专利名称:位置检出装置的制作方法
本发明涉及将位置指定用磁发生器所指定的位置进行检出的装置，特别是利用在磁致伸缩传递媒体中传播的磁致伸缩振动波，与位置指定用磁发生器之间，不需要任何定时信号的发收，即可检出指定位置的那种位置检出装置。
先有的这类装置例如日本的特公昭56-32668号公报所示，一般是从位置指定用磁发生器中发生瞬时磁场变化时开始，直到由于瞬时磁场变化，在磁致伸缩传递媒体中产生磁致伸缩振动波，经该磁致伸缩传递媒体传播，用设置在磁致伸缩传递媒体终端的检出线圈将其检出为止的时间，对此时间利用处理装置计算出来，由计算值来检出位置指定用磁发生器所指定的位置。但是，在这样的构成中，由于必须用位置指定用磁发生器，把瞬时磁场发生了变化的定时，通知给处理装置。这就需要用信号线把位置指定用磁发生器与处理装置连接起来。因此产生位置指定用磁发生器的移动范围和操作受到极大限制的缺点，使应用范围狭窄。
本发明的主要目的在于提供，在各个大体上互相平行排列的多个磁致伸缩传递媒体上，绕上第1和第2线圈。在这两个线圈之间，经所述磁致伸缩传递媒体，进行信号的发收。由于位置指定用磁发生器与装置的任何部分都不需要连接，这就根本不存在移动位置指定用磁发生器所带来的信号线等器材的移动，作到极容易操作的位置检出装置。
本发明的第2目的在于提供，利用位置指定用磁发生器，使磁致伸缩传递媒体的机电耦合系数，只在某一部位上发生改变来进行位置指定，相比于先有磁致伸缩方式的座标位置检出装置，需要经常摩擦磁棒以便磁化磁致伸缩传递媒体来说，操作不需要如此麻烦的位置检出装置。
本发明的第3目的在于提供，利用磁致伸缩传递媒体的机电耦合系数达到几奥斯特的最大量级，使位置指定用磁发生器並不需要接近检出面，即使在上下方向与检出面相距几厘米以上时，也能够以非常高的分辨力来进行位置检出的位置检出装置。
本发明的第4目的在于提供，把各个大体上互相平行排列的，至少由1个磁致伸缩媒体组成的多个磁致伸缩绕组，绕制成第1和第2线圈，第2线圈由多个磁致伸缩绕组串联並且按相同绕向来绕制，在磁致伸缩绕组的第1线圈的绕线部分，设置加入偏磁的多个偏置用磁性体，在多个磁致伸缩绕组中，大体上有一半磁致伸缩绕组所绕的第2线圈部分的连接极性，与其余的磁致伸缩绕组所绕的第2线圈的连接极性是相反的，而且，对前述大体上有一半的磁致伸缩绕组的第2线圈绕线部分加入偏磁用的偏置磁性体的极性，与前述其余磁致伸缩绕组的第2线圈绕线部分所加入的偏磁用的偏置磁性体的极性是相反的，因此，在第1线圈和第2线圈之间，由电磁感应所产生的感应电压减小，使第1线圈和第2线圈的间隔缩短，能够相应扩大位置检出范围的位置检出装置。
本发明的第5目的在于提供，具有大体上互相平行排列的多个磁致伸缩传递媒体;在该多个磁致伸缩传递媒体的一端所绕的第1线圈;在上述多个磁致伸缩传递媒体的大范围内所绕的第2线圈;在该第2线圈或第1线圈中的一个线圈上加入脉冲电流，在上述各磁致伸缩传递媒体中产生磁致伸缩振动波的脉冲电流发生器;从该磁致伸缩振动波产生开始，直到在上述第1线圈或第2线圈中的另一个线圈上得到的磁致伸缩振动波所产生的感应电压中，其值超过设定阈值电平的电压为止的时间，对此时间进行检出的处理装置;产生磁性使上述磁致伸缩传递媒体局部机电耦合系数增大的位置指定用磁发生器;设置上述阈值电平的阈值设定器，该阈值设定器的阈值电平，随着上述感应电压的峰值电平来改变的位置检出装置。
