專利名稱：流量控制閥以及流量控制閥用的滑閥位置檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作為流體的流量控制閥使用的滑閥型流量控制閥，另外，涉及一
種流量控制閥用的滑閥位置檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在例如建設(shè)機(jī)械/車輛或其他機(jī)械/車輛等領(lǐng)域中，作為作業(yè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，使用流體壓力缸等流體壓力設(shè)備。在流體壓力設(shè)備的驅(qū)動(dòng)時(shí)，向所需的流體壓力端口，經(jīng)由流量控制閥供給對(duì)方向及流量進(jìn)行控制后的壓力流體。作為這種流體壓力設(shè)備的一個(gè)例子，存在下述的專利文獻(xiàn)1及2中記載的技術(shù)。作為流量控制閥，使用各種先導(dǎo)閥。流量控制閥作為伺服閥而構(gòu)成，利用位置檢測(cè)器檢測(cè)該流量控制閥的滑閥的位置，向驅(qū)動(dòng)該滑閥的致動(dòng)器反饋滑閥位置檢測(cè)數(shù)據(jù)。作為具有這種位置檢測(cè)功能的滑閥型流量控制閥的一個(gè)例子，存在下述的專利文獻(xiàn)3中記載的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開平9-177137號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000-213506號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開2002-297243號(hào)公報(bào) 在位置檢測(cè)器中，公知電阻式、電磁式或者光學(xué)式等各種類型的位置檢測(cè)器。使用電位計(jì)的電阻式位置檢測(cè)器，由于存在機(jī)械接觸式的觸點(diǎn)，所以在耐久性方面存在困難。另一方面，光學(xué)式傳感器可以以非接觸式進(jìn)行檢測(cè)，但在周邊環(huán)境容易臟的環(huán)境的情況下，存在維護(hù)麻煩的難點(diǎn)。使用被交流勵(lì)磁的線圈的電磁式傳感器存在下述優(yōu)點(diǎn)，即，可以以非接觸式進(jìn)行檢測(cè)，并且即使在周邊環(huán)境容易臟的環(huán)境中也具有耐久性。但是，存在如何補(bǔ)償由溫度特性引起的線圈阻抗的變化，從而可以進(jìn)行精度高的位置檢測(cè)的課題。另外，無論哪種類型的傳感器，均期望提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本便宜的位置檢測(cè)器。 另外，在流量控制閥中，與使用目的對(duì)應(yīng)而存在多種尺寸。在現(xiàn)有的滑閥位置檢測(cè)裝置中，如果作為檢測(cè)對(duì)象的滑閥的最大位移量不同，則必須使用具有與其對(duì)應(yīng)的可檢測(cè)范圍的位置傳感器。因此，當(dāng)前，必須針對(duì)多種尺寸的流量控制閥的各種類，準(zhǔn)備不同的位置檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題點(diǎn)而提出的，其提供一種流量控制閥，其具有電磁式位置檢測(cè)器，該位置檢測(cè)器耐久性優(yōu)良，耐苛刻的使用環(huán)境，溫度特性補(bǔ)償性能也優(yōu)越，且為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，制造成本便宜。另外，提供一種具有相同優(yōu)點(diǎn)的流量控制閥用的滑閥位置檢測(cè)裝置。另外，提供一種即使針對(duì)不同尺寸的流量控制閥，也可以共用的滑閥位置檢測(cè)裝置。
本發(fā)明所涉及的流量控制閥，其在具有多個(gè)端口的套筒內(nèi)，可滑動(dòng)地收容具有多個(gè)閥體的滑閥，通過利用致動(dòng)器使該滑閥直線地移動(dòng)，進(jìn)行流量控制，其特征在于，具有大致直線狀的目標(biāo)探針，其安裝在所述滑閥的一端，由磁響應(yīng)性的材質(zhì)構(gòu)成；開口，其設(shè)置在所述套筒的一端，以容許所述目標(biāo)探針通過；傳感器殼體，其安裝在所述套筒的所述一端，用于檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置，其中，所述傳感器殼體具有筒部，該筒部形成有容許所 述目標(biāo)探針進(jìn)入的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述套筒的所述一端的所述開口連結(jié)，所述 筒部由非磁性體構(gòu)成；以及第1線圈以及第2線圈，其在所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部的周 圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置，所述第1線圈配置為與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，所述目標(biāo) 探針形成使相對(duì)于該第1線圈的磁響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而向一個(gè)方向逐 漸變化的構(gòu)造，并且所述第2線圈構(gòu)成為，至少在所述目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi) 不與該目標(biāo)探針的直線位移進(jìn)行感應(yīng)，通過將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成，從 而檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置即所述滑閥的位置。 根據(jù)本發(fā)明，通過與流量控制閥中的滑閥的位移聯(lián)動(dòng)地使目標(biāo)探針移動(dòng)，利用傳 感器殼體內(nèi)的第l及第2線圈檢測(cè)該目標(biāo)探針的位置，從而可以檢測(cè)滑閥位置。S卩，目標(biāo)探 針從流量控制閥中的套筒的一端的開口凸出而進(jìn)入傳感器殼體內(nèi)的內(nèi)部空間。第l線圈 以及第2線圈，在傳感器殼體內(nèi)的筒部(內(nèi)部空間)的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置， 但配置為僅第l線圈(例如近端側(cè))與該目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，上述目標(biāo)探針使相對(duì)于該第 l線圈的磁響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而逐漸變化。另一方面，第2線圈(例如 遠(yuǎn)端側(cè))構(gòu)成為，至少在目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi)不與該目標(biāo)探針的直線位移感 應(yīng)。如果第1及第2線圈具有相同的特性(匝數(shù)等)，則由溫度特性引起的阻抗變化成分， 對(duì)于第1及第2線圈分別表現(xiàn)為相同的符號(hào)且大致相同的值，因此，通過將第1及第2線圈 的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成而得到的位置檢測(cè)信號(hào)，是將由溫度特性引起的阻抗變化成分抵消后 的信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)溫度特性補(bǔ)償。