一种旋转检测器(10)，具有：转子基板(12)和定子基板(11u、11d)，其分别使用多层基板来构成转子和定子；转子线圈(22)，其设置在转子基板(12)；以及检测线圈(21a、21b)，其设置在定子基板(11u、11d)。旋转检测器(10)中的励磁信号的频率设定得比在分别使用磁性材料构成了转子和定子的情况下所要求的规定频率高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测转子和定子之间的相对的旋转角度的旋转检测器。
技术介绍
图13示出以往使用的旋转检测器的结构。如该图所示，旋转检测器1具有作为固定构件的定子2和相对于定子2可旋转的作为旋转构件的转子3。定子2由磁性材料构成，在与转子3相对的相对面上隔着绝缘片2a设置有定子线圈2b。转子3也由磁性材料构成，隔着定子的相对面的绝缘片3a设置有转子线圈3b。定子线圈2b和转子线圈3b均形成为由铜箔构成的矩形波形的线圈图案。此外，旋转检测器1具有用于对转子线圈3b进行励磁的旋转变压器4。旋转变压器4包括与转子线圈3b相连接的变压器线圈4b和以非接触方式向该线圈4b供给励磁信号的定子2内周部的变压器线圈4a。由此，在经由旋转变压器4向转子线圈3b供给励磁信号的情况下，伴随着转子3的旋转，从定子线圈2b输出检测信号。专利文献1：日本特开平9-26334号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述旋转检测器1中，为了提高定子线圈2b和转子线圈3b的电磁耦合度，定子2和转子3由作为磁性材料的铁等的金属材料构成。但是，根据该结构，定子2和转子3难以进行轻量化。此外，旋转检测器1存在包括上述绝缘片2a、3a、各线圈2b、3b的各构成部件的加工、组装耗费成本、不能低价地制造的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种轻量且能够提高检测精度、同时能够实现低成本化的旋转检测器。用于解决课题的方案权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于，具有：转子基板和定子基板，其分别使用多层基板构成转子和定子；转子线圈，其设置在上述转子基板；和检测线圈，其设置在上述定子基板，在基于通过上述转子线圈被励磁信号励磁而在上述检测线圈感应的检测信号，对上述转子基板和上述定子基板的相对的旋转角度进行检测的结构的情况下，所述励磁信号的频率设定得比在分别使用磁性材料构成所述转子和所述定子的情况下所要求的规定频率高。专利技术效果根据权利要求1所述的专利技术，转子基板和定子基板使用了比磁性材料的材质轻的多层基板，所以能够大幅度降低其重量。此外，转子线圈和检测线圈能够在多层基板中容易地形成为制造偏差少的线圈图案。并且，通过励磁信号的频率设定得比在分别使用磁性材料构成转子和定子的情况下所要求的规定频率高，从而能够补充由于不使用磁性材料导致的电磁耦合度的降低。进而，能够消除磁性材料的饱和特性等的影响，能够使检测精度提高。附图说明图1是示出一个实施方式的图，是表示旋转检测器的电气结构的框图。图2是放大地示出转子基板和定子基板部分的纵向剖视图。图3是将分别构成转子基板和定子基板的多层基板分解而示出的图。图4(a)、(b)是用于说明1T传感器部涉及的转子线圈和定子线圈的位置关系的概念图。图5是关于16T传感器部示出的与图4相当的图。图6是运算处理涉及的框图。图7是用于说明1T传感器部和16T传感器部的数字位置信号的概念图。图8是示出旋转检测器的励磁信号的频率和检测信号(输出电压)的关系的图。图9是关于1T传感器部对两侧定子和一侧定子的特性的差异进行说明的图，(a)是示出转子基板的偏移量和输出电压的关系的图，(b)是示出转子基板的偏移量和检测角度的误差的关系的图。图10是关于16T传感器部示出的与图9相当的图。图11是关于恒流驱动方式的说明图。图12是脉冲编码器功能的说明图。图13是用于说明以往的旋转检测器的纵向剖视图。附图标记说明10表示旋转检测器，10b表示外壳，11(11u、11d)表示定子基板，12表示转子基板，19表示通信单元，21a，21b(211a～212bh)表示检测线圈，22(221～224，221h～224h，241，244)表示转子线圈。具体实施方式以下，关于本专利技术的旋转检测器10，参照附图对应用于FA(FactoryAutomation：工厂自动化)的现场网络的一个实施例进行说明。在此，为了便于说明，在图1的框图中，示意地示出旋转检测器10的外壳10b和旋转的轴10a。如该图所示，旋转检测器10具有设置在外壳10b上的定子和设置在作为传感器轴的轴10a上的转子，这些定子和转子由后述的具有检测线圈21a、21b的定子基板11、和具有转子线圈22的转子基板12构成。此外，在定子基板11上设置有励磁线圈14。例如，如果向励磁线圈14输入作为规定的励磁信号的1相的交流信号，则转子线圈22被励磁。通过该转子线圈22的励磁，在检测线圈21a、21b上感应根据轴10a的旋转进行了振幅调制的正弦波相位输出信号和余弦波相位输出信号。通过根据该正弦波sinθ和余弦波cosθ求出tanθ，并求出反正切，由此进行计算轴10a的旋转角度θ的处理。