JP2001033206A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

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JP2001033206A
JP2001033206A JP11204169A JP20416999A JP2001033206A JP 2001033206 A JP2001033206 A JP 2001033206A JP 11204169 A JP11204169 A JP 11204169A JP 20416999 A JP20416999 A JP 20416999A JP 2001033206 A JP2001033206 A JP 2001033206A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly accurate position detecting device having a reduced position detection error periodically caused by a change in offset value with the passage of time, including in output signals of a position sensor outputting a plurality of signals having different phases and periodically changing corresponding to measurement displacement. SOLUTION: Signals DS and DC, which are digitized from output signals AS and AC through AD converters 4 and 5, are made to pass through digital low pass filters 12 and 13, thereby converting into signals SDC and CDC. A velocity transducer 14 differentiates a position signal POS to convert it to a velocity signal VEL. An offset setting means 15 sets the signals SDC and CDC as offset signals SOF and COF in a offset memory units 16 and 17 according to the value of the velocity signal VEL. Subtracters 9 and 10 eliminate the values SOF and COF, which have been set in the offset memory units, from the signals DS and DC to output signals S and C. An interpolation means carries out an arc tangent operation of the two inputs, the signals S and C, so as to convert them into the position signal POS.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定変位に対応し
て周期的に変化する各々位相の異なる複数の信号を出力
とする位置センサーからの信号に含まれるオフセット値
の経時変化を自動的に除去することができる高精度な位
置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention automatically detects a temporal change of an offset value included in a signal from a position sensor which outputs a plurality of signals having phases different from each other and which periodically changes in accordance with a measured displacement. The present invention relates to a highly accurate position detection device that can be removed.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来の位置検出装置の一例を示す
ブロック図である。同図において位置センサー1は1相
励磁2相出力型の軸倍角100Xのレゾルバであり、入
力軸が回転するとレゾルバによって励磁信号が回転量の
正弦値と余弦値に振幅変調され、増幅器2,3によって
増幅された信号AS,ACが出力される。図4の例では
励磁信号の周波数は50KHzであり、位置センサー1
の入力軸の回転角をθ、出力信号の振幅をGとすると、
信号AS,ACは次の数1,数2で表すことができる。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional position detecting device. In FIG. 1, a position sensor 1 is a one-phase excitation, two-phase output type resolver having a shaft multiple angle of 100 ×. As a result, the signals AS and AC amplified are output. In the example of FIG. 4, the frequency of the excitation signal is 50 KHz, and the position sensor 1
Let θ be the rotation angle of the input shaft and G be the amplitude of the output signal.
The signals AS and AC can be expressed by the following equations (1) and (2).

【数1】AS=G・SIN(100θ)SIN(2・π
・50000・t)
AS = G · SIN (100θ) SIN (2 · π
・ 50,000 ・ t)

【数2】AC=G・COS(100θ)SIN(2.π
・50000・t) これらの信号AS,ACは、タイミングコントローラ8
からの励磁信号に同期して出力される周期20μSのパ
ルス信号TIMによって、それぞれAD変換器4,5に
よりSIN(100000πt)=1となるタイミング
でサンプリングかつデジタル化され、それぞれ信号D
S,DCに変換される。したがって信号DS,DCはそ
れぞれ下記数3,数4で表すことができ、位置センサー
1からはあたかも測定変位θに対応して周期的に変化す
る90度位相の異なる2つの信号が出力されていると見
なすことができる。
## EQU2 ## AC = G · COS (100θ) SIN (2.π
.50000.t) These signals AS and AC are supplied to the timing controller 8
Are sampled and digitized by the AD converters 4 and 5 at the timing when SIN (100000πt) = 1 by the pulse signal TIM having a period of 20 μS output in synchronization with the excitation signal from
It is converted to S, DC. Therefore, the signals DS and DC can be expressed by the following equations (3) and (4), respectively, and the position sensor 1 outputs two signals having phases different from each other by 90 degrees, which periodically change in correspondence with the measured displacement θ. Can be considered.

