(57)【要約】 【課題】  インダクタンス値の仕様や、コイル形状の変更に対しても柔軟に適用可能であるような、コイルの巻き始めが規定の端子に接続されていることの合否を簡便に判別できる方法を提供すること。【解決手段】  励磁コイル１により基準コイル３と被測定コイル２を同時に励磁し、基準コイル３と被測定コイル２を比較することにより、被測定コイル２の巻き始め方向を判別するコイル極性判別方法であって、励磁コイル１は、交流電流を印加されて基準コイル３と被測定コイルを誘導結合により励磁し、基準コイル３は、予め、巻き始め方向を特定されており、基準コイル３と被測定コイル２は、励磁コイル１に対して対称かつ等間隔となる位置に近接配置され、励磁コイル１からの誘導結合によって基準コイル３と被測定コイル２で発生するそれぞれの交流電圧の位相を比較し、その差異を判別することにより、被測定コイル２の巻き始め方向を判別する。【選択図】  図１
2010025571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルにより基準コイルと被測定コイルを同時に励磁し、基準コイルと被測定コイルを比較することにより、被測定コイルの巻き始め方向を判別するコイル極性判別方法であって、
前記励磁コイルは、交流電流を印加されて前記基準コイルと被測定コイルを誘導結合により励磁し、
前記基準コイルは、予め、巻き始め方向を特定されており、
前記基準コイルと前記被測定コイルは、前記励磁コイルに対して対称かつ等間隔となる位置に近接配置され、
前記励磁コイルからの誘導結合によって前記基準コイルと前記被測定コイルで発生するそれぞれの交流電圧の位相を比較し、その差異を判別することにより、
被測定コイルの巻き始め方向を判別することを特徴とするコイル極性判別方法。
【請求項２】
前記交流電圧位相の比較を行うのに、
前記基準コイルで発生する交流電圧を増幅し、整流した後、積分回路を通して判別用基準信号とし、
前記基準コイルで発生する交流電圧および前記被測定コイルで発生する交流電圧を加算回路で合成して増幅し、整流した後、積分回路を通して被判別用信号とし、
前記判別用基準信号と前記被判別用信号とを比較することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のコイル極性判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線の巻き始め端子を特定することにより、規定の巻き始めであるか否かによりコイルの良否を簡便に判定するためのコイル極性判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、巻線を有するコイルは、巻き始めが規定された端子位置に接続され、巻き始めの表示がなされている。使用状態においては、コイルに流れる電流により発生する漏洩磁界も一定方向になるべきものであるが、巻き始めの端子位置が異なっている場合には、直流の場合には、漏洩磁界の方向が反転し、交流の場合には、漏洩磁界の位相が反転し、周辺回路に、設計とは異なる悪影響を及ぼすことがある。
【０００３】
このため、コイルの巻き始めが規定端子位置に正しく接続していることを確認する必要があり、簡便な手段で判別する方法が求められている。このようなコイルの巻き始め端子の確認方法として特許文献１のような従来技術が公知である。
【０００４】
特許文献１には、巻き方向が既知のコイルと巻き方向が未知のコイルとを互に磁気結合するように並列に近接配置し、これら一対のコイルの内の一方に直流電流を供給するとともに、一対のコイルを互に相対的に移動させ、他方のコイルから出力信号を得、この出力信号に基いて巻き方向が未知のコイルの巻き方向を判別する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】実公昭６２−３７１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される技術は、一方のコイルに供給する電流を直流とすることができる利点があるが、一対のコイルを互に移動させるすなわち機械的に動かすことによって、他方のコイルに変動する磁界を印加し、もって他方のコイルに起電力を発生させるものであり、コイルを機械的に動かす駆動系を必須とする。
【０００７】
図３は、本願発明の基となる技術によるコイルの巻き始め端子の確認方法を示す図である。このような方法によれば、特許文献１に記載のような、コイルを機械的に動かす駆動系は、以下のように不要である。図３に示すように、２つのコイルが近接していれば、片側の励磁コイル３１を交流発信機３３と抵抗３４に接続して交流電流を印加すると、励磁コイル３１は時間的に変動する磁界を発生し、磁気誘導による結合により、他方の被測定コイル３２が励磁されて起電力が発生し、その起電力の方向は、いわゆるコイルの極性によって決まり、巻き始め側が正となる方向に発生することが知られている。このことから、正しく接続されていないすなわち極性が逆のコイルでは起電力の方向が逆になることを利用して、巻き始め側端子の判定に利用することも可能であり、起電力の波形をオシロスコープ３５などで直接観測して判定することも行われている。