另外，由于第2線圈的輸出不與目標(biāo)探針的位置對(duì)應(yīng)而變 化，所以通過將第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成而得到的位置檢測(cè)信號(hào)，反映了第1線 圈的輸出變化，用于檢測(cè)目標(biāo)探針的直線位置即滑閥位置。 此外，由于第2線圈的輸出實(shí)質(zhì)上不與目標(biāo)探針的位置對(duì)應(yīng)而變化，所以可以將 目標(biāo)探針的結(jié)構(gòu)(形狀)設(shè)為向一個(gè)方向逐漸變化的形狀，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。這還使得制造 成本減少。另外，由于線圈數(shù)為2個(gè)即可，所以可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，使制造成本減少。另外，由于 是電磁式，所以耐久性優(yōu)良，而且還可以耐苛刻的使用環(huán)境。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一 種具有電磁式滑閥位置檢測(cè)功能的流量控制閥，其耐久性優(yōu)良，能夠耐苛刻的使用環(huán)境，而 且溫度特性補(bǔ)償性能優(yōu)越，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本便宜。 根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于，在所述傳感器殼體內(nèi)，在所述筒部的周圍空 間中收容用于對(duì)所述第1及第2線圈進(jìn)行交流勵(lì)磁的電路、以及用于生成并輸出位置檢測(cè) 數(shù)據(jù)的電路。由此，通過將檢測(cè)所必要的各種電路內(nèi)置在傳感器殼體內(nèi)，作為整體可以以小 型的裝置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滑閥位置檢測(cè)功能。 根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于，相對(duì)于所述目標(biāo)探針，所述第1線圈位于近 端側(cè)，第2線圈位于遠(yuǎn)端側(cè)。另外，其特征在于，所述目標(biāo)探針具有使其前端不會(huì)進(jìn)入遠(yuǎn)端 側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域中的長(zhǎng)度。由此，位于遠(yuǎn)端側(cè)的第2線圈的磁響應(yīng)性不會(huì)與 目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而變化。 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，其特征在于，所述目標(biāo)探針形成下述形狀，即，具有使其前端 進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域的長(zhǎng)度，在其前端進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感 應(yīng)區(qū)域時(shí)，該目標(biāo)探針的靠近根部的規(guī)定部分進(jìn)入所述第1線圈的感應(yīng)區(qū)域，利用靠近該 根部的規(guī)定部分增強(qiáng)第1線圈的感應(yīng)程度，以抵消該第2線圈的感應(yīng)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，也可以在所述第2線圈的內(nèi)側(cè)，設(shè)置環(huán)狀的磁響應(yīng)性屏蔽部 件。由于這種磁響應(yīng)性屏蔽部件的存在，第2線圈的磁響應(yīng)性不會(huì)與目標(biāo)探針的直線位置 對(duì)應(yīng)而變化。 根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于，針對(duì)所述滑閥的最大位移量不同的多種流 量控制閥，通過使設(shè)置在所述套筒的一端的開口的尺寸、和相對(duì)于所述套筒的一端的所述 傳感器殼體的安裝構(gòu)造通用化，并且使所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部所形成的所述內(nèi)部空 間的長(zhǎng)度成為可以與所述多種流量控制閥中最長(zhǎng)的所述滑閥的最大位移量對(duì)應(yīng)的尺寸，由 此，雖然針對(duì)所述多種流量控制閥使用不同尺寸的所述目標(biāo)探針，但包含所述第1線圈以 及第2線圈在內(nèi)的相同的所述傳感器殼體，可以共通地應(yīng)用于所述多種流量控制閥中。由 此，由于可以將包含第1線圈以及第2線圈在內(nèi)的相同的傳感器殼體共通地應(yīng)用于多種流 量控制閥，所以可以不針對(duì)多種尺寸的流量控制閥的各類型準(zhǔn)備不同的位置檢測(cè)裝置，通 過通用化而減少制造成本。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，其特征在于，還具有對(duì)將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng) 合成而得到的交流檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行整流，并生成直流檢測(cè)電壓信號(hào)的電路；以及增益設(shè)定電 路，其將所述直流檢測(cè)電壓信號(hào)放大，在增益設(shè)定電路中，作為增益設(shè)定用的電阻元件，使 用具有規(guī)定溫度特性的電阻元件，設(shè)定所述增益設(shè)定用的電阻元件的所述規(guī)定溫度特性， 以抵消由渦流損耗以及電路內(nèi)要素的溫度特性引起的阻抗變化。由此，可以對(duì)渦流損耗以 及電路內(nèi)要素的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償。 根據(jù)另一個(gè)角度，本發(fā)明提供一種用于流量控制閥的滑閥位置檢測(cè)裝置，其特征 在于，所述流量控制閥，在具有多個(gè)端口的套筒內(nèi)，可滑動(dòng)地收容具有多個(gè)閥體的滑閥，通 過利用致動(dòng)器使該滑閥直線地移動(dòng)，從而進(jìn)行流量控制，所述滑閥位置檢測(cè)裝置具有大致 直線狀的目標(biāo)探針，其安裝在所述流量控制閥的所述滑閥的一端，由磁響應(yīng)性的材質(zhì)構(gòu)成， 其中，在所述流量控制閥的所述套筒的一端設(shè)置開口，以容許所述目標(biāo)探針通過；傳感器殼 體，其安裝在所述流量控制閥的所述套筒的所述一端，用于檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置， 其中，所述傳感器殼體具有筒部，該筒部形成有容許所述目標(biāo)探針進(jìn)入的內(nèi)部空間，所述內(nèi) 部空間與所述套筒的所述一端的所述開口連結(jié)，所述筒部由非磁性體構(gòu)成；以及第1線圈 以及第2線圈，其在所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置，所 述第1線圈配置為與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，所述目標(biāo)探針形成使相對(duì)于該第1線圈的磁 響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而向一個(gè)方向逐漸變化的構(gòu)造，并且所述第2線圈構(gòu) 成為，至少在所述目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi)不與該目標(biāo)探針的直線位移進(jìn)行感 應(yīng)，通過將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成，從而檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置即 所述滑閥的位置，由此，檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置即所述滑閥的位置。其具有與上述相 同的特征，具有相同的作用 效果。


