CN106813688A - 数据检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种即使在采用过采样的情况下也能够提高来自两个检测部的数据的同时性的数据检测装置。本发明的数据检测装置具有:第一检测部;第二检测部;数据获取部,其在按照每一固定时间设定有多个时点的数据检测期间内,在第奇数次与第偶数次中的一方的时点获取来自所述第一检测部的第一数据,并且在第奇数次与第偶数次中的另一方的时点获取来自所述第二检测部的第二数据;以及检测值决定部,其基于所述第一数据决定所述数据检测期间内的第一检测值,基于所述第二数据决定所述数据检测期间内的第二检测值,在所述数据获取部中,将在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和设为三次以上。
Description
本申请是申请人于2014年10月22日提交的、申请号为“201410566904.0”,名称为“检测装置的数据检测方法以及检测装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种旋转编码器等的检测装置的数据检测方法以及检测装置。
背景技术
在检测旋转体相对于固定体的旋转的旋转编码器中,例如设置有磁传感器装置(检测装置),所述磁传感器装置在旋转体侧设置有磁铁,在固定体侧具有磁阻元件或霍尔元件。在这样的磁传感器装置中,例如,在具有磁阻元件的磁传感器装置中,在基板的一面形成有磁阻膜,并基于从由磁阻膜构成的两相(A相和B相)的桥接电路输出的两个输出,检测旋转体的角速度和角度位置等(例如,参考专利文献1)。
即如图7所示,由于A相的输出表示正弦波,B相的输出表示余弦波,因此若以在固定的时点获取的A相数据与B相数据来求反正切,则能够求得磁铁相对于磁传感器装置的角度位置。
专利文献1:日本特开2012-118000号公报
在上述的旋转编码器中,对A相数据和B相数据均要求要有很高的可靠性。因此,如图7示意表示那样,采用在数据检测期间T内按照每一固定时间设定有多个时点,并利用在第奇数次的时点(时间t1、t3、t5)获取的A相数据的算数平均数和在第偶数次的时点(时间t2、t4、t6)获取的B相数据的算数平均数求反正切的过采样。
然而,在图7所示的过采样中,由于A相数据的算数平均数与时间t3的数据对应,而B相数据的算数平均数与时间t4的数据对应,因此在A相数据的算数平均数与B相数据的算数平均数之间存在时间差。因而,存在根据A相数据与B相数据求反正切时,不能够高精度地求得磁铁相对于磁传感器装置的角度位置的问题。
发明内容
鉴于以上问题,本发明的课题在于提供一种即使在采用过采样的情况下,也能够提高来自两个检测部的数据的同时性的检测装置的检测方法以及检测装置。
为了解决上述课题,本发明所涉及的检测装置的数据检测方法的特征在于,具有数据获取工序以及检测值决定工序,所述数据获取工序在按照每一固定时间设定有多个时点的数据检测期间内,在第奇数次与第偶数次中的一方的时点获取来自第一检测部的第一数据,并且在第奇数次与第偶数次中的另一方的时点获取来自第二检测部的第二数据;所述检测值决定工序基于所述第一数据决定所述数据检测期间内的第一检测值,并且基于所述第二数据决定所述数据检测期间内的第二检测值,在所述数据获取工序中,将在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和设为三次以上的奇数次。
并且,本发明所涉及的检测装置的特征在于,具有:第一检测部;第二检测部;数据获取部,其在按照每一固定时间设定有多个时点的数据检测期间内,在第奇数次与第偶数次中的一方的时点获取来自所述第一检测部的第一数据,并且在第奇数次与第偶数次中的另一方的时点获取来自所述第二检测部的第二数据;以及检测值决定部,其基于所述第一数据决定所述数据检测期间内的第一检测值,基于所述第二数据决定所述数据检测期间内的第二检测值。
