角度传感器的温度补偿装置的制造方法_2

文档序号:9233679阅读:来源:国知局
及与基准温度下的电桥中点电位差对应的被电桥电路和磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差作为电桥总电阻指示值以及基准温度下的电桥中点电位差偏移,将该基准温度下的电桥中点电位差偏移与电桥总电阻指示值之比作为零点校正系数进行存储;以及温度补偿单元,所述温度补偿单元基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数,对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿(权利要求1)。
[0029]本发明(权利要求1所涉及的发明)中,在工厂出货时等,事先将电桥电路与磁场的相对角度设为零度时的基准温度下的电桥中点电位差以及电桥总电阻指示值作为基准温度下的电桥中点电位差偏移(Cref)以及电桥总电阻指示值(Sref),将该基准温度下的电桥中点电位差偏移(Cref)与电桥总电阻指示值(Sref)之比(a = Cref/Sref)作为零点校正系数进行存储。然后,实际使用时,基于被存储的零点校正系数U),对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
[0030]本发明进一步包括跨距校正系数存储单元,所述跨距校正系数存储单元将使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值之差作为基准温度下的跨距(Wref),将根据该基准温度下的跨距(Wref)和基准温度下的电桥总电阻指示值(Sref)求出的系数(例如,确定电桥电路的总电阻和跨距的关系的直线的斜率a (固定值)和截距b)作为跨距校正系数进行存储,温度补偿单元基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数U)以及被存储于跨距校正系数存储单元的跨距校正系数(a、b),对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿(权利要求2)。
[0031]例如,温度补偿单元基于电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)和被存储的零点校正系数U),求出当前的被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct),基于电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St)和被存储的跨距校正系数(a、b),求出当前的被温度校正的跨距(Wt),基于该被温度校正的当前的电桥中点电位差偏移(Ct)和跨距(Wt),对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿(权利要求3)。
[0032]本发明中,电桥中点电位差偏移(Ct)的计算基于将零点移位的温度特性视为与电桥总电阻(R)的温度特性大致相同的见解,通过求出角度传感器固有的零点校正系数(α )并加以存储,由电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St),计算出被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct)。由此,本发明中,利用被温度校正的电桥中点电位差偏移(Ct),不用经由温度,也能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
[0033]又,本发明中,被温度校正的跨距(Wt)的计算是基于跨距(W)和电桥总电阻(R)以温度(T)为媒介呈大致直线的关系的见解,通过求出角度传感器固有的跨距校正系数(a、b)并加以储存,根据电桥电路的当前的电桥总电阻指示值(St),计算被温度校正的跨距(Wt)。由此,在本发明中,不用经由温度,也能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差(Vt)得到的角度信息进行温度补偿。
[0034]另外,本发明中,至少对偏移进行温度校正即可,不一定非得对跨距进行温度校正。又,在本发明中,角度传感器可以是将电桥电路的电桥中点电位差以两个电桥中点电位的组合的方式输出,也可以是将电桥中点电位差本身进行输出。
[0035]又,本发明中,电桥总电阻指示值可以是电桥电路的电源端子间电压,也可以是电桥电路的电桥中点电位和。又,若直接知道电桥总电阻的话,也可以将电桥总电阻本身作为电桥总电阻指示值。
