(57)【要約】【課題】ギャップの変動の影響を受けずに高精度に検出できる移動体位置検出装置および液面位置検出装置を提供する。【解決手段】移動体位置検出装置１は、基板１０と、基板１０に設けられ磁場を形成する１次コイル２０と、１次コイル２０による磁場内の基板１０に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイル３０，４０と、被検出体の移動に連動し、２次コイル３０，４０に対して相対移動されて非磁性金属部５１で遮蔽する位置を変えるスクリーン５０と、スクリーン５０の相対移動により２次コイル３０，４０に誘起される電圧変化から被検出体の位置を演算する位置演算部と、を備えて構成され、スクリーン５０は、基板１０の表裏両面に対向して配置されて構成される。【選択図】図４
2020071114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設けられ磁場を形成する１次コイルと、
前記１次コイルによる磁場内の前記基板に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイルと、
被検出体の移動に連動し、前記２次コイルに対して相対移動されて非磁性金属部で遮蔽する位置を変えるスクリーンと、
前記スクリーンの前記相対移動により前記２次コイルに誘起される電圧変化から前記被検出体の位置を演算する位置演算部と、を備え、
前記スクリーンは、前記基板の表裏両側に対向して配置されている、
ことを特徴とする移動体位置検出装置。
【請求項２】
前記スクリーンは、前記基板の前記２次コイルからの距離が表裏両側で略同一に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体位置検出装置。
【請求項３】
前記スクリーンは、前記基板の表裏両面および両側面を囲む環状に配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の移動体位置検出装置。
【請求項４】
前記基板は、多層構造とされ、
前記２次コイルは、前記多層構造の前記基板の中間に形成され、
前記スクリーンは、前記中間の前記２次コイルとの距離が表裏両面で略同一に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の移動体位置検出装置。
【請求項５】
前記２次コイルは、９０度の位相差を有する２つのコイルで構成され、
前記２つのコイルは、ＳＩＮ曲線に基づく電圧とＣＯＳ曲線に基づく電圧を誘起する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の移動体位置検出装置。
【請求項６】
前記基板は、前記２次コイルの空間部に固定用の取り付け孔が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の移動体位置検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の前記移動体位置検出装置の前記スクリーンは、液面上に浮上するフロートに連動して液面位置を検出する、
ことを特徴とする液面位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体位置検出装置および液面位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検出体（移動体）の直線位置を検出する移動体位置検出装置として渦電流を利用したものが知られている。
例えば、特許文献１に開示された位置センサは、磁場を形成する１次コイル（励振巻線）と、磁場の存在下においてその中に電圧が誘起される２次コイル（感知巻線）と、磁場の存在下においてその内部に渦電流を発生して対向磁場を形成するスクリーンと、を備える。２次コイルに対してスクリーンは、相対移動させて遮蔽する程度を変えることで、２次コイルに誘起される電圧を変化させる。すなわち、スクリーンにより１次コイルと２次コイルの磁場の相互カップリングが減少するように遮蔽され、これにより、スクリーンが横切るときの２次コイルからの出力電圧の変化から位置を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１５９１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、磁場を形成する１次コイルと、電圧が誘起される２次コイルとが同一平面（基板）上に形成されており、２次コイルに誘起される電圧の強さを確保しようとすると、基板とスクリーンとのギャップを一定に保つ必要がある。
