[发明专利]速度检测装置和速度检测方法

说明书

本发明涉及以非接触的方式检测速度的速度检测装置和速度检测方法。即使励磁线圈或检测线圈与相对移动体之间的间隙发生变动，也高精度地检测相对移动体的移动速度。速度检测装置具备：一个以上的励磁线圈，其产生与交流电流相应的磁束；多个检测线圈，其产生与由于在磁束中移动的相对移动体上产生的涡电流而产生的磁束相应的感应电压，相对移动体由导体构成，涡电流与相对移动体的移动速度相应；电流电压测量部，其测量流过励磁线圈的电流及励磁线圈两端的电压；间隙推定部，其基于测量出的电流和电压来推定相对移动体与励磁线圈之间的间隙；以及速度推定部，其基于推定出的间隙以及在多个检测线圈中产生的感应电压来推定相对移动体的移动速度。

技术领域

本发明涉及一种以非接触的方式检测速度的速度检测装置和速度检测方法。

背景技术

非接触式的速度传感器在机械加工、组装、移动体等广范围的产业领域中被使用。一般地，这些速度传感器应用了光学(摄像机、编码器)或电磁(磁阻、霍尔元件)的技术。即，以往的速度传感器根据测量对象的移动体的光学性或磁性的不连续特性的时间变化来计算速度。因此，无法针对不具有不连续特性的完全平坦的移动体进行速度测量。

作为检测完全平坦的移动体的移动速度的方式，已知利用了由涡电流产生的感应电动势的速度传感器(参照日本特开平8-233843号公报、日本特开平8-146024号公报)。在这种速度传感器中，在励磁线圈的两侧配置两个检测线圈，利用两个检测线圈来检测由使交流电流流过励磁线圈时在移动体上产生的涡电流产生的磁束。两个检测线圈的感应电压与移动体的速度相应地产生差异，因此检测感应电压之间的差电压来推定速度。

通过流过励磁线圈的交流电流而在移动体上产生的涡电流以及因由该涡电流产生的磁束而在检测线圈中产生的感应电压不那么大，因此期望在励磁线圈及检测线圈的周围设置轭，防止漏磁来提高磁效率。

然而，如果不使轭的形状、励磁线圈及检测线圈的配置、距移动体的距离等各种条件最优化，则无法高精度地检测移动体的移动速度。例如，在励磁线圈或检测线圈与移动体之间的间隙发生了变动的情况下，移动体的移动速度的推定结果有可能发生变化。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种速度检测装置和速度检测方法，即使励磁线圈或检测线圈与移动体之间的间隙发生变动，也能够高精度地检测移动体的移动速度。

为了解决上述的课题，在本发明的一个方式中，提供一种速度检测装置，具备：励磁线圈，其产生与交流电流相应的磁束；多个检测线圈，所述多个检测线圈产生与由于在所述磁束中移动的相对移动体上产生的涡电流而产生的磁束相应的感应电压，所述相对移动体由导体构成，所述涡电流与所述相对移动体的移动速度相应；间隙推定部，其基于流过所述励磁线圈的电流以及所述励磁线圈的两端的电压，来推定所述相对移动体与所述励磁线圈之间的间隙；以及速度推定部，其基于由所述间隙推定部推定出的间隙以及在所述多个检测线圈中产生的感应电压，来推定所述相对移动体的移动速度。

也可以是，所述间隙推定部基于根据所述电流和所述电压计算出的所述励磁线圈的电感同与预先决定的所述间隙的基准值对应的所述励磁线圈的电感之间的对比，来推定所述间隙。

也可以是，所述间隙推定部基于根据所述电流和所述电压计算出的所述励磁线圈的阻抗同与预先决定的所述间隙的基准值对应的所述励磁线圈的阻抗之间的对比，来推定所述间隙。

也可以是，在所述相对移动体为磁性体的情况下，所述间隙推定部使用所述电感来推定所述间隙。

也可以是，所述间隙推定部基于所述电流与所述电压的相位差，来推定所述间隙。

也可以是，所述间隙推定部具有存储部，该存储部存储所述间隙与所述相位差的相关关系，所述间隙推定部从所述存储部获取与所述相位差对应的所述间隙。

也可以是，在所述相对移动体为非磁性体的情况下，所述间隙推定部基于所述相位差来推定所述间隙。