フォト
無料ブログはココログ

このブログについて

  • 著作権の扱い方
    著作権はコメントを含めて投稿者に帰属します。投稿者本人が著作権をもち、責任も持つという意味です。 リンクはご自由にして構いません。 原則公開です。 批判も含めてコメントは公開いたしますが、営利目的などの記事は、管理者権限で削除することがあります。コメントは管理者の承認後、反映されます。 ただし、TBは現在許可していません。

著作

  • 共著:「次世代センサハンドブック」培風館(2008)、「マイクロセンサ工学」技術評論社(2009.8)
  • 連絡先
    私への講演、セミナー、技術指導などのご依頼はこちらまで↓ okayamaproあっとまーくyahoo.co.jp  あっとまーくは半角の@にしてください
  • 単独著
    アナログ電子回路設計入門 (1994.12)、コロナ社: 実践アナログ回路設計・解析入門 (2005.1)、日刊工業: オペアンプ基礎回路再入門 (2005.7)、日刊工業: ダイオード・トランジスタ回路入門 (2005.12)、日刊工業: スイッチングコンバータ回路入門 (2006.9)、日刊工業: これならわかるアナログ電子回路基礎技術 (2007.6)

専門とする事項

  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

Twitter

新刊

  • 岡山 努: アナログ電子回路の基礎と入門!これ1冊

« マトリクス | トップページ | 少子化3 »

2008年6月10日 (火)

差動変圧器LVDT

差動変圧器は古くからある電磁式位置センサで,電気マイクロメータなどにも使用される。

日本語よりも,英語表記のリニア(L),バリアブル(V),ディファレンシャル(D),トランシフォーマー(T)の略語が,その動作をよく表している。

ソレノイド状に巻かれた1次コイルの中心部にフェライトコアがあり,そのフェライトコアは1次巻き線より短い。センサとしての2次巻き線は軸方向に2分割されていて,フェライトコアの変位に応じて,2つの2次巻き線に誘起電圧がでて,その差を原初信号とするのである。

磁場を経由して,差信号が生成されるので,2次側には1次コイル印加電圧と同期した信号が出るわけではない。

また,構造的に工夫すればフルスケール1mmから10cm程度までをカバーできる。

2次コイルの振幅差を見ている限り,電気的原点を頂点とするV字型の出力特性になる。

アナログエンジニアはそこで考えた。

磁場センサなら定電流正弦波駆動,2次側は整流後引き算を行うか同期整流しかない。

1次側定電圧駆動なら,その抵抗成分を考慮しなければ,周波数が多少変動しても出力変動は少ない。

問題は同期整流の基準位相をどこから得るかである。

私は,2次側から同期信号を生成した。これにより,1次側のL成分とR成分に依存する位相ずれの問題が解消できた。

電磁センサの弱点である,入出力位相の問題を解決できたのである。

正弦波定電流励起と,2次側同期方式の組み合わせで,安定な信号を得ることができた。

この判断を下す際には,1μm単位での10数mmまでの特性を,治具を使って取得した。30年前の話であるが,今も私のLVDTを使った圧力センサが実プラントで稼動しているらしい。

電磁センサには種々のものが存在する。耐環境性がよく,汚れにも非常に強い。

当時の上層部からはLVDTを心臓部に使うことに,強い反対が在ったが,基本実験により自信を持って短期開発に取り組むことができた。着手から半年で,特殊な耐環境性をもつ圧力センサを構築できた。電磁センサはある程度の特性解析が可能であることと,材料の信頼性を再確認する必要が無かったことが幸した。

基本電磁センサはそう多くないが,ひっそりと,シズテムの重要部分に使われている。電磁センサとはそういうものである。

『人気blogランキング』の「自然科学」部門に参加しています。今日も貴重な1票をよろしくお願いします。【押す】

« マトリクス | トップページ | 少子化3 »

「工学」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く

コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。

(ウェブ上には掲載しません)

« マトリクス | トップページ | 少子化3 »

2013年11月
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

現在のランキング