(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１一次側コイルと第２一次側コイルとを備えた一次側部材と、二次側コイルを備え且つ前記一次側部材に対して平行に向かい合わせに配置された二次側部材とを有してなる検出部と、制御部とを備えた電磁誘導式位置検出器において、
前記制御部は、
前記第１一次側コイルに下記の第１励磁電流Iaを流し、前記第２一次側コイルに下記の第２励磁電流Ibを流す励磁電流供給手段と、
Ia＝−Icos(kα)sin(ωt)＋I’sin(ω’t)
Ib＝Isin(kα)sin(ωt)＋I’cos(ω’t)
但し、I，I’：励磁電流の大きさ
k：2π/p
p：コイルの１ピッチの値
ω， ω’：異なる励磁電流の角周波数、
且つ、ω’＝(n+1/2)ω (n：整数)
t：時間
α：励振位置
前記二次側コイルに誘起される誘起電圧Vを、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定する異常検出手段と、
を有していることを特徴とする電磁誘導式位置検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁誘導式位置検出器において、
前記異常検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和であるVb(j)を計算し、
このVb(j)と、０≦Ｌ＜2K’I’ （K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定すること、
を特徴とする電磁誘導式位置検出器。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁誘導式位置検出器において、
前記異常検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和であるVb(j)を計算し、
このVb(j)と、０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’ （K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定すること、
を特徴とする電磁誘導式位置検出器。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電磁誘導式位置検出器において、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとする位置検出手段を有していることを特徴とする電磁誘導式位置検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の電磁誘導式位置検出器において、
前記位置検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧VのV(j)，V(j＋2)の和であるVa(j)を計算し、
このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとすること、
を特徴とする電磁誘導式位置検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリニア形スケールなどの電磁誘導式位置検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導式位置検出器であるインダクトシン方式のスケールは、工作機械、自動車、ロボットなどの各種機械の位置検出部に適用される。インダクトシン方式のスケールにはリニア形スケールとロータリ形スケールがあり、リニア形スケールは例えば工作機械の直線移動軸などの直線的な移動部に設置されて当該移動部の直線的な移動位置を検出するものであり、ロータリ形スケールは例えば工作機械の回転軸などの回転部に設置されて当該回転部の回転位置（回転角度）を検出するものである。
【０００３】
リニア形スケールとロータリ形スケールは何れも、平行に向かい合わせに配置したコイルパターンの電磁誘導により位置を検出するものである。この検出原理を図２の原理図に基づいて説明する。
【０００４】
図２（ａ）はリニア形スケールのスライダとスケールを平行に向かい合わせにした状態を示す斜視図、図２（ｂ）は前記スライダと前記スケールを並べて示す図、図２（ｃ）は前記スライダと前記スケールの電磁結合度を示す図である。
なお、図２にはリニア形スケールの原理図を示しているが、ロータリ形スケールの原理もこれと同様であり、ロータリ形スケールのステータとロータがリニア形スケールのスライダとスケールに対応している。
【０００５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、リニア形スケールの検出部は、一次側部材であるスライダ１と、二次側部材であるスケール２とを有している。
【０００６】
スライダ１は可動部であり、第１一次側コイルである第１スライダコイル３と、第２一次側コイルである第２スライダコイル４とを有している。スケール２は固定部であり、二次側コイルであるスケールコイル５を有している。これらのコイル３，４，５はジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状となるように形成されている。
【０００７】
図２（ａ）に示すように、スライダ１（第１スライダコイル３及び第２スライダコイル４）と、スケール２（スケールコイル５）は、これらの間に所定のギャップｇを保持した状態で平行に向かい合わせに配置されている。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１スライダコイル３と第１スライダコイル４は１／４ピッチずれている。
【０００８】