如采用这种位置检出装置，可以得到更加扩大的有效范围。此外，由噪声等引起检出位置错误的可能性也非常小。再有，即使由于位置指定用磁发生器的位置，使位置检出电压产生很大变化，也能够正确地检出座标值。另外，容易调整和检查，提高生产效率。
还有，即使当位置指定用磁发生器的游标位置，使感应电压的电平降低到2分之1以下时，由于感应电平的变化，也不会引起线性的损害。
再加上，游标也有使用磁环和磁棒的，但两者的磁场强度不同，如把两者一起使用时，在电平调整上可以得到不会出现任何问题的效果。
除前述目的，构成和效果以外，其它问题可从以下说明中明确。
第1图是本发明中X方向位置检出部分的构成说明图，第2图是偏磁和机电耦合系数的特性关系图，第3图示出X方向第2线圈5产生的感应电动势时间变化实例的曲线图，第4图是与第1图X方向位置检出部分组合起来使用的Y方向位置检出部分的构成说明图，第5图示出位置检出装置检出部分的构成实例的平面图，第6图是第5图中沿A-A′线的断面图，第7图示出X方向脉冲电流发生器3和Y方向脉冲电流发生器15的实施例的电路图，第8图示出处理器6实施例主要部分的框图，第9图是第8图的工作说明图，第10图示出利用计算机进行处理实例的流程图，第11图示出感应电压中各个峰点的波形图，第12图示出由于感应电压电平变化使检出装置产生变化的波形图，第14图是第13图电路中各部分信号的时间图，第15图(a)，(b)示出感应电压峰值电平和设定阈值电平之间关系的波形图，第16图是感应电压波形中各部分检出位置的说明图。
第1图是本发明装置中X方向位置检出部分的构成说明图。在同图中，1a～1d是用具有磁致伸缩效应的材料作成的磁致伸缩传递媒体，沿X方向大体上互相平行排列。如果磁致伸缩传递媒体1a～1d使用铁磁体的话，任何种铁磁体都可以使用。但是，为了产生较强的磁致伸缩振动波，特别希望使用磁致伸缩效应强的材料，例如含铁量多的非晶合金。另外，最好采用即使接近磁铁也难以磁化的，矫顽力小的材料。作为非晶合金，可以使用如Fe67Co18B14Si1(原子含量百分数)，Fe81B13.5Si3.5C2(原子含量百分数)等。磁致伸缩传递媒体1a～1d是细长形的，最好是矩形断面的薄带或园形断面线。在薄带形的情况下，其宽度约数毫米，厚度约从数微米到数10微米时，制造容易而且特性良好。在非晶合金的制作中，先作出厚度为20～50微米的薄料，然后再切成薄带形或线形。在本实施例中，采用由Fe81B13.5Si3.5C2(原子含量百分数)制作的，宽2毫米和厚0.02毫米的磁致伸缩传递媒体。
2是在磁致伸缩媒体1a～1d一端绕上共用的X方向第1线圈。在图示实例中，圈数是2圈，但1圈或3圈以上也可以。X方向的第1线圈2是为了在垂直于线圈面上产生瞬时磁场变化，使磁致伸缩传递媒体1a～1d的各个绕线部位发生磁致伸缩振动波。线圈2的一端2a连接到足以产生磁致伸缩振动波的，发生脉冲电流的脉冲电流发生器3的+端。线圈的另一端2b连接到3的一端。
4a～4b是偏置用的磁性体，其目的是为了在磁致伸缩传递媒体1a～1d的X方向第1线圈2的绕线部分上，平行于磁致伸缩传递媒体1a～1d的纵向，施加偏磁。施加偏磁的原因是为了能够用较小的电流产生强的磁致伸缩振动波。就是说，例如图2所示，磁致伸缩传递媒体1a～1d的机电耦合系数在某一偏磁时为最大，当把此偏磁加到第1线圈2的绕线部分时，能够产生高效率的磁致伸缩振动波。而且，偏置用的磁性体4a、4c的极性和偏置用的磁性体4b、4d的极性是相反的，其理由后述。