ところが、移動体位置検出装置の設置環境によっては、温度が高温になる場合があり、熱膨張により基板が反るなどの変形によってギャップが変動し、スクリーンの渦電流が変動して２次コイルに誘起される電圧が変動する。このため位置の検出精度に影響するという問題がある。また、液面位置検出装置においても同様のギャップの変動による検出精度の問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ギャップの変動の影響を受けずに高精度に検出できる移動体位置検出装置および液面位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る移動体位置検出装置は、
基板と、
前記基板に設けられ磁場を形成する１次コイルと、
前記１次コイルによる磁場内の前記基板に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイルと、
被検出体の移動に連動し、前記２次コイルに対して相対移動されて非磁性金属部で遮蔽する位置を変えるスクリーンと、
前記スクリーンの前記相対移動により前記２次コイルに誘起される電圧変化から前記被検出体の位置を演算する位置演算部と、を備え、
前記スクリーンは、前記基板の表裏両側に対向して配置されている、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の観点にかかる液面位置検出装置は、
前記移動体位置検出装置の前記スクリーンは、液面上に浮上するフロートに連動して液面位置を検出する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ギャップの変動の影響を受けずに高精度に位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の移動体位置検出装置を位置検出装置に適用した一実施形態にかかる概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかり、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は基板の平面図、（ｃ）は基板の底面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかり、（ａ）は２次コイルの交差部の平面図、（ｂ）は交差部の断面図である。
【図４】本発明の他の一実施形態にかかる概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかり、（ａ），（ｂ）はそれぞれがスライダの側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の９０度の位相差を有するコイルによる位置検出の説明図であり、（ａ）は１次コイルの角度と電圧を、（ｂ）は２次コイルの角度と電圧を、（ｃ）は検出角度と電圧の関係をそれぞれ示す。
【図７】本発明の一実施形態の位置演算部の概略ブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態の液面位置検出装置にかかる概略斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態の液面位置検出装置にかかり、（ａ），（ｂ）はそれぞれがフロートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施の形態に係る移動体位置検出装置を添付図面に基づいて説明する。
移動体位置検出装置１は、図１および図２に示すように、基板１０と、基板１０に設けられ磁場を形成する１次コイル２０と、１次コイル２０による磁場内の基板１０に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイル３０，４０と、被検出体２の移動に連動し、２次コイル３０，４０に対して相対移動されて非磁性金属部５１で遮蔽する位置を変えるスクリーン５０と、スクリーン５０の相対移動により２次コイル３０，４０に誘起される電圧変化から被検出体２の位置を演算する位置演算部６０と、を備えて構成され、スクリーン５０は、基板１０の表裏両面に対向して配置されて構成されている。
【００１１】
（実施形態１）
本実施の形態の移動体位置検出装置１は、例えば、直線位置の検出を行う場合の位置検出装置１００として用いられ、直線上を往復移動する被検出体２にスクリーン５０を連動させて非磁性金属部５１により遮蔽する位置を変え、所定の範囲の位置を検出する。
なお、以下の説明では、位置検出装置１００として水平の基板１０に対して往復移動する被検出体２に連動するスクリーン５０によって被検出体２の所定の範囲の位置を検出するものを例に説明する。
【００１２】
位置検出装置１００は、例えば図１に示すように、基板１０などがケース７０内に収容され、ケース７０をガイドとしてスクリーン５０が往復移動する。
位置検出装置１００では、基板１０は、図２に示すように、長方形の板状に形成され、基板１０の長手方向がスクリーン５０の移動方向（位置検出方向）とされる。基板１０は、位置検出範囲に応じた長手方向の大きさを有している。