このリニア形スケールでは、第１スライダコイル３と第２スライダコイル４に励磁電流（交流電流）を流すと、スライダ１の移動による第１スライダコイル３及び第２スライダコイル４とスケールコイル５との相対的な位置関係の変化に応じて、図２（ｃ）に示すように第１スライダコイル３及び第２スライダコイル４とスケールコイル５との電磁結合度が周期的に変化する。このため、スケールコイル５には周期的に変化する誘起電圧が発生する。
【０００９】
具体的には、リニア形スケールの制御部では、下記の(1)式で示すような第１励磁電流Iaを第１スライダコイル３に流し、下記の(2)式で示すような第２励磁電流Ibを第２スライダコイル４に流す。
【００１０】
Ia＝−Icos(kα)sin(ωt)    (1)
Ib＝Isin(kα)sin(ωt)      (2)
但し、I：励磁電流の大きさ
k：2π/p
p：コイルの１ピッチの値（長さ：ロータリ形スケールでは角度）
ω：励磁電流（交流電流）の角周波数
t：時間
α：励振位置
【００１１】
その結果、第１スライダコイル３及び第２スライダコイル４とスケールコイル５との間の電磁誘導により、スケールコイル５には下記の(3)式で示すような誘起電圧Vが発生する。
【００１２】
V＝KIsin(k(X−α))sin(ωt)    (3）
但し、K：第１スライダコイル及び第２スライダコイルとスケールコイル                       の間のギャップｇと励磁電流の角周波数ωに依存する伝達係数
X：検出部の位置変位（可動部の移動位置）
【００１３】
前記制御部では、スケールコイル５の誘起電圧Vを入力して、当該誘起電圧Ｖが０となる励振位置α（即ちX＝αとなる励振位置α）の値を計算し、この励振位置αを、スライダ１の検出位置Xとして出力し、且つ、この励振位置αに基づいて第１励磁電流Ｉａ及び第２励磁電流Ｉｂを調整する。即ち、X＝αとなるようにスライダ１の位置Xに対して励振位置αを追従させて、誘起電圧V＝０となるように制御することより、スライダ１の位置Xを検出して出力する。
【００１４】
なお、電磁誘導式位置検出器が開示されている先行技術文献としては、例えば下記の特許文献１がある。この特許文献１では、異なる角周波数の励磁電流Ia，Ibを用いて第１検出位置Xpと第２検出位置Xmとを求めることが請求項１になどに記載され、XpとXmの差の絶対値が閾値よりも大きい場合にアラームを出力することが請求項３などに記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−１９２２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記の如く、従来の電磁誘導式位置検出器（リニア形スケール等）では、X＝αとなるように可動部（スライダ１等）の位置Xに対して励振位置αを追従させて誘起電圧V＝０となるように制御して位置Xを検出しているが、検出部に異常が発生して誘起電圧Vが異常に小さくなった場合、特にV＝０となった場合には、実際は可動部（スライダ１等）が移動してその位置Xが変化しても、Vが０のままであるため、可動部（スライダ１等）の位置Xを正確に検出することができない。
【００１７】
なお、上記特許文献１の電磁誘導式位置検出器ではXpとXmの差に基づいてスケールの異常を検出するが、そのためには制御部にフィルタ回路や位相検出回路を設けてXpとXmを求める必要があり、制御部の構成が複雑になる。
【００１８】
従って本発明は上記の事情に鑑み、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる電磁誘導式位置検出器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決する第１発明の電磁誘導式位置検出器は、第１一次側コイルと第２一次側コイルとを備えた一次側部材と、二次側コイルを備え且つ前記一次側部材に対して平行に向かい合わせに配置された二次側部材とを有してなる検出部と、制御部とを備えた電磁誘導式位置検出器において、
前記制御部は、
前記第１一次側コイルに下記の第１励磁電流Iaを流し、前記第２一次側コイルに下記の第２励磁電流Ibを流す励磁電流供給手段と、
Ia＝−Icos(kα)sin(ωt)＋I’sin(ω’t)
Ib＝Isin(kα)sin(ωt)＋I’cos(ω’t)
但し、I，I’：励磁電流の大きさ
k：2π/p
p：コイルの１ピッチの値
ω， ω’：異なる励磁電流の角周波数、
且つ、ω’＝(n+1/2)ω (n：整数)
t：時間
α：励振位置
前記二次側コイルに誘起される誘起電圧Vを、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定する異常検出手段と、
を有していることを特徴とする。
【００２０】
また、第２発明の電磁誘導式位置検出器は、第１発明の電磁誘導式位置検出器において、前記異常検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和であるVb(j)を計算し、
このVb(j)と、０≦Ｌ＜2K’I’（K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定すること、
を特徴とする。
【００２１】
また、第３発明の電磁誘導式位置検出器は、第１発明の電磁誘導式位置検出器において、前記異常検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和であるVb(j)を計算し、
このVb(j)と、０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’（K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定すること、
を特徴とする。
【００２２】
また、第４発明の電磁誘導式位置検出器は、第１〜第３発明の何れか１つの電磁誘導式位置検出器において、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとする位置検出手段を有していることを特徴とする。