在本发明中,由于在数据检测期间内获取第一数据的次数与获取第二数据的次数之和为三次以上,因此对第一数据与第二数据的至少一方进行获取多次数据的过采样。因此,能够提高数据的可靠性。并且,由于在数据检测期间内获取第一数据的次数与获取第二数据的次数之和为三次以上的奇数,因此在利用在第奇数次的时点获取的数据的平均值或中数决定检测值,利用在第偶数次的时点获取的数据的平均值或中数决定检测值的情况下,检测值均与数据检测期间的中间的时间对应。因此,即使在采用过采样的情况下,也能够提高来自两个检测部的数据的同时性。
在本发明中优选在所述数据获取工序中,将在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和设为五次以上。通过这样的结构,由于对第一数据与第二数据双方进行过采样,因而能够提高数据的可靠性。
在本发明中能够采用以下结构:所述第一检测部连续输出第一模拟数据,并且所述第二检测部连续输出第二模拟数据,设有将所述第一模拟数据与所述第二模拟数据交替地转换为数字数据的A/D转换器,在所述数据获取工序中,通过所述A/D转换器把在所述一方的时点将所述第一模拟数据转换为数字数据的结果作为所述第一数据,把在所述另一方的时点将所述第二模拟数据转换为数字数据的结果作为所述第二数据。通过这样的结构,能够通过一个A/D转换器实现过采样,并且提高了来自两个检测部的数据的同时性。
在本发明中,在所述检测值决定工序中,例如根据所述第一数据的算数平均数决定所述第一检测值,根据所述第二数据的算数平均数决定所述第二检测值。
在本发明中,优选在所述检测值决定工序中,通过将所述第一数据相加从而算出所述第一检测值,将所述第二数据相加从而算出所述第二检测值,并且在算出所述第一检测值与算出所述第二检测值的至少一方中,通过乘以相对于所述数据检测期间的中间在前侧与后侧对称的系数的加权和计算,使所述第一检测值的位长与所述第二检测值的位长一致。这种情况下,优选将在靠近所述数据检测期间的中间的时间获取的数据乘以比在离数据检测期间的中间较远的时间获取的数据大的系数进行加权和计算。通过这样的结构,即使不用除法,也能够决定第一检测值和第二检测值。因此,由于能够减轻数据处理的负荷,所以能够实现处理的高速化。并且,由于通过进行加权和计算使第一检测值的位长与第二检测值的位长一致,所以能够容易地进行利用了第一检测值和第二检测值的运算等。
在这种情况下,优选所述系数为2的幂。通过这样的结构,由于进行移位即可,所以不需进行乘法运算。因此,由于能够减轻数据处理的负荷,从而能够实现处理的高速化。
在本发明中例如能够采用如下结构:所述第一检测部为磁阻元件的第一磁阻膜,所述第二检测部为所述磁阻元件的第二磁阻膜,所述第一磁阻膜基于来自与所述磁阻元件相对旋转的磁铁的磁场变化,输出由正弦波构成的所述第一模拟数据,所述第二磁阻膜基于来自所述磁铁的磁场变化,输出由余弦波构成的所述第二模拟数据,在所述检测值决定工序之后,基于与所述第一检测值和所述第二检测值对应的反正切算出所述磁铁相对于所述磁阻元件的角度位置。
在本发明中,优选连续地设定所述数据检测期间,在当前次所述数据检测期间内,在所述多个时点中的第奇数次的时点获取所述第一数据,在第偶数次获取所述第二数据,在下一次所述数据检测期间内,在所述多个时点中的第偶数次获取所述第一数据,在第奇数次获取所述第二数据。虽然在第奇数次进行的数据获取与在第偶数次进行的数据获取相比多了一次,但通过这样的结构,由于在第奇数次的数据获取与在第偶数次的数据获取交替进行,因此能够使获取第一数据的次数与获取第二数据的次数相等。
在本发明中,优选按照所述数据检测期间除以在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和所得的时间设定所述多个时点。通过这样的结构,能够使在数据检测期间内获取数据的次数最大。