基板１０は、例えば、セラミックスなどからなる絶縁性を有する長方形の板状とされ、基材に１次コイル２０および２次コイル３０，４０が印刷された後、焼成により形成される。基板１０には、各種配線が印刷され、各種電子部品が実装されている。基板１０に実装される各種電子部品は、位置検出装置１００の位置の演算などを行う位置演算部６０を構成するＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１、ノイズを抑えるセラミックコンデンサを備える保護回路６２、各種電子部品に接続される回路を構成する抵抗やコンデンサなどである。なお、図７中、ＡＤＣは、アナログ・デジタルコンバータ（Analog to Digital converter）、ＤＡＣは、デジタル・アナログコンバータ（Digital to Analog converter）である。
【００１３】
１次コイル２０は、図２（ｂ）に示すように、基板１０の長方形の外周に沿って導体２１が略矩形の環状のパターンに形成される。１次コイル２０は、一端２１ａが基板１０の長手方向の一端部に配置され、基板１０の外周に沿って環状に巻かれるパターンに形成されており、他端２１ｂが基板１０の長手方向の一端部に戻るように配置されている。
１次コイル２０は、例えばアルミニウム（Al）、銀パラジウム（Ag/Pd）や金（Au）等を印刷することで形成され、交流電源（高周波電源）により励振磁場を発生する。励振磁場の強さは、１次コイル２０の巻線数によって変えることができ、必要に応じて巻線数が設定される。１次コイル２０は、基板１０の表面に形成する場合に限らず、基板１０を多層構造、例えば２層構造等とし、各層にそれぞれ１次コイル２０を設けるようにしても良い。こうすることで、基板１０に多くの巻線数を確保して励振磁場を強くすることができ、しかも１次コイル２０を各層で重なるように配置することで基板１０を大きくすることなく小型化を図ることもできる。
また、１次コイル２０は、図４に示すように、基板１０を２層構造として基板１０ａの裏面、または基板１０ｂの表面に１次コイル２０を設けることで基板１０の表裏面から同一の距離として中間に設けるようにしても良い。
こうすることで基板１０の１次コイル２０と表裏両面と対向して配置されるスクリーン５０とのギャップＧ１，Ｇ２を表裏で略同一に設定することができる。
【００１４】
２次コイル３０，４０は、図２（ｂ）および図６（ａ），（ｂ）に示すように、１次コイル２０により形成される磁場内に設けられ、１次コイル２０の磁場によって電圧が誘起されるように基板１０上に形成される。２次コイル３０，４０は、１次コイル２０と同様に、基板１０上に、例えばアルミニウム（Al）、銀パラジウム（Ag/Pd）や金（Au）等を印刷することで形成され、１次コイル２０の環状に巻かれた巻線の内側に配置される。
２次コイル３０，４０は、１次コイル２０の磁場によって電圧が誘起される例えば、２つのコイルで構成され、ＳＩＮ曲線に基づく２次コイル３０と、ＣＯＳ曲線に基づく２次コイル４０とで構成されて９０度の位相差を有した状態となっている。すなわち、２次コイル３０は、一端３１ａが基板１０の長手方向の一端部に配置され、基板１０の長手方向に沿ってＳＩＮ曲線に基づく２次コイル３０として形成され、基板１０の他端部で折り返すように形成される。折り返された２次コイル３０の他端３１ｂは、基板１０の一端部に戻るように配置されて形成されている。２次コイル４０は、一端４１ａが基板１０の長手方向の一端部に配置され、基板１０の長手方向に沿ってＣＯＳ曲線に基づく２次コイル４０として形成され、基板１０の他端部で折り返すように形成される。折り返された２次コイル４０の他端４１ｂは、基板１０の一端部に戻るように配置されて形成されている。
これにより、２つの２次コイル３０，４０は、９０度位相差を備えてＳＩＮ曲線およびＣＯＳ曲線の０度から３６０度の曲線の範囲で形成され、この角度範囲が位置の検出範囲に対応している。したがって、位置の検出範囲を長く（大きく）する場合には、９０度位相差を備えて０度から３６０度のＳＩＮ曲線およびＣＯＳ曲線を引き延ばした状態で形成するようにする。
【００１５】
基板１０上で１次コイル２０の内側に形成される２次コイル３０，４０は、ＳＩＮ曲線およびＣＯＳ曲線で構成されることから２次コイル３０，４０の導体３１，４１同士が交差する交差部Ｃが生じる（図２（ｂ）参照）。交差部Ｃでは、それぞれの導体３１，４１を接続状態とし、しかも絶縁性を確保する必要がある。
位置検出装置１００では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、一方の導体、例えば導体３１を基板１０上に配置し、交差部Ｃの導体３１上に絶縁層Ａを形成し、絶縁層Ａの上に交差する他方の導体、例えば導体４１を形成する。絶縁層Ａは、例えば、二酸化ケイ素（SiO2）や五酸化タンタル（Ta2O5）等が用いられる。
具体的な工程は、基板１０上に一方の下側の導体３１を交差部Ｃで接続された状態で形成（印刷）するとともに、他方の上側の導体４１を交差部Ｃの両側まで形成（印刷）し、交差部Ｃで断続する状態で形成する。