【数3】DS=G・SIN(100θ)## EQU3 ## DS = G · SIN (100θ)

【数4】DC=G・COS(100θ)## EQU4 ## DC = G · COS (100θ)

【0003】上記デジタル化された信号DS,DCに
は、実際は位置センサーの製品バラツキや信号増幅器等
によるオフセット電圧が含まれるため、前記数3,数4
は厳密には次の数5,数6となる。
Since the digitized signals DS and DC actually include the product variation of the position sensor and the offset voltage due to the signal amplifier or the like,
Strictly speaking, the following Expressions 5 and 6 are obtained.

【数5】DS=G・SIN(100θ)+SOF## EQU5 ## DS = G · SIN (100θ) + SOF

【数6】DC=G・COS(100θ)+COF これらの信号DS,DCに含まれるオフセット値SO
F,COFは、予め位置検出装置の製造時に測定され、
それぞれ記憶器6,7に設定されている。減算器9,1
0では信号DS,DCからそれぞれ記憶器6,7が記憶
するオフセット値SOF,COFが除去され、信号S,
Cとなる。オフセット値除去後の信号S,Cは、内挿手
段11で2変数を入力とする逆正接演算が行われ、位置
センサー1の入力軸の1/100回転内の回転量を示す
位置信号POSに変換される。この後、本発明の説明上
必要性が無いため図示していないが、実際の位置検出装
置では、位置信号POSの変化を基にしたインクリメン
タル処理等により、少なくとも位置検出センサー1の入
力軸の1回転以上の位置データが求められる。
DC = G · COS (100θ) + COF The offset value SO included in these signals DS and DC
F and COF are measured in advance when the position detecting device is manufactured,
These are set in the memories 6 and 7, respectively. Subtractor 9,1
At 0, the offset values SOF and COF stored in the storages 6 and 7 are removed from the signals DS and DC, respectively.
C. The signals S and C from which the offset values have been removed are subjected to an arc tangent operation using two variables as input by the interpolation means 11 to obtain a position signal POS indicating the rotation amount within 1/100 rotation of the input shaft of the position sensor 1. Is converted. Thereafter, although not shown in the drawing because there is no necessity in the description of the present invention, in an actual position detecting device, at least one of the input shafts of the position detecting sensor 1 is obtained by an incremental process or the like based on a change in the position signal POS. Position data equal to or greater than the rotation is required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に工作機械の可動
部等を移動させる場合、位置検出装置が検出した位置情
報により位置制御を行うだけでなく、位置情報の差分か
ら求めた速度情報をもとに電動機の速度フィードバック
制御が行われている。特に、最近では機械の応答性能を
上げるため、速度フィードバックのループ利得を高める
傾向にある。上述した従来の位置検出装置では製造直後
の位置検出センサーの出力信号に含まれるオフセット値
は除去できるが、製造後の経時変化によって生じる上記
オフセット値の変化に起因する位置検出誤差は除去でき
なかった。すなわち、製造後にも周囲温度の変化や位置
センサーを構成する部材等の変化によりオフセット値は
微妙な変化を生じるが、このような経時変化によるオフ
セット値の除去はできなかった。通常、このオフセット
値の経時変化よる工作機械等の加工精度に与える影響は
ほとんど無視することができるほど小さい。しかし、オ
フセット値の経時変化により生じる位置検出誤差は、位
置検出センサーの出力信号の変化と同じサイクル(図4
の例では一回転あたり100サイクル)をもった誤差と
なるため、可動部の移動速度によってはこの誤差によっ
て生じる速度リップルの周波数と機械共振周波数とが一
致し、共振箇所から異音が発生するという問題があっ
た。特に、この異音は速度フィードバックのループ利得
の大きさに比例して大きくなるため、異音のためにルー
プ利得を上げられず機械性能を低下させる原因の一つと
なっていた。この問題は従来例に上げたレゾルバに限ら
ず光学式エンコーダや磁気式エンコーダにおいても、測
定変位に対応して周期的に変化する各々位相の異なる複
数の信号から内挿処理によって位置を求める限り、同様
の問題があった。
In general, when moving a movable portion of a machine tool, not only position control is performed based on position information detected by a position detecting device, but also based on speed information obtained from a difference between position information. The speed feedback control of the electric motor is performed. In particular, recently, there is a tendency to increase the loop gain of the speed feedback in order to improve the response performance of the machine. In the above-described conventional position detection device, the offset value included in the output signal of the position detection sensor immediately after the manufacture can be removed, but the position detection error caused by the change in the offset value caused by the aging after the manufacture cannot be removed. . That is, even after the manufacture, the offset value is slightly changed due to a change in the ambient temperature or a change in a member constituting the position sensor, but the offset value cannot be removed due to such a change with time. Usually, the influence of the change over time of the offset value on the processing accuracy of a machine tool or the like is so small that it can be almost ignored. However, the position detection error caused by the change over time of the offset value is the same cycle as the change of the output signal of the position detection sensor (FIG. 4).
In this example, the error has 100 cycles per rotation). Therefore, depending on the moving speed of the movable part, the frequency of the speed ripple generated by the error matches the mechanical resonance frequency, and abnormal noise is generated from the resonance part. There was a problem. In particular, since the abnormal noise increases in proportion to the magnitude of the loop gain of the speed feedback, the abnormal noise cannot increase the loop gain and is one of the causes of lowering the mechanical performance. This problem is not limited to the resolver described in the conventional example, but also in optical encoders and magnetic encoders, as long as the position is obtained by interpolation from a plurality of signals having different phases that periodically change according to the measured displacement, There was a similar problem.