在本发明中,由于在数据检测期间内获取第一数据的次数与获取第二数据的次数之和为三次以上,所以对第一数据和第二数据中的至少一方进行获取多次数据的过采样。因此,能够提高数据的可靠性。并且,由于在数据检测期间内获取第一数据的次数与获取第二数据的次数之和为三次以上的奇数,因此在利用在第奇数次的时点获取的数据的平均值或中数决定检测值,利用在第偶数次的时点获取的数据的平均值或中数决定检测值的情况下,检测值均与数据检测期间的中间的时间对应。因此,即使在采用过采样的情况下,也能够提高来自两个检测部的数据的同时性。
附图说明
图1是应用本发明的旋转编码器的说明图。
图2是用于应用本发明的旋转编码器的磁阻元件的磁阻膜的电连接结构的说明图。
图3是表示应用本发明的旋转编码器的原理的说明图。
图4是表示利用应用本发明的旋转编码器实施的数据检测方法的流程图。
图5是示意地表示利用应用本发明的旋转编码器实施的过采样的内容的说明图。
图6是表示在应用本发明的旋转编码器中实施过采样的效果的说明图。
图7是示意地表示参考例所涉及的过采样的内容的说明图。
(符号说明)
1……旋转编码器
2……旋转体
4……磁阻元件
4a……第一检测部
4b……第二检测部
41、43……磁阻膜(第一磁阻膜)
42、44……磁阻膜(第二磁阻膜)
90……控制部
93……A/D转换器
95……时点控制部
96……位置决定部
98……运算部
SIN……第一模拟数据
COS……第二模拟数据
Dsin……第一数据
Dcos……第二数据
Esin……第一检测值
Ecos……第二检测值
具体实施方式
以下,参照附图,以旋转编码器为中心,对应用本发明的检测装置进行说明。另外,在旋转编码器中,在检测旋转体相对于固定体的旋转时,既可以采用在固定体侧设置磁铁而在旋转体侧设置磁阻元件的结构,也可以采用在固定体侧设置磁阻元件而在旋转体侧设置磁铁的结构,但在以下的说明中以在固定体侧设置磁传感器而在旋转体侧设置磁铁的结构为中心进行说明。
[旋转编码器的概略结构]
图1是应用本发明的旋转编码器1的说明图。图2是用于应用本发明的旋转编码器1的磁阻元件4的磁阻膜41~44的电连接结构的说明图。图3是表示应用本发明的旋转编码器1的原理的说明图,图3(a)是从磁阻元件4输出的信号等的说明图,图3(b)是表示该信号与旋转体2的角度位置(电角)的关系的说明图。
图1所示的旋转编码器1是利用磁传感器装置10磁检测旋转体2相对于固定体(未图示)绕轴线(绕旋转轴线)的旋转的装置,固定体固定于马达装置的框架等,旋转体2在与马达装置的旋转输出轴等连接的状态下使用。在旋转体2侧保持有磁铁20,该磁铁20使在周向上磁化有一个N极和一个S极的磁化面21朝向旋转轴线方向L的一侧,磁铁20绕旋转轴线与旋转体2一体旋转。
在固定体侧设置有磁传感器装置10,该磁传感器装置10具有在旋转轴线方向L的一侧与磁铁20的磁化面21对置的磁阻元件4以及进行后述处理的控制部90等。并且,磁传感器装置10在与磁铁20对置的位置具有第一霍尔元件61和位于在周向上相对于第一霍尔元件61偏离90°机械角的位置的第二霍尔元件62。
磁阻元件4是具有基板40以及相对于磁铁20的相位相互具有90°相位差的两相磁阻膜(A相(SIN)的磁阻膜(第一检测部4a)与B相(COS)的磁阻膜(第二检测部4b))的磁阻元件。在这样的磁阻元件4中,第一检测部4a(A相的磁阻膜)具有以180°的相位差检测旋转体2的移动的+A相(SIN+)的磁阻膜43(第一磁阻膜)和-A相(SIN-)的磁阻膜41(第一磁阻膜),第二检测部4b(B相的磁阻膜)具有以180°的相位差检测旋转体2的移动的+B相(COS+)的磁阻膜44(第二磁阻膜)以及-B相(COS-)的磁阻膜42(第二磁阻膜)。这种结构的磁阻元件4的磁阻膜41~44以各磁阻膜41~44的电阻值的饱和灵敏度区域以上的磁场强度检测方向在磁化面21的面内方向变化的旋转磁场。
