位移检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低成本、高精度检测位移的检测装置和小型化和操作省力化的位移检测器。所述位移检测装置通过放大器（１１）和ＡＣ／ＤＣ变换器（１２）把驱动差动变压器（２）的驱动信号变成基准信号反馈，然后用振幅调整单元（１６）调整，使上述驱动信号的振幅为一定值，从而不需要高成本的振荡器（６）和放大器（７），可以用低成本的构成，向差动变压器供给稳定的驱动信号，并且通过处理该驱动信号向差动放大器（１０）供给稳定的基准信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合精密测定例如在工厂的零部件和组装品等的尺寸、形状或因压力引起的位移等位移检测装置，特别涉及利用差动变压器的非接触位移检测电路的构成，和利用差动变压器的非接触位移检测器的构造。
技术介绍
图8是现有技术的位移检测装置的构成图。在图8中，1是具有差动变压器2和灵敏度调节电阻3的检测器，差动变压器2具有未示出的可动铁芯、配置在该可动铁芯周围的两个线圈4和5。该差动变压器2的两个线圈4、5串联联接，被作为从振荡器通过放大器7供给的驱动信号的交流电压驱动，从其中间连接点给出输出信号。该位移检测装置是半桥式的变换器，由交流电压驱动的两个线圈4、5的电感值是可动铁芯位置的函数，当可动铁芯在两个线圈4、5的中间位置时，在两个线圈4、5上引起的感应电压彼此相等，当可动铁芯从该中间位置移开时，一个线圈4或5的感应电压增加，另一个线圈5或4的感应电压减少。在该可动铁芯上安装例如与零部件等测定对象接触的接触子，可以检测该接触子的位移，利用在零部件等上进行测定对象的尺寸和形状等。来自该差动变压器2的两个线圈4、5的中间连接点的输出信号是响应可动铁芯位移振幅变化后的交流输出，被放大器8放大后经AC/DC变换器9全波整流后供差动放大器10的非反向输入端。由放大器7给予差动变压器2的交流电压通过放大器11和AC/DC变换器12作为基准信号供给该差动放大器10的反向输入端。差动放大器10差动放大基准信号与差动变压器2的输出信号后，给出与可动铁芯位移相对应的输出。在该现有技术的例子中，为了与测定范围(行程)不同的检测器1即种类不同的检测器相对应，而专门在检测器1的本身上设置灵敏度调节电阻3，在放大差动变压器2的输出信号的放大器8上设置增益切换电阻13，以便根据检测器1的种类切换放大器8的增益。在该现有技术的例子中，拉曳电阻14专门连接在差动变压器2的输出信号线上，具有把来自AC/DC变换器9的输出与极限比较给出断线输出的比较器15。在连接检测器1的检测器电缆等断线时，例如在至少检测器驱动信号A切断时，或者至少检测器输出信号线A2切断时，不传送传感器输出的交流信号，通过拉曳电阻14而变为0V，可通过比较器可以检测出断线。并且在只检测器1的GND侧断线时，因检测器驱动信号不被线圈4、线圈5分压，而变成检测器驱动信号照原样输出，超过检测器范围，可以由比较器15检测检测器驱动信号。在这样的现有技术例中，为了进行高精度的尺寸测定等而使来自差动变压器2的微小输出信号以高SN比稳定地输出，在驱动差动变压器2的同时，作为差动放大器10中的基准信号的放大器7的输出必须进行稳定。因此必需高精度高稳定的振荡器和运算放大器等放大器，为了得到高SN和高稳定度而用含温度补偿用的运算电路等专用的IC的情况下，会使成本增加。另外，检测器1因灵敏度随着其种类而不同，所以对每种检测器1要预先根据增益切换电阻13切换放大器的增益，所以在灵敏度低的检测器1中，会因增益上升而SN下降。另外，最好是使供给差动放大器10的基准信号与差动变压器2的输出信号的处理系统具有相同的特性，但因差动变压器2的输出信号处理系统是由与基准信号处理系统不同的切换增益的构成，所以使部件的温度特性一致困难，将部件配置在热平衡良好的位置上困难，这是阻碍高稳定化的主要原因。另外，为了根据来自差动变压器2的交流输出信号检测电缆等的断线，例如在以提高检测器2的灵敏度等的目的，使差动变压器2高电感化时，在发生检测器电缆等发生断线时，由于在线圈4或线圈5的两端的信号线间产生的电容耦合，使来自差动变压器2的交流输出信号变得不稳定，从而不能可靠地检测断线。