【0005】本発明は、上述した問題点を解消するため
になされたもので、本発明の目的は、測定変位に対応し
て周期的に変化する各々位相の異なる複数の信号を出力
とする位置センサーの出力信号に含まれるオフセット値
の経時変化によって生じる周期性のある位置検出誤差を
低減させた高精度な位置検出装置を提供し、工作機械等
の可動部の応答性を向上させることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a position for outputting a plurality of signals each having a different phase that changes periodically in accordance with a measured displacement. An object of the present invention is to provide a high-accuracy position detection device in which a periodic position detection error caused by a temporal change of an offset value included in an output signal of a sensor is reduced, and to improve responsiveness of a movable portion of a machine tool or the like. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、測定変位に対
応して周期的に変化する各々位相の異なる複数の信号を
出力とする位置センサーからの信号を位置情報に変換す
る位置検出装置に関するものであり、本発明の上記目的
は、前記複数の信号のオフセット値を記憶するオフセッ
ト記憶器と、前記位置センサーの出力信号から前記オフ
セット記憶器が記憶するオフセット値を除去するオフセ
ット除去手段と、前記オフセット値除去後の複数のセン
サー出力信号を位置信号に変換する内挿手段と、前記位
置信号を速度信号に変換する速度変換手段と、前記位置
センサーの出力信号を入力とする低域通過フィルター
と、前記速度信号の値に応じて前記低域通過フィルター
の出力値を前記オフセット記憶器に設定するオフセット
設定手段とを具備することによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a position detecting device for converting a signal from a position sensor which outputs a plurality of signals having phases different from each other, which periodically change in accordance with a measured displacement, into position information. The object of the present invention is to provide an offset storage device that stores an offset value of the plurality of signals, an offset removal unit that removes the offset value that the offset storage device stores from an output signal of the position sensor, Interpolation means for converting the plurality of sensor output signals after removing the offset value into position signals, speed conversion means for converting the position signals into speed signals, and a low-pass filter having the output signals of the position sensors as inputs And offset setting means for setting an output value of the low-pass filter in the offset storage according to a value of the speed signal. It is achieved by.

【0007】本発明の位置検出装置では、位置センサー
出力信号に含まれるオフセット値を低域通過フィルター
が有効にはたらく速度で検出し、その検出したオフセッ
ト値をオフセット記憶器に設定し、位置センサー出力信
号に含まれるオフセットを自動的に除去することが可能
となる。
In the position detecting device of the present invention, the offset value included in the output signal of the position sensor is detected at the speed at which the low-pass filter works effectively, and the detected offset value is set in the offset storage, and the output of the position sensor is output. It is possible to automatically remove the offset included in the signal.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明の位置検出装置の実
施形態を、図4に対応させて示すブロック図であり、図
4と同じ機能のものは同じ符号とし、その説明を省略す
る。また、図2は図1のオフセット設定手段15の内部
構造の一例を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a position detecting device according to the present invention in correspondence with FIG. 4, and components having the same functions as those in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal structure of the offset setting means 15 of FIG.