この後、交差部Ｃの上側の導体３１を覆うように絶縁層Ａを形成（印刷）する。
次いで、絶縁層Ａを覆い断続した導体４１の間を接続する接続導体Ｂを形成（印刷）し、必要に応じて全体を焼成することで、基板１０上で交差する導体３１，４１を、絶縁層Ａを挟む両側で接続する。これにより、交差部ＣごとにＶＩＡホールの形成の必要がなく、位置検出装置１００の構造を簡素化することができる。また、基板１０に形成する２次コイル３０，４０の厚さを抑えることができ、位置検出装置１００の厚さ方向についての小型化を図ることもできる。
【００１６】
スクリーン５０は、図１，２および図４，５に示すように、基板１０の表裏両面と対向し、基板１０の長手方向に沿って相対移動するスライダとして構成される。スライダ（スクリーン）５０は、基板１０上に形成された２次コイル３０，４０の一部を覆って相対往復移動可能とされ、往復移動される被検出体２に連結されて連動する。
スライダ５０は、図５（ａ）に示すように、基板１０の表裏両面と対向する上下のスライダ板５２，５２とその両端部を連結する支持体５３，５３とで基板１０の表裏面および両側面を囲む環状に形成される。スライダ５０は、両側の支持体５３，５３を図示しないケースに設けたガイドによってスライド可能に支持され、基板１０の長手方向に沿って相対往復移動ができるように設けられる。
スライダ５０は、基板１０の表裏面と対向する上下のスライダ板５２，５２の内面に非磁性金属部５１が設けられ、非磁性金属部５１で２次コイル３０，４０の一部を覆うことができるようにしてある。
非磁性金属部５１は、渦電流で磁化しない非磁性金属材料、例えばアルミニウム（Al）や銅（Cu）が用いられ、金属箔としてスライダ５０の内面に設けられる。
これにより、スライダ５０の直線移動により非磁性金属部５１により遮蔽される２次コイル３０，４０の位置を変えることができ、非磁性金属部５１によって２次コイル３０，４０を覆うことで渦電流が発生して対向磁場を形成し、１次コイル２０と２次コイル３０，４０との間の電磁カップリングを減少するように遮蔽する。
このようなスライダ５０の非磁性金属部５１による２次コイル３０，４０の遮蔽により、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、２次コイル３０，４０に誘起される電圧Ｖsin，Ｖcosは変化し、１次コイル２０に交流電圧が印加される場合、２次コイル３０，４０からの出力は変調された交流電圧となり、スライダ５０が横切る位置によって２次コイル３０，４０からの出力電圧が変化する。この電圧変化から位置演算部６０によってスライダ５０の位置を演算で求めることができる。詳細は後述する。
したがって、スライダ５０の往復移動方向の幅、すなわち非磁性金属部５１の幅は、基板１０の一端で２次コイル３０，４０を覆った状態から他端まで移動する間に２次コイル３０，４０からの出力電圧の変化がＳＩＮ曲線およびＣＯＳ曲線の０度から３６０度の範囲の間を変化させることができるように設定される。
【００１７】
スライダ５０の非磁性金属部５１は、スライダ板５２，５２の内面側にそれぞれ設ける場合のほか、基板１０からのギャップ（距離）Ｇ１，Ｇ２が離れるが、スライダ板５２、５２の外側に設けるようにしても良い。また、スライダ５０のスライダ板５２，５２を省略し、図５（ｂ）に示すように、両側の支持体５３，５３の外側を囲む環状に設けるようにしても良い。すなわち、基板１０の表裏面と非磁性金属部５１が直接対向しており、非磁性金属部５１で２次コイル３０，４０の一部を覆うことができるようにする。
このような基板１０の表裏面と直接対向する非磁性金属部５１によっても、同様に、スライダ５０の直線移動により非磁性金属部５１により遮蔽される２次コイル３０，４０の位置を変えることができ、非磁性金属部５１によって２次コイル３０，４０を覆うことで渦電流が発生して対向磁場を形成し、１次コイル２０と２次コイル３０，４０との間の電磁カップリングを減少するように遮蔽する。
このようなスライダ５０の非磁性金属部５１による２次コイル３０，４０の遮蔽により、２次コイル３０，４０に誘起される電圧は変化し、１次コイル２０に交流電圧が印加される場合、２次コイル３０，４０からの出力は変調された交流電圧となり、スライダ５０が横切る位置によって２次コイル３０，４０からの出力電圧が変化する。この電圧変化から位置演算部６０によってスライダ５０の位置を演算で求めることができる。
【００１８】
位置検出装置１００では、基板１０およびスライダ（スクリーン）５０は、図示しないケース内に収容され、１次コイル２０や２次コイル３０，４０が形成された基板１０とスライダ５０とのギャップＧ１，Ｇ２を小さくし、スライダ５０が円滑に直線移動できるように、図示しないガイドを設けてケース７０（図１参照）に支持される。
【００１９】
