角度传感器的温度补偿装置的制造方法_3

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也一定。
[0058]A/D变换器14将从电桥电路65的输出端子P3、P4作为模拟信号输出的电桥中点电位V1、V2变换为数字信号。A/D变换器15将在电桥电路65的电源端子P1、P2作为模拟信号产生的电位V3、V4变换为数字信号。减法部16求出由A/D变换器14变换为数字信号的电桥中点电位Vl与V2之差作为电桥中点电位差V。减法部17求出由A/D变换器16变换为数字信号的电位V3与V4之差作为电桥电源端子间电压S。
[0059]开度信息检测部18输入来自减法部16的电桥中点电位差V、以及来自减法部17的电桥电源端子间电压S,检测流量控制阀I的阀位置(当前的阀开度值θ pv)。开度信息检测部18包括偏移计算部18-1、跨距计算部18-2、开度信息校正部18-3、以及存储器18-4。该开度信息检测部18中包括本发明所涉及的角度传感器的温度补偿装置。
[0060]控制部11基于开度信息检测部18检测的流量控制阀I的阀位置(当前的阀开度值θ pv)、以及从外部的控制器赋予的流量控制阀I的阀位置(阀开度设定值Θ sp),对关于流量控制阀I的阀位置的控制量进行运算并作为控制信号加以输出。电空变换部19基于来自控制部11的控制信号,控制喷嘴挡板机构,从压缩空气生成控制空气,并供给至操作器2。
[0061]另外,在该实施形态中,控制部11、减法部16、17以及开度信息检测部18全部通过在CPU上动作的程序得以实现。
[0062][峰值写入(以基准温度事先实施)]
[0063]该流量控制阀控制系统中,以定位器主体8和角度传感器6的组合出厂时,事先进行被称为峰值写入的调整动作。该峰值写入通过在基准温度(例如,25°C)下,使角度传感器6的旋转轴64缓慢旋转来进行的。图2示出峰值写入时的调整顺序。
[0064]在图2中,VTD输出表示电桥中点电位差V,一边使角度传感器6的旋转轴64缓慢旋转,即,使旋转轴64的角度Θ缓慢变化,一边得到电桥中点电位差V的最大值Vmax (VTD输出MAX)以及最小值Vmin (VTD输出MIN)的值(参照图3)。又,根据该电桥中点电位差V的最大值Vmax、最小值Vmin的值,得到电桥电源端子间电压S的值。
[0065]另外,由于电桥电路65的电源端子P1、P2间流过恒定电流Ic,因此,得到电桥电源端子间电压S,作为表示电桥电路65的总电阻(电桥总电阻)R的值(电桥总电阻指示值)。
[0066]并且,通过将由该峰值写入而得到的电桥中点电位差V的最大值Vmax和最小值Vmin之和除以2,求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref。又,求出最大值Vmax和最小值Vmin之差作为基准温度下的跨距Wref。又,求出根据电桥中点电位差V的最大值Vmax、最小值Vmin的值而得到的电桥电源端子间电压S作为基准温度下的电桥电源端子间电压Sref (表示基准温度下的电桥总电阻Rref的值)。另外,电桥电源端子间电压S不取决于角度Θ,因此峰值写入时的任意时刻的电桥电源端子间电压S都可。又,该实例中,虽使用电桥中点电位差V的最大值Vmax与最小值Vmin之和,求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref,但也可以将基准温度下的无磁场中的电桥中点电位差V作为电桥中点电位差偏移 Cref0
[0067]然后,求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref与基准温度下的电桥电源端子间电压Sref之比a ( a = Cref/Sref),将该比α作为零点校正系数存储于存储器18_4。又,将根据基准温度下的跨距Wref和基准温度下的电桥电源端子间电压Sref求出的系数作为跨距校正系数存储于存储器18-4。另外,在该实施形态中,存储跨距校正系数作为系数a、b,但系数a被赋予固定值。系数a、b详见后述。
[0068][实际使用时的温度补偿(经常实施)]
[0069]该流量控制阀控制系统中,将定位器主体8和角度传感器6组装至流量控制阀I的实际使用时,在开度信息检测部18中,基于被存储于存储器18-4的零点校正系数α和跨距校正系数a、b,对由电桥电路65的当前的电桥中点电位差V得到的开度信息进行温度补偿。图5示出开度信息检测部18中的温度补偿计算顺序。该温度补偿计算顺序被经常实施。
[0070][零点校正计算]