在第一检测部4a中,+A相的磁阻膜43和-A相的磁阻膜41构成图2(a)所示的桥接电路,一端与A相用的电源端子VccA连接,另一端与A相用的接地端子GNDA连接。在+A相的磁阻膜43的中点位置设置有输出+A相的输出端子+A,在-A相的磁阻膜41的中点位置设置有输出-A相的输出端子-A。并且,在第二检测部4b中,+B相的磁阻膜44和-B相的磁阻膜42也与+A相的磁阻膜44和-A相的磁阻膜41相同,构成图2(b)所示的桥接电路,一端与B相用的电源端子VccB连接,另一端与B相用的接地端子GNDB连接。在+B相的磁阻膜44的中点位置设置有输出+B相的输出端子+B,在-B相的磁阻膜42的中点位置设置有输出-B相的输出端子-B。另外,在图2中为了方便起见,分别记载了A相用的电源端子VccA和B相用的电源端子VccB,但A相用的电源端子VccA与B相用的电源端子VccB也可以通用。并且,在图2中为了方便起见,分别记载了A相用的接地端子GNDA和B相用的接地端子GNDB,但A相用的接地端子GNDA与B相用的接地端子GNDB也可以通用。
在本方式的磁传感器装置10和旋转编码器1中,在磁阻元件4的第一检测部4a和第二检测部4b构成增幅电路91a、增幅电路91b、将从该增幅电路91a和增幅电路91b输出的第一模拟数据SIN和第二模拟数据COS变换成进行了数字转换的第一数据Dsin和第二数据Dcos的A/D转换器93以及具有对第一数据Dsin和第二数据Dcos进行各种运算处理的CPU(运算电路)等的控制部90。并且,在第一霍尔元件61和第二霍尔元件62设置有增幅电路92a、增幅电路92b以及A/D转换器94。
在这种结构的旋转编码器1中,如图3(a)所示,由于若旋转体2旋转一圈,则磁铁20也随着旋转一圈,因此从磁阻元件4输出两个周期量的第一模拟数据SIN和第二模拟数据COS。因此,若通过增幅电路91a和91b增幅第一模拟数据SIN和第二模拟数据COS后,利用A/D转换器93将第一数据Dsin和第二数据Dcos转换成数字数据并输出至控制部90,则能够求得图3(b)所示的利萨如图。并且,若基于第一数据Dsin和第二数据Dcos求得反正切(θ=TAN-1(SIN/COS)),则能够知道旋转输出轴的角度位置θ。并且,在本方式中,从磁铁20的中心观察在错开90°的位置配置有第一霍尔元件61和第二霍尔元件62。因此,通过第一霍尔元件61与第二霍尔元件62的输出的组合,能够知道在输出了两个周期量的第一模拟数据SIN和第二模拟数据COS中,当前位置位于哪个周期的区间。因此,旋转编码器1基于磁阻元件4的检测结果、第一霍尔元件61的检测结果以及第二霍尔元件62的检测结果能够生成旋转体2的绝对角度位置信息,从而能够进行绝对动作。
(数据检测)
图4是表示用应用本发明的旋转编码器1实施的数据检测方法的流程图。图5是示意地表示用应用本发明的旋转编码器1实施的过采样的内容的说明图。
在本方式的旋转编码器1中,在获取第一数据Dsin和第二数据Dcos时,为了提高数据的可靠性,实施以下说明的过采样。并且,为了提高第一数据Dsin与第二数据Dcos的同时性,如下设定了获取第一数据Dsin与第二数据Dcos的时点。
为了实现这样的方法,在本方式的旋转编码器1中,如图1所示,设置有时点控制部95,该时点控制部95对在A/D转换器93中从第一模拟数据SIN获取第一数据Dsin并且从第二模拟数据COS获取第二数据Dcos的时点进行控制。并且,在控制部90构成了第一检测值决定部97a(检测值决定部)和第二检测值决定部97b(检测值决定部),该第一检测值决定部97a基于通过过采样获取的多个第一数据Dsin决定当前次数据检测期间的第一检测值Esin,该第二检测值决定部97b基于第二数据Dcos决定当前次数据检测期间内的第二检测值Ecos。并且,在控制部90构成了运算部98和位置决定部96,该运算部98用第一检测值Esin和第二检测值Ecos求得当前次数据检测期间的反正切(θ=TAN-1(Esin/Ecos)),该位置决定部96基于反正切(θ=TAN-1(Esin/Ecos))的运算结果、第一霍尔元件61的检测结果以及第二霍尔元件62的检测结果决定旋转体2在当前次数据检测期间的绝对角度位置。在此,时点控制部95既可以采用设置在控制部90的内部的结构,也可以采用设置在控制部90的外部的结构,但是在本方式中,时点控制部95设置在控制部90的内部。并且,时点控制部95基于来自外部指令部99的指令设定条件。控制部90由微型计算机构成,依据预先储存在存储器(未图示)的程序进行参照图4和图5说明的处理。