【0009】図1の位置検出装置では、位置検出センサ
ー1からの出力信号をデジタル化した信号DS,DC
を、それぞれカットオフ周波数を10Hzとする3次の
デジタル低域通過フィルター12,13に入力してい
る。速度変換器14では内挿手段11により求めた位置
信号POSを差分処理し、さらに絶対値化した速度信号
VELに変換する。速度変換器14から出力された速度
信号VELは、オフセット設定手段15の内部で、予め
記憶器19に設定されている信号DS,DCの変化周波
数がデジタル低域通過フィルターのカットオフ周波数と
同じになる時に対応する速度6min−1(60*10
/100)よりも高い速度VLO=60min−1と、
予め記憶器18に設定されている信号DS,DCの周波
数がデジタル低域通過フィルター12,13のサンプル
周波数50kHzの1/2となる時の速度15000m
in−1(60*50000/2/100)よりも小さ
い速度VHI=10000min−1とそれぞれ比較器
21と比較器20とで比較され、さらに論理和回路22
により、比較器21と20の出力の和をとることによ
り、速度信号VELが上記速度VLO(60min−
1)以下、又は上記速度VHI(10000min−
1)以上のとき、設定動作停止用の信号CLが出力され
る。タイマー23では信号CLの入力によりクリアさ
れ、クリア後パルス信号TIMを50000回カウント
後に、設定信号SETを信号CLが入力されるまで出力
する。すなわち、設定動作停止用の信号CLの入力が無
い場合は、タイマー23から設定信号SETが出力さ
れ、信号CLの入力がある場合は、タイマー23からの
設定信号SETの出力は停止され、信号CLの入力が無
くなってから一定時間を経過した後に設定信号SETの
出力が再開されるようになっている。記憶器16,17
では、初期データとして図4と同じ予め位置検出装置製
造時に測定した信号DS,DCのオフセット値が設定さ
れているが、オフセット設定手段15からの設定信号S
ETが入力されると、デジタル低域通過フィルター1
2,13の出力値SDC,CDCがそれぞれに設定され
る。設定された値はオフセット信号SOF,COFとし
て減算器9,10へ出力され、信号DS,DCからオフ
セット値として除去される。
In the position detecting device shown in FIG. 1, digital signals DS and DC are output from the position detecting sensor 1.
Are input to tertiary digital low-pass filters 12 and 13 each having a cutoff frequency of 10 Hz. The speed converter 14 performs a difference process on the position signal POS obtained by the interpolation means 11 and converts the position signal POS into an absolute value speed signal VEL. The speed signal VEL output from the speed converter 14 is set in the offset setting means 15 so that the change frequency of the signals DS and DC preset in the storage unit 19 is the same as the cutoff frequency of the digital low-pass filter. 6min-1 (60 * 10
/ 100) and a speed VLO = 60 min-1;
The speed 15000 m when the frequency of the signals DS and DC preset in the memory 18 becomes 1/2 of the sampling frequency 50 kHz of the digital low-pass filters 12 and 13.
The speed VHI = 10000 min-1 smaller than in-1 (60 * 50000/2/100) is compared with the comparator 21 and the comparator 20 respectively, and further, the OR circuit 22
By taking the sum of the outputs of the comparators 21 and 20, the speed signal VEL becomes equal to the speed VLO (60 min-
1) Below or above speed VHI (10000 min-
1) At the time of the above, a signal CL for stopping the setting operation is output. The timer 23 is cleared by the input of the signal CL, outputs the setting signal SET until the signal CL is input after counting the pulse signal TIM after clearing 50,000 times. That is, when there is no input of the setting operation stop signal CL, the setting signal SET is output from the timer 23. When there is an input of the signal CL, the output of the setting signal SET from the timer 23 is stopped, and the signal CL is output. The output of the setting signal SET is restarted after a certain period of time has elapsed after the input has disappeared. Memory devices 16 and 17
In FIG. 4, the offset values of the signals DS and DC measured in advance when the position detecting device is manufactured are set as the initial data as in FIG.
When ET is input, digital low-pass filter 1
Output values 2 and 13 of SDC and CDC are set respectively. The set values are output to the subtracters 9 and 10 as offset signals SOF and COF, and are removed from the signals DS and DC as offset values.