スライダ５０は、図２（ａ）に示すように、基板１０の表裏面と対向して上下のスライダ板５２，５２の内面に非磁性金属部５１が設けられ、基板１０の表面との間にギャップＧ１が形成され、基板１０の裏面との間にギャップＧ２が形成された状態となる。基板１０の表面に２次コイル３０，４０を形成した場合には、２次コイル３０，４０に対するギャップＧ１，Ｇ２は、小さい方の側のギャップＧ１が渦電流の発生に大きく影響することになる。そこで、基板１０の表面に２次コイル３０，４０を形成した場合、表側のギャップＧ１に対して裏側のギャップＧ２が基板１０の厚さｄの分だけ大きくなるが、この場合には、スライダ５０の移動をガイドするガイドによって表裏のギャップＧ１，Ｇ２が一定になるように調整するようにしても良い。
また、表側のギャップＧ１が小さく、裏側のギャップＧ２が大きくなる場合には、図４に示したように、基板１０を多層構造の基板１０ａ，１０ｂとし、多層の基板１０ａ，１０ｂの中間に２次コイル３０，４０を配置することで、２次コイル３０，４０に対するギャップＧ１，Ｇ２を一定にすることもできる。すなわち、２次コイル３０，４０は、１次コイル２０と同様に、基板１０を２層構造として基板１０ａの裏面、または基板１０ｂの表面に２次コイル３０，４０を設けることで、基板１０の２次コイル３０，４０から同一のギャップＧ１，Ｇ２とすることができる。
こうすることで基板１０の２次コイル３０，４０と表裏両面で対向して配置されるスクリーン５０とのギャップＧ１，Ｇ２を基板１０の厚さｄの影響を受けずに表裏で略同一に設定することができる。
【００２０】
位置検出装置１００では、基板１０の表裏面を挟む両側にスライダ５０を配置し、スライダ板５２、５２の内面に非磁性金属部５１を設けることで、基板１０が環境温度などの影響で反った場合でも、片側だけのスライダの場合には、非磁性金属部５１が離れたり、接近してギャップが変動し、２次コイル３０，４０に誘起される電圧が変動し不安定になる。しかし、この位置検出装置１００のように、基板１０の両側にスライダ５０のスライダ板５２，５２を配置し、その内面に非磁性金属部５１を設けることで、例え基板１０に反りが生じて変形しても一方のギャップＧ１（Ｇ２）が大きくなっても他方のギャップＧ２（Ｇ１）が小さくなり、２次コイル３０，４０に誘起される電圧を両側のスライダ５０で所定以上に確保することができる。
すなわち、スライダ５０を基板１０の両面に配置することで、スライダ５０と基板１０とのギャップＧ１，Ｇ２が変動しても２次コイル３０，４０に誘起される電圧強度の変動の影響を抑えることができ、所定以上の、誘起される電圧を確保することができる。これにより、検出精度を確保して位置を検出することができる。
【００２１】
位置検出装置１００では、基板１０とスライダ５０とのギャップＧ１，Ｇ２は、小さい方が誘起される電圧が大きくなるが、例えば、１．５〜１．０ｍｍに設定される。
【００２２】
位置演算部６０は、図７に示すように、位置の演算などを行うＤＳＰ６１、ノイズを抑えるセラミックコンデンサを備える保護回路６２、各種電子部品に接続される回路を構成する抵抗やコンデンサなどを備える。位置演算部６０は、図２（ｂ）に示すように、基板１０のスライダ（スクリーン）５０と対向する面上に配置される。
なお、位置演算部６０は、スライダ（スクリーン）５０と対向する面とは反対側の基板１０上に配置することもでき、スライダ５０と反対側の基板１０の裏面に配置し、１次コイル２０および２次コイル３０，４０と重なる位置に配置することで、位置検出装置１００を小型化することができる。
位置演算部６０は、１次コイル２０および２次コイル３０，４０と重なる位置の基板１０上に配置する場合には、２次コイル３０，４０で誘起される電圧に影響が及ぶことになるが、その影響を、予め校正しておくことで排除し、影響のない位置を検出することができる。
【００２３】
位置演算部６０は、図７に示すように、２次コイル３０，４０に誘起される電圧Ｖsin，Ｖcosがアナログ・デジタルコンバータＡＤＣによってアナログ信号からデジタル信号に変換されてＤＳＰ６１に入力され、スライダ（スクリーン）５０の直線位置に基づく２次コイル３０の電圧Ｖsinと２次コイル４０の電圧Ｖcosとによってスライダ５０の位置による曲線上の角度から、角度に代えて直線位置を演算する。すなわち、２次コイル３０，４０のＳＩＮ曲線およびＣＯＳ曲線の０度から３６０度の範囲を位置検出範囲とし、２次コイル３０の電圧Ｖsinと２次コイル４０の電圧Ｖcosとから演算される曲線上の角度を、被検出体２の位置に変換して求める。
【００２４】
以上のように、位置検出装置１００による位置の検出は、被検出体２にスライダ５０を連結して連動して移動するようにし、基板１０上の１次コイル２０に発振器（Oscillator）が生成した交流信号が印加された状態としておく。
被検出体２に連動するスライダ５０が直線移動すると、非磁性金属部５１により遮蔽される２次コイル３０，４０の位置が変化し、基板１０の表裏両側の非磁性金属部５１によって２次コイル３０，４０を覆うことで渦電流が発生して対向磁場が形成される。