【００２３】
また、第５発明の電磁誘導式位置検出器は、第４発明の電磁誘導式位置検出器において、前記位置検出手段は、
前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧VのV(j)，V(j＋2)の和であるVa(j)を計算し、
このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとすること、
を特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
第１発明の電磁誘導式位置検出器によれば、第１一次側コイルと第２一次側コイルとを備えた一次側部材と、二次側コイルを備え且つ前記一次側部材に対して平行に向かい合わせに配置された二次側部材とを有してなる検出部と、制御部とを備えた電磁誘導式位置検出器において、前記制御部は、前記第１一次側コイルに上記の第１励磁電流Iaを流し、前記第２一次側コイルに上記の第２励磁電流Ibを流す励磁電流供給手段と、前記二次側コイルに誘起される誘起電圧Vを、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定する異常検出手段とを有していることを特徴としているため、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００２５】
第２発明の電磁誘導式位置検出器によれば、第１発明の電磁誘導式位置検出器において、前記異常検出手段は、前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と、０≦Ｌ＜2K’I’（K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定することを特徴としているため、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００２６】
第３発明の電磁誘導式位置検出器によれば、第１発明の電磁誘導式位置検出器において、前記異常検出手段は、前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と、０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’（K’：第１一次側コイル及び第２一次側コイルと二次側コイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数）の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときに電磁誘導式位置検出器が異常であると判定することを特徴としているため、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００２７】
第４発明の電磁誘導式位置検出器によれば、第１〜第３発明の何れか１つの電磁誘導式位置検出器において、前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、複数のサンプル点の誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとする位置検出手段を有していることを特徴としているため、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出と位置検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００２８】
第５発明の電磁誘導式位置検出器によれば、第４発明の電磁誘導式位置検出器において、前記位置検出手段は、前記サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧VのV(j)，V(j＋2)の和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとすることを特徴としているため、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理で電磁誘導式位置検出器の異常検出と位置検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態例に係る電磁誘導式位置検出器の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はリニア形スケールのスライダとスケールを平行に向かい合わせにした状態を示す斜視図、（ｂ）は前記スライダと前記スケールを並べて示す図、（ｃ）は前記スライダと前記スケールの電磁結合度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
＜実施の形態例１＞
図１に基づき、本発明の実施の形態例１に係る電磁誘導式位置検出器について説明する。なお、ここでは本発明を適用する電磁誘導式位置検出器としてリニア形スケールを例示している。
【００３２】
図１に示すように、電磁誘導式位置検出器であるリニア形スケール１１は、検出部１２と、制御部１３とを備えている。検出部１２の構成は、従来のリニア形スケールの検出部の構成（図２参照）と同様である。
【００３３】
即ち、リニア形スケール１１の検出部１２は、一次側部材であるスライダ２１と、二次側部材であるスケール２２とを有している。
【００３４】
スライダ２１は可動部であり、第１一次側コイルである第１スライダコイル２３と、第２一次側コイルである第２スライダコイル２４とを有している。スケール２２は固定部であり、二次側コイルであるスケールコイル２５を有している。これらのコイル２３，２４，２５はジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状となるように形成されている。
【００３５】