在第图1中，在磁致伸缩传递媒体1a～1d上所绕的线圈5a～5b是，为了检出沿磁致伸缩传递媒体1a～1d传播的磁致伸缩振动波所产生的感应电压。线圈绕在磁致伸缩传递媒体的大范围内，所绕的范围就是位置检出的范围。为了提高感应电动势，最好使匝距大些，例如在此实施例中，平均7圈/厘米。
各线圈5a～5d的绕线方向全都是相同的(左旋)、线圈5a和5b的终端之间，线圈5b和5c的始端之间，线圈5c和5d的终端之间，分别连接起来。线圈5a和5d的始端分别连接到处理器6的X方向用的输入端子上。就是说，在此实施例中，线圈5a～5d是串联连接的，相邻单元之间的极性是相反的。这样，由线圈5a～5d构成X方向的第2线圈5。另外，7是构成位置指定用的磁发生器的磁性体。在此实施例中，使用直径3毫米，长50毫米的磁棒。在第1图中示出准备检出磁棒7所指定的X方向的位置情况。另外，8是为了把测定开始等的指令通知给处理器6的，发生超声波信号的超声波发射器。9是接收此超声波信号的超声波接收器。在此实施例中，两者均使用发收兼用的超声波陶瓷传声器。超声波发射器和超声波接收器的使用实例在后面加以详细说明。
现在，在第1图中，位置指定用磁棒7的N极向下，放置在从X方向第1线圈2的线圈面中心算起，在X轴方向上的距离为l的磁致伸缩传递媒体1a的上方，使机电耦合系数变大，把磁性加到正下方的磁致伸缩传递媒体1a的一部分上。
在此状态中，当从X方向脉冲电流发生器3把脉冲电流加到X方向的第1线圈2时，在X方向第1线圈2中产生瞬时磁场变化，因此，在磁致伸缩传递媒体1a～1d的X方向上第1线圈2的绕线部分中，产生磁致伸缩振动波。此磁致伸缩振动波以磁致伸缩传递媒体1a～1d的固有传播速度(约5000米/秒)，沿磁致伸缩传递媒体1a～1d的纵向传播。于是，在传播过程中，在磁致伸缩振动波存在的磁致伸缩传递媒体1a～1d的部位上，按照此部位上机电耦合系数的大小，进行从机械能到磁能的变换。由此，在X方向第2线圈5中产生感应电动势。
第3图示出当t＝0时在X方向第1线圈2中加入脉冲电流的情况下，在X方向第2线圈5中产生的感应电动势随时间变化的实例。如此图中所示，在刚过时间t＝0之后的时间t0处和经过t1～t2秒附近，感应电动势的幅度变大，而其它时间则变小。在刚过时间t＝0之后不久，感应电动势的幅度变大的原因是因为X方向第1线圈2和X方向第2线圈5之间的电磁感应作用所引起的。在时间t＝t1～t2时，有1周期感应电动势(磁致伸缩引起的感应电压)幅度变大的原因是因为，由X方向第1线圈2的绕线部分所产生的磁致伸缩振动波，经磁致伸缩传递媒体1a传播，到达位置指定用磁棒7的正下方附近，在此部分，机电耦合系数变大的原故。沿磁致伸缩传递媒体的纵向X方向，移动位置指定用磁棒7时，由磁致伸缩振动波引起的感应电压也随着在时间轴上移动。因此，通过测定从时间t0到t1～t2的时间，就可以算出由位置指定用磁棒7所指定的X方向的位置即距离l。对于计算机位置的传播时间来说，如第3图所示，可以使用磁致伸缩产生的感应电压幅度比阈值-E1小的时间t3，或比阈值E1大的时间t4，另外还可以使用过零点t5。