圖1是表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所涉及的滑閥型流量控制閥，對(duì)流體壓力缸 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的系統(tǒng)的一個(gè)例子的圖。 圖2A是滑閥位置檢測(cè)裝置的放大剖視圖，是表示適用于長(zhǎng)行程的滑閥位置檢測(cè) 的例子的圖。
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圖2B是表示適用于短行程的滑閥位置檢測(cè)的例子的滑閥位置檢測(cè)裝置的放大剖 視圖。 圖3是表示檢測(cè)用電路的一個(gè)例子的框圖。 圖4是表示檢測(cè)信號(hào)相對(duì)于滑閥位置的輸出特性例的曲線圖。 圖5是表示滑閥位置檢測(cè)裝置的變更例的剖視圖。 圖6是表示檢測(cè)用電路內(nèi)的增益設(shè)定用放大器的一個(gè)例子的電路圖。 圖7是表示檢測(cè)用電路的其他例子的框圖。 圖8A是表示目標(biāo)探針的其他結(jié)構(gòu)例的側(cè)面剖視圖。 圖8B是表示構(gòu)成層疊體的各個(gè)硅鋼板部分的形狀的一個(gè)例子的側(cè)視圖。 圖8C是圖8A的目標(biāo)探針的端面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖1表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所涉及的滑閥型流量控制閥IO，對(duì)流體壓力缸 20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的系統(tǒng)的一個(gè)例子?；y型流量控制閥IO如公知所示，在具有多個(gè)端口 P1、P2、P3、P4的套筒11內(nèi)，可滑動(dòng)地收容具有多個(gè)閥體(未圖示)的滑閥12，通過利用致 動(dòng)器13(例如螺線管這種線性致動(dòng)器)使該滑閥12直線地移動(dòng)，從而進(jìn)行流量控制。端口 P1、P2分別與流體壓力缸20的端口 P11、P12連接，端口 P3、P4分別與流體供給源(泵)14 和貯液箱15連接。如公知所示，與經(jīng)由該流量控制閥10向流體壓力缸20的端口 P11、P12 供給的壓力流體的流量和方向?qū)?yīng)，驅(qū)動(dòng)流體壓力缸20的活塞桿21。此外，在圖l中，套筒 11、滑閥12、端口 P1、P2、P3、P4以簡(jiǎn)圖表示。 設(shè)置有滑閥位置檢測(cè)裝置30，以檢測(cè)流量控制閥10的滑閥12的位置?；y位置 檢測(cè)裝置30對(duì)由致動(dòng)器13直線地驅(qū)動(dòng)的滑閥12的直線位置進(jìn)行檢測(cè)，將表示檢測(cè)出的滑 閥位置的位置數(shù)據(jù)向控制裝置40的伺服控制單元42發(fā)送。 控制裝置40對(duì)流體壓力缸20的活塞桿21的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，包含主控制單元41、 伺服控制單元42、以及致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器43。例如，主控制單元41輸入流體壓力缸20的驅(qū)動(dòng) 命令，并且輸入由安裝在流體壓力缸20上的活塞桿位置檢測(cè)裝置(未圖示)檢測(cè)出的活塞 桿21的位置數(shù)據(jù)，基于上述輸入，生成流量控制閥10的滑閥位置指令信號(hào)。主控制單元41 所生成的滑閥位置指令信號(hào)，向伺服控制單元42發(fā)送。伺服控制單元42將從主控制單元 41接收到的滑閥位置指令信號(hào)作為指令值，將從滑閥位置檢測(cè)裝置30接收到的滑閥位置 檢測(cè)數(shù)據(jù)作為反饋值，經(jīng)由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器43向致動(dòng)器13供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)流量控制閥10 的滑閥12的位置(即閥位置)進(jìn)行伺服控制。通過對(duì)滑閥12的位置(即閥位置)進(jìn)行控 制，從而控制向流體壓力缸20供給的壓力流體的流量。 下面，說明本發(fā)明所涉及的滑閥位置檢測(cè)裝置30、以及滑閥位置檢測(cè)裝置30相對(duì) 于流量控制閥10的安裝構(gòu)造。 如圖2A的放大剖視圖所示，滑閥位置檢測(cè)裝置30包含由磁響應(yīng)性的材質(zhì)(例如 磁性體)構(gòu)成的大致直線狀的目標(biāo)探針31、傳感器殼體32。目標(biāo)探針31安裝在流量控制 閥10的滑閥12的一端上。該安裝構(gòu)造可以利用螺釘結(jié)合等而成為可拆卸的構(gòu)造。在流量 控制閥10的套筒11的一端設(shè)置開lla，以容許目標(biāo)探針31通過。傳感器殼體32具有筒部33，其形成容許目標(biāo)探針31進(jìn)入的內(nèi)部空間，為了使該內(nèi)部空間與流量控制閥10的套筒11 的一端的開口 11a連結(jié)，在流量控制閥10的套筒ll的設(shè)置有開口 lla的一側(cè)的一端，氣密 或者液密地安裝0型密封圈34。 筒部33由非磁響應(yīng)性的材質(zhì)(優(yōu)選為非磁性且非導(dǎo)電性，或者至少為非磁性)構(gòu) 成，在該筒部33的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔D而配置第1線圈Cl以及第2線圈C2。此 外，由于筒部33處于與流量控制閥10的套筒11內(nèi)相同的流體壓力環(huán)境，所以優(yōu)選使用具 有耐壓性的堅(jiān)固的材料。例如，可以使用SUS316不銹鋼制造筒部33。優(yōu)選第1線圈Cl以 及第2線圈C2的特性等價(jià)(線的粗細(xì)、匝數(shù)等相等)。這是為了相對(duì)于溫度變化而表現(xiàn)出 等價(jià)的阻抗變化。但是，即使兩個(gè)線圈C1、C2的特性存在一些不同，通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)上 的調(diào)整，也可以達(dá)到本發(fā)明的目的。 目標(biāo)探針31如圖2A中的側(cè)視圖所示，形成為其體積隨著向前端而逐漸減小的細(xì) 長(zhǎng)的圓錐形。圖2A表示目標(biāo)探針31位于最左側(cè)的狀態(tài)(滑閥12位于最左端的狀態(tài))。在 該狀態(tài)下，目標(biāo)探針31的前端位于近端側(cè)的第1線圈Cl的大致中央。目標(biāo)探針31 (即滑 閥12)可以從該狀態(tài)開始，進(jìn)一步向圖中右方向進(jìn)入。