【0010】以上の動作により、位置検出センサー1の
入力軸が60min−1以上のときは、信号DS,DC
の変化周波数は100Hz以上となり、カットオフ周波
数を10Hzとする3次のデジタル低域通過フィルター
12,13を通過後の信号DS、DCによる変化は、約
1/1000に減衰される。したがって、デジタル低域
通過フィルター通過後の信号SDC,CDCは信号D
S,DCの直流成分、つまりオフセット値とほぼ等しい
ことになる。逆に低い速度で入力軸が回転している時に
は、信号DS,DCの変化周波数がデジタル低域通過フ
ィルター12,13のカットオフ周波数に近いか又はそ
れ以下の周波数で変化するため、信号SDC,CDCに
は信号DS,DCの信号変化があまり減衰されずに出力
されることになる。このような場合、オフセット設定手
段15では記憶器16,17への設定動作を停止させて
いるため、信号DS,DCのオフセット以外の値が記憶
器16,17へ設定されるのを防止している。また、高
い速度で入力軸が回転し信号DS,DCがデジタル低域
通過フィルター12,13のサンプリング周波数の1/
2以上の周波数で変化している場合は、デジタル低域通
過フィルター12,13の出力信号SDC,CDCには
サンプリング定理によりデタラメな値が出力されること
になる。このような場合でもオフセット設定手段15で
は記憶器16,17への設定動作を停止させているた
め、信号DS,DCのオフセット以外の値が記憶器1
6、17へ設定されるのを防止している。また、低域通
過フィルター12,13は、入力軸の比較的大きな加減
速により記憶器18,19と比較器20,21と論理和
回路22とで決定される設定動作を停止する速度条件が
解除された直後も、まだ過去のデタラメな値が信号SD
C,CDCに減衰されずに残っている場合がある。この
ような場合でもオフセット設定手段15ではタイマー2
3の作用により、記憶器16,17への設定動作を一定
時間停止させるため、信号DS,DCのオフセット以外
の値が記憶器16,17へ設定されるのを防止してい
る。なお、位置検出センサー1の入力軸の最高回転数が
十分低い場合や低域通過フィルター12,13がアナロ
グ回路で実現されている場合は、高速回転時の設定動作
停止条件は不要である。また、位置検出センサー1の入
力軸が加減速の緩やかな動作しかしない場合は、タイマ
ー23等による一定の時間オフセット記憶器16,17
への設定動作を停止させる機能も不要である。
By the above operation, when the input shaft of the position detecting sensor 1 is 60 min-1 or more, the signals DS and DC are output.
Is changed to 100 Hz or more, and the change due to the signals DS and DC after passing through the third-order digital low-pass filters 12 and 13 having the cutoff frequency of 10 Hz is attenuated to about 1/1000. Therefore, the signals SDC and CDC after passing through the digital low-pass filter become the signal D
The DC components of S and DC, that is, the offset values are almost equal to each other. Conversely, when the input shaft is rotating at a low speed, the change frequency of the signals DS and DC changes at a frequency close to or lower than the cutoff frequency of the digital low-pass filters 12 and 13, so that the signals SDC and DC The signal change of the signals DS and DC is output to the CDC without being attenuated much. In such a case, since the offset setting means 15 stops the setting operation to the storage units 16 and 17, it is possible to prevent values other than the offset of the signals DS and DC from being set to the storage units 16 and 17. I have. Further, the input shaft rotates at a high speed, and the signals DS and DC become 1/1 of the sampling frequency of the digital low-pass filters 12 and 13.
When the frequency is changed at two or more frequencies, the output signals SDC and CDC of the digital low-pass filters 12 and 13 are output with a determinate value by the sampling theorem. Even in such a case, since the offset setting means 15 stops the setting operation to the storage units 16 and 17, values other than the offset of the signals DS and DC are stored in the storage unit 1.
It is prevented from being set to 6, 17. Further, the low-pass filters 12 and 13 cancel the speed condition for stopping the setting operation determined by the storage units 18 and 19, the comparators 20 and 21 and the OR circuit 22 by the relatively large acceleration / deceleration of the input shaft. Immediately after that, the past rambling value is still the signal SD
C and CDC may remain without being attenuated. Even in such a case, the offset setting means 15 uses the timer 2
By the operation of 3, the setting operation to the storage units 16 and 17 is stopped for a certain period of time, so that values other than the offset of the signals DS and DC are prevented from being set to the storage units 16 and 17. When the maximum rotation speed of the input shaft of the position detection sensor 1 is sufficiently low, or when the low-pass filters 12 and 13 are realized by analog circuits, the setting operation stop condition at the time of high-speed rotation is unnecessary. When the input shaft of the position detection sensor 1 has only a gradual operation of acceleration / deceleration, the offset storages 16 and 17 for a fixed time by the timer 23 and the like.
There is no need for a function to halt the setting operation for.