(数据获取工序S10)
在本方式中,如图4所示,若旋转编码器1根据第一控制脉冲P1(参照图5)进入数据检测期间T,则开始以下数据获取工序S10。首先,在步骤S1中,基于外部指令部99预先指示的内容,设定获取数据总次数N,在步骤S2中,将变量n设为1。获取数据总次数N设定为三次以上的奇数次,优选设定为五次以上的奇数次。在本方式中,为了说明的简化,以将获取数据总次数N设定为五次为例进行说明。因此,在本方式中,在一次的数据检测期间T内,根据控制脉冲P2(参照图5),在每一固定时间内合计有五次的时点,获取来自第一检测部4a的第一数据Dsin和来自第二检测部4b的第二数据Dcos。
接下来,在步骤S3中,判断变量n是否为奇数。在该判断中,判断出变量n为奇数时(图5的时间t1),在步骤S4中,A/D转换器93基于从第一检测部4a输出的第一模拟数据SIN获取第一数据Dsin(第一个第一数据Dsin1)。然后,在步骤S5中对变量n加1后(n=2),在步骤S7中,判断变量n是否为N。在步骤S7的判断中,判断出变量n不为N时返回步骤S3。
接下来,在步骤S3中,判断变量n是否为奇数。在该判断中,判断出变量n不为奇数时(图5的时间t2),在步骤S6中,A/D转换器93基于从第二检测部4b输出的第二模拟数据COS获取第二数据Dcos(第一个第二数据Dcos1)。然后,在步骤S5中对变量n加1后,在步骤S7中,判断变量n是否为N。在步骤S7的判断中,判断出变量n不为N时,返回步骤S3。
接下来,在步骤S3的判断中,判断出变量n为奇数时(图5的时间t3),在步骤S4中,A/D转换器93基于从第一检测部4a输出的第一模拟数据SIN获取第一数据Dsin(第二个第一数据Dsin2)。然后,在步骤S5中,对变量n加1后(n=3),在步骤S7中,判断变量n是否为N。在步骤S7的判断中,判断出变量n不为N时返回步骤S3。
接下来,在步骤S3的判断中,判断出变量n不为奇数时(图5的时间t4),在步骤S6中,A/D转换器93基于从第二检测部4b输出的第二模拟数据COS获取第二数据Dcos(第二个第二数据Dcos2)。然后,在步骤S5中,对变量n加1后(n=4),在步骤S7中,判断变量n是否为N。在步骤S7的判断中,判断出变量n不为N时返回步骤S3。
接下来,在步骤S3的判断中,判断出变量n为奇数时(图5的时间t5),在步骤S4中,A/D转换器93基于从第一检测部4a输出的第一模拟数据SIN获取第一数据Dsin(第三个第一数据Dsin3)。然后,在步骤S5中,对变量n加1后(n=5),在步骤S7中,判断变量n是否为N。
(检测值决定工序)
在步骤S7的判断中,判断出变量n为N时,在步骤S8中实施检测值决定工序。在该检测值决定工序中,图1所示的第一检测值决定部97a基于第一数据Dsin(第一数据Dsin1、第一数据Dsin2、第一数据Dsin3)决定当前次数据检测期间T的第一检测值Esin,图1所示的第二检测值决定部97b基于第二数据Dcos(第二数据Dcos1、第二数据Dcos2)决定第二检测值Ecos。例如,第一检测值决定部97a将第一数据Dsin1、第一数据Dsin2以及第一数据Dsin3的算数平均数定为当前次数据检测期间T的第一检测值Esin,第二检测值决定部97b将第二数据Dcos1以及第二数据Dcos2的算数平均数定为当前次数据检测期间T的第二检测值Ecos。
(运算工序)