再有，在第1图中，把位置指定用磁棒7沿垂直于磁致伸缩传递媒体1a～1d的纵向的方向(Y方向)平行移动，位置指定用磁棒7N极的位置在磁致伸缩传递媒体1a～1d的上面时，也能够得到相同于第3图的感应电压。这是由于线圈5a，5c和线圈5b、5d的连接极性相反，偏置用磁性体4a～4d的极性也相反的原故。因此，通常可以拾取到同一极性的磁致伸缩振动引起的感应电压，可以提高检出的精确度。另外，由于线圈5a，5c和线圈5b，5d的连接极性相反，从X方向第1线圈2到X方向第2线圈5所直接感应的，第3图中刚过t0的感应电压，互相抵消。因而可使X方向第1线圈2和X方向第2线圈5的间隔缩短，相应地可以扩大位置检出范围。一般，如果把大体上有一半磁致伸缩传递媒体上所绕的X方向第2线圈部分的连接极性，与另一半线圈相反的话，也可以得到这种效果。
而且，在第1图的构成中，位置指定用磁棒7位于磁致伸缩传递媒体1a上方的情况下，在位置指定用磁棒7的极性或偏置用磁棒4a的极性与图示相反时，X方向第1线圈2或线圈5a的绕向相反时，或者是X方向第1线圈2或线圈5a的连接极性相反时，由实验可以证实，无论在哪种状况下，均使磁致伸缩振动波所引起的感应电压的极性反相。
因此，在第1图中，当线圈5b，5d的绕向相反的情况下，如把偏置用磁性体4b和4d的极极反转时，通常，就能够拾取出同一极性的，由磁致伸缩振动波所引起的感应电压。但是，在这种情况下，从X方向第1线圈直接感应到线圈5的感应电压变大。而且，感应电动势变小，最好是把线圈5a～5d並联连接。
第4图是和第1图X方向位置检出部分组合起来使用的Y方向位置检出部分的构成说明图，10a～10d是沿Y方向大体上互相平行排列的磁致伸缩传递媒体。11是在磁致伸缩传递媒体10a～10d一端绕上共用的Y方向第1线圈。15是将脉冲电流加入Y方向第1线圈11，使各磁致伸缩传递媒体10a～10d同时产生磁致伸缩振动波的Y方向用脉冲电流发生器，12a～12d是对磁致伸缩传递媒体10a～10d的Y方向第1线圈11的绕线部分，施加偏磁用的偏置磁性体，13a～13d是在磁致伸缩传递媒体10a～10d的大范围内所绕的线圈。线圈13a～13d的绕向全都是同方向的(在本实施例中为左旋)，线圈13a和13b的绕线终端之间，线圈13b和13c的绕线始端之间，线圈13c和13d的绕线终端之间分别连接起来，线圈13a和13d的绕线始端连接到处理器6Y方向用的输入端子上。就是说，和第1图相同，线圈13a～13d是串联连接的，相邻单元之间的连接极性相反。这样，由线圈13a～13d构成Y方向的第2线圈13。
由第4图中Y方向第1线圈11和Y方向第2线圈13所绕的磁致伸缩传递媒体10a～10d，与由第1图中X方向第1线圈2和X方向第2线圈5所绕的磁致伸缩传递媒体1a～1d之间，如下详述，应尽可能地靠近重叠起来，以便检出位置指定用磁发生器所指定的Y方向位置。另外，各部分的构造和作用与第1图相同，这里省略其说明。
第5图示出位置检出装置检出部分构造实例的平面图，第6图是沿第5图A-A′线的断面图。如同图中所示，将收容磁致伸缩传递媒体1的X方向第2线圈5，插入到框体30内部底面所设的凹处，在其上，重叠上收容磁致伸缩传递媒体10的Y方向第2线圈13，必要时可用粘合剂等加以固定。
X方向第1线圈2和Y方向第1线圈11的一端接地，另一端用导线引至外部，连接到X方向脉冲电流发生器3和Y方向脉冲电流发生器15。另外，X方向第2线圈5和Y方向第2线圈13的一端接地，另一端用导线引至外部，连接到处理器6。偏置用磁性体4和12对着磁致伸缩传递媒体1和10的端部，固定在框体30的内部底面上，可以並排安装在磁致伸缩传递媒体1和10的上部。下部和侧部。框体30用盖31盖住，位置指定用磁棒7在此盖上移动。