隨著目標(biāo)探針31向右方向前進(jìn)，進(jìn)入 第1線圈Cl中的目標(biāo)探針31的體積逐漸增加，從而與該線圈Cl的磁耦合系數(shù)逐漸增加。 由此，與目標(biāo)探針31的直線位置對(duì)應(yīng)，第1線圈Cl的阻抗逐漸變化。目標(biāo)探針31的體積 逐漸變化的部分具有可以測(cè)定滑閥12的最大位移的長(zhǎng)度。另一方面，對(duì)目標(biāo)探針31的結(jié) 構(gòu)和/或線圈C1、C2的配置進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得即使在目標(biāo)探針31的前端位于最右側(cè)的狀態(tài) (滑閥12處于最右端的狀態(tài))下，也不對(duì)遠(yuǎn)端側(cè)的第2線圈C2造成實(shí)質(zhì)的影響。因此，例 如可以采用下述措施中的一種或者它們的組合，即，(1)將線圈C1、C2的配置間隔d設(shè)定為 實(shí)現(xiàn)該目的的距離，(2)對(duì)目標(biāo)探針31的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，(3)對(duì)線圈C2實(shí)施磁性屏蔽。
在上述(1)的情況下，第1線圈Cl以及第2線圈C2的配置的規(guī)定間隔d，是與最 大可測(cè)定距離大致相等或與其相比較長(zhǎng)的間隔，目標(biāo)探針31的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為，其前端不會(huì)進(jìn) 入遠(yuǎn)端側(cè)的第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域中。由此，第1線圈Cl的阻抗與目標(biāo)探針31的直線位 置對(duì)應(yīng)而變化，但第2線圈C2的阻抗不與目標(biāo)探針31的直線位置對(duì)應(yīng)而變化。
另一方面，在上述(2)的情況下，可以采用下述設(shè)計(jì)，S卩，容許目標(biāo)探針31的前端 進(jìn)入第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域中。在圖2A中，表示如上述(2)所示對(duì)目標(biāo)探針31的形狀進(jìn) 行改進(jìn)的例子。即，設(shè)定為下述形狀，即，目標(biāo)探針31的體積的逐漸增加(或者逐漸減小) 的變化率，在根部的部分31B處變大。在目標(biāo)探針31的前端進(jìn)入第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域 時(shí)，與其對(duì)應(yīng)地，根部的部分31B進(jìn)入第1線圈Cl的感應(yīng)區(qū)域，可以利用第1線圈Cl中產(chǎn)生 的阻抗增加量抵消第2線圈C2中產(chǎn)生的阻抗增加量。由此，構(gòu)成為在可測(cè)定范圍(行程) 的大部分的范圍內(nèi)，即，目標(biāo)探針31的前端沒有進(jìn)入第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域的范圍內(nèi)，第 1線圈Cl的阻抗與目標(biāo)探針31的直線位置對(duì)應(yīng)而變化，但第2線圈C2的阻抗不與目標(biāo)探 針31的直線位置對(duì)應(yīng)而變化，另一方面，在行程的最后，目標(biāo)探針31的前端進(jìn)入第2線圈 C2的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，在第2線圈C2中產(chǎn)生阻抗變化，但通過使第1線圈Cl也產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的 阻抗增加，利用后述的抵消，從而在事實(shí)上等同于在第2線圈C2中沒有產(chǎn)生阻抗變化的情 況。即，可以確保整個(gè)可測(cè)定范圍內(nèi)的測(cè)定值的線性度。
此外，對(duì)于上述(3)的情況，參照?qǐng)D5在后面記述。 如上述所示，可以構(gòu)成為，第1線圈C1的阻抗與目標(biāo)探針31的直線位置對(duì)應(yīng)而變
9化，但第2線圈C2的阻抗事實(shí)上不與目標(biāo)探針31的直線位置對(duì)應(yīng)而變化。如上述所示，由 于僅近端側(cè)的第1線圈Cl相對(duì)于目標(biāo)探針31發(fā)生感應(yīng)即可，所以只要目標(biāo)探針31的長(zhǎng)度 小于或等于由內(nèi)置2個(gè)線圈C1、C2的傳感器殼體32的結(jié)構(gòu)確定的最大可測(cè)定長(zhǎng)度，則無論 對(duì)于哪種長(zhǎng)度的目標(biāo)探針31，均可以共用相同的傳感器殼體32。 S卩，這意味著，對(duì)于流量控 制閥，只要其具有的滑閥12的最大位移小于或等于由傳感器殼體32的結(jié)構(gòu)確定的最大可 測(cè)定長(zhǎng)度，則無論對(duì)于具有哪種滑閥行程長(zhǎng)度的流量控制閥，均可以共用相同的傳感器殼 體32。 圖3表示滑閥位置檢測(cè)裝置30所具有的檢測(cè)用電路50的構(gòu)成例。將由振蕩器51 起振的規(guī)定頻率的交流信號(hào)，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器52以及上拉電阻R1、R2向各線圈C1、C2施加。從 各上拉電阻R1、R2和各線圈C1、C2之間的連接點(diǎn)，提取與各線圈C1、C2的阻抗對(duì)應(yīng)的輸出 交流電壓V1、V2，并向差分電路53輸入。差分電路53進(jìn)行V1-V2的差值運(yùn)算(S卩，對(duì)輸出 交流電壓VI、 V2進(jìn)行差動(dòng)合成)。將差分電路53的輸出交流信號(hào)向整流電路54發(fā)送，進(jìn) 行全波整流，變換為直流電壓。該整流電路54的輸出，是將目標(biāo)探針31的直線位置即滑閥 12的位置以直流電壓表示的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)整流電路54的輸出直流信號(hào)，向偏移及增益調(diào) 整電路55發(fā)送。偏移及增益調(diào)整電路55按照設(shè)計(jì)上的要求設(shè)置，用于使上述檢測(cè)信號(hào)的 直流電平偏移，或?qū)ζ溥M(jìn)行增益調(diào)整，從而利用檢測(cè)信號(hào)。偏移及增益調(diào)整電路55的輸出 經(jīng)由輸出放大器56而從模擬輸出端子C輸出。從該輸出端子C輸出的檢測(cè)信號(hào)，作為滑閥 位置的反饋信號(hào)而向伺服控制單元42發(fā)送。此外，端子A為直流電源輸入端子，端子B為 接地端子，均與穩(wěn)定電源電路57連接。此外，電阻Rl、 R2當(dāng)然也可以為下拉電阻。
上述的檢測(cè)用電路50，在傳感器殼體32內(nèi)，適當(dāng)?shù)厥杖菰谕膊?3的周圍空間35 內(nèi)。如圖2A所示，在傳感器殼體32上附加設(shè)置連接器部36，在該連接器部36上設(shè)置上述 端子A C。 下面，說明各線圈C1、C2的輸出和目標(biāo)探針31的位置之間的關(guān)系。在第1線圈C1 的輸出電壓VI中，如果將目標(biāo)探針31位于最左端時(shí)的初始值設(shè)為V。，將基于與目標(biāo)探針31 的直線位置對(duì)應(yīng)的阻抗變化的成分設(shè)為V,，則表示為
VI = V0+Vx 另一方面，對(duì)于第2線圈C2的輸出電壓V2，如果將目標(biāo)探針31位于最左端時(shí)的初
