CN107504986B - 位置探测器 - Google Patents
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Abstract
在用于将彼此在相位上移动90度的两个信号转换成位置信息的位置探测器中,用于计算相位校正值的相位校正值计算器,计算代表在相位校正值中的改变的相位改变,以基于相位改变值和当前相位校正值获得下一相位校正值,其中相位校正值用于校正两个信号之间的相位差。虚拟改变值计算器基于通过半径值的傅里叶分析获得的二阶分量来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅改变值,所述虚拟相位改变值代表在忽略偏移和振幅比中的改变时获得的相位校正值中的另一个改变,虚拟振幅改变值代表在忽略相位差中的改变时获得的振幅比校正值中的改变率。相位校正值计算器基于偏移改变值、半径值、虚拟相位改变值和虚拟振幅改变值计算相位改变值。
Description
相关申请的交叉引用
于2016年6月14日申请的日本专利申请第2016-118031的全部公开——包括了说明书、权利要求书、附图和摘要,全部以引用的方式结合至本文中。
技术领域
本说明书公开了一种用于将来自位置传感器的输出信号转换成位置信息的位置探测器,所述位置传感器用于分别输出呈正弦形状的、相对于测得的位移在波长λ的间距处的改变的信号,这些正弦波的相位彼此移动90度。
背景技术
下面将参照图5简要地描述在JP2008-232649A中所描述的传统技术。由位置传感器24探测到的余弦波信号SC在放大器3中被放大并且作为数值AC输出。此外,由位置传感器25探测到的正弦波信号SS在放大器4中被放大并且作为数值AS输出。放大的数值AC和AS在AD转换器6和7中在由时间信号TIM指示的采样间距下数字化并且分别以数值DC和DS输出,时间信号TIM从时间控制器5输出。在理想的状态中,数值DC和DS能通过下面的等式1和2进行表达:
DC=G×COS(36θ).....等式1
DS=G×SIN(36θ).....等式2
然而,事实上,两个数字化的数值DC和DS包括偏移值COF和SOF、在两个信号之间的相位差P、以及由位置传感器的安装误差造成的两个信号的振幅比B、放大器3和4的特征上的变化以及其他因素。为此,下面的等式3和4能分别用于精确地表达数值DC和DS。
DC=G×COS(36θ)+COF.....等式3
DS=B×G×SIN(36θ)+P·G·COS(36θ)+SOF.....等式4
此处,偏移值COF和SOF、指示相位差的值P、以及指示振幅比的值B基于测量位置而稍有改变。带着这个想法,在JP2008-232649A中持续计算用于消除偏移值COF、SOF、相位误差、以及振幅比误差的校正值,以基于计算的校正值来校正数值DC和DS。
具体地,存储器30存储余弦偏移校正值CO,余弦偏移校正值CO是用于消除包含在数值DC中的偏差分量(COF)的数值。减法器8从数字化的数值DC中减去存储在存储器30中的余弦偏移校正值CO,以获得数值DCA并输出获得的值DCA。
此外,存储器31存储正弦偏移校正值SO,正弦偏移校正值SO是用于消除包含在数值DS中的偏差分量(SOF)的数值。减法器9从数字化的数值DS中减去存储在存储器31中的正弦偏移校正值SO,以获得数值DSA并输出获得的值DSA。
存储器32存储相位校正值PJ,相位校正值PJ是用于计算包含在数值DSA中的相位差(P)的数值。乘法器15将数值DCA乘以相位校正值PJ,以及减法器14从数值DSA减去来自乘法器15的相乘所得的值输出,以获得数值DSB。
存储器33存储振幅比校正值BJ,振幅比校正值BJ是用于校正包含在数值DSB中的振幅比(B)的数值。乘法器16将数值DSB乘以振幅比校正值BJ以计算数值DSC。
上述操作产生数值DCA和DSC,在数值DCA和DSC中校正了偏移、相位差、以及振幅比。数值DCA和DSC输入至半径计算器18和插值计算器17。半径计算器18输出通过根据等式5使用数值DCA和DSC的计算所获得的半径值RD。
插值计算器17执行使用数值DCA和DSC的反正切计算以计算插值位置IP(即,位置信息)。此处,由计数处理基于在信号SC和信号SS中的改变所获得的计数器值、插值位置IP、以及其他值可以用于计算由比波长λ的间距小的间距分离的位置,这超越了本发明解释的目的,因此不进行进一步的描述。