対向磁場により１次コイル２０と２次コイル３０，４０との間の電磁カップリングを減少する。これにより、２次コイル３０，４０に誘起される電圧は変化し、２次コイル３０，４０からの出力は変調された交流電圧となり、スライダ５０が横切る位置によって２次コイル３０，４０からの出力電圧Ｖsin，Ｖcosが変化する。この電圧変化から位置演算部６０によってスライダ５０の位置を演算によって求めることができる（図６（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００２５】
位置検出装置１００は、設置位置の温度環境により、高温になる場合、基板１０に反りが生じることがあるが、基板１０が反りにより変形しても一方のギャップＧ１（Ｇ２）が大きくなっても他方のギャップＧ２（Ｇ１）が小さくなり、表裏両側のスライダ５０の非磁性金属部５１によって２次コイル３０，４０に誘起される電圧が加算されることで、所定以上の誘起電圧を確保することができる。
これにより、スライダ５０を基板１０の表裏両側に配置することで、スライダ５０と基板１０とのギャップＧ１，Ｇ２が変動しても２次コイル３０，４０に誘起される電圧強度の影響を抑えることができ、所定以上の、誘起される電圧を確保することができ、検出精度を確保して位置を検出することができる。
また、スライダ５０を基板１０の表裏両側に配置することで、両側のスライダ５０で２次コイル３０，４０に誘起される電圧を加算して得ることができ、片方の場合に比べて二倍の大きさの誘起される電圧を確保することができ、検出精度を確保して位置を検出することができる。また、誘起される電圧を今までと同様とする場合には、検出精度を確保しながら、スライダ５０の長手方向の幅、すなわち非磁性金属部５１の移動方向の幅を半分にすることができ、位置検出装置１００をコンパクトにし、小型化を図ることができる。
【００２６】
この位置検出装置１００では、装置をコンパクトにし、小型化を図るため、基板１０の被検出部への取り付けを基板１０の２次コイル３０，４０の空間を利用するようにしており、図１および図２（ｂ）に示すように、ＳＩＮ曲線とＣＯＳ曲線との間の空間の４箇所に固定用の取り付け孔１１を形成する。取り付け孔１１は、段差を備えて先端側で固定できるように形成され、図示しないボルトやネジの頭部がスライダ５０の往復移動の際に干渉しないようにする。
このような基板１０の固定用の取り付け孔１１を基板１０の２次コイル３０，４０の間の空間に設けることで、基板１０の４隅に取り付け孔を形成する場合に比べ、検出精度に影響を与えることなく、基板１０の大きさを小さくすることができる。これにより、位置検出装置１００自体を小型化することができる。
【００２７】
（実施形態２）
次に、移動体位置検出装置１を適用した液面の位置を検出する液面位置検出装置２００について、添付図面に基づいて説明する。
液面位置検出装置２００は、図８および図９に示すように、移動体位置検出装置１を構成する基板１０と、基板１０に設けられ磁場を形成する１次コイル２０と、１次コイル２０による磁場内の基板１０に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイル３０，４０と、被検出体２の移動に連動し、２次コイル３０，４０に対して相対移動されて非磁性金属部５１で遮蔽する位置を変えるスクリーン５０と、スクリーン５０の相対移動により２次コイル３０，４０に誘起される電圧変化から被検出体２の位置を演算する位置演算部６０と、を備えて構成されている。スクリーン５０は、基板１０の表裏両面に対向して配置されて構成されている。これら移動体位置検出装置１の構成は、既に説明した位置検出装置１００の構成と略同一であり、以下に、相違する構成を中心に説明する。
【００２８】
液面位置検出装置２００では、１次コイル２０および２次コイル３０，４０が形成された基板１０は、長手方向が上下方向とされて液体に対して密封された直方体状のケース７０内に収容されている。ケース７０は、スクリーンを構成するスライダ５０のガイドと兼用され、ケース７０の周囲を囲むようにスライダ５０が設けられている。スライダ５０の少なくとも基板１０と対向する内面には、非磁性金属部５１が設けられており、基板１０の１次コイル２０および２次コイル３０，４０の一部を覆うことができ、ケース７０に沿って上下に相対移動できるようにしてある。
【００２９】
スライダ５０に設ける非磁性金属部５１は、図９（ａ）に示すように、スライダ５０の支持体５３，５３を跨ぐように設ける場合のほか、図９（ｂ）に示すように、スライダ５０の支持体５３，５３の外側を囲むように環状に設ける場合のいずれであっても良い。なお、図５（ａ）に示すように、スライダ板５２，５２を設けて非磁性金属部５１を設けるようにしても良く、スライダ板５２，５２の内側や外側に配置しても良い。
【００３０】
液面位置検出装置２００では、図８に示すように、スライダ５０の外側を囲むように、液面上に浮上して液面の変化に応じて移動する樹脂成形されたフロート８０が設けてある。フロート８０は、ケース７０の下端部に設けられた固定板７１によって抜け落ちが防止できるようになっている。