始值設(shè)為V。'，即使目標(biāo)探針31的位置發(fā)生變化，也維持該初始值，則表示為 V2 = V。， 因此，兩者的差值表示為 Vl-V2 = V0+VX_V0， 其中，如果V。與V。'大致相等，則差值Vl-V2與Vx大致相等。 另外，V。和V。'也可以存在一些不同，在此情況下，它們的差(V。-V。')成為Vx的初 始值(偏移值)。因此，無論在哪種情況下，均可以基于差值V1-V2，得到基于與目標(biāo)探針31 的直線位置對(duì)應(yīng)的阻抗變化的檢測(cè)信號(hào)。 此外，在設(shè)計(jì)為如上述(1)所示，目標(biāo)探針31的前端不進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的第2線圈C2 的感應(yīng)區(qū)域的情況下，在行程的整個(gè)區(qū)域內(nèi)，單純地符合上述關(guān)系。另一方面，在如上述(2) 所示，存在在行程的最后，目標(biāo)探針31的前端進(jìn)入第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域的情況時(shí)，在其 以外的行程的大部分范圍內(nèi)符合上述關(guān)系。在此情況下，在行程的最后，目標(biāo)探針31的前
10端進(jìn)入第2線圈C2的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，向第2線圈C2的輸出電壓V2中，加上與目標(biāo)探針31的 位置變化對(duì)應(yīng)的變化值Vx'，成為
V2 = V0， +VX， 但是，此時(shí)，目標(biāo)探針31的根部的部分31B進(jìn)入第1線圈Cl的感應(yīng)區(qū)域，只要設(shè) 計(jì)為加上與上述相等的變化值V,'即可。這樣，成為
VI = V。+Vx+Vx，
VI和V2的差值為 Vl-V2 = V。+Vx+Vx， _(V。， +VX， ) = V。+VX_V0，， Vx'被抵消。S卩，事實(shí)上，等價(jià)于在第2線圈C2中沒有產(chǎn)生由目標(biāo)探針31的位置 變化引起的阻抗變化。 下面，說明溫度漂移補(bǔ)償?shù)取Ｈ绻麑⒂蓽囟绕埔鸬淖杩棺兓煞衷O(shè)為、，則其
在兩個(gè)線圈C1、C2的輸出電壓V1、V2中，表現(xiàn)為相同符號(hào)(相同方向)。SP，如果將除了溫
度漂移成分以外的成分分別表示為VI' 、 V2'，則表示為 VI = VI， +vt V2 = V2，+vt 因此，差值V1-V2表示為 Vl-V2 = VI， +v「(V2， +vt) = VI， _V2， S卩，利用差分合成去除相同符號(hào)(相同方向)的溫度漂移成分vt。這樣，可以容易 地得到對(duì)溫度漂移特性進(jìn)行補(bǔ)償后的高精度的檢測(cè)信號(hào)。 此外，在兩個(gè)線圈C1、C2的輸出電壓V1、V2中，表現(xiàn)為相同符號(hào)(相同方向)的 阻抗變化的要素不限于溫度特性，還包括線圈繞線的純電阻、以及由SUS316等非磁性金屬 制造的筒部33中的渦流損耗等，但基于這些要素的阻抗變化成分，也利用相同的原理被抵 消。 圖4是表示從輸出放大器56輸出的檢測(cè)信號(hào)的特性的一個(gè)例子的曲線圖。以實(shí) 線表示的特性是滑閥12的1個(gè)行程范圍為32mm的情況，可以在從0. 5伏至4. 5伏的直流 電壓值范圍內(nèi)，利用線性特性檢測(cè)從-16mm至+16mm的l個(gè)行程范圍。在該例子中，將由 設(shè)置在傳感器殼體32上的線圈Cl、 C2的規(guī)定間隔d的配置而確定的可測(cè)定最大距離設(shè)為 32mm。這意味著只要滑閥12的1個(gè)行程范圍小于32mm，則無論對(duì)于哪種流量控制閥10，均 可以使用共通的傳感器殼體32 (包含以規(guī)定的間隔d配置的線圈C1、C2、筒部33、以及檢測(cè) 用電路50)。 圖2B表示流量控制閥10'的滑閥12'的1個(gè)行程范圍與圖2A相比較短的情況 (例如16mm)。在此情況下，安裝在滑閥12'的一端上的目標(biāo)探針31'，其體積逐漸變化的部 分的長(zhǎng)度與測(cè)定對(duì)象的最大可測(cè)定范圍對(duì)應(yīng)，與圖2A相比較短。但是，包含以規(guī)定間隔d配 置的線圈C1、C2、筒部33、檢測(cè)用電路50在內(nèi)的傳感器殼體32，可以使用與圖2A共通的部 件。但是，檢測(cè)用電路50內(nèi)的偏移及增益調(diào)整電路55的偏移以及增益調(diào)整內(nèi)容，可以適當(dāng) 地進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。在此情況下，即使目標(biāo)探針31'前進(jìn)至最右端，明顯地目標(biāo)探針31'的前 端也不會(huì)到達(dá)第2線圈C2，由此，第2線圈C2不受目標(biāo)探針31'的直線位置的影響。對(duì)于 圖2B的結(jié)構(gòu)，從輸出放大器56輸出的檢測(cè)信號(hào)的特性的一個(gè)例子，在圖4中以虛線表示。 在此情況下，可以在從0. 5伏至4. 5伏的直流電壓值范圍內(nèi)，利用線性特性檢測(cè)從-9mm至+9mm的1個(gè)行程范圍。此外，對(duì)于較短的目標(biāo)探針31'，由于其前端不會(huì)進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的線圈 C2，所以不需要如較長(zhǎng)的目標(biāo)探針31那樣，在根部的部分31B使體積逐漸增加(或者逐漸 減小)的變化率變化。此外，在圖2B的例子中，將目標(biāo)探針31'的整體的長(zhǎng)度設(shè)為與圖2A 的目標(biāo)探針31相比較短，但不限于此，也可以將目標(biāo)探針31'的整體的長(zhǎng)度設(shè)為與圖2A的 目標(biāo)探針31大致相同的程度，并采用在靠近前端的較短的范圍內(nèi)，使其體積逐漸變化的形 狀。 從上述內(nèi)容可知，由于可以將包含第1線圈Cl以及第2線圈C2在內(nèi)的相同的傳 感器殼體32，相對(duì)于多種流量控制閥10、10'而共通地使用，所以可以不針對(duì)多種尺寸的流 量控制閥的各類型，準(zhǔn)備不同的滑閥位置檢測(cè)裝置30(但是，除了目標(biāo)探針31以外)，通過 共用化而減少制造成本。 圖5表示本發(fā)明的變形例，在第2線圈C2的內(nèi)側(cè)，設(shè)置環(huán)狀的磁響應(yīng)性屏蔽部件 37。如果目標(biāo)探針31為磁性體，則磁響應(yīng)性屏蔽部件37由磁性體構(gòu)成，如果其為良導(dǎo)電 體，則磁響應(yīng)性屏蔽部件37由良導(dǎo)電體構(gòu)成，起到使目標(biāo)探針31對(duì)第2線圈C2的磁影響 無效的作用。即，在此情況下，第2線圈C2利用磁響應(yīng)性屏蔽部件37而始終表現(xiàn)出恒定的 較大阻抗，即使目標(biāo)探針31進(jìn)入線圈C2內(nèi)，也可以不表現(xiàn)出基于該目標(biāo)探針31的進(jìn)入體 積的變化的明顯阻抗變化。在此情況下，第1及第2線圈Cl、 C2的配置間隔d不需要與目 標(biāo)探針31的最大行程范圍相同，或與其相比較長(zhǎng)，也可以與其相比較短。其原因是，即使目 標(biāo)探針31進(jìn)入第2線圈C2內(nèi)，實(shí)質(zhì)上也不受其影響(輸出不變化)。此外，在圖5的例子 中，磁響應(yīng)性屏蔽部件37設(shè)置在筒部33的內(nèi)側(cè)，但不限于此，也可以設(shè)置在筒部33的外側(cè) 和線圈C2的內(nèi)側(cè)之間。另外，在上述所有的實(shí)施例中，線圈Cl、 C2設(shè)置在筒部33的外周， 但也可以變形為將線圈Cl、 C2設(shè)置在筒部33的內(nèi)周。