第7图示出X方向脉冲电流发生器3和Y方向脉冲电流发生器15的实施例的电路图。其构成是由直流电源53经电阻51和52，对电容器53充电，在电容器50和电阻52的串联电路上所並联的可控硅54导通时，电容器的电荷经过可控硅54和电阻52放电，将电阻52两端的电压加到第1线圈2来完成的。其中，可控硅54是由第1图的处理器，将触发脉冲加到栅极上来导通的。
第8图示出处理器6实施例的主要框图，在此图中，切换开关60～61是为了把位置检出处理切换成手动方式或自动方式的联动开关。还有，切换开关62是为了在手动方式时，对X方向位置检出和Y方向位置检出进行切换的开关。另外，触发脉冲63是为了在手动方式时，指定测量位置的开关。以下，按照各种方式来说明第8图的工作情况。
手动方式(X方向位置检出)当切换开关62切换到地端和模拟多路转换器64切换到X输入端时，与门电路65关断，与门电路66因倒相器67的输出而导通，这样就可能进行X方向的位置检出。
由第1图所示的超声波发射器8，发送表示测定开始的超声波信号，例如发送给定频率连续脉冲的超声波信号。这时，由超声波接收器接收该超声波信号，变换成连续脉冲的电信号。该连续脉冲信号经放大器68放大，经波形整形器69进行波形整形后，由输出缓存电路70送出。计算机71从输出缓存电路70读出前述的连续脉冲信号，识别测定开始。但是，在这种情况下(手动方式时)，对输入缓冲电路72来说，不输出任何信号。
当触发开关63接通时，由触发脉冲发生器13输出如第9图(A)所示的触发脉冲，由该触发脉冲起动单拍多谐振荡器74，如第9图(B)所示，产生脉冲宽度约10微秒的脉冲，对计数器75清零，同时使RS双稳态多谐振荡器76复位。由于RS双稳态多谐振荡器76的
Q输出作为选通信号输入到与门电路77，因此当RS双稳态多谐振荡器76复位时，计数器75开始对时钟发生器78的时钟脉冲(例如脉冲重复频率为100兆赫)计数。另外，单拍多谐振荡器74的输出经与门电路66，作为触发脉冲输入到X方向脉冲电流发生器3，把脉冲电流加到X方向第1线圈2中。
由X方向第2线圈5中磁致伸缩振动波所产生的感应电动势，经模拟多路转换器64，由放大器79放大，输入到作为阈值设定器的比较器80。在比较器80上输入的，由磁致伸缩振动波产生的感应电动势如第9图(c)的符号a所示时，在比较器80的+输入端子上，由直流电源E1加上如该图(c)的符号b所示的阈值电压，在模拟多路转换器64的输出比阈值b大的时间范围内，即检出磁致伸缩振动波产生的感应电压的正极性部分时，比较器80的输出是“1”，如第9图(D)所示。
比较器80的输出使RS双稳态多谐振荡器76置位，因此，76的
Q输出使与门电路77关断，计数器75停止计数。这样，由于在X方向第2线圈5上，磁致伸缩振动波产生的感应电压一出现，计数器75就停止工作。所以，从最初出现触发脉冲的经过时间，可以利用计数的数字值来得知。另外，由于磁致伸缩振动波以每秒约5000米的速度传播，此数字值对应于从X方向第1线圈2到位置指定用磁性体7为止的X方向距离。因此，用数字值得到的X方向位置数据，经输出缓存电路70，输入到数字信号的数字显示器81，把数字值显示出来，並且输入到计算机71中进行处理。
(Y方向位置检出)转切换开关62切换到+VD端时，模拟多路转换器64切换到Y输入端，即切换到Y方向第2线圈13端，同时，由于与门电路65导通和与门电路66关断，使Y方向脉冲电流发生器15工作，能够进行Y方向的位置检出。Y方向位置检出处理的工作情况与X方向相同。