接下来,在步骤S9中,利用第一检测值Esin和第二检测值Ecos来求得当前次数据检测期间的反正切(θ=TAN-1(Esin/Ecos))。其结果是,图1所示的位置决定部96基于反正切(θ=TAN-1(Esin/Ecos))的运算结果、第一霍尔元件61的检测结果以及第二霍尔元件62的检测结果决定旋转体2在当前次数据检测期间T的绝对角度位置。然后,将变量n设为0,将获取数据的总次数N初始化为0,当前次数据检测期间T结束。
之后,根据第一控制脉冲P1(参照图5)进入下一个数据检测期间T,则反复进行同样的动作。
(本方式的主要效果)
图6是表示在应用本发明的旋转编码器1中实施过采样的效果的说明图。
如以上说明,在本方式的旋转编码器1中,由于在数据检测期间T内获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数之和为三次以上,因而对第一数据Dsin与第二数据Dcos的至少一个进行获取多次数据的过采样。因此,能够提高数据的可靠性。特别是在本方式中,由于在数据检测期间T内获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数之和为五次以上,因而对第一数据Dsin和第二数据Dcos双方进行获取多次数据的过采样。因此,能够提高数据的可靠性。例如,在磁铁20停止的状态下获取第一数据Dsin和第二数据Dcos时,在不实施过采样时,如图6(a)所示数据的偏差大,但在获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数之和为五次以上时,数据的偏差小。
并且,在本方式中,由于获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数之和为三次以上的奇数,因此在利用在第奇数次的时点获取的第一数据Dsin的算数平均数决定第一检测值Esin,利用在第偶数次的时点获取的第二数据的算数平均数决定第二检测值Ecos时,第一检测值Esin与第二检测值Ecos均与数据检测期间T的中间的时间t3对应。因此,即使在采用过采样的情况下,也能够提高第一检测值Esin与第二检测值Ecos的同时性。
并且,在本方式中,按照数据检测期间除以在检测期间T内获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数之和所得的时间设定多次时点。因此,能够使数据检测期间T内的获取数据次数变为最大。
(检测值的决定方法的改良例)
在上述实施方式中,虽然在检测值决定工序中使用算数平均数决定第一检测值Esin和第二检测值Ecos,但也可以将第一数据Dsin相加从而算出第一检测值Esin,将第二数据Dcos相加从而算出第二检测值Ecos。这种情况下,在算出第一检测值Esin与算出第二检测值Ecos的至少一方中,通过乘以相对于数据检测期间T的中间在前侧和后侧对称的系数的加权和计算,使第一检测值Esin的位长与第二检测值Ecos的位长一致。并且,通过将在靠近数据检测期间的中间的时间获取的数据乘以比在离数据检测期间的中间较远的时间获取的数据大的系数的加权和计算,使第一检测值的位长与第二检测值的位长一致。
通过这样的结构,即使不用除法,也能够决定第一检测值Esin和第二检测值Ecos。因此,由于能够减轻数据处理的负荷,从而能够实现处理的高速化。并且,由于通过进行加权和计算,使第一检测值Esin的位长与第二检测值Ecos的位长一致,因此能够容易地进行利用第一检测值Esin和第二检测值Ecos的运算等。
那时,系数使用2的幂。通过这样的结构,由于进行移位即可,因此不必进行乘法运算。因此,由于能够减轻数据处理的负荷,所以能够实现处理的高速化。
例如,在将第一数据Dsin相加从而算出第一检测值Esin时,将乘以以下系数所得的值相加,并将该相加得出的值作为第一检测值Esin。
系数(2°)×第一数据Dsin1
系数(21)×第一数据Dsin2
系数(2°)×第一数据Dsin3
与此相对,在将第二数据Dcos相加从而算出第二检测值Ecos时,将乘以以下系数所得的值相加,并将该相加得出的值作为第二检测值Ecos。