[0036]又,本发明认为,与基准温度下的电桥中点电位差相对应的被电桥电路与磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差为,使用使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值和最小值而得到的值(最大值与最小值之和除以2的值),或基准温度下的无磁场中的电桥电路的电桥中点电位差。
[0037]发明效果
[0038]根据本发明,将表示电桥电路的总电阻的值以及与基准温度下的电桥中点电位差对应的被电桥电路和磁场的相对角度校正的角度信息和校正前的角度信息之差作为电桥总电阻指示值以及基准温度下的电桥中点电位差偏移,将该基准温度下的电桥中点电位差偏移与电桥总电阻指示值之比作为零点校正系数进行存储,基于该被存储的零点校正系数,对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿,因此可得到以下优异效果:不用经由温度,就能够对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿,不需要事先记录用的昂贵的设备和过度的筛选,以低价获得优异的补偿效果。
[0039]又,在本发明中,进一步设置有跨距校正系数存储单元,其将使作用于电桥电路的磁场旋转而得到的基准温度下的电桥电路的电桥中点电位差的最大值与最小值之差作为基准温度下的跨距,将根据该基准温度下的跨距和基准温度下的电桥总电阻指示值求出的系数作为跨距校正系数进行存储,在温度补偿单元中,若基于被存储于零点校正系数存储单元的零点校正系数以及被存储于跨距校正系数存储单元的跨距校正系数,对由电桥电路的当前的电桥中点电位差得到的角度信息进行温度补偿的话,则对零点移位和跨距移位这两者进行温度补偿,能够获得更优异的补偿效果。
【附图说明】
[0040]图1是本发明所涉及的包括角度传感器的温度补偿装置的流量控制阀控制系统的构成图。
[0041]图2是不出峰值与入时的调整顺序的图。
[0042]图3是例示峰值写入时所记录的电桥中点电位差Vmax、Vmin与角度Θ的关系的图。
[0043]图4是示出温度补偿计算顺序的图。
[0044]图5是例示使温度变化时的各个体的电桥总电阻R与跨距W的关系的图。
[0045]图6是与将电桥电路的电桥中点电位和作为电桥总电阻指示值的情况的图1对应的图。
[0046]图7是现有的流量控制阀控制系统的构成图。
[0047]图8是示出该流量控制阀控制系统所使用的角度传感器的主要部分的立体图。
[0048]图9是示出该流量控制阀控制系统所使用的角度传感器中的磁性检测元件的构成的俯视图。
[0049]图10是例示由温度的影响导致的角度传感器的输出变化的图。
【具体实施方式】
[0050]以下,边参照附图,边对本发明的实施方式进行详细说明。
[0051]图1是本发明所涉及的包括角度传感器的温度补偿装置的流量控制阀控制系统的构成图。在该图中,与图7?图9相同的符号表示与参照图7?图9说明的构成要素相同或等同的构成要素,省略其说明。
[0052]在图1中,9是使作用于磁性检测元件60的磁场产生的磁场产生单元,由图8示出的磁石61、62、磁路形成体63、以及旋转轴64构成。角度传感器6将磁场产生单元9和磁性检测元件60作为主要构成要素。磁性检测元件60中,4个磁性电阻元件rl、r2、r3、r4进行电桥连接,构成电桥电路65。
[0053]该角度传感器6中,根据磁场产生单元9产生的磁场与磁性检测元件60交叉的角度,电桥连接的磁性电阻元件rl、r2、r3、r4的电阻值变化,此时的电桥中点电位V1、V2从输出端子P3、P4获得。又,在电源端子P1、P2间供给恒定电流Ic。
[0054]定位器主体8通过4_20mA通信线路从外部接受电力供给,并且进行与外部的通信。定位器主体8包括信号变换部10、控制部11、恒压产生源12、恒流供给部13、A/D变换器14、15、减法部16、17、开度信息检测部18、以及电空变换部19。
[0055]信号变换部10从4_20mA输入信号取出与该输入信号重叠的设定值。在图1中,从4-20mA输入信号取出阀开度设定值Θ sp作为设定值,并将其赋予至控制部11。又,恒压产生源12从4-20mA输入信号作出恒压Vcc的电源。图示虽省略,位于定位器主体8内部的电结构接受来自恒压产生源12的电力供给而动作。
[0056]恒流供给部13供给恒定电流Ic至角度传感器6的电桥电路65的电源端子P1、P2间。具体来说,采用下述构成:将差分放大器13-1的输出赋予电桥电路65的电源端子P1,将流过电桥电路65的输出线的电流反馈至差分放大器13-1的反相输入侧,且将基准电压Vr输入差分放大器13-1的非反相侧。
[0057]在恒流供给部13中,电流Ic通过电桥电路65以及电阻器Re而流动,因此电桥电路65和电阻器Re的连接点A(差分放大器13-1的反相输入)的电位为Re ^Ic0差分放大器13-1调整输出以使该连接点A的电压保持在基准电压Vr,因此Vr = Re.Ic成立。Vr以及Re —定,因此Ic
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