自动方式在自动方式时，切换开关60～61切换到自动端，计算机71经输出缓存电路70读出波形整形器69的输出，经输入缓冲电路72能够向单拍多谐振荡器74输出起动脉冲，还能够控制与门电路65和66的通断以及计数器75的清零状态。
第10图示出自动方式时计算机71进行处理实例的流程图。
如此图所示，由波形整形器69一输出测量开始信号(S1)，经输入缓冲电路72，把指定XY切换的输出以“0”送到外围电路，同时，把触发脉冲送给单拍多谐振荡器74，开始X方向的位置测定(S2、S3)。其次，计算机71监测RS双稳态多谐振荡器76的
Q输出(S4)，
Q输出为“0”时，经缓存电路70，读出计数器75的内容(S5)，把X方向的位置存储到图中未示出的存储器等中。接着，为了进行Y方向的位置检出，把指定XY切换的输出置“1”(S6)，把触发脉冲送给单拍多谐振荡器74(S7)。然后，监测RS双稳态多谐振荡器76的
Q输出，当
Q输出为“0”时，经输出缓存电路70，读出计数器75的内容(S9)。
如果测量开始的信号由波形整形器69连续输出的话，与前述相同，连续地进行相继的X和Y方向的位置检出。而且，这时在相同的X和Y方向位置连续读出情况下，即使后面读出的不能存储也是可以的。
如第9图所示，在前述实施例中，当随时间变化的检出电平超过一定阈值电平b时，可将位置作为时间来检出。因此，当感应电动势波形的峰值电压小于阈值电平b时，则不能检出上述位置。另外，在第3图中也示出，由于磁致伸缩振动波，通过放置位置指定用磁铁的位置时，要产生很大的感应电动势波形，但在除此以外的时刻，如果感应电动势的电平也超过一定阈值电平的话，那时，由于停止了时钟脉冲的计数，使检出位置出现错误。
出现这种情况的原因是由于下述现象所造成的。首先，第一是由于磁致振动波随着传播而衰减，与激磁端相比，终端的检出电压变小。第二，即使离开激磁部分的距离相同，与中心部分相比较，两端部分的检出电压变小。第三，希望在放置位置指定用磁铁的位置所相当的时间以外，检出电压均为零，但检出波形却如第3图所示。实际上，利用位置指定用磁铁所检出的电压包括电平5%左右的波动，其大小取决于非晶合金的特性，在多数材料中，也还有达到10%～30%的，这是装置本身原因所造成的不需要的电压，但除此之外，也有从外部电磁感应所产生的噪声成分重叠进去的，还有，存放装置的地方磁场不均匀时，也会在检出波形中出现混乱，由于位置指定磁铁以外的原因产生的检出电压的总合，这里称为“噪声”。第4，检出波形如第11图所示，具有多个峰点，在检出最大信号V2的峰点时，S/N高。此时，应使阈值电平VT在V1＜VT＜V2范围内，就是说，当阈值电平设置在大于V2的情况下，不能进行位置检出，在VT的设置小于V1的情况下，检出位置出现错误。
总之，如果在第11图的V1上重叠的噪声超过阈值电平的话，则发生检出位置错误。另外，在有效范围的外围部分，检出波形变小，如小于阈值电平的话，则不能进行位置检出。
在前述实施例中，还有另外一个问题，就是由于检出波形的电平变化，可使读出精确度降低。
第12图实线所示的波形是检出电压比较大时的检出波形，这时，在超过给定阈值电平VT的时刻t1，时钟脉冲停止计数。另外，同图虚线所示的波形是检出电压比较小时的检出波形，在超过阈值电平VT的时刻t2时，时钟脉冲停止计数。因此，在有效范围内，一旦发生这样的检出电压差，便不可能检出正确的位置，这就产生相当于t1和t2之差△t的距离偏移。