系数(21)×第二数据Dcos1
系数(21)×第二数据Dcos2
另外,在将第一数据Dsin的获取次数与第二数据Dcos的获取次数之和设为九次并获取了合计五个第一数据Dsin1~Dsin5和合计四个第二数据Dcos1~Dcos4的情况下,也可以将系数按以下条件1、2、3进行设定,从而决定第一检测值Esin和第二检测值Ecos。
条件1
第一检测值Esin
系数(2°)×第一数据Dsin1
系数(21)×第一数据Dsin2
系数(21)×第一数据Dsin3
系数(21)×第一数据Dsin4
系数(2°)×第一数据Dsin5
第二检测值Ecos
系数(21)×第二数据Dcos1
系数(21)×第二数据Dcos2
系数(21)×第二数据Dcos3
系数(21)×第二数据Dcos4
条件2
第一检测值Esin
系数(2°)×第一数据Dsin1
系数(2°)×第一数据Dsin2
系数(21)×第一数据Dsin3
系数(2°)×第一数据Dsin4
系数(2°)×第一数据Dsin5
第二检测值Ecos
系数(2°)×第二数据Dcos1
系数(21)×第二数据Dcos2
系数(21)×第二数据Dcos3
系数(2°)×第二数据Dcos4
条件3
第一检测值Esin
系数(2°)×第一数据Dsin1
系数(2°)×第一数据Dsin2
系数(21)×第一数据Dsin3
系数(2°)×第一数据Dsin4
系数(2°)×第一数据Dsin5
第二检测值Ecos
系数(21)×第二数据Dcos1
系数(2°)×第二数据Dcos2
系数(2°)×第二数据Dcos3
系数(21)×第二数据Dcos4
(其他实施方式)
也可从图1所示的外部指令部99等切换时点控制部95的条件,在当前次数据检测期间T内,在多次时点中的第奇数次时点获取第一数据Dsin,在第偶数次获取第二数据Dcos,在下一次数据检测期间T内,在多次时点中的第奇数次时点获取第二数据Dcos,在第偶数次获取第一数据Dsin。虽然在第奇数次获取数据的次数与在第偶数次获取数据的次数相比多了一次,但通过这样的结构,由于在第奇数次获取数据与在第偶数次获取数据交替进行,从而能够使获取第一数据Dsin的次数与获取第二数据Dcos的次数相等。
(检测装置的其他例子)
在上述实施方式中,虽然例示了旋转编码器1,但在具有两个检测部的检测装置中,若为交替地获取数据的装置,则也可以将本发明应用在其他传感器装置等。
Claims (14)
1.一种数据检测装置,其特征在于,具有:
第一检测部;
第二检测部;
数据获取部,其在按照每一固定时间设定有多个时点的数据检测期间内,在第奇数次与第偶数次中的一方的时点获取来自所述第一检测部的第一数据,并且在第奇数次与第偶数次中的另一方的时点获取来自所述第二检测部的第二数据;以及
检测值决定部,其基于所述第一数据决定所述数据检测期间内的第一检测值,基于所述第二数据决定所述数据检测期间内的第二检测值,
在所述数据获取部中,将在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和设为三次以上。
2.根据权利要求1所述的数据检测装置,其特征在于,
在所述数据获取部中,将在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和设为五次以上。
3.根据权利要求2所述的数据检测装置,其特征在于,
所述第一检测部连续输出第一模拟数据,并且所述第二检测部连续输出第二模拟数据,
设置将所述第一模拟数据与所述第二模拟数据交替地转换为数字数据的A/D转换器,
在所述数据获取部中,通过所述A/D转换器,以在所述一方的时点将所述第一模拟数据转换为数字数据的结果作为所述第一数据,以在所述另一方的时点将所述第二模拟数据转换为数字数据的结果作为所述第二数据。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的数据检测装置,其特征在于,