基板１０が収容されたケース７０は、下端部の固定板７１を、液面を検出する液体容器の底板３に固定することで、液体容器内に設置される。
なお、ケース７０の上端部には、基板１０上の位置演算部６０と接続するためのコードが導出されて外部の機器に接続できるようにしてある。
【００３１】
このように構成した液面位置検出装置２００では、液面の検出は、液体容器内の液面の変化に応じて液面に浮上するフロート８０の位置が変化し、フロート８０に連動するスライダ５０が移動するにより検出する。
基板１０上の１次コイル２０に発振器（Oscillator）が生成した交流信号が印加された状態としておく。
フロート８０に連動するスライダ５０が液面に応じてケース７０をガイドとして直線移動すると、非磁性金属部５１により遮蔽される２次コイル３０，４０の位置が変化し、基板１０の表裏両側の非磁性金属部５１によって２次コイル３０，４０を覆うことで渦電流が発生して対向磁場が形成される。
対向磁場により１次コイル２０と２次コイル３０，４０との間の電磁カップリングを減少する。これにより、２次コイル３０，４０に誘起される電圧は変化し、２次コイル３０，４０からの出力は変調された交流電圧となり、スライダ５０が横切る位置によって２次コイル３０，４０からの出力電圧が変化する。
この電圧変化から位置演算部６０によってフロート８０に連動するスライダ５０の位置を演算によって求めることができる。
【００３２】
液面位置検出装置２００は、設置される液体容器内の温度環境により、高温になる場合、基板１０に反りが生じることがあるが、基板１０が反りにより変形しても一方のギャップＧ１（Ｇ２）が大きくなっても他方のギャップＧ２（Ｇ１）が小さくなり（図９参照）、２次コイル３０，４０に誘起される電圧を表裏両側の非磁性金属部５１によって加算されて所定以上に確保することができる。
これにより、スライダ５０を基板１０の表裏両側に配置することで、スライダ５０と基板１０とのギャップＧ１，Ｇ２が変動しても２次コイル３０，４０に誘起される電圧強度の影響を加算することで抑えることができ、所定以上の誘起される電圧の強度を確保することができ、検出精度を確保して液面の位置を検出することができる。
また、スライダ５０を基板１０の表裏両側に配置することで、両側のスライダ５０で２次コイル３０，４０に誘起される電圧を加算して得ることができ、片方の場合に比べて二倍の強度の誘起される電圧を確保することができ、安定した検出精度を確保して液面位置を検出することができる。また、誘起される電圧を今までと同様とする場合には、検出精度に影響を及ぼすことなく、スライダ５０の長手方向の幅、すなわち非磁性金属部５１の上下方向の幅を半分にすることができ、液面位置検出装置２００をコンパクトにし、小型化を図ることができる。
【００３３】
以上のように構成した移動体位置検出装置１は、基板１０と、基板１０に設けられ磁場を形成する１次コイル２０と、１次コイル２０による磁場内の基板１０に設けられ、電圧が誘起される複数の２次コイル３０，４０と、被検出体２の移動に連動し、２次コイル３０，４０に対して相対移動されて非磁性金属部５１で遮蔽する位置を変えるスクリーン５０と、スクリーン５０の相対移動により２次コイル３０，４０に誘起される電圧変化から被検出体２の位置を演算する位置演算部６０と、を備えて構成され、スクリーン５０は、基板１０の表裏両面に対向して配置されて構成されている。
かかる構成によれば、基板１０に形成した１次コイル２０によって磁場を形成し、スクリーン５０の非磁性金属部５１で２次コイル３０，４０を覆って２次コイル３０，４０に誘起される電圧を変化させる移動体位置検出装置１で、スクリーン５０を基板１０の表裏両側に対向して配置することで、基板１０が環境温度による反りで変形し、スライダ５０と基板１０との表裏のギャップＧ１，Ｇ２が変動しても、表裏両側のスクリーン５０によって２次コイル３０，４０に誘起される電圧を加算して得ることで、ギャップＧ１，Ｇ２の変動の影響を抑えることができ、所定以上の、誘起される電圧を確保することができる。これにより、検出精度を確保して高精度に位置を検出することができる。
【００３４】
移動体位置検出装置１では、スクリーン５０は、基板１０の２次コイル３０，４０からの距離が表裏両面で略同一に配置されているので、表裏両側のスクリーン５０によって渦電流が生じ、渦電流によって２次コイル３０，４０に誘起される電圧が二倍と大きくなり、高精度に位置を検出することができる。
したがって、これまでと同じ誘起電圧とする場合には、検出精度を確保しながらスクリーン５０の幅を半分にすることもでき、移動体位置検出装置１をコンパクトにすることができる。
【００３５】
移動体位置検出装置１では、スクリーン５０は、基板１０の表裏両面および両側面を囲む環状に配置されているので、表裏両側のスクリーン５０を完全に連動して移動させることができ、表裏のギャップＧ１，Ｇ２の変化に対応して連動して移動され、加算される誘導電圧を得ることで、高精度に位置を検出することができる。