虽然这时为了不受电容耦合的影响，而考虑使拉曳电阻14的电阻值减少，但一旦使拉曳电阻的电阻值变小，又引起差动变压器的线性变差。另外用负载电阻代替拉曳电阻时也一样存在上述问题。作为现有技术的这种位移检测器，在使直径从例如8减少到6的时，在把位移传感器安装到机械上时，使安装变得更精密，可以使安装有位移检测器的机械更小型化。并且因为不得不使位移检测器的可动部的重量减少，所以可以减少位移检测器的负荷，从而能使用在至今因负荷大而不能正确测定的部件上。在使位移检测器的直径从例如8减少到例如6时，当然不只是简单地使尺寸减少到3/4(0.75)，剖面减少到0.56倍就完成任务了，还必须确保使铁芯部件动作的可动部的转动锁定等固有的功能和性能，并且还必须防止因部件小型化引起组装性变差，以及必须加强使铁芯部件动作的可动部与壳体侧之间的防水性能。作为现有技术的位移检测器，有例如图24所示的位移检测器。该位移检测器具有下述构成在壳体80内设置线状套筒81和差动变压器95的线圈壳，在壳体80内设置通过线状套筒94能沿壳体80的轴线方向移动的具有可动轴91和连接设置在该可动轴92上的铁芯部件89的可动部101，将铁芯部件89插入差动变压器95的线圈壳中构成差动变压器95，通过设置在壳体80内的弹簧部件例如圈直径不变化的平行的螺旋弹簧(未示出)弹压可动部101使可动轴91的前端部向壳体80的外面突出，在可动轴91的突出部上设置接触子93，线状套筒94具有把圆周部保持有多个滚珠83的滚珠导轨84插入在局部有长孔88的外筒体81内的构成，通过把设置在轴91上的转动锁定销92插入外筒81的长孔88中来锁定可动部101的转动。另外，作为现有技术的位移检测器有图25(1)所示的检测器。该位移检测器具有下述的构成，在壳体80内设置线状套筒94和差动变压器95的线圈壳、在壳体80内，设置通过线状套筒94能沿壳体80的轴线方向移动的具有可动轴91和连接设置在该可动轴91上的铁芯部件89的可动部101，将铁芯部件89插入差动变压器95的线圈壳中构成差动变压器95，通过设置在壳体80内的弹簧部件例如圈直径不变化的平行的螺旋弹簧(未示出)弹压可动部101使可动轴91的前端部向壳体80的外面突出，在可动轴91的突出部上设置接触子93；在设置在可动轴91上的转动锁定部件102上设置在壳体80的轴线方向长的槽部102A，将金属制的转动锁定导销103压入壳体80的销压入孔部80a中，使该转动锁定导销103如图25(2)所示那样插入在槽部102A中来锁定可动部101的转动。将电缆引出部在壳体80上的固定和密封结构如图26所示那样用具有树脂充填部108和电缆插通孔部109的电缆锁定部件110使电缆96穿过电缆插通孔部109，在树脂充填部108与电缆插通孔部109之间配置O形环111，在树脂充填部108中充填环氧树脂112，将电缆锁定部件110压入到壳体80的后端部上。可是，按照上述图24所示的现有技术的位移检测器，作为锁定可动部101的转动的构成，将设置在可动轴91上的转动锁定销92插入在线状套筒94的外筒体81的长孔88中，因此必需在外筒体81上形成长孔88，因在滚珠83滑动接触的外筒体81的内面上存在形成长孔88形成时产生的飞边，而必需进行除去该飞边的加工等。这样的线状套筒的构成，使加工变复杂，这样的可动部转动锁定机构照样使适应更小型化的位移检测器这项工作存在组装作业性显著下降这样的问题，特别是在该位移检测器的情况下，因可动方向的长度变长，线状套筒94的外筒体81与差动变压器95邻接，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置检测装置，该装置具有：向差动变压器供给驱动信号的驱动单元、处理上述驱动信号作为基准信号输出的基准信号处理单元、处理来自差动变压器的输出信号的输出信号处理单元、差动放大来自上述基准信号处理单元的基准信号和上述输出信号处理单元的输出信号的差动放大单元； 其特征在于：还具有把来自上述基准信号处理单元的基准信号反馈给上述驱动单元并将上述驱动信号的振幅调整为一定值的振幅调整单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平松成章，中村君彦，伊藤忠，藏本聪，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]