【０００８】
本願発明の基となる技術による図３に示すような磁気誘導による結合により被測定コイル３２の起電力方向すなわちコイルの極性を判別する方法では、起電力の波形の判断に励磁コイル３１との同期が必要であり、コイル仕様や接続ケーブル等の条件によって位相関係が変化するため、仕様ごとに判定条件を規定する必要があるなどの煩雑性がある。また、処理回路で自動化しようとすると、仕様毎の振幅変化、位相変化を判断する必要があるため回路が複雑になるという欠点がある。
【０００９】
本発明は、これらの欠点を改善して、機械的な駆動系を必須とすることもなく、被測定コイルと励磁コイルの同期も不要となるコイルの巻き始めが規定の端子に接続されていることの合否を簡便に判別できる方法を提供するものである。また、インダクタンス値等のコイルの仕様や、コイル形状および接続ケーブルの変更に対しても柔軟に適用できる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、励磁コイルにより基準コイルと被測定コイルを同時に励磁し、基準コイルと被測定コイルを比較することにより、被測定コイルの巻き始め方向を判別するコイル極性判別方法であって、励磁コイルは、交流電流を印加されて基準コイルと被測定コイルを誘導結合により励磁し、基準コイルは、予め、巻き始め方向を特定されており、基準コイルと被測定コイルは、励磁コイルに対して対称かつ等間隔となる位置に近接配置され、励磁コイルからの誘導結合によって基準コイルと被測定コイルで発生するそれぞれの交流電圧の位相を比較し、その差異を判別することにより、被測定コイルの巻き始め方向を判別するようにしている。
【００１１】
また、本発明では、交流電圧位相の比較を行うのに、基準コイルで発生する交流電圧を増幅し、整流した後、積分回路を通して判別用基準信号とし、基準コイルで発生する交流電圧および被測定コイルで発生する交流電圧を加算回路で合成して増幅し、整流した後、積分回路を通して被判別用信号とし、判別用基準信号と被判別用信号とを比較することにより行うようにしている。
【００１２】
すなわち、本発明では、励磁コイルと被測定コイルだけでなく、被測定コイルと仕様および形状が同一の予め巻き始め方向を特定された基準コイルを導入して、交流電流を印加されて被測定コイルと基準コイルを励磁する変動磁界を発生する励磁コイルに対して基準コイルおよび被測定コイルを対称かつ等間隔となるように近接配置すなわちほぼ等しくかつ十分に励磁される位置に配置し、励磁コイルからの誘導結合によって発生する２つのコイルの端子間の交流電圧位相の差異を判別することで、巻き始め方向が特定されているすなわち極性が特定されている基準コイルの電圧位相と一致するか否かにより、被測定コイルの極性が規定の通りであるか否かの判定が容易にできる方法を提供できる。当然のことながら、被測定コイルの電圧位相が基準コイルの電圧位相に一致すれば、規定の通りの極性であるとし、一致しない場合には、規定の通りではないと判定する。
【００１３】
また、基準コイルの電圧位相と一致するか否かの判定方法として、基準コイル両端に発生する交流電圧出力から、基準となる判別用基準信号を導き出し、基準コイルと被測定コイルの交流電圧出力を加算してから被判別用信号を導きだすことで、交流電圧出力の変動に連動して判定レベルを相対的に変化できるようにすることで、インダクタンス値の仕様や、コイル形状の変更に対して柔軟に適用できる方法を提供することができるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来の判定方法の欠点であった判定回路の複雑さや、コイルのインダクタンス値の仕様や、コイル形状の変更に対する、判定基準の変更に伴う各種処理が低減できる簡便な方法による判定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態について詳細に述べる。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態を説明する図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態を模式的に示す図であり、励磁コイル１の両側に被測定コイル２および被測定コイルと同仕様の正常品である基準コイル３を、励磁コイル１に対して対称となる位置に配置する。励磁コイル１を交流発信機４と抵抗５にて交流電流で励磁すると、被測定コイル２と基準コイル３の２つのコイルには磁気誘導による交流起電力が発生する。基準コイル３は、正常品であるだけでなく、巻き始め側の端子が特定され、すなわち極性が特定される形で巻き終わり側の端子が接地されるように回路に接続されている。
【００１７】