図示は省略するが、スライダ２１（第１スライダコイル２３及び第２スライダコイル２４）と、スケール２２（スケールコイル２５）は、これらの間に所定のギャップを保持した状態で平行に向かい合わせに配置されている（図２（ａ）参照）。また、第１スライダコイル２３と第２スライダコイル２４は１／４ピッチずれている（図２（ａ），図２（ｂ）参照）。
【００３６】
制御部１３は、励磁電流供給手段である第１励磁電源３１、第２励磁電源３２、第３励磁電源３３及び第４励磁電源３４と、誘起電圧のサンプリング手段であるサンプリング部４１と、位置検出手段を構成しているVa(j)計算部４２、α計算部４３及び信号発生器４４と、異常検出手段を構成しているVb(j)計算部４５及び異常判定部４６とを有している。
【００３７】
第１励磁電源３１と第２励磁電源３２はスライダ２１の第１スライダコイル２３に直列に接続され、第３励磁電源３３と第４励磁電源３４はスライダ２１の第２スライダコイル２４に直列に接続されている。
【００３８】
第１励磁電源３１では下記の(4)式で示す励磁電流Ia’を第１スライダコイル２３に流し、第２励磁電源３２では下記の(5)式で示す励磁電流Ia”を第１スライダコイル２３に流す。従って第１スライダコイル２３には、これらの励磁電流Ia’と励磁電流Ia”が重畳されて、下記の(6)式で示す第１励磁電流Iaが流れる。
また、第３励磁電源３３では下記の(7)式で示す励磁電流Ib’を第２スライダコイル２４に流し、第４励磁電源３４では下記の(8)式で示す励磁電流Ib”を第２スライダコイル２４に流す。従って第２スライダコイル２４には、これらの励磁電流Ib’と励磁電流Ib”が重畳されて、下記の(9)式で示す第２励磁電流Ibが流れる。
【００３９】
Ia’＝−Icos(kα)sin(ωt)    (4)
Ia”＝I’sin(ω’t)         (5)
Ia＝−Icos(kα)sin(ωt)＋I’sin(ω’t)    (6)
Ib’＝Isin(kα)sin(ωt)    (7)
Ib”＝I’cos(ω’t)     (8)
Ib＝Isin(kα)sin(ωt)＋I’cos(ω’t)    (9)
但し、I，I’：励磁電流の大きさ
k：2π/p
p：コイルの１ピッチの値（長さ：ロータリ形スケールでは角度）
ω，ω’：異なる励磁電流（交流電流）の角周波数、
且つ、ω’＝(n+1/2)ω (n：整数)
t：時間
α：励振位置
【００４０】
即ち、第１スライダコイル２３には、従来と同様の第１角周波数ωの励磁電流Ia’に第１角周波数ωとは異なる第２角周波数ω’の励磁電流Ia”を加えた第１励磁電流Iaを流し、第２スライダコイル１６には、従来と同様の第１角周波数ωの励磁電流Ib’に第１角周波数ωとは異なる第２角周波数ω’の励磁電流Ib”を加えた第２励磁電流Ibを流す。
また、これらの第１角周波数ωと第２角周波数ω’の関係は、ω’＝(n+1/2)ω (n：整数)とする。
【００４１】
なお、第１励磁電流Ia及び第２励磁電流Ibにおける励磁電流の大きさI，I’は、スライダ２１（スライダコイル２３，２４）とスケール２２（スケールコイル２５）の間に電磁誘導による伝達率が十分に得られるようにするために必要な適宜の大きさに設定すればよい。
【００４２】
第１スライダコイル２３に第１励磁電流Iaが流れ、第２スライダコイル２４に第２励磁電流Ibが流れると、第１スライダコイル２３及び第２スライダコイル２４とスケールコイル２５の間の電磁誘導により、スケールコイル２５には下記の(10)式で表される誘起電圧Vが発生する。この(10)式における誘起電圧Vの成分である電圧Vmと電圧Vpは、それぞれ下記の(11)式と(12)式で表される。
【００４３】
V＝Vm＋Vp    (10)
Vm＝KIsin(k(X−α))sin(ωt)    (11)
Vp＝K’I’sin(ω’t＋kX)      (12)
但し、    K：第１スライダコイル及び第２スライダコイルとスケールコイル                        の間のギャップと励磁電流の角周波数ωに依存する伝達係数
K’：第１スライダコイル及び第２スライダコイルとスケールコイ                          ルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達                          係数
X：検出部の位置変位（可動部の移動位置）
【００４４】
リニア形スケール１１の制御部１３では、このスケールコイル２５で発生した誘起電圧Vに基づいて、スケールコイル２１の移動位置Xを検出し、且つ、リニア形スケール１１検出部１２の異常も検出する。
【００４５】
詳述すると、制御部１３のサンプリング部４１は、検出部１２のスケールコイル１７に接続されている。そして、このサンプリング部４１では、スケールコイル１７に誘起される誘起電圧V(＝Vm＋Vp)をサンプリングする。このサンプリングのタイミングに関して、以下に説明する。
【００４６】
X＝αとなるように励振位置αを調整してVm＝０となるようにしたときにはVmのピーク値も０である。このため、Vmがピーク値となるタイミングであるt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)でサンプリングした誘起電圧Vの値を用いて処理してもよい。
【００４７】
このt＝(2j＋1)π/(2ω)のタイミングでサンプリングしたサンプル点におけるVm，Vp，Vを、Vm(j)，Vp(j)，V(j)とすると、これらは下記の(13)式、(14)式、(15)式で表される。
Vm(j)＝KIsin(k(X−α)) sin(jπ＋π/2)    (13)
Vp(j)＝K’I’sin(ω’(2j＋1)π/(2ω)＋kX)     (14)
V(j)＝Vm(j)＋Vp(j)
＝KIsin(k(X−α))sin(jπ+π/2)＋K’I’sin(ω’(2j+1)π/(2ω)＋kX)    (15)
【００４８】
ここで、Vc、wを次のように定義する。
Vc＝KIsin(k(X−α))