在快速傅里叶计算器19中,通过傅里叶分析来分析相对于插值位置IP的半径值RD中的改变。更具体地,快速傅里叶计算器19执行平均和插值处理以获得对应于用于插值位置IP的每个位置改变λ/2N的半径值RD的值,并且通过傅里叶分析计算在半径值RD中改变量的一阶至三阶分量。此外,快速傅里叶计算器19计算来自2N半径值RD的平均半径值RDA。
此处,波长λ的通过傅里叶计算获得的一阶分量的余弦分量和正弦分量定义为数值C1和S1;二阶分量的波长λ/2的余弦分量和正弦分量定义为数值C2和S2;以及三阶分量的波长λ/3的余弦分量和正弦分量定义为数值C3和S3。
计算器36将在快速傅里叶计算器19中计算得的为一阶分量的波长λ的余弦分量C1增加至存储在存储器30中的当前的余弦偏移校正值CO,并且从相加的结果中减去为三阶分量的波长λ/3的余弦分量C3以计算数值COA。计算得的数值COA作为接下来的余弦偏移校正值CO存储在存储器30中。
计算器37将在快速傅里叶计算器19中计算的为一阶分量的波长λ的正弦分量S1和在快速傅里叶计算器19中计算的为三阶分量的波长λ/3的正弦分量S3增加至存储在存储器31中的当前的正弦偏移校正值SO中以计算数值SOA。计算得的数值SOA作为接下来的正弦偏移校正值SO存储在存储器31中。
计算器35使用为在快速傅里叶计算器19中计算的波长λ/2的正弦分量的数值S2和平均半径的数值RDA用于下述等式6的计算,以获得并输出数值DP。
DP=2×S2/RDA.....等式6
减法器38从存储在存储器32中的当前的相位校正值PJ减去在计算器35中计算的数值DP,以计算数值PJA,数值PJA作为接下来的相位校正值PJ存储在存储器32中。
计算器34使用为在快速傅里叶计算器19中计算的波长λ/2的余弦分量的数值C2和平均半径的数值RDA用于下述等式7的计算,以获得并输出数值DB。
DB=(RDA+C2)/(RDA-C2).....等式7
乘法器39将存储在存储器33中的当前的振幅比校正值BJ乘以在计算器34中计算的数值DB,以计算数值BJA,数值BJA作为接下来的振幅比校正值BJ存储在存储器33中。
在传统的技术中,偏移、相位差、以及振幅比根据位置稍微改变,并且这样的稍微的改变通过上述计算来确定,以通过确定的改变来改善在插值中的精确度。
同时,在JP2008-232649A中,基于在间隔周期(即,半径值RD)中通过将傅里叶分析应用于具有波长λ的两个信号(DCA和DSC)的平方的总和的平方根而获得的数值计算取决于位置的振幅比、相位差和偏移,以使用计算得的结果实现在插值中的高精确度。然而,在JP2008-232649A的位置探测器中,当在当前的偏移校正值和接下来的偏移校正值之间的插值或者在当前的振幅比校正值和接下来的振幅比校正值由于在偏移中或在振幅比中的更大的改变而变得明显,误差将被引入至相位校正值中。此外,当在当前的相位校正值和接下来的相位校正值之间的插值由于在相位差中的更大的改变而变得明显时,误差将被引入至待被更新的振幅比校正值中。
换句话说,在传统的技术中,当位置误差在偏移、相位差和振幅比中显示出大范围的变化,待被更新的校正值的响应能力恶化。恶化的响应能力助长了阻碍实现在超值精确度上的改善。
发明内容
本说明书公开了一种用于将从位置传感器输出的两个信号转换成位置信息的位置探测器,两个信号相对于测得的位移在波长λ的间距处正弦地改变并且具有彼此移动90度的相位。在本说明书中公开的位置探测器包括存储器、偏移消除器、相位误差消除器、振幅比误差消除器、插值计算器、半径计算器、傅里叶计算器、偏移校正值计算器、相位校正值计算器、振幅比校正值计算器、以及虚拟改变值计算器,其中,该存储器用于存储分别用于校正包含在两个信号中的偏移量的偏移校正值、用于校正在两个信号之间的相位差的相位校正值、以及用于校正在两个信号之间的振幅比的振幅比校正值;该偏移消除器基于偏移校正值中的对应的一个偏移校正值消除来自所述两个信号中的对应的一个信号的偏移量中的每个偏移量;该振幅比误差消除器基于所述振幅比校正值消除来自所述两个信号中的所述一个信号的振幅比误差分量;插值计算器,所述插值计算器将消除偏移量、相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除之后获得的两个信号转换成位置信息;该半径计算器计算消除偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