第13图是解决了前述实施例中问题的，第2实施例主要部分的电路方框连接图。在同图中，80c是比较器，其中一个输入端子输入第2线图5和13的感应电压，另一输入端子连接到分压电阻R1和R2的连接点。93是作为阈值设定器的峰值保持电路，它根据输入的上述感应电压，输出变动的阈值电压，此输出电压由上述电阻R1和R2分压，输入到比较器80c中。另外，峰值保持电路93具有取样选通脉冲的输入端子SG和复位脉冲的输入端子RS，其它构成与前述实施例相同。
其次，参见第14图中的电路各部分信号来说明电路的工作情况。在此实施例中，相对于先有的1次座标值测定中具有一个座标值，产生磁致伸缩振动用的脉冲出现1次，而在此实施例中，其特点是在相同的脉冲出现2次后，得到1次测量数据。
现在，参见第14图来说明，首先，从脉冲电流发生器3或15发出第1个脉冲时，计数电路75不工作，为了保持取样选通脉冲期间磁致振动波产生的检出波形的峰值电平，使峰值保持电路93工作。接着，第2个脉冲出现后，计数器75工作，对时钟脉冲计数。于是，当磁致伸缩振动波的检出波形超过某阈值电平时，就停止时钟脉冲的计数。这时的阈值电平是由第1个脉冲出现后，将磁致伸缩振动波所产生的检出波形的峰值经过保持后，再由峰值保持电路93输出的电压。就是说，在第1个脉冲出现后取样选通脉冲的设定期间内，对检出波形最高电平的电压进行保持，根据电阻R1和R2的分压比所得到的直流电压，以此数值输入到比较器80c。此直流电压是从第1个脉冲产生的磁致伸缩振动波的检出波形到达峰点的时间开始，到第2个脉冲出现后，把数据读完，再到为下次测量的第1个脉冲出现时为止，都要进行保持。在此瞬间，峰值保持电路93的复位脉冲，把一直保持到那时的峰值电压置零。再有，在第14图中的复位脉冲，取样选通脉冲和计数复位脉冲可由硬件或软件来形成。
因此，由第1个脉冲所得到的感应电压峰值，经电阻R1和R2的分压比，以峰值的一定比例电压作为阈值电平来设定的。因此，感应电压的峰值即使小些，也能把它检出。
第15图(a)、(b)示出在感应电压大和小的情况下，各自峰值电平和阈值电平之间的关系。在同图中，VP和VP′是感应电压的峰值电平，VT和VT′是阈值电平，其间存在下式的关系。
VT/VP＝VT′/VP′＝R2/(R1+R2)另外，由于阈值电平随峰值电压而变化，可以把阈值电平设定在靠近波形的尖端部分。这时，因噪声等引起检出位置错误的可能性，比过去小得多。这样，在有效范围内，即使波形的幅度有很大变化时，也可以确切地检出上述感应电压。
还有，在前述的第1实施例中，由于阈值电平是固定的，需要花费时间来调整阈值电平和与此相比较的输入电压的放大量，给工作带来麻烦。但在此方式中，对于噪声的大小和波形大小不同，就不必要像原来那样注意，把游标放在有效范围的中心附近，只要将这时的输入信号电平和阈值电平大致调整到规定值就可以。另外，当感应电压的检出是检出第16图的波形c点附近时，可以直接使用第13图的电路。但在第16图的a、b、d、e或f点进行检出的情况下，将分别对应的检出电路(图中未示出)与第13图的电路合起来使用，可以得到同样的效果。
权利要求