w＝nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX
【００４９】
ω’＝(n+1/2)ω (n：整数)のとき、V(j)は下記の(16)式のようになる。
V(j)＝Vｍ(j)＋Vp(j)
＝K I sin(k(X−α))sin(jπ＋π/2)＋K’I’sin((n＋1/2)(j＋1/2)π＋kX)
＝K I sin(k(X−α))sin(jπ＋π/2)＋K’I’sin(njπ＋nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)
＝K I sin(k(X−α))sin(jπ＋π/2)＋K’I’sin(2mnπ＋nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)
＝K I sin(k(X−α))cos(jπ)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)
＝Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)      (16)
【００５０】
j＝2m (m：整数)、即ちjを偶数として、j，j＋2の２点のサンプル点における誘起電圧Vの和をVa(j)とすると、このVa(j)は下記の(17)式のようになる。
【００５１】
Va(j)＝V(j)＋V(j＋2)
＝Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)＋Vc＊cos(jπ＋2π)
＋K’I’sin(nπ/2＋(j＋2)π/2＋π/4＋kX)
＝2Vc＊cos(2mπ)＋K’I’sin(w)＋K’I’sin(w＋π)
＝2Vc＋K’I’sin(w)−K’I’sin(w)
＝2Vc
＝2KIsin(k(X−α))      (17)
【００５２】
この(17)式のVa(j)ではVpがキャンセルされている。このため、従来と同様、X＝αとなるようにスライダ２１の位置Xに対して励振位置αを追従させてVa(j)＝０になるように制御すれば、スライダ２１の位置Xを検出することができる。
【００５３】
従って、サンプリング部４１では、検出部１２のスケール２２（スケールコイル２５）から、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングで誘起電圧V(＝Vm＋Vp)をサンプリングする。
【００５４】
Va(j)計算部４２では、サンプリング部４１でサンプリングした誘起電圧Vに基づいてVa(j)を計算する。即ち、サンプリング部４１でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2の２点のサンプル点における誘起電圧Vを選択し、これら２点のサンプル点の誘起電圧Vの和（即ちVa(j)）を計算する。その結果、上記の(17)式のようなVa(j)が得られる。
【００５５】
α計算部４３では、Va(j)計算部４２で計算されたVa(j)が０となる励振位置α（即ちX＝αとなる励振位置α）の値を計算し、この励振位置αをスライダ２１の検出位置Xとして出力する。即ち、X＝αとなるように位置Xに対して励振位置αを追従させて、Va(j)＝０となるように制御することにより、位置Xを検出して出力する。また、α計算部４３では、この計算した励振位置αに基づいて第１励磁電流Ia及び第２励磁電流Ibを調整するため、当該励振位置αを信号発生器４４へ出力する。
【００５６】
信号発生器４４では、α計算部４３で計算された励振位置αに基づいて調整した上記の(4)式，(7)式の２種類の正弦波信号を発生させる。信号発生器４４で発生した２種類の正弦波信号は、それぞれ信号発生器４４に接続されている第１励磁電源３１と第３励磁電源３３に入力される。第１励磁電源３１と第３励磁電源３３では、それぞれの正弦波信号となるように調整した励磁電流Ｉａ’と励磁電流Ｉｂ’を、第１スライダコイル２３と第２スライダコイル２４にそれぞれ流す。かくして、従来と同様のループ処理が行われる。
【００５７】
一方、リニア形スケール１１の検出部１２に異常が発生して誘起電圧Vが異常に小さくなった場合、特にV＝０となった場合には、実際はスライダ２１が移動してその位置Xが変化しても、Vが０のままであるため、スライダ２１の位置Xを正確に検出することができない。
【００５８】
そこで、Vb(j)計算部４５及び異常判定部４６では、リニア形スケール１１（検出部１２）の異常を検出するための処理を実施する。
【００５９】
まず、リニア形スケール１１（検出部１２）が異常か否かを判定するために異常判定部４６で用いる閾値Ｌについて説明する。
【００６０】
サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数（2m）として、j，j＋1， j＋2， j＋3の４点のサンプル点における誘起電圧Vを選択し、これらサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和をVb(j)とする。
誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|は、それぞれ下記の(18)式、(19)式、(20)式、(21)式のように表される。そして、Vb(j)は下記の(22)式のようになる。
【００６１】
|V(j)|＝|Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(w)|
＝|Vc＋K’I’sin(w)|         (18)
|V(j＋1)|＝|Vc＊cos(jπ＋π)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX＋π/2)|
＝|−Vc＊cos(jπ)＋K’I’cos(w)|
＝|−Vc＋K’I’cos(w)|       (19)