【0011】図3は、図1の位置検出装置のオフセット
設定手段15の内部構造の他の例を、図2に対応させて
示すブロック図である。同図で図2と同じ機能のものは
同じ符号とし、その説明を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing another example of the internal structure of the offset setting means 15 of the position detecting device of FIG. 1 corresponding to FIG. In the figure, those having the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

【0012】図3では、加速度変換器24は速度変換器
14からの速度信号VELを差分処理し、さらに絶対値
化された加速度信号ACに変換する。加速度信号AC
は、予め記憶器25に設定されている値AHIと比較器
26と論理和回路27により、図2のオフセット設定手
段の速度条件とともに加速度が予め設定した一定値AH
Iを越えた場合も記憶器16,17への設定動作を停止
するようになっている。
In FIG. 3, the acceleration converter 24 performs difference processing on the speed signal VEL from the speed converter 14 and further converts it into an absolute value acceleration signal AC. Acceleration signal AC
A constant AH is set in advance by a value AHI previously set in a storage 25, a comparator 26 and an OR circuit 27, together with the speed condition of the offset setting means in FIG.
The setting operation to the storage units 16 and 17 is also stopped when the value exceeds I.

【0013】低域通過フィルターは入力軸の急激な加減
速の繰り返し時に信号DS,DCのオフセット以外の値
が出力される場合がある。図3のオフセット設定手段で
は、このような場合にも、記憶器16,17への設定動
作を停止させているため、信号DS,DCのオフセット
以外の値が記憶器16,17へ設定されるのを防止して
いる。
The low-pass filter may output a value other than the offset of the signals DS and DC at the time of rapid repetition of acceleration and deceleration of the input shaft. In such a case, the offset setting means of FIG. 3 also stops the setting operation to the storage units 16 and 17, so that values other than the offset of the signals DS and DC are set to the storage units 16 and 17. Is prevented.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の位置検出装
置によれば、従来問題となっていた位置検出センサー出
力信号のオフセット値の経時変化によって生ずる周期性
の位置検出誤差を自動的にかつ確実に低減させることが
できる。特に、機械共振が問題となる一定速度で可動す
る条件では効果的にオフセット値の経時変化分を除去す
ることができるため、工作機械等の可動部の応答性を向
上させることが可能である。
As described above, according to the position detecting device of the present invention, the periodic position detecting error caused by the temporal change of the offset value of the position detecting sensor output signal, which has been a problem in the past, is automatically corrected. And it can reduce reliably. In particular, under the condition of moving at a constant speed at which mechanical resonance becomes a problem, the change with time of the offset value can be effectively removed, so that the responsiveness of a movable portion such as a machine tool can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の位置検出装置の実施形態を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a position detection device according to the present invention.

【図2】図1のオフセット設定手段15の詳細を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing details of an offset setting unit 15 of FIG. 1;

【図3】図1のオフセット設定手段15の別の詳細例を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another detailed example of the offset setting means 15 of FIG.