[0071]开度信息检测部18中,偏移计算部18-1输入来自减法部17的当前的电桥电源端子间电压S(St),将该输入的当前的电桥电源端子间电压St乘以被存储于存储器18-4的零点校正系数α (a = Cref/Sref),由此求出当前的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct (Ct = St.α ) 0
[0072]该偏移计算部18-1的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct的计算基于零点移位的温度特性被视为与电桥总电阻R的温度特性大致相同的认识。即,本申请的发明者通过反复进行实验等,虽省略详细的过程,发现零点移位的温度特性可视为与电桥总电阻R的温度特性大致相同。并且,基于该认识,如以下那样导出:可通过Ct = St.α求出当前的被温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct。
[0073]将峰值写入时的电桥电源端子间电压S设为Sref,将电桥中点电位差偏移设为Cref,将环境温度设为tpeak。又,将25°C相当的电桥电源端子间电压设为S25,将电桥中点电位差偏移设为C25,将这些25°C基准的温度系数(理想情况下两者具有相等的值)设为k。
[0074]基于当前温度t (无法测定),测定电桥电源端子间电压St,计算经温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct。
[0075]Sref = (1+(tpeak-25).k).S25....(I)
[0076]Cref = (1+ (tpeak-25).k).C25....(2)
[0077]St = (1+ (t-25).k).S25....(3)
[0078]Ct = (1+ (t-25).k).C25....(4)
[0079]根据(I)、(2)式,可得到Sref/S25= Cref/C 25= (1+(tpeak-25).k)、C25/S25 =Cref/Sref 这样的关系,根据(3)、(4)式,可得到 St/S25= Ct/C 25= (l+(t_25).k)、Ct/St=C25/S25这样的关系。因此,可得到 Ct/St = Cref/Sref、Ct = St.(Cref/Sref)这样的关系。在此,若 Cref/Sref = α,则 Ct = St.α。
[0080]由此,峰值写入时,通过α = Cref/Sref求出基准温度下的电桥中点电位差偏移Cref与电桥电源端子间电压Sref之比α,将该比α作为角度传感器6的固有的零点校正系数存储于存储器18-4的话,使用当前的电桥电源端子间电压St,可通过Ct = St.α计算出当前的经温度校正过的电桥中点电位差偏移Ct (不需要峰值写入时的环境温度、当前的环境温度)。
[0081][跨距校正计算]
[0082]在开度信息检测部18中,跨距计算部18-2输入来自减法部17的当前的电桥电源端子间电压s (St),根据该被输入的当前的电桥电源端子间电压St与存储器18-4所存储的跨距校正系数a、b,将a以及b设为确定电桥总电阻R和跨距W的关系的直线的斜率a以及截距b,求出当前的被温度校正的跨距Wt (Wt = a.St+b)。
[0083]该跨距计算部18-2中的被温度校正的跨距Wt的计算基于跨距W与电桥总电阻R以温度T作为媒介呈大致直线的关系的见解。即,本申请的发明者通过反复进行实验等,虽省略了详细的过程,但注意到跨距W与电桥总电阻R呈直线的关系,跨距W与电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动,斜率基本一致。并且,基于该见解,可推导出能够通过Wt = a.St+b求出当前的被温度校正的跨距Wt。
[0084]图5例示使温度变化时的各个体的电桥总电阻R和跨距W的关系。如图5中特性II?IV示出的那样,各个体的电桥总电阻R和跨距W以温度T为媒介呈大致直线的关系,跨距W和电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动,斜率几乎一致。
[0085]跨距W和电桥总电阻R的关系的个体差仅表现为平行移动,斜率几乎一致。因此,在本实施形态中,斜率a作为固定值被存储于存储器18-4中。又,峰值写入时,根据基准温度下的跨距Wref、电桥电源端子间电压Sref和斜率a求出截距b,将截距b作为角度传感器6的固有的跨距校正系数与斜率a—起存储于存储器18-4中。由此,利用当前的电桥电源端子间电压St,可通过Wt = a *St+b计算出被温度校正过的跨距Wt (不需要峰值写入时的环境温度、当前的环境温度)。
[0086]另外,也可以将基准温度下的跨距Wref、电桥电源端子间电压Sref、斜率a预先存
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