这样，本实施方式的旋转检测器10以1相励磁/2相输出的振幅调制型为例。另外，通过2相励磁/1相输出、即向励磁侧的2相输入振幅相同、相位不同的交流信号，从而可以应用到输出信号的相位与旋转角度θ成比例地变化的相位调制型。此外，如图1所示，旋转检测器10将作为上述传感器部的定子基板11及转子基板12、和安装有其控制电路的检测电路基板15容纳于一个外壳10b中。在设置于外壳10b内的检测电路基板15上安装有控制器17。控制器17是例如由微型计算机、FPGA(FieldProgrammableGateArray：现场可编程门阵列)、DSP(DigitalSignalProcessor：数字信号处理器)等构成的控制电路，对检测器10整体进行控制，或进行上述的运算处理等。经由传感器接口(I/F)16向上述控制器17输入检测线圈21a、21b的输出信号。此外，在控制器17上连接有内部电源电路18、网络I/F19、存储器部20、触点输出电路23。内部电源电路18使从位于旋转检测器10的外部的外部电源所供给的电源根据需要进行变压、稳定化，并供给到内部的各电路。上述网络I/F19是经由控制系统的网络与例如未图示的作为上级单元的PLC(ProgrammableLogicController：可编程逻辑控制器)进行连接的通信单元。具体而言，在旋转检测器10作为工厂内的制造设备中的各种测量、控制设备来使用的情况下，由控制器17处理后的信号从网络I/F(现场总线I/F)19经由现场总线19a被传输到上述PLC。这样在本实施方式中，将如旋转检测器10那样的各种测量、控制设备作为现场设备，现场总线19a使用一种电缆连接了这些现场设备和上级现场设备(例如PLC)。通过该现场网络进行各信号的数字化或将布线共用化等，可以节省布线、降低成本。此外，由此能够明确现场设备的规格，容易进行其连接、保养，使各种设备在现场总线19a上共存。另外，现场网络可以利用通用的以太网(注册商标)等，不仅可以构成为不以与其它网络的连接为前提的封闭的网络，也可以构成为广义的网络(包括封闭的网络之间的连接)。上述现场设备为了用现场网络进行通信处理，通过装载例如由制造商等提供的专用芯片即通信用CPU，能够不考虑协议等进行系统化。但是，在该情况下，存在耗费专用芯片的成本(部件单价)、检测电路基板15中的该芯片的安装空间占用得大等的问题。因此，在本实施方式中，为了使控制器17具有专用芯片的功能，通过执行储存在存储器部20中的处理程序，进行与上级现场设备等的通信处理、应用程序本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转检测器(10)，其特征在于，具有：转子基板(12)和定子基板(11u、11d)，其分别使用多层基板构成转子和定子；转子线圈(22)，其设置在所述转子基板(12)；和检测线圈(21a、21b)，其设置在所述定子基板(11u、11d)，在基于通过所述转子线圈(22)被励磁信号励磁而在所述检测线圈(21a、21b)感应的检测信号，对所述转子基板(12)和所述定子基板(11u、11d)的相对的旋转角度进行检测的结构的情况下，所述励磁信号的频率设定得比在分别使用磁性材料构成了所述转子和所述定子的情况下所要求的规定频率高。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转检测器(10)，其特征在于，具有：转子基板(12)和定子基板(11u、11d)，其分别使用多层基板构成转子和定子；转子线圈(22)，其设置在所述转子基板(12)；和检测线圈(21a、21b)，其设置在所述定子基板(11u、11d)，在基于通过所述转子线圈(22)被励磁信号励磁而在所述检测线圈(21a、21b)感应的检测信号，对所述转子基板(12)和所述定子基板(11u、11d)的相对的旋转角度进行检测的结构的情况下，所述励磁信号的频率设定得比在分别使用磁性材料构成了所述转子和所述定子的情况下所要求的规定频率高。2.如权利要求1所述的旋转检测器(10)，其特征在于，将所述励磁信号设定成100KHz以上的高频。3.如权利要求1或2所述的旋转检测器(10)，其特征在于，以使用一对所述定子基板(11u、11d)夹着所述转子基板(12)，并且使所述一对定子基板(11u、11d)分别与所述转子基板(12)相对的方式配置。4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转检测器(10)，其特征在于，所述转子线圈(22)用相对于所述转子基板(12)形成正弦曲线状的图案来形成。5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转检测器(10)，其特征在于，其具有容纳所述转子基板(12)和所述定子基板(11u、11d)的外壳(10b)...
【专利技术属性】
技术研发人员：木全英树，高塚智史，
申请(专利权)人：株式会社SG，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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