被測定コイル２と基準コイル３の両端子間に発生する交流起電力をオシロスコープ６により、観察することができる。図１（ｂ）は、オシロスコープ６により観察できる交流起電力を示す図である。図１（ｂ）に示すように、被測定コイル２が規定通りの巻き始めであるならば、被測定コイル２と基準コイル３には、ほぼ同振幅かつ同位相の波形７および波形８が観測される。この場合には、被測定コイル２の極性は規定の通りであると判定される。
【００１８】
一方、被測定コイル２の巻き始めが適正でない場合には、被測定コイル２には基準コイル３の波形７に対して、ほぼ同振幅ではあるが逆位相の波形９が観測される。この場合には、被測定コイル２の極性は、規定の通りではないと判定される。
【００１９】
励磁コイル１を中心に２個のコイルを対称の位置に近接配置することで、２つのコイルの交流起電力の振幅がほぼ同一となり、被測定コイル２が規定通りに巻かれているか否かで、その位相のみが正負反転した波形として観測できるため、判定が容易になる。本発明では、基準コイル３を用いることにより、被測定コイル２と励磁コイル１の波形の同期も必要としない。
【００２０】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。本発明の第１の実施の形態と同様の、励磁コイル１、被測定コイル２および基準コイル３の配置によって得られる基準コイル３と被測定コイル２の２つのコイルの交流起電力出力の位相を比較するための処理方法を示している。
【００２１】
励磁コイル１を交流電流で励磁することで得られる基準コイル３の出力ＶＲは交流アンプ２１で適正な振幅に増幅され、整流・積分回路２３を経由して、さらに同相アンプ２４により増幅され、判別用基準信号ＶＢとなる。
【００２２】
他方の被測定コイル２の出力ＶＸも交流アンプ２２で適正な振幅に増幅される。このときの交流アンプ２２のゲインは交流アンプ２１とほぼ同じである。被測定コイル２の増幅出力と基準コイル３の増幅出力は加算回路２５により合成され、さらに整流・積分回路２６を経由して被判別用信号ＶＡとなる。
【００２３】
図２に示す判別用回路を用いれば、被測定コイル２の巻き始めが正常の場合すなわち極性が規定の通りである場合には、被判別用信号は、判別用基準信号ＶＢに対して、ＶＡ≒２・ＶＢ  （ＶＡ＞ＶＢ）となる。また、被測定コイル２の巻き始めが基準コイル３と逆の場合すなわち極性が規定の通りでない場合には、被測定コイル２の増幅出力と基準コイル３の増幅出力は、加算回路２５で打ち消しあい、被判別用信号はＶＡ≒０  （ＶＡ＜ＶＢ）となる。このように、被判別用信号と判別用基準信号の関係を比較回路２７で比較すれば、被測定コイル２の極性が規定の通りであるか否かすなわち合否の判定が可能である。
【００２４】
コイルのインダクタンス等の仕様や形状が変わり、基準コイル３および被測定コイル２の交流起電力出力が変化しても、その仕様や形状に対応するように相対的に動作するため、判別用基準信号と被判別用信号の相関係が崩れることなく、広い仕様範囲で動作可能である。
【００２５】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、部材や構成の変更があっても、本発明に含まれる。
【００２６】
例えば、前述の第２の実施の形態では、交流アンプ２１、交流アンプ２２、整流・積分回路２３、整流・積分回路２６、加算回路２５、同相アンプ２４および比較回路２７を用いたが、それらに代えて、高価ではあるが、市販のロックイン増幅器を直接適用することも可能であるし、チャンネル切り替え器とバッファ回路を用いて、交流アンプおよび整流・積分回路を減らすことも可能である。すなわち、当業者であれば、当然なし得る範囲内の各種変形や修正もまた本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する図。図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態を模式的に示す図、図１（ｂ）はオシロスコープにより観察できる交流起電力を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図。
【図３】本願発明の基となる技術によるコイルの巻き始め端子の確認方法を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１、３１    励磁コイル
２、３２    被測定コイル
３    基準コイル
４、３３    交流発信機
５、３４    抵抗
６、３５    オシロスコープ
７    基準コイル３の波形
８    被測定コイル２の基準コイル３と同相の波形
９    被測定コイル２の基準コイル３と逆相の波形
２１、２２    交流アンプ
２３、２６    整流・積分回路
２４    同相アンプ
２５    加算回路
２７    比較回路
Ｖ０、ＶＲ、ＶＸ    コイルの交流電圧出力
ＶＡ    被判別用信号
ＶＢ    判別用基準信号
Ｇｎｄ    接地
φ    磁束
【図１】
2010025571.tif 000003
【図２】
2010025571.tif 000004
【図３】
2010025571.tif 000005