1.位置检出装置其特征在于配备有大体上互相平行排列的多个磁致伸缩传递媒体；在各个磁致伸缩传递媒体的一端所绕的第1线圈；在各个磁致伸缩传递媒体的大范围内所绕的第2线圈；在该第2线圈或前述第1线圈中的一个线圈上加入脉冲电流，在磁致伸缩传递媒体中产生磁致伸缩振动波的脉冲电流发生器；从产生该磁致伸缩振动波开始，到由磁致伸缩振动波在前述第1线圈或第2线圈中的另一个线圈上，出现产生感应电压为止的时间，对此时间进行检出的处理器；与装置任何部分不连接的位置指定用磁发生器。
2.根据权利要求
1所述的位置检出装置，其特征在于，磁致伸缩传递媒体使用非晶合金来构成。
3.根据权利要求
1所述的位置检出装置，其特征在于，具有平行于磁致伸缩传递媒体纵向的偏磁用的偏置磁性体。
4.位置检出装置，其特征在于配备有各个大体上互相平行排列的，至少是由1个磁致伸缩传递媒体组成的多个磁致伸缩绕组;在该多个磁致伸缩绕组的一端绕上公用的第1线圈;在前述多个磁致伸缩绕组的大范围内，串联的並按同一方向绕线的第2线圈;对该第2线圈或前述第1线圈中的一个线圈加入脉冲电流，使前述各磁致伸缩媒体同时产生磁致伸缩振动波的脉冲电流发生器;从该磁致伸缩振动波产生开始，到由磁致振动波在前述第1线圈或第2线圈中的另一个线圈中产生感应电压为止的时间，对此时间进行检出的处理器;对前述磁致伸缩绕组的第1线圈的绕线部分，附加偏磁的多个偏置用磁性体;与装置任何部分都不连接的位置指定用磁发生器;前述多个磁致伸缩绕组中，大体上有一半磁致伸缩绕组所绕的第2线圈部分的连接极性，与其余的磁致伸缩绕组所绕的第2线圈部分的连接极性是相反的;而且，对前述大体上有一半磁致伸缩绕组的第1线圈绕线部分，施加偏磁的前述偏置用磁性体的磁性，与对前述其余磁致伸缩绕组的第1线圈绕线部分，施加偏磁的前述偏置用磁性体的极性，两者是相反的。
5.位置检出装置，其特征在于配备有大体上互相平行排列的多个磁致伸缩传递媒体;在该多个磁致伸缩传递媒体的一端所绕的第1线圈;在上述多个磁致伸缩传递媒体的大范围内所绕的第2线圈;在该第2线圈或第1线圈中的一个线圈上加入脉冲电流，使上述各磁致伸缩传递媒体产生磁致伸缩振动波的脉冲电流发生器;从该磁致伸缩振动波产生开始，到由磁致伸缩振动波在上述第1线圈或第2线圈中的另一个线圈上产生的感应电压中，直到获得超过设定阈值电平的电压为止的时间，对此时间进行检出的处理装置;将上述磁致伸缩传递媒体局部机电耦合系数增大的磁发生用的位置指定用磁发生器，在这种位置检出装置中，还配备有设定上述阈值电平的阈值设定器，该阈值设定器随着上述感应电压的峰值电平，使阈值电平改变。
6.根据权利要求
4或权利要求
5所述的位置检出装置，其特征在于以非晶合金构成磁致伸缩传递媒体。
7.根据权利要求
5所述的位置检出装置，其特征在于配备有加入平行于磁致伸缩传递媒体纵向的偏磁用的偏置磁性体。
专利摘要
其构成是在各个大体上互相平行排列的多个磁致伸缩传递媒体上，绕上第1和第2线圈，在这两个线圈之间，经所述磁致伸缩传递媒体，进行信号的发收。利用位置指定用磁发生器，只在某一部位上，改变所述磁致伸缩传递媒体的机电耦合系数来进行位置指定。指定位置是以对于所述系数改变所产生的发收信号变化的定时为基础来检出的，所述磁发生器与装置的任一部分都不连接，并且在位置检出范围的上下方向，即使有相当距离时，也能够以高分辨力来检出位置。
文档编号G01B17/00GK86103324SQ86103324
公开日1986年12月17日 申请日期1986年5月14日
发明者村上东, 桂平勇次, 田口义德 申请人:瓦科姆株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan