本發(fā)明涉及一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置用于通過檢測來自附接于移動體的磁體的磁性而檢測移動體的位置。

背景技術(shù)：

通常，作為測量致動器(諸如氣缸等等)的從動部(移動體)的位置的位置檢測裝置，磁性檢測開關(guān)和激光位移計等眾所周知。磁性檢測開關(guān)可以以低成本制造。另一方面，這種磁性檢測開關(guān)僅可以確定其上安裝有作為待檢測目標的磁體的移動體是否處于特定位置。激光位移計能夠測量移動體的位置，然而，除了需要與致動器分離地安裝，還必須為了將激光照射在移動體上而預(yù)先確定位置。與之相反，利用諸如磁性長度測量傳感器的位置檢測裝置，可以容易地檢測移動體的位置，同時使裝置能夠直接地安裝在致動器上。

在日本公開專利出版物no.2007-178158中，公開了一種磁性長度測量傳感器，該磁性長度測量傳感器從排列成一排的磁性傳感器依序讀取輸出，并且基于讀取的相應(yīng)輸出檢測作為移動體的磁體的位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，利用日本公開專利出版物no.2007-178158中公開的技術(shù)，因為從很多磁性傳感器依序讀取輸出，所以需要對應(yīng)于磁性傳感器數(shù)目的處理時間，響應(yīng)度不好。

因此，可以考慮為每一個磁性傳感器設(shè)置導(dǎo)線，并且集中地讀取相應(yīng)的磁性傳感器的輸出。在這種情況下，因為導(dǎo)線必須對應(yīng)于磁性傳感器數(shù)目而設(shè)置，所以對于每一個這種導(dǎo)線都需要路徑空間，因此導(dǎo)致裝置的尺寸和成本增加的問題。

為了解決上述問題，做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置能夠通過迅速地檢測其上安裝有磁體的移動體的位置而提升響應(yīng)度，并且該位置檢測裝置可以減少裝置的尺寸和成本。

根據(jù)本發(fā)明的位置檢測裝置包括n個磁性檢測器、da轉(zhuǎn)換器、和位置檢測單元。

n個磁性檢測器的每一個具有：磁性傳感器元件，該磁性傳感器元件被構(gòu)造成檢測來自安裝在移動體上的磁體的磁性并且響應(yīng)于磁性輸出模擬檢測信號；和第一ad轉(zhuǎn)換器，該第一ad轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造成執(zhí)行模擬檢測信號的ad轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字檢測信號并且輸出該數(shù)字檢測信號。此外，n個磁性檢測器沿著移動體的移動方向以規(guī)則間隔布置。

da轉(zhuǎn)換器接收分別從n個磁性檢測器輸出的數(shù)字檢測信號作為n位數(shù)字信號，對n位數(shù)字信號執(zhí)行da轉(zhuǎn)換，并且輸出經(jīng)過da轉(zhuǎn)換的模擬輸出信號。

位置檢測單元基于從da轉(zhuǎn)換器輸入至其的模擬輸出信號檢測移動體的位置。

因此，在本發(fā)明中，在已經(jīng)接收了分別從n個磁性檢測器輸出的數(shù)字檢測信號作為n位數(shù)字信號之后，da轉(zhuǎn)換器執(zhí)行da轉(zhuǎn)換，將n位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號，并將該模擬輸出信號輸出至位置檢測單元。結(jié)果，位置檢測單元不需要依序讀出n個模擬檢測信號或者數(shù)字檢測信號，因此僅根據(jù)模擬輸出信號，位置檢測單元就可以迅速地檢測移動體的位置。

進一步，當移動體開始靠近n個磁性傳感器元件時，磁性傳感器元件對來自磁體的磁性作出反應(yīng)(即檢測)并且輸出高電平模擬檢測信號，而當移動體與之變遠并且不能檢測到磁性時，磁性傳感器元件輸出低電平模擬檢測信號。因此，根據(jù)響應(yīng)于n位數(shù)字信號(基于n個模擬檢測信號)的模擬輸出信號的值和磁性傳感器元件的排列位置之間的關(guān)系，位置檢測單元可以容易地檢測磁體的位置(即，其上安裝有磁體的移動體的位置)。

此外，因為位置檢測單元從da轉(zhuǎn)換器僅讀出模擬檢測信號，所以可以減少位置檢測單元和da轉(zhuǎn)換器之間的導(dǎo)線數(shù)目。由此，利用位置檢測裝置，可以用最小需求量的導(dǎo)線檢測移動體的位置。結(jié)果，可以避免位置檢測裝置的尺寸和規(guī)模增加，并且可以降低成本。

因此，根據(jù)本發(fā)明，位置檢測裝置能夠通過迅速地檢測其上安裝有磁體的移動體的位置而提升響應(yīng)度，并且可以減少位置檢測裝置的尺寸和成本。

在此實例中，位置檢測單元包括第二ad轉(zhuǎn)換器，該第二ad轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造成對輸入至其的模擬輸出信號執(zhí)行ad轉(zhuǎn)換，并且位置檢測單元基于經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換的n位數(shù)字輸出信號指定磁體的位置，從而檢測其上安裝有磁體的移動體的位置。

n位數(shù)字輸出信號是與從n個磁性檢測器輸出至da轉(zhuǎn)換器的數(shù)字檢測信號對應(yīng)的數(shù)字信號。因此，根據(jù)n位數(shù)字輸出信號的值和磁性傳感器元件的排列位置之間的關(guān)系，位置檢測單元可以迅速地識別磁體的位置，并且可以容易地檢測其上安裝有磁體的移動體的位置。

附帶地，來自磁體的磁性具有一定的程度或者覆蓋范圍。因此，通過位置檢測單元基于n位數(shù)字輸出信號檢測的移動體的位置可以是與磁性的這種程度或者覆蓋范圍對應(yīng)的靠近位置。

因此，為了具體地指定移動體的位置，本發(fā)明優(yōu)選地配備有以下構(gòu)造。更具體地，位置檢測裝置進一步包括信號線，該信號線被構(gòu)造成連接n個磁性檢測器和位置檢測單元。位置檢測單元指定位于相對于檢測到的移動體的位置的預(yù)定范圍內(nèi)的多個磁性檢測器，通過信號線從所指定的多個磁性檢測器讀出模擬檢測信號的值，并且基于讀出的多個模擬檢測信號的值識別移動體的具體位置。

根據(jù)此特征，基于使用n位數(shù)字輸出信號識別的移動體的靠近位置，位置檢測單元從位于預(yù)定范圍內(nèi)的多個磁性檢測器讀出模擬檢測信號的值。更具體地，因為不需要使位置檢測單元從所有的磁性檢測器讀出模擬檢測信號的值，所以可以縮短識別移動體的具體位置所需要的處理時間。因此，利用本發(fā)明，可以高度迅速地執(zhí)行指定移動體的具體位置的過程，并且可以進一步提升響應(yīng)度。

進一步，位置檢測單元優(yōu)選地相對于所指定的多個磁性檢測器位置的排列位置繪制從所指定的多個磁性檢測器讀出的多個模擬檢測信號的值，從而確定顯示多個模擬檢測信號的值相對于移動方向的變化的波形，并且位置檢測單元優(yōu)選地檢測所確定的波形與零線交叉處的零交叉點，從而將檢測到的零交叉點的位置識別為移動體的具體位置。

根據(jù)此特征，可以迅速且可靠地指定移動體的具體位置。

此外，位置檢測單元可以基于識別到的移動體的具體位置計算移動體的移動速度和/或移動距離。

另外，在本發(fā)明中，da轉(zhuǎn)換器優(yōu)選地是r-2r型梯形電路。

進一步，在本發(fā)明中，n個磁性傳感器元件是霍爾元件，移動體是構(gòu)造成在致動器的缸筒內(nèi)部沿著移動方向移動的活塞，磁體安裝在活塞上，該磁體的磁極沿著移動方向定向，并且n個磁性檢測器在缸筒的外側(cè)沿著移動方向布置成一排。

根據(jù)此特征，簡單地通過將位置檢測裝置應(yīng)用于致動器并且將n個磁性檢測器在缸筒外側(cè)排列成一排，就可以迅速且可靠地指定其上安裝有磁體的活塞的具體位置。

進一步，通過將n個磁性檢測器在缸筒的外側(cè)排列成一排，可以抑制在寬度方向(缸筒的外周方向)上變寬。結(jié)果，當磁性檢測器在沿著缸筒的縱向方向伸長的矩形印刷電路板上安裝成一排，并且印刷電路板布置在缸筒上時(例如，當通過將印刷電路板嵌入在沿著缸筒的縱向方向設(shè)置的凹槽中而進行布置時)，可以減少印刷電路板的導(dǎo)線數(shù)目，同時減少在寬度方向上占用的空間。因此，根據(jù)本發(fā)明，在位置檢測裝置應(yīng)用于致動器的情況下，與常規(guī)技術(shù)比較，在占用面積(安裝區(qū)域)和成本方面取得了優(yōu)勢。

本發(fā)明的以上及其他目的、特征和優(yōu)勢將從以下連同附圖的說明中變成更加明顯，其中本發(fā)明的優(yōu)選實施例通過圖示示例顯示。

附圖說明

圖1是顯示應(yīng)用根據(jù)本實施例的位置檢測裝置的致動器的總體構(gòu)造的截面圖；

圖2是圖1的位置檢測裝置的示意方框圖；

圖3是顯示通過一個霍爾元件檢測的模擬檢測信號(垂直分量模擬信號)波形的視圖；

圖4是顯示在磁性檢測器的數(shù)目是8的情況下輸入至梯形電路的8位數(shù)字信號和活塞的靠近位置之間的關(guān)系的圖表；以及

圖5是為了從波形上指定零交叉點的視圖。

具體實施方式

在下文，將參考附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的位置檢測裝置的優(yōu)選實施例。

[致動器和位置檢測裝置的總體構(gòu)造]

圖1是顯示應(yīng)用根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11的致動器10的總體構(gòu)造的截面圖。

致動器10包括缸筒12和活塞14(移動體)?；钊?4將缸筒12內(nèi)部的空間13分隔成兩個空間13a、13b，并且在缸筒12內(nèi)部沿著箭頭a的方向(移動方向)移動。活塞桿14a連接至活塞14。在圖1中，箭頭a的方向中的右手邊方向通過箭頭a1限定，箭頭a的方向中的左手邊方向通過箭頭a2限定。

為了允許空氣流入空間13a、13b，以及從空間13a、13b排出空氣，相應(yīng)的空氣端口12a、12b布置在缸筒12在箭頭a的方向上的兩端上。在這種情況下，當允許空氣從空氣端口12b流入并且空氣從空氣端口12a排出時，由于兩個空間13a、13b之間的氣壓差，活塞14沿著箭頭a1的方向移動。相反地，當允許空氣從空氣端口12a流入并且空氣從空氣端口12b排出時，由于兩個空間13a、13b之間的氣壓差，活塞14沿著箭頭a2的方向移動。

磁體16布置在活塞14上。根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11是檢測來自磁體16的磁性并且基于檢測到的磁性檢測其上安裝有磁體16的活塞14的位置的磁性長度測量傳感器。更具體地，在致動器10的缸筒12的外側(cè)，構(gòu)成位置檢測裝置11的多個(n個)磁性檢測器18沿著活塞14的移動方向(箭頭a的方向)以規(guī)則間隔隔開地布置成一排。利用位置檢測裝置11，可以基于來自多個磁性檢測器18的檢測信號指定活塞14的位置。

磁體16在箭頭a的方向上的一側(cè)是n極，其另一側(cè)是s極。在這種情況下，磁體16在箭頭a2的方向上的一側(cè)是n極，而其在箭頭a1的方向上的一側(cè)是s極。由此，磁體16的磁極的方位與活塞14的移動方向(箭頭a的方向)在相同的方向上。進一步，在本實施例中，優(yōu)選地，未圖示的凹槽設(shè)置在缸筒12中沿著其縱向方向(箭頭a的方向)，n個磁性檢測器18在嵌入并布置在凹槽中的矩形印刷電路板上排列成一排。

[位置檢測裝置的具體構(gòu)造和操作]

接下來，將參考圖2的示意方框圖說明根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11的具體構(gòu)造。

用作磁性長度測量傳感器的位置檢測裝置11配備有n個磁性檢測器、梯形電路20(da轉(zhuǎn)換器)和控制ic22(位置檢測單元)。每一個磁性檢測器18包括一個微型計算機26和一個霍爾元件24(磁性傳感器元件)。換言之，每一個磁性檢測器18是以一個霍爾元件24和一個微型計算機26組合而成的模塊的形式形成的。驅(qū)動勢vcc和參考勢gnd施加在n個磁性檢測器18中的每一個磁性檢測器的霍爾元件24上。

霍爾元件24檢測來自磁體16的磁性，并且將響應(yīng)于檢測到的磁性的模擬檢測信號(下文稱為模擬檢測信號)輸出至微型計算機26。在這種情況下，霍爾元件24輸出模擬檢測信號(垂直分量模擬信號)，該模擬檢測信號對應(yīng)于垂直于活塞14的移動方向(磁體16的磁極的方位)的磁性的垂直分量。

圖3是顯示通過一個霍爾元件24檢測的模擬檢測信號(垂直分量模擬信號)波形的視圖。在此實例中，磁體16的位置表示在圖3中的水平軸線上，模擬檢測信號的值(電壓值)表示在豎直軸線上。

當磁體16的n極開始靠近霍爾元件24時，模擬檢測信號的值變成正的，當n極與之最接近時，模擬檢測信號的值變成最高的。相反地，當磁體16的s極開始靠近霍爾元件24時，模擬檢測信號的值變成負的，當s極與之最接近時，模擬檢測信號的值變成最低的。在磁體16的n極和s極之間的邊界與霍爾元件24最接近的狀態(tài)下，模擬檢測信號的值變成0[v]。

例如，在圖2所示的布置中，在注意力集中在從左側(cè)開始的第二個磁性檢測器18(從箭頭a2的方向上的一側(cè)計數(shù)的第二個)上的情況下，當磁體16從箭頭a1的方向朝向箭頭a2的方向(在n極側(cè)的方向)以等速行進，開始靠近第二磁性檢測器18的霍爾元件24時，模擬檢測信號的值從0[v]逐漸增加，并且在到達其正峰值之后，逐漸減小并且此后返回至0[v]的值。此外，隨著磁體16進一步在箭頭a2的方向上移動，模擬檢測信號的值進一步變低，并且在到達其負峰值之后，逐漸增加并且此后返回至0[v]的值。

另一方面，在圖2所示的布置中，例如，在注意力集中在最右側(cè)(在箭頭a1的方向上的一側(cè))的磁性檢測器18上的情況下，當磁體16從箭頭a2的方向朝向箭頭a1的方向(在s極側(cè)的方向)以等速行進，開始靠近磁性檢測器18的最右側(cè)霍爾元件24時，模擬檢測信號的值從0[v]逐漸減小，并且在到達其負峰值之后，逐漸增加并且此后返回至0[v]的值。此外，隨著磁體16進一步在箭頭a1的方向上移動，模擬檢測信號的值進一步變高，并且在到達其正峰值之后，逐漸減小并且此后返回至0[v]的值。

在此實例中，在圖3所示的波形中，模擬檢測信號與0[v]線相交(交叉)處的點被稱為零交叉點p。

返回至圖2，每一個微型計算機26都包括至少ad轉(zhuǎn)換器30(第一ad轉(zhuǎn)換器)、i/o端口32和通信單元34。ad轉(zhuǎn)換器30將通過霍爾元件24以恒定周期檢測的模擬檢測信號轉(zhuǎn)換成1位數(shù)字信號(下文稱為“數(shù)字檢測信號”)，并且將該1位數(shù)字信號輸出至i/o端口32。

更具體地，如果通過霍爾元件24檢測的模擬檢測信號的絕對值高于閾值，ad轉(zhuǎn)換器30就將“1”的數(shù)字檢測信號輸出至i/o端口32，另一方面，如果模擬檢測信號的絕對值低于閾值，ad轉(zhuǎn)換器30就將“0”的數(shù)字檢測信號輸出至i/o端口32。在圖3中，通過ad轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換成“1”的數(shù)字檢測信號的模擬檢測信號的區(qū)域用陰影線表示。

i/o端口32將從ad轉(zhuǎn)換器30發(fā)送至其的1位數(shù)字檢測信號輸出至梯形電路20。由此，1位數(shù)字檢測信號從相應(yīng)的n個磁性檢測器18輸入至梯形電路20。因此，梯形電路20接收從相應(yīng)的n個磁性檢測器18輸出的數(shù)字檢測信號，作為具有與磁性檢測器18的數(shù)目n的位數(shù)對應(yīng)的數(shù)字信號(n位數(shù)字信號)。例如，如果磁性檢測器18的數(shù)目是8，1位數(shù)字檢測信號就從8個磁性檢測器18輸出至梯形電路20，因此，8位數(shù)字信號輸入至梯形電路20。

磁性檢測器18的數(shù)目n可以根據(jù)測量距離等等任意地進行修改。圖2所示的從n個磁性檢測器18輸出的1位數(shù)字檢測信號分別對應(yīng)沿著箭頭a的方向從最右側(cè)的磁性檢測器18順次的n位數(shù)字信號的第1個數(shù)字、第2個數(shù)字、......、第n個數(shù)字。n位數(shù)字信號表示活塞14(磁體16)的位置(靠近位置)。圖4是顯示在磁性檢測器18的數(shù)目是8的情況下，輸入至梯形電路20的8位數(shù)字信號和活塞14(磁體16)的位置(靠近位置)之間的關(guān)系的圖表。在圖4中，輸入至梯形電路20的8位數(shù)字信號(輸出值)以十進制顯示。

附帶地，來自磁體16的磁性具有一定的程度或者覆蓋范圍。因此，存在輸出“1”的數(shù)字檢測信號的多個磁性檢測器18。進一步，通過位于零交叉點p附近的磁性檢測器18輸出的數(shù)字檢測信號變成“0”(見圖3)。因此，分別從位于與活塞14(磁體16)的位置相距預(yù)定范圍的多個磁性檢測器18(例如假定有6個單獨的磁性檢測器18)輸出的數(shù)字檢測信號的數(shù)據(jù)串在箭頭a1的方向上變成例如“110011”。因此，如果使用諸如圖4所示的圖表，就可以從n位數(shù)字信號指定磁體16的位置。然而，必須記住，所指定的磁體16的位置是靠近位置。

返回至圖2，梯形電路20是通過電阻r、2r(電阻2r的阻抗值是電阻r的2倍)構(gòu)成的r-2r型梯形電路。更具體地，梯形電路20的輸出終端連接至控制ic22，多個電阻r和一個電阻2r在控制ic22和地面之間串聯(lián)連接。進一步，梯形電路20的多個輸入終端連接至相應(yīng)的微型計算機26，并且通過電阻2r分別連接在相應(yīng)的串聯(lián)連接的電阻r、2r之間。

在這種情況下，梯形電路20將從n個微型計算機26輸入的n位數(shù)字信號(n個數(shù)字信號)轉(zhuǎn)換成單個模擬信號(模擬輸出信號)，并且將該單個模擬信號輸出至控制ic22。另外，在梯形電路20中，新的n位數(shù)字信號從n個微型計算機26以恒定的周期被傳送至此。因此，在活塞14移動的情況下，梯形電路20輸出至控制ic22的一個模擬信號以固定周期變化。

控制ic22包含至少ad轉(zhuǎn)換器40(第二ad轉(zhuǎn)換器)、控制器42和通信單元44。一個模擬輸出信號從梯形電路20輸入至控制ic22的ad轉(zhuǎn)換器40。ad轉(zhuǎn)換器40將輸入至其的模擬輸出信號以固定周期轉(zhuǎn)換成n位數(shù)字信號，并且將該n位數(shù)字信號輸出至控制器42。

基于輸入至其的n位數(shù)字輸出信號，控制器42確定活塞14(磁體16)的靠近位置?？刂破?2包括如圖4所示的表，并且基于輸入至其的n位數(shù)字信號確定活塞14(磁體16)的靠近位置。由此，可以立即確定活塞14(磁體16)的靠近位置。

更具體地，通過梯形電路20對從n個磁性檢測器18以固定周期傳送至其的n位數(shù)字信號執(zhí)行da轉(zhuǎn)換，并且經(jīng)過da轉(zhuǎn)換的單個模擬輸出信號輸入至控制ic22。因此，因為控制ic22可以以一個模擬輸出信號的形式從所有的磁性檢測器18集中地獲取信號，所以控制ic22能夠迅速地檢測活塞14(磁體16)的位置，而不需要從所有的磁性檢測器18依序讀出模擬檢測信號。

另外，控制器42可以基于在固定周期下確定的活塞14(磁體16)的靠近位置，計算活塞14(磁體16)的移動速度和/或移動距離。

通信單元44和n個微型計算機26通過信號線50連接。在已經(jīng)確定活塞14(磁體16)的靠近位置的情況下，然后基于所確定的活塞14(磁體16)的靠近位置，控制器42通過信號線50指定要用的多個磁性檢測器18，以由此讀出模擬檢測信號。

更具體地，先前已經(jīng)注意到，由于來自磁體16的磁性具有恒定的程度或者覆蓋范圍，所以根據(jù)n位數(shù)字輸出信號指定的磁體16的位置是靠近位置。因此，為了使控制器42找到并尋回(檢測)零交叉點p，用于具體地指定磁體16的位置(具體位置)，在所確定的活塞14(磁體16)的靠近位置的預(yù)定范圍內(nèi)的磁性檢測器18，或者換言之，從所確定的活塞14的靠近位置分別沿著箭頭a1的方向和箭頭a2的方向的兩側(cè)直至預(yù)定數(shù)目的檢測器的磁性檢測器18被指定為要用的磁性檢測器18，以由此讀出模擬檢測信號。附帶地，為了讀出模擬檢測信號而指定的磁性檢測器18的數(shù)目明顯少于排列在缸筒12的外側(cè)的所有磁性檢測器18的數(shù)目n。

在這種情況下，控制器42(控制ic22)經(jīng)由信號線50將控制信號依序傳送至所指定的多個磁性檢測器18的微型計算機26。已經(jīng)接收控制信號的磁性檢測器18的微型計算機26通過信號線50將由霍爾元件24檢測的模擬檢測信號發(fā)送至控制ic22。根據(jù)此特征，控制器42(控制ic22)能夠通過信號線50依序從所指定的多個磁性檢測器18的微型計算機26獲取模擬檢測信號。

通過上述信號線50的模擬檢測信號的傳送通過微型計算機26和控制ic22之間的串行通信、通過通信單元34和通信單元44而執(zhí)行。在這種情況下，這種串行通信通過iic(i2c)總線(iic和i2c是注冊商標)、spi總線等等而執(zhí)行。

控制器42基于從多個磁性檢測器18接收的模擬檢測信號識別活塞14(磁體16)的準確位置。更具體地，控制器42相對于磁性檢測器18的排列位置繪制從多個磁性檢測器18接收的模擬檢測信號的值(電壓值)，從而確定諸如圖5所示的波形，并且識別其中的零交叉點p。此外，控制器42將所識別的零交叉點p的位置指定為活塞14(磁體16)的具體位置。

用這樣的方式，因為不需要從所有的(n個)磁性檢測器18獲取模擬檢測信號，所以可以迅速且準確地指定活塞14(磁體16)的具體位置。另外，控制器42可以基于所指定的活塞14(磁體16)的具體位置，計算活塞14(磁體16)的移動速度和/或移動距離。

[本實施例的優(yōu)勢和效果]

如上所述，利用根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11，作為da轉(zhuǎn)換器的梯形電路20在已經(jīng)接收作為n位數(shù)字信號的、分別從n個磁性檢測器18輸出的數(shù)字檢測信號之后，執(zhí)行da轉(zhuǎn)換，將n位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一個模擬輸出信號，并且將該一個模擬輸出信號輸出至控制ic22。結(jié)果，不需要依序讀取n個模擬檢測信號或者數(shù)字檢測信號，因此，僅僅根據(jù)一個模擬輸出信號，控制ic22就可以迅速地檢測其上安裝有磁體16的活塞14的位置。

進一步，當活塞14開始靠近n個霍爾元件24時，霍爾元件24對來自磁體16的磁性作出反應(yīng)(即檢測)并且輸出高電平模擬檢測信號，而當活塞14與之變遠并且不能檢測到這種磁性時，霍爾元件24輸出低電平模擬檢測信號。因此，根據(jù)響應(yīng)于n位數(shù)字信號(基于n個模擬檢測信號)的單個模擬輸出信號的值和n個霍爾元件24的排列位置之間的關(guān)系，控制ic22可以容易地檢測磁體16的靠近位置(即，其上安裝有磁體16的活塞14的靠近位置)。