|V(j＋2)|＝|Vc＊cos(jπ＋2π)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX＋π)|
＝|Vc＊cos(jπ)−K’I’sin(w)|
＝|−Vc＋K’I’sin(w)|       (20)
|V(j＋3)|＝|Vc＊cos(jπ＋3π)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX＋3π/2)|
＝|Vc＊cos(jπ＋π)−K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX＋π/2)|
＝|−Vc＊cos(jπ)−K’I’cos(w)|
＝|Vc＋K’I’cos(w)|        (21)
Vb(j)＝|V(j)|＋|V(j+1)|＋|V(j＋2)|＋V(j＋3)|
＝|Vc＋K’I’sin(w)|＋|−Vc＋K’I’cos(w)|＋|−Vc＋K’I’sin(w)|
＋|Vc＋K’I’cos(w)|
＝|Vc＋K’I’sin(w)|＋|−Vc＋K’I’sin(w)|＋|Vc＋K’I’cos(w)|
＋|−Vc＋K’I’cos(w)|        (22)
【００６２】
上記の(22)式から、Vb(j)について下記の(23)式が得られる。更に下記の(23)式を順次計算すると、下記の(24)式が得られる。
そして下記の(24)式から、Vb(j)について下記の(25)式が得られる。
【００６３】
Vb(j)≧|Vc＋K’I’sin(w)−Vc＋K’I’sin(w)|
＋|Vc＋K’I’cos(w)−Vc＋K’I’cos(w)|        (23)
＝2|K’I’sin(w)|＋2|K’I’cos(w)|
＝2K’I’|sin(w)|＋|cos(w)|
【数１】
0005863507.tif 000002
Vb(j)≧2K’I’      (25)
【００６４】
従って、リニア形スケール１１の検出部１２が正常に動作している場合、Vb(j)の値は必ず2K’I’（K’：第１スライダコイル及び第２スライダコイルとスケールコイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数、I’：励磁電流の大きさ）以上になる。このため、閾値Ｌを０≦Ｌ＜2K’I’の範囲で設定し、この閾値ＬとVb(j)の値を比較すれば、リニア形スケール１１の検出部１２が異常である否かを判定することができる。
【００６５】
従って、Vb(j)計算部４５では、サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした複数のサンプル点の誘起電圧Vに基づいてVb(j)を計算する。即ち、サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数（2m）として、j，j＋1， j＋2， j＋3の４点のサンプル点における誘起電圧Vを選択し、これらの４点のサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和（即ちVb(j)）を計算する。
【００６６】
続いて、異常判定部４６では、Vb(j)計算部４５で計算されたVb(j)と、０≦Ｌ＜2K’I’の範囲で予め設定して記憶されている閾値Ｌとを比較し、Vb(j)がＬ以下（Vb(j)≦Ｌ）か否かを判定する。その結果、Vb(j)がＬ以下（Vb(j)≦Ｌ）であるとき（ＹＥＳのとき）には、リニア形スケール１１（検出部１２）が異常であると判定して、アラームを出力する。
【００６７】
以上のように、本実施の形態例１によれば、第１スライダコイル２３と第２スライダコイル２４とを備えたスライダ２１と、スケールコイル２５を備え且つスライダ２１に対して平行に向かい合わせに配置されたスケール２２とを有してなる検出部１２と、制御部１３とを備えたリニア形スケール１１において、制御部１３は、第１スライダコイル２３に上記の第１励磁電流Iaを流し、第２スライダコイル２４に上記の第２励磁電流Ibを流す励磁電流供給手段（第１励磁電源３１、第２励磁電源３２、第３励磁電源３３、第４励磁電源３４）と、スケールコイル２５に誘起される誘起電圧Vを、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングするサンプリング手段（サンプリング部４１）と、サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧VのV(j)，V(j＋2)の和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとする位置検出手段（Va(j)計算部４２、α計算部４３）と、サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と、０≦Ｌ＜2K’I’の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときにリニア形スケール１１（検出部１２）が異常であると判定する異常検出手段（Vb(j)計算部４５、異常判定部４６）とを有していることを特徴としているため、異なる２つ角周波数ω，ω’の励磁電流Ia，Ibを用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理でリニア形スケール１１（検出部１２）の異常検出と位置Xの検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部１３に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００６８】
＜実施の形態例２＞
本発明の実施の形態例２に係る電磁誘導式位置検出器について説明する。なお、本実施の形態例２の電磁誘導式位置検出器の構成については上記実施の形態例１と同様であるため、ここでも図１を用いて説明する。
【００６９】