此外，在針對(duì)第2線圈C2設(shè)置磁響 應(yīng)性屏蔽部件37的情況下，由于與VI相比V2的值較大，所以差Vl-V2表示為負(fù)值。在希 望變更為正值的情況下，只要在差分電路53中求出V2-V1的差即可。 在上述實(shí)施例中，使目標(biāo)探針31為由鐵這種磁性體構(gòu)成的部件而進(jìn)行了說明，但 也可以使用銅這種良導(dǎo)電體，產(chǎn)生由渦流損耗引起的阻抗變化。另外，也可以將磁性體和良 導(dǎo)電體組合而采用混合類型。在此情況下，對(duì)于磁性體和良導(dǎo)電體，由于阻抗變化的增減方 向相反，所以采用例如磁性體的部分逐漸增加，與此相對(duì)，良導(dǎo)電體的部分逐漸減小這樣的 方式即可。 在上述實(shí)施例中，將與目標(biāo)探針31的位置對(duì)應(yīng)而阻抗變化的第1線圈Cl設(shè)置在 近端側(cè)，但也可以設(shè)計(jì)變更為將其設(shè)置在遠(yuǎn)端側(cè)。在例如圖5的例子的情況下，可以容易地 實(shí)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)變更。 最后，說明利用檢測(cè)用電路50內(nèi)的電阻元件的溫度特性補(bǔ)償對(duì)策。通過相對(duì)于檢 測(cè)用線圈(第1線圈)Cl的阻抗的溫度特性變化，如上述所示設(shè)置第2線圈C2，并對(duì)兩個(gè)輸 出進(jìn)行差分，從而抵消溫度特性變化而可以進(jìn)行補(bǔ)償。但是，除此以外，存在由磁性體構(gòu)成 的目標(biāo)探針31的渦流損耗所引起的溫度特性變化、以及檢測(cè)用電路50內(nèi)的各電路元件的 溫度特性變化等問題，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的位置檢測(cè)，也必須進(jìn)行它們的補(bǔ)償。因此，在檢測(cè)用 電路50內(nèi)的增益設(shè)定放大器中，自動(dòng)地進(jìn)行整體的溫度特性補(bǔ)償。例如，在檢測(cè)用電路50 內(nèi)的偏移及增益調(diào)整電路55中，包含使用如圖6所示的運(yùn)算放大器OP和電阻元件Rf、 Ri 等的增益設(shè)定放大器。在此情況下，如果電阻元件Rf、Ri的阻抗隨著溫度特性以相同的方
12式變化，則增益較大地變化，存在問題。因此，對(duì)于設(shè)定增益的電阻元件Rf和Ri，通過使用 具有彼此不同的規(guī)定溫度特性的電阻元件，可以不會(huì)出現(xiàn)與溫度對(duì)應(yīng)地使增益較大地變化 的情況。例如，可以設(shè)計(jì)為如果溫度上升，則設(shè)定增益稍微變小，由此，可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 首先，將增益設(shè)定用的電阻元件Rf、 Ri的值設(shè)定為可以設(shè)定期望的增益的值。根 據(jù)非反轉(zhuǎn)放大器的增益特性，輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的關(guān)系為
Vout = Vin(Rf+Ri)/Ri 由此，確定某基準(zhǔn)溫度下的電阻元件Rf、 Ri的值。 然后，計(jì)算由磁性體構(gòu)成的目標(biāo)探針31的渦流損耗所引起的溫度特性變化、以及 檢測(cè)用電路50內(nèi)的各電路元件的溫度特性變化等，試運(yùn)算依賴于這些溫度特性的合成的 阻抗變化成分。然后，將增益設(shè)定用電阻元件Rf、 Ri中的一個(gè)的溫度特性確定為規(guī)定的特 性，以抵消依賴于這些溫度特性的合成的阻抗變化成分。當(dāng)前，由于已經(jīng)開發(fā)并存在相對(duì)于 每rC溫度變化而以ppm廣C為單位表現(xiàn)出期望阻抗變化的電阻元件，所以使用具有確定的 溫度特性的電阻元件即可。 例如，在上述增益設(shè)定放大器中，由于接地側(cè)的電阻元件Ri的值相對(duì)于反饋用的 電阻元件Rf的相對(duì)增加，導(dǎo)致增益的減少，所以作為接地側(cè)的電阻元件Ri，可以使用表現(xiàn) 出期望溫度變化的電阻元件。即，表現(xiàn)出下述傾向如果溫度上升，則目標(biāo)探針31的渦流損 耗減少，檢測(cè)用的第1線圈C1的輸出電壓增加，另外，檢測(cè)用電路50內(nèi)的阻抗要素的值也 增加，從整流電路54等輸出的位置檢測(cè)電壓增加。只要計(jì)算由該溫度特性引起的電壓增加 量，并以抵消該溫度特性而使增益減少的方式設(shè)定接地側(cè)的電阻元件Ri的溫度特性即可。 這樣，與溫度上升對(duì)應(yīng)地，規(guī)定特性下的電阻元件Ri的阻抗升高，與其對(duì)應(yīng)地，上述增益設(shè) 定放大器的增益適量減少，利用減小的增益來抵消由磁性體構(gòu)成的目標(biāo)探針31的渦流損 耗、以及檢測(cè)用電路50內(nèi)的各電路要素的溫度特性所引起的位置檢測(cè)電壓的增加量，從而 可以容易地進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 圖7是表示圖3所示的檢測(cè)用電路50的變更例。在圖7中，在整流及增益調(diào)整電 路54'中，對(duì)差分電路53的輸出交流信號(hào)進(jìn)行整流，且進(jìn)行增益調(diào)整。整流及增益調(diào)整電 路54'內(nèi)的整流電路包含運(yùn)算放大器，利用該運(yùn)算放大器控制輸出增益。因此，在圖7中， 不需要圖3中設(shè)置的輸出放大器56。另外，在圖7中，由于將增益調(diào)整的功能設(shè)置在整流及 增益調(diào)整電路54'中，所以在偏移設(shè)定及調(diào)整電路55'中，不需要具有增益調(diào)整功能。
作為用于將目標(biāo)探針31形成為期望的形狀的方法，作為一個(gè)例子，考慮對(duì)由規(guī)定 材料構(gòu)成的純金屬立體地進(jìn)行切削加工。但是，這樣的方法存在非?；ㄙM(fèi)加工時(shí)間的缺點(diǎn)。 作為可以解決這種缺點(diǎn)的目標(biāo)探針31的制作方法的一個(gè)例子，下面提出將多片金屬板層 疊而形成期望形狀的目標(biāo)探針31的方法。 圖8A是以剖視圖表示第2實(shí)施例所涉及的目標(biāo)探針310的側(cè)面的圖。該目標(biāo)探 針310主要由將多片硅鋼板層疊而成的磁性體部31a構(gòu)成。詳細(xì)地說，在金屬制的護(hù)套管 31b內(nèi)收容將多片硅鋼板層疊而成的磁性體部31a，將柔軟的樹脂塑模材料31c填充在護(hù) 套管31b內(nèi)的剩余空間內(nèi)，利用蓋子31d密封護(hù)套管31b的一端。在護(hù)套管31b的另一端 安裝保持架31e。作為一個(gè)例子，圖8B所示的4種長(zhǎng)度以及前端形狀不同的硅鋼板31al、 31a2、31a3、31a4分別使用2片，構(gòu)成由合計(jì)8片硅鋼板的層疊體構(gòu)成的磁性體部31a。圖8C 是從保持架31e的側(cè)面觀察的目標(biāo)探針310的斷面圖。在磁性體部31a中，最長(zhǎng)的2片硅