【００３６】
移動体位置検出装置１では、基板１０は、多層構造とされ、２次コイル３０，４０は、多層構造の基板１０の中間に形成され、スクリーン５０は、中間の２次コイル３０，４０との距離が表裏両側で略同一に配置されるので、表裏両側のスクリーン５０によって２次コイル３０，４０に誘起される電圧が加算され、表裏の等しいギャップＧ１，Ｇ２により確実に大きな誘導電圧を得ることができ、一層高精度に位置を検出することができる。
したがって、これまでと同じ誘起電圧とする場合には、検出精度を確保しながらスクリーン５０の幅を確実に半分にすることもでき、移動体位置検出装置１を一層コンパクトにすることができる。
【００３７】
移動体位置検出装置１では、２次コイル３０，４０は、９０度の位相差を有する２つのコイル３０，４０で構成され、２つのコイル３０，４０は、ＳＩＮ曲線に基づく電圧ＶsinとＣＯＳ曲線に基づく電圧Ｖcosを誘起するので、２つの２次コイル３０，４０から誘起される電圧Ｖsinと電圧Ｖcosから移動体の位置に基づく角度を得て、角度から移動体の位置を演算して高精度で求めることができる。また、２つの２次コイル３０，４０をＳＩＮ曲線とＣＯＳ曲線とすることで、曲線自体は同一形状であり、２次コイル３０，４０の形成も一方を９０度移動させることで簡単にできる。
【００３８】
移動体位置検出装置１では、基板１０は、２次コイル３０，４０の空間部に固定用の取り付け孔１１が形成されているので、基板１０の周囲など２次コイル３０，４０の外側に配置する場合に比べ、反りなどの変形を抑え易く、安定した状態で高精度に位置を検出することができ、しかも基板１０をコンパクトにすることができる。
【００３９】
液面位置検出装置２００では、移動体位置検出装置１のスクリーン５０に、液面上に浮上するフロート８０を連動して液面位置を検出するように構成してある。
かかる構成によれば、基板１０が環境温度による反りで変形し、フロート８０と連動するスライダ５０と基板１０との表裏のギャップＧ１，Ｇ２が変動しても、表裏両側のスライダ５０によって２次コイル３０，４０に誘起される電圧を加算して確保することで、電圧強度の変動の影響を抑えることができ、所定以上の、誘起される電圧を確保することができる。これにより、検出精度を確保して高精度に液面位置を検出することができる。また、上記の移動体位置検出装置１と同一の効果を奏するものである。
【００４０】
以上の説明は、本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、位置検出の範囲については、基板１０の大きさに応じて検出範囲を設定することができる。
また、位置の検出には、所定の位置の絶対値（移動距離）を検出する場合に限らず、その直線位置でのＯＮ−ＯＦＦ信号を得るための検出も含むものである。
また、上記の説明では、セラミック基板を用いた実施形態を例に説明したが、絶縁層をポリイミド、導体を銅箔とすることで、ガラスエポキシ基板を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１００          位置検出装置
２００          液面位置検出装置
１              移動体位置検出装置
２              被検出体
３              底板
１０            基板
１０ａ，１０ｂ  基板
１１            取り付け孔
２０            １次コイル
２１            導体
２１ａ          一端
２１ｂ          他端
３０            ２次コイル
３１            導体
３１ａ          一端
３１ｂ          他端
４０            ２次コイル
４１            導体
４１ａ          一端
４１ｂ          他端
５０            スライダ（スクリーン）
５１            非磁性金属部
５２            スライダ板
５３            支持体
６０            位置演算部
６１            ＤＳＰ
６２            保護回路（セラミックコンデンサ）
６３            コネクタ
６４            電源
７０            ケース
７１            固定板
８０            フロート
Ａ              絶縁層
Ｂ              接続導体
Ｃ              交差部
Ｇ１、Ｇ２      ギャップ
Vsin            電圧
Vcos            電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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