【図4】従来の検出位置の位置検出装置を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional position detecting device for detecting positions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位置検出センサー 2,3 増幅器 4,5 AD変換器 6,7,16,17,18,19,25 記憶器 8 タイミングコントローラ 9,10 減算器 11 内挿手段 12,13 デジタル低域通過フィルター 14 速度変換器 15 オフセット設定手段 20,21,26 比較器 22,27 論理和回路 23 タイマー 24 加速度変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position detection sensor 2, 3 Amplifier 4, 5 A / D converter 6, 7, 16, 17, 18, 19, 25 Memory 8 Timing controller 9, 10 Subtractor 11 Interpolation means 12, 13, Digital low-pass filter 14 Speed converter 15 offset setting means 20, 21, 26 comparator 22, 27 logical sum circuit 23 timer 24 acceleration converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05D 3/12 306 G05D 3/12 306S ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G05D 3/12 306 G05D 3/12 306S

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定変位に対応して周期的に変化する各
々位相の異なる複数の信号を出力とする位置センサーか
らの信号を位置情報に変換する位置検出装置において、
前記複数の信号のオフセット値を記憶するオフセット記
憶器と、前記位置センサーの出力信号から前記オフセッ
ト記憶器が記憶するオフセット値を除去するオフセット
除去手段と、前記オフセット値除去後の複数のセンサー
出力信号を位置信号に変換する内挿手段と、前記位置信
号を速度信号に変換する速度変換手段と、前記位置セン
サーの出力信号を入力とする低域通過フィルターと、前
記速度信号の値に応じて前記低域通過フィルターの出力
値を前記オフセット記憶器に設定するオフセット設定手
段とを具備したことを特徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device for converting a signal from a position sensor, which outputs a plurality of signals each having a different phase that varies periodically in response to a measured displacement, into position information,
An offset storage device that stores offset values of the plurality of signals; an offset removal unit that removes an offset value stored by the offset storage device from an output signal of the position sensor; and a plurality of sensor output signals after the offset value removal. Interpolation means for converting the position signal into a speed signal, speed conversion means for converting the position signal into a speed signal, a low-pass filter that receives the output signal of the position sensor as an input, and the speed signal according to a value of the speed signal. An offset setting means for setting an output value of a low-pass filter in the offset storage device.
【請求項2】 前記位置センサーの出力信号の周波数が
前記低域通過フィルターのカットオフ周波数よりも高い
周波数となる速度をVLOとすると、前記オフセット設
定手段は、前記速度変換手段からの速度信号の値が前記
VLO以下の場合に前記オフセット記憶器への設定動作
を停止させることを特徴とする請求項1に記載の位置検
出装置。
2. When the speed at which the frequency of the output signal of the position sensor is higher than the cut-off frequency of the low-pass filter is VLO, the offset setting means determines the speed of the speed signal from the speed conversion means. 2. The position detecting device according to claim 1, wherein when the value is equal to or less than the VLO, the setting operation to the offset storage is stopped.
【請求項3】 前記低域通過フィルターが一定のサイク
ルでフィルター処理を行うデジタルフィルターであり、
前記センサー出力信号の周波数が前記サイクルの1/2
よりも低い周波数となる速度をVHIとすると、前記オ
フセット設定手段は、前記速度変換手段からの速度信号
の値が前記VHI以上の場合に前記オフセット記憶器へ
の設定動作を停止させることを特徴とする請求項1に記
載の位置検出装置。
3. The digital filter according to claim 1, wherein the low-pass filter performs a filter process in a fixed cycle.
The frequency of the sensor output signal is の of the cycle
When the speed at which the frequency becomes lower than VHI is VHI, the offset setting means stops the setting operation to the offset storage when the value of the speed signal from the speed conversion means is equal to or higher than the VHI. The position detecting device according to claim 1.
【請求項4】 前記オフセット設定手段は、前記速度変
換手段からの速度信号の値を加速度の絶対値に変換する
加速度変換手段を有し、前記加速度の絶対値が一定の加
速度を越えた場合に前記オフセット記憶器への設定動作
を停止させることを特徴とする請求項1に記載の位置検
出装置。
4. The offset setting means includes acceleration conversion means for converting a value of a speed signal from the speed conversion means into an absolute value of acceleration, and when the absolute value of the acceleration exceeds a certain acceleration. 2. The position detecting device according to claim 1, wherein the setting operation to the offset storage is stopped.
【請求項5】 前記オフセット設定手段は、前記設定動
作を停止させる速度条件が解除された直後の一定の時
間、前記オフセット記憶器への設定動作を停止させるこ
とを特徴とする請求項2、3又は4に記載の位置検出装
置。
5. The offset setting means stops the setting operation to the offset storage for a fixed time immediately after the speed condition for stopping the setting operation is canceled. Or the position detection device according to 4.
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