the impedance of the coaxial cable is stable regardless of the placement position. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in arranging the coaxial cable and the like, and to achieve a unique effect that stable position detection can be achieved.
【0021】請求項2の発明は、請求項1の効果に加
え、回転体の微小な変位によっても十分に大きい定在波
電圧レベルの変化を検出でき、ひいては測定誤差等に起
因する位置検出精度の低下を大幅に抑制することができ
るという特有の効果を奏する。請求項3の発明は、請求
項1または請求項2の効果に加え、コンデンサ毎に高周
波発振源を設ける場合と比較して位置検出装置全体とし
ての構成を簡素化できるとともに、両コンデンサに印加
される電圧の周波数を完全に一致させることができると
いう特有の効果を奏する。According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, a sufficiently large change in the standing wave voltage level can be detected even by a minute displacement of the rotating body, and thus the position detection accuracy resulting from a measurement error or the like. It is possible to significantly suppress the decrease of In addition to the effect of claim 1 or claim 2, the invention of claim 3 can simplify the configuration of the position detecting device as a whole as compared with the case where a high-frequency oscillation source is provided for each capacitor, and can be applied to both capacitors. There is a unique effect that the frequencies of the voltages to be applied can be perfectly matched.
【0022】請求項4の発明は、請求項3の効果に加
え、それぞれの同軸ケーブルの所定位置における定在波
電圧レベルは回転体の変位に対して余り高い直線性を有
していないにも拘らず、回転体の変位に対して高い直線
性を有する差分を得ることができ、直線性が高いことに
起因して磁気軸受の電磁石の制御等を簡素化できるとい
う特有の効果を奏する。According to the invention of claim 4, in addition to the effect of claim 3, the standing wave voltage level at a predetermined position of each coaxial cable does not have a very high linearity with respect to the displacement of the rotating body. Regardless, it is possible to obtain a difference having a high linearity with respect to the displacement of the rotating body, and due to the high linearity, it is possible to simplify the control and the like of the electromagnet of the magnetic bearing.
【図1】この発明の回転体の位置検出装置の一実施例を
示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a position detecting device for a rotating body of the present invention.
【図2】この発明の位置検出装置の他の実施例を示す電
気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the position detecting device of the present invention.
【図3】この発明の位置検出装置のさらに他の実施例を
示す電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the position detecting device of the present invention.
【図4】直線性の向上を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing improvement in linearity.
1 高周波発振源 3 同軸ケーブル 4 可変容量コンデンサ 6 検波器 8 加算回路 91 回転体 93 電極 1 High Frequency Oscillation Source 3 Coaxial Cable 4 Variable Capacitor 6 Detector 8 Adder Circuit 91 Rotating Body 93 Electrode
Claims (4)
ーダンスが変化するコンデンサ(4)と、高周波発振源
(1)と、高周波発振源(1)とコンデンサ(4)との
間に接続された同軸ケーブル(3)とを含むことを特徴
とする回転体の位置検出装置。1. A capacitor (4) whose impedance changes according to the displacement of a rotating body (91), a high frequency oscillation source (1), and a connection between the high frequency oscillation source (1) and the capacitor (4). Position detecting device for a rotating body, comprising: the coaxial cable (3).
(1)側の端部における定在波電圧レベルの、回転体
(91)と電極(93)との間隔の変化に対する変化率
を大きくすべく同軸ケーブル(3)の長さが設定されて
いる請求項1に記載の回転体の位置検出装置。2. The rate of change of the standing wave voltage level at the end of the coaxial cable (3) on the high frequency oscillation source (1) side with respect to changes in the distance between the rotating body (91) and the electrode (93) is increased. The position detecting device for a rotating body according to claim 1, wherein the length of the coaxial cable (3) is set accordingly.
数のコンデンサ(4)および各コンデンサ(4)にそれ
ぞれ接続された同軸ケーブル(3)を有し、1つの高周
波発振源(1)により全てのコンデンサ(4)に高周波
電圧を印加してある請求項1または請求項2に記載の回
転体の位置検出装置。3. A high frequency oscillation source (1) having a plurality of capacitors (4) with a conductive rotating body (91) as a reference and coaxial cables (3) respectively connected to the capacitors (4). The position detecting device for a rotating body according to claim 1 or 2, wherein a high frequency voltage is applied to all the capacitors (4).
象位置に少なくとも1対のコンデンサ(4)を配置して
あり、各対のコンデンサ(4)にそれぞれ接続される両
同軸ケーブル(3)の高周波発振源(1)側の端部にお
ける定在波信号同士の差分を得る差分出力手段(6)
(8)をさらに含んでいる請求項3に記載の回転体の位
置検出装置。4. At least one pair of capacitors (4) is arranged at a target position on the basis of the conductive rotating body (91), and both coaxial cables (3) are respectively connected to the capacitors (4) of each pair. Difference output means (6) for obtaining the difference between the standing wave signals at the end on the high frequency oscillation source (1) side of FIG.
The position detecting device for a rotating body according to claim 3, further comprising (8).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29861692A JPH06147812A (en) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | Position detector for rotary body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29861692A JPH06147812A (en) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | Position detector for rotary body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06147812A true JPH06147812A (en) | 1994-05-27 |
Family
ID=17862038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29861692A Pending JPH06147812A (en) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | Position detector for rotary body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06147812A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009238226A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | General Electric Co <Ge> | System and method for online phase calibration |
EP2246970A3 (en) * | 2009-04-27 | 2017-07-12 | Robert Bosch GmbH | Method and device for determining an absolute incline of a rotor of a commuting electric motor |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP29861692A patent/JPH06147812A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009238226A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | General Electric Co <Ge> | System and method for online phase calibration |
EP2246970A3 (en) * | 2009-04-27 | 2017-07-12 | Robert Bosch GmbH | Method and device for determining an absolute incline of a rotor of a commuting electric motor |
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