在所述检测值决定部中,根据所述第一数据的算术平均数决定所述第一检测值,根据所述第二数据的算数平均数决定所述第二检测值。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的数据检测装置,其特征在于,
在所述检测值决定部中,将所述第一数据相加从而算出所述第一检测值,将所述第二数据相加从而算出所述第二检测值,
在算出所述第一检测值与算出所述第二检测值的至少一方中,通过乘以相对于所述数据检测期间的中间在前侧与后侧对称的系数的加权和计算,使所述第一检测值的位长与所述第二检测值的位长一致。
6.根据权利要求5所述的数据检测装置,其特征在于,
将在靠近所述数据检测期间的中间的时间获取的数据乘以比在离所述数据检测期间的中间较远的时间获取的数据大的系数进行加权和计算。
7.根据权利要求6所述的数据检测装置,其特征在于,
所述系数为2的幂。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的数据检测装置,其特征在于,
所述第一检测部为磁阻元件的第一磁阻膜,
所述第二检测部为所述磁阻元件的第二磁阻膜,
所述第一磁阻膜基于来自与所述磁阻元件相对旋转的磁铁的磁场变化,输出由正弦波构成的第一模拟数据,
所述第二磁阻膜基于来自所述磁铁的磁场变化,输出由余弦波构成的第二模拟数据,
基于与所述检测值决定部决定的所述第一检测值和所述第二检测值对应的反正切算出所述磁铁相对于所述磁阻元件的角度位置。
9.根据权利要求8所述的数据检测装置,其特征在于,
在所述检测值决定部中,根据所述第一数据的算术平均数决定所述第一检测值,根据所述第二数据的算数平均数决定所述第二检测值。
10.根据权利要求9所述的数据检测装置,其特征在于,
设置有时点控制部,该时点控制部对在所述A/D转换器中从所述第一模拟数据获取所述第一数据并从所述第二模拟数据获取所述第二数据的时点进行控制,
连续设定所述数据检测期间,
在所述时点控制部中,对条件进行切换,以使所述多个时点中的第奇数次的数据获取和偶数次的数据获取交替,藉此,
若在所述数据检测期间内,在第奇数次的时点获取所述第一数据且在第偶数次获取所述第二数据,
则在下一次所述数据检测期间内,在第偶数次获取所述第一数据且在第奇数次获取所述第二数据。
11.根据权利要求10所述的数据检测装置,其特征在于,
按照所述数据检测期间除以在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和所得的时间设定所述多个时点。
12.根据权利要求8所述的数据检测装置,其特征在于,
在所述检测值决定部中,将所述第一数据相加从而算出所述第一检测值,将所述第二数据相加从而算出所述第二检测值,
在算出所述第一检测值与算出所述第二检测值的至少一方中,通过乘以相对于所述数据检测期间的中间在前侧与后侧对称的系数的加权和计算,使所述第一检测值的位长与所述第二检测值的位长一致。
13.根据权利要求12所述的数据检测装置,其特征在于,
设置有时点控制部,该时点控制部对在所述A/D转换器中从所述第一模拟数据获取所述第一数据并从所述第二模拟数据获取所述第二数据的时点进行控制,
连续设定所述数据检测期间,
在所述时点控制部中,对条件进行切换,以使所述多个时点中的第奇数次的数据获取和偶数次的数据获取交替,藉此,
若在所述数据检测期间内,在第奇数次的时点获取所述第一数据且在第偶数次获取所述第二数据,
则在下一次所述数据检测期间内,在第偶数次获取所述第一数据且在第奇数次获取所述第二数据。
14.根据权利要求13所述的数据检测装置,其特征在于,
按照所述数据检测期间除以在所述数据检测期间内获取所述第一数据的次数与获取所述第二数据的次数之和所得的时间设定所述多个时点。
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