図１において、本発明の実施の形態例２のリニア形スケール１１は、上記実施の形態例１のリニア形スケール１１と比べて、サンプリング部４１でサンプリングした誘起電圧Vに基づいてVa(j)計算部４２、α計算部４３及び信号発生器４４で実施する位置検出の処理については同様であるが、サンプリング部４１でサンプリングした誘起電圧Vに基づいてVb(j)計算部４５及び異常判定部４６で実施する異常検出の処理が異なる。
【００７０】
従って、ここでは、Vb(j)計算部４５及び異常判定部４６で実施する異常検出の処理について詳述する。
【００７１】
まず、リニア形スケール１１（検出部１２）が異常か否かを判定するために異常判定部４６で用いる閾値Ｌについて説明する。
【００７２】
サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数（2m）として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択し、これらサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和を、Vb(j)とする。
【００７３】
誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|は、それぞれ上記の(18)式、(19)式、(20)式、(21)式のように表される。誘起電圧Vの絶対値|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)|は、それぞれ下記の(26)式、(27)式、(28)式、(29)式のように表される。なお、誘起電圧Vの絶対値|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|は、下記の(26)式、(27)式、(28)式、(29)式においてu＝1の場合である。そして、Vb(j)は下記の(30)式のようになる。
【００７４】
|V(j＋4u)|
＝|Vc＊cos((j＋4u)π)＋K’I’sin(nπ/2＋(j＋4u)π/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(nπ/2＋jπ/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(w)|
＝|Vc＋K’I’sin(w)|          (26)
|V(j＋4u＋1)|
＝|Vc＊cos((j＋4u＋1)π)＋K’I’sin(nπ/2＋(j+4u+1)π/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos(jπ＋π)＋K’I’sin(w＋π/2)|
＝|Vc＊cos(π)＋K’I’cos(w)|
＝|−Vc＋K’I’cos(w)|         (27)
|V(j＋4u＋2)|
＝|Vc＊cos((j＋4u＋2)π)＋K’I’sin(nπ/2＋(j＋4u＋2)π/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos(jπ)＋K’I’sin(w＋π)|
＝|Vc＊cos(jπ)−K’I’sin(w)|
＝|−Vc+K’I’sin(w)|         (28)
|V(j＋4u＋3)|
＝|Vc＊cos((j＋4u＋3)π)＋K’I’sin(nπ/2＋(j＋4u＋3)π/2＋π/4＋kX)|
＝|Vc＊cos((j＋1)π)＋K’I’sin(w+3π/2)|
＝|Vc＊cos(π)−K’I’cos(w)|
＝|Vc＋K’I’cos(w)|          (29)
【００７５】
Vb(j)＝|V(j)|＋|V(j＋1)|＋|V(j＋2)|＋V(j＋3)|
＋|V(j＋4)|＋|V(j＋4＋1)|＋|V(j＋4＋2)|＋|V(j＋4＋3)|
＋ ・・・ ＋|V(j＋4u)|＋|V(j＋4u＋1)|＋|V(j＋4u＋2)|＋|V(j＋4u＋3)|
＝(u＋1)(|Vc＋K’I’sin(w)|＋|−Vc＋K’I’cos(w)|＋|−Vc＋K’I’sin(w)|          ＋|Vc＋K’I’cos(w)|)
＝(u＋1)(|Vc＋K’I’sin(w)|＋|−Vc＋K’I’sin(w)|＋|Vc＋K’I’cos(w)|
＋|−Vc＋K’I’cos(w)|)         (30)
【００７６】
上記の(30)式から、Vb(j)について下記の(31)式が得られる。更に下記の(31)式を順次計算すると、下記の(32)式が得られる。
そして下記の(32)式から、Vb(j)について下記の(33)式が得られる。
【００７７】
Vb(j)≧(u＋1)(|Vc＋K’I’sin(w)−Vc＋K’I’sin(w)|＋|Vc＋K’I’cos(w)
−Vc＋K’I’cos(w)|)         (31)
＝2(u＋1)|K’I’sin(w)|＋2|K’I’cos(w)|
＝2K’I’(u＋1)|sin(w)|＋|cos(w)|
【数２】
0005863507.tif 000003
Vb(j)≧2(u＋1)K’I’        (33)
【００７８】
従って、リニア形スケール１１の検出部１２が正常に動作している場合、Vb(j)の値は必ず2(u＋1)K’I’（K’：第１スライダコイル及び第２スライダコイルとスケールコイルの間のギャップと励磁電流の角周波数ω’に依存する伝達係数、I’：励磁電流の大きさ）以上になる。このため、閾値Ｌを０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’の範囲で設定し、この閾値ＬとVb(j)の値を比較すれば、リニア形スケール１１の検出部１２が異常である否かを判定することができる。
【００７９】
従って、Vb(j)計算部４５では、サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした複数のサンプル点の誘起電圧Vに基づいてVb(j)を計算する。即ち、サンプリング部４１でt＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数（2m）として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択し、これらサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和（即ちVb(j)）を計算する。