13鋼板31al配置在中央，在其兩側(cè)分別配置與其大致相同或者與其相比稍短的硅鋼板31a2， 然后，在其兩側(cè)分別配置與其相比較短的硅鋼板31a3，在最外側(cè)分別配置最短的硅鋼板 31a4。在各硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4上，在根部的部分形成止動(dòng)器凸起S，使該止動(dòng)器 凸起S在相同的位置對(duì)應(yīng)而將各硅鋼板層疊化。各硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4以止動(dòng)器 凸起S的部分作為根部，形成包含下述部分的形狀，即，從根部至適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度范圍內(nèi)的面積 (體積)不變化的部分、以及隨著從這里向前端部而面積(體積)逐漸減少的部分。因此， 由硅鋼板的層疊體構(gòu)成的磁性體部31a，作為整體形成將止動(dòng)器凸起S的部分作為根部，隨 著向其相反側(cè)的前端部，體積逐漸減少這樣的形狀。當(dāng)然，各硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4 的形狀(例如，面積(體積)逐漸變化的部分的長(zhǎng)度及其形狀，以及面積(體積)不變化的 部分的長(zhǎng)度等)，與作為檢測(cè)對(duì)象的行程長(zhǎng)度等對(duì)應(yīng)，在設(shè)計(jì)上適當(dāng)?shù)卮_定，圖8A、8B所示 的形狀只是一個(gè)例子。此外，圖8A、8B所示的形狀，由于面積(體積)逐漸變化的部分的長(zhǎng) 度比較短，所以表示作為檢測(cè)對(duì)象的行程長(zhǎng)度比較短。與此相對(duì)，為了可以適用于作為檢測(cè) 對(duì)象的行程長(zhǎng)度比較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)于各硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4，使面積(體積)逐漸 變化的部分向根部的方向延伸。 在目標(biāo)探針310的組裝時(shí)，在護(hù)套管31b的另一端設(shè)置環(huán)狀的墊片31f，將由硅鋼 板的層疊體構(gòu)成的磁性體部31a從護(hù)套管31b的另一端側(cè)插入護(hù)套管31b內(nèi)，經(jīng)由墊片31f 將止動(dòng)器凸起S的部分向護(hù)套管31b的另一端側(cè)按壓，在此基礎(chǔ)上利用保持環(huán)31g固定。 由此，將各硅鋼板在護(hù)套管31b內(nèi)準(zhǔn)確地定位。然后，從護(hù)套管31b的一端側(cè)填充柔軟的樹 脂塑模材料31c，最后，利用蓋子31d密封該護(hù)套管31b的一端。樹脂塑模材料31c起到防 止對(duì)收容在護(hù)套管31b內(nèi)的硅鋼板施加外部沖擊，從而防止由于外部沖擊使硅鋼板的磁性 質(zhì)發(fā)生變化的作用。當(dāng)然，構(gòu)成目標(biāo)探針310的部件的材質(zhì)中，僅硅鋼板31al、31a2、31a3、 31a4為磁性體，其他部件全部為非磁響應(yīng)性(非磁性且非導(dǎo)電性)。例如，護(hù)套管31b、蓋子 31d、保持架31e、墊片31f 、以及保持環(huán)31g，可以為不銹鋼制。 此外，構(gòu)成1個(gè)目標(biāo)探針310的多個(gè)硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4，可以任意地使 用分別從不同的硅鋼板母材上利用沖壓加工而切割出的硅鋼板。其原因是，為了量產(chǎn)磁性 質(zhì)在使用上稱得上充分均勻的硅鋼板母材，要求較高的制造技術(shù)，所以很難期望將具有這 種均勻的磁性質(zhì)的硅鋼板母材量產(chǎn)。在此情況下，如果使1個(gè)目標(biāo)探針310僅由從相同的 硅鋼板母材上切割出的多個(gè)硅鋼板構(gòu)成，則相對(duì)于僅由從其他不同的硅鋼板母材上切割出 的多個(gè)硅鋼板構(gòu)成的其他的目標(biāo)探針310，它們的磁性質(zhì)可能出現(xiàn)較大的不同。與此相對(duì)， 如上述所示，如果作為構(gòu)成1個(gè)目標(biāo)探針310的多個(gè)硅鋼板31al、31a2、31a3、31a4，分別任 意地使用從不同的硅鋼板母材上利用沖壓加工切割出的硅鋼板，則其結(jié)果是，由于各目標(biāo) 探針310的磁性質(zhì)平均化，所以有利。
1權(quán)利要求
一種流量控制閥，其在具有多個(gè)端口的套筒內(nèi)，可滑動(dòng)地收容具有多個(gè)閥體的滑閥，通過利用致動(dòng)器使該滑閥直線地移動(dòng)，進(jìn)行流量控制，其特征在于，具有大致直線狀的目標(biāo)探針，其安裝在所述滑閥的一端，由磁響應(yīng)性的材質(zhì)構(gòu)成；開口，其設(shè)置在所述套筒的一端，以容許所述目標(biāo)探針通過；傳感器殼體，其安裝在所述套筒的所述一端，用于檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置，其中，所述傳感器殼體具有筒部，該筒部形成有容許所述目標(biāo)探針進(jìn)入的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述套筒的所述一端的所述開口連結(jié)，所述筒部由非磁性體構(gòu)成；以及第1線圈以及第2線圈，其在所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置，所述第1線圈配置為與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，所述目標(biāo)探針形成使相對(duì)于該第1線圈的磁響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而向一個(gè)方向逐漸變化的構(gòu)造，并且所述第2線圈構(gòu)成為，至少在所述目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi)不與該目標(biāo)探針的直線位移進(jìn)行感應(yīng)，通過將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成，從而檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置即所述滑閥的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流量控制閥，其特征在于，在所述傳感器殼體內(nèi)，在所述筒部的周圍空間中收容用于對(duì)所述第1及第2線圈進(jìn)行交流勵(lì)磁的電路、以及用于生成并輸出位置檢測(cè)數(shù)據(jù)的電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量控制閥，其特征在于，相對(duì)于所述目標(biāo)探針，所述第1線圈位于近端側(cè)，第2線圈位于遠(yuǎn)端側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量控制閥，其特征在于，所述目標(biāo)探針具有使其前端不會(huì)進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域中的長(zhǎng)度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量控制閥，其特征在于，所述目標(biāo)探針形成下述形狀，即，具有使其前端進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域的長(zhǎng)度，在其前端進(jìn)入遠(yuǎn)端側(cè)的所述第2線圈的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，該目標(biāo)探針的靠近根部的規(guī)定部分進(jìn)入所述第1線圈的感應(yīng)區(qū)域，利用靠近該根部的規(guī)定部分增強(qiáng)第1線圈的感應(yīng)程度，以抵消該第2線圈的