此外，因為控制ic22從梯形電路20僅僅讀出單個模擬輸出信號，所以可以減少控制ic22和梯形電路20之間的導(dǎo)線數(shù)目。由此，利用控制ic22，可以用最小需求量的導(dǎo)線檢測活塞14的靠近位置。結(jié)果，可以避免位置檢測裝置11的尺寸和規(guī)模增加，并且可以降低成本。

因此，根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11，可以通過迅速地檢測其上安裝有磁體16的活塞14的靠近位置而提升響應(yīng)度，并且可以減少位置檢測裝置11的尺寸和成本。

進一步，控制ic22的ad轉(zhuǎn)換器40執(zhí)行輸入至其的單個模擬輸出信號的ad轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成n位數(shù)字輸出信號，并且控制器42基于n位數(shù)字輸出信號指定磁體16的靠近位置，從而檢測其上安裝有磁體16的活塞14的位置。更具體地，n位數(shù)字輸出信號是與從n個磁性檢測器18輸出至梯形電路20的數(shù)字檢測信號對應(yīng)的數(shù)字信號。因此，根據(jù)n位數(shù)字輸出信號的值和n個霍爾元件24的排列位置之間的關(guān)系(見圖4)，控制器42可以容易地檢測活塞14的靠近位置。

在上述說明中，已經(jīng)說明了檢測來自磁體16的磁性的磁性傳感器元件是霍爾元件24的情況。然而，在本實施例中，磁性傳感器元件并不限于霍爾元件24，在能夠檢測磁性的情況下，也可以使用其他類型的磁性傳感器元件。例如，代替霍爾元件24，可以采用線圈或者mr傳感器。

進一步，基于使用n位數(shù)字輸出信號而識別的活塞14的靠近位置，控制器42從位于預(yù)定范圍內(nèi)的多個微型計算機26通過信號線50讀取模擬檢測信號的值。更具體地，因為不需要使控制器42從所有的微型計算機26讀出模擬檢測信號的值，所以可以縮短用于識別活塞14的具體位置所需要的處理時間。因此，利用根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11，可以高度迅速地執(zhí)行指定活塞14的具體位置的過程，并且可以進一步提升響應(yīng)度。

進一步，控制器42相對于所指定的多個磁性檢測器18的排列位置繪制從所指定的多個微型計算機26讀出的多個模擬檢測信號的值，從而確定圖5的波形以顯示多個模擬檢測信號的值相對于箭頭a的方向的變化，并且進一步檢測所確定的波形與零線交叉處的零交叉點p，從而將檢測到的零交叉點p的位置識別為活塞14的具體位置。根據(jù)此特征，可以迅速且可靠地指定活塞14的具體位置。進一步，通過識別活塞14的具體位置，也可以基于識別到的活塞14的具體位置計算活塞14的移動速度和/或移動距離。

另外，在根據(jù)本實施例的位置檢測裝置11中，磁體16安裝在活塞14上，磁體16的磁極沿著活塞14的移動方向定向，n個磁性檢測器18在缸筒12的外側(cè)沿著移動方向布置成一排。根據(jù)此特征，位置檢測裝置11可以應(yīng)用于致動器10，并且簡單地通過將磁性檢測器18在缸筒12的外側(cè)排列成一排，就可以迅速且可靠地指定其上安裝有磁體16的活塞14的具體位置。

進一步，通過將n個磁性檢測器18在缸筒12的外側(cè)排列成一排，可以抑制在寬度方向(缸筒12的外周方向)上變寬。結(jié)果，n個磁性檢測器18可以在沿著缸筒12的縱向方向(箭頭a的方向)上伸長的、具有矩形形狀的印刷電路板上安裝成一排，并且當印刷電路板布置在缸筒12上時(例如，當通過將印刷電路板嵌入設(shè)置成在缸筒12的縱向方向上的凹槽中而進行布置時)，可以減少印刷電路板的導(dǎo)線數(shù)目，同時減少在寬度方向上占用的空間。因此，根據(jù)本實施例，在位置檢測裝置11應(yīng)用于致動器10的情況下，與常規(guī)技術(shù)比較，在占用面積(安裝區(qū)域)和成本的方面上取得了優(yōu)勢。

本發(fā)明并不限于上述實施例，在不偏離附加權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍的情況下，采用各種修改或者附加構(gòu)造是理所應(yīng)當?shù)摹?/p>