【００８０】
異常判定部４６では、Vb(j)計算部４５で計算されたVb(j)と、０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’の範囲で予め設定して記憶されている閾値Ｌとを比較し、Vb(j)がＬ以下（Vb(j)≦Ｌ）か否かを判定する。その結果、Vb(j)がＬ以下（Vb(j)≦Ｌ）であると判定したとき（ＹＥＳのとき）には、リニア形スケール１１（検出部１２）が異常であると判定して、アラームを出力する。
【００８１】
なお、本実施の形態例２のリニア形スケール１１おけるその他の構成や処理内容については、上記実施の形態例１のリニア形スケール１１と同様であるため、ここでの説明を省略する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態例２によれば、第１スライダコイル２３と第２スライダコイル２４とを備えたスライダ２１と、スケールコイル２５を備え且つスライダ２１に対して平行に向かい合わせに配置されたスケール２２とを有してなる検出部１２と、制御部１３とを備えたリニア形スケール１１において、制御部１３は、第１スライダコイル２３に上記の第１励磁電流Iaを流し、第２スライダコイル２４に上記の第２励磁電流Ibを流す励磁電流供給手段（第１励磁電源３１、第２励磁電源３２、第３励磁電源３３、第４励磁電源３４）と、スケールコイル２５に誘起される誘起電圧Vを、t＝(2j＋1)π/(2ω) (j：整数)のタイミングでサンプリングするサンプリング手段（サンプリング部４１）と、サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋2のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧VのV(j)，V(j＋2)の和であるVa(j)を計算し、このVa(j)が０となる励振位置αを計算して、このαを検出位置Xとする位置検出手段（Va(j)計算部４２、α計算部４３）と、サンプリング手段でサンプリングした誘起電圧Vから、jを偶数として、j，j＋1， j＋2， j＋3のサンプル点、及び、j＋4，j＋4＋1，j＋4＋2，j＋4＋3，・・・，j＋4u，j＋4u＋1，j＋4u＋2，j＋4u＋3 （u：整数）のサンプル点における誘起電圧Vを選択して、これらのサンプル点の誘起電圧Vの絶対値|V(j)|，|V(j＋1)|，|V(j＋2)|，|V(j＋3)|，|V(j＋4)|，|V(j＋4＋1)|，|V(j＋4＋2)|，|V(j＋4＋3)|，・・・，|V(j＋4u)|，|V(j＋4u＋1)|，|V(j＋4u＋2)|，|V(j＋4u＋3)| （u：整数）の和であるVb(j)を計算し、このVb(j)と、０≦Ｌ＜2(u＋1)K’I’の範囲で設定した閾値Ｌとを比較して、前記Vb(j)が前記閾値Ｌ以下であるときにリニア形スケール１１（検出部１２）が異常であると判定する異常検出手段（Vb(j)計算部４５、異常判定部４６）とを有していることを特徴としているため、異なる２つ角周波数ω，ω’の励磁電流Ia，Ibを用いて、位置検出精度への悪影響なく、簡単な処理でリニア形スケール１１（検出部１２）の異常検出と位置Xの検出を行うことができ、誤検出を防止して安全性を高めることができ、且つ、異なる２つ角周波数の励磁電流を用いているが、制御部１３に周波数分離フィルタや位相検出といった回路が不要で、コストを抑制できる。
【００８３】
なお、上記では電磁誘導式位置検出器としてリニア形スケールを例示しているが、これに限定するものではなく、本発明はロータリ形スケールにも適用することができる。
ロータリ形スケールの概要を説明すると、ロータリ形スケールは検出部と制御部とを備えている。ロータリ形スケールの検出部は従来のものと同様の構成であり、一次側部材であるステータと、二次側部材であるロータとを有している。固定部であるステータは第１一次側コイルである第１ステータコイルと第２一次側コイルである第２ステータコイルとを有しており、回転部であるロータは二次側コイルであるロータコイルを有している。これらのコイルはジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されている。ステータ（第１ステータコイル及び第２ステータコイル）と、ロータ（ロータコイル）は、これらの間に所定のギャップを保持した状態で平行に向かい合わせに配置されている。また、第１ステータコイルと第２ステータコイルは、１／４ピッチずれている。
このロータリ形スケールの制御部では、検出部（ロータコイル）で発生する誘起電圧に基づいて、上記のようなリニア形スケール１１の制御部１３と同様の処理を行う。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明はリニア形スケールなどの電磁誘導式位置検出器に関するものであり、制御部にフィルタ回路や位相検出回路などを設ける必要がなく簡易な構成で容易に異常検出や位置検出を行う場合に適用して有用なものである。
【符号の説明】
【００８５】
１１  リニア形スケール
１２  検出部
１３  制御部
２１  スライダ
２２  スケール
２３  第１スライダコイル
２４  第２スライダコイル
２５  スケールコイル
３１  第１励磁電源
３２  第２励磁電源
３３  第３励磁電源
３４  第４励磁電源
４１  サンプリング部
４２  Va(j)計算部
４３  α計算部
４４  信号発生器
４５  Vb(j)計算部
４６  異常判定部
【図１】
0005863507.tif 000004
【図２】
0005863507.tif 000005