感應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的流量控制閥，其特征在于，在所述第2線圈的內(nèi)側(cè)，環(huán)狀地設(shè)置磁響應(yīng)性屏蔽部件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的流量控制閥，其特征在于，還具有對(duì)將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成而得到的交流檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行整流，并生成直流檢測(cè)電壓信號(hào)的電路；以及增益設(shè)定電路，其將所述直流檢測(cè)電壓信號(hào)放大，在增益設(shè)定電路中，作為增益設(shè)定用的電阻元件，使用具有規(guī)定溫度特性的電阻元件，設(shè)定所述增益設(shè)定用的電阻元件的所述規(guī)定溫度特性，以抵消由渦流損耗以及電路內(nèi)要素的溫度特性引起的阻抗變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流量控制閥，其特征在于，對(duì)于所述滑閥的最大位移量不同的多種流量控制閥，通過使設(shè)置在所述套筒的一端的開口的尺寸、和所述傳感器殼體相對(duì)于所述套筒的一端的安裝構(gòu)造通用化，并且使所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部所形成的所述內(nèi)部空間的長(zhǎng)度成為可以與所述多種流量控制閥中最長(zhǎng)的所述滑閥的最大位移量對(duì)應(yīng)的尺寸，由此，雖然針對(duì)所述多種流量控制閥使用不同尺寸的所述目標(biāo)探針，但包含所述第1線圈以及第2線圈在內(nèi)的相同的所述傳感器殼體，可以共通地應(yīng)用于所述多種流量控制閥。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的流量控制閥，其特征在于，所述目標(biāo)探針具有多片硅鋼板的層疊體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的流量控制閥，其特征在于，所述多片硅鋼板的層疊體由樹脂進(jìn)行模塑。
11. 一種用于流量控制閥的滑閥位置檢測(cè)裝置，其特征在于，所述流量控制閥，在具有多個(gè)端口的套筒內(nèi)，可滑動(dòng)地收容具有多個(gè)閥體的滑閥，通過利用致動(dòng)器使該滑閥直線地移動(dòng)，從而進(jìn)行流量控制，所述滑閥位置檢測(cè)裝置具有大致直線狀的目標(biāo)探針，其安裝在所述流量控制閥的所述滑閥的一端，由磁響應(yīng)性的材質(zhì)構(gòu)成，其中，在所述流量控制閥的所述套筒的一端設(shè)置開口 ，以容許所述目標(biāo)探針通過；傳感器殼體，其安裝在所述流量控制閥的所述套筒的所述一端，用于檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置，其中，所述傳感器殼體具有筒部，該筒部形成有容許所述目標(biāo)探針進(jìn)入的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述套筒的所述一端的所述開口連結(jié)，所述筒部由非磁性體構(gòu)成；以及第1線圈以及第2線圈，其在所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部的周圍，沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置，所述第1線圈配置為與所述目標(biāo)探針進(jìn)行感應(yīng)，所述目標(biāo)探針形成使相對(duì)于該第1線圈的磁響應(yīng)性與該目標(biāo)探針的直線位置對(duì)應(yīng)而向一個(gè)方向逐漸變化的構(gòu)造，并且所述第2線圈構(gòu)成為，至少在所述目標(biāo)探針的規(guī)定的直線位移范圍內(nèi)不與該目標(biāo)探針的直線位移進(jìn)行感應(yīng)，通過將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成，從而檢測(cè)所述目標(biāo)探針的直線位置即所述滑閥的位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的滑閥位置檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述第2線圈的內(nèi)側(cè)，設(shè)置環(huán)狀的磁響應(yīng)性屏蔽部件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的滑閥位置檢測(cè)裝置，其特征在于，還具有對(duì)將所述第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成而得到的交流檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行整流，并生成直流檢測(cè)電壓信號(hào)的電路；以及增益設(shè)定電路，其將所述直流檢測(cè)電壓信號(hào)放大，在增益設(shè)定電路中，作為增益設(shè)定用的電阻元件，使用具有規(guī)定溫度特性的電阻元件，設(shè)定所述增益設(shè)定用的電阻元件的所述規(guī)定溫度特性，以抵消由渦流損耗以及電路內(nèi)要素的溫度特性引起的阻抗變化。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的滑閥位置檢測(cè)裝置，其特征在于，對(duì)于所述滑閥的最大位移量不同的多種流量控制閥，通過使設(shè)置在所述套筒的一端的開口的尺寸、和所述傳感器殼體相對(duì)于所述套筒的一端的安裝構(gòu)造通用化，并且使所述傳感器殼體內(nèi)的所述筒部所形成的所述內(nèi)部空間的長(zhǎng)度成為可以與所述多種滑閥型流量控制閥中最長(zhǎng)的所述滑閥的最大位移量對(duì)應(yīng)的尺寸，由此，雖然針對(duì)所述多種流量控制閥使用不同尺寸的所述目標(biāo)探針，但包含所述第1線圈以及第2線圈在內(nèi)的相同的所述傳感器殼體，可以共通地應(yīng)用于所述多種滑閥型流量控制閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流量控制閥以及流量控制閥用的滑閥位置檢測(cè)裝置，其具有磁響應(yīng)性的目標(biāo)探針(31)，其安裝在流量控制閥的滑閥(12)的一端；以及傳感器殼體(32)，其安裝在套筒(11)的一端。傳感器殼體(32)具有形成有容許目標(biāo)探針(31)的進(jìn)入的內(nèi)部空間的筒部(33)，在筒部(33)的周圍設(shè)置有沿軸向隔著規(guī)定間隔而配置的第1及第2線圈(C1、C2)。探針(31)形成使相對(duì)于線圈的磁響應(yīng)性與該探針的直線位置對(duì)應(yīng)而向一個(gè)方向逐漸變化的構(gòu)造。配置為第1線圈(C1)與探針(31)進(jìn)行感應(yīng)，第2線圈(C2)不感應(yīng)。第1線圈(C1)的阻抗與探針(31)的直線位置對(duì)應(yīng)而變化，通過對(duì)第1及第2線圈的輸出進(jìn)行差動(dòng)合成，從而檢測(cè)探針(31)的直線位置。
文檔編號(hào)G01B7/00GK101772667SQ200880101199
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者后藤忠敏 申請(qǐng)人:后藤忠敏