量之后获得的两个信号的平方总和的平方根,并且将所述计算得的平方根作为半径值输出;该傅里叶计算器通过傅里叶分析分析相对于位置信息的半径值中的改变;该偏移校正值计算器基于在傅里叶计算器中的分析得的结果计算偏移改变值,偏移改变值分别代表在偏移校正值中的改变量,以基于计算得的偏移改变值中的相应的一个偏移改变值和当前偏移校正值中的相应的一个当前偏移校正值来获得每个下一偏移校正值;该相位校正值计算器计算代表在所述相位校正值中的改变量的相位改变值,以基于计算得的相位改变值和当前相位校正值来获得下一相位校正值;该振幅比校正值计算器计算代表在所述振幅比校正值中的改变比率的振幅比改变值,以基于计算得的振幅比改变值和当前振幅比校正值来获得下一振幅比校正值;该虚拟改变值计算器基于通过该傅里叶分析获得的二阶分量来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值,该虚拟相位改变值代表在忽略所述偏移量中的改变和在所述振幅比中的改变时所获得的在相位校正值中的另一个改变量,该虚拟振幅比改变值代表在忽略相位差中的改变时所获得的振幅比校正值中的另一个改变比率。在位置探测器中,相位校正值计算器基于偏移改变值、半径值、虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值来计算所述相位改变值。
本说明书公开了另一种用于将从位置传感器输出的两个信号转换成位置信息的位置探测器,两个信号相对于测得的位移在波长λ的间距处正弦地改变并且具有彼此移动90度的相位。在本说明书中公开的位置探测器包括存储器、偏移消除器、相位误差消除器、振幅比误差消除器、插值计算器、半径计算器、傅里叶计算器、偏移校正值计算器、相位校正值计算器、振幅比校正值计算器、以及虚拟改变值计算器,其中,该存储器用于存储分别用于校正包含在两个信号中的偏移量的偏移校正值、用于校正在两个信号之间的相位差的相位校正值、以及用于校正在两个信号之间的振幅比的振幅比校正值;该偏移消除器基于偏移校正值中的对应的一个偏移校正值消除来自所述两个信号中的对应的一个信号的偏移量中的每个偏移量;该振幅比误差消除器基于所述振幅比校正值消除来自所述两个信号中的所述一个信号的振幅比误差分量;插值计算器,所述插值计算器将消除偏移量、相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除之后获得的两个信号转换成位置信息;该半径计算器计算消除偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量之后获得的两个信号的平方总和的平方根,并且将所述计算得的平方根作为半径值输出;该傅里叶计算器通过傅里叶分析分析相对于位置信息的半径值中的改变;该偏移校正值计算器基于在傅里叶计算器中的分析得的结果计算偏移改变值,偏移改变值分别代表在偏移校正值中的改变量,以基于偏移改变值中的相应的一个偏移改变值和当前偏移校正值中的相应的一个当前偏移校正值来获得每个下一偏移校正值;该相位校正值计算器计算代表在所述相位校正值中的改变量的相位改变值,以基于计算得的相位改变值和当前相位校正值来获得下一相位校正值;该振幅比校正值计算器计算代表在所述振幅比校正值中的改变比率的振幅比改变值,以基于计算得的振幅比改变值和当前振幅比校正值来获得下一振幅比校正值;该虚拟改变值计算器基于通过该傅里叶分析和半径值获得的二阶分量来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值,该虚拟相位改变值代表在忽略所述偏移量中的改变和在所述振幅比中的改变时所获得的在相位校正值中的另一个改变量,该虚拟振幅比改变值代表在忽略相位差中的改变时所获得的振幅比校正值中的另一个改变比率。在位置探测器中,振幅比校正值计算器基于虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值来计算振幅比改变值。
根据在本说明书中公开的位置探测器,能够校正在相位校正值中的误差和在振幅比校正值中的误差,由此有助于进一步改善插值的精确度。
附图说明
本公开的实施方式将通过参照下面的附图进行描述,其中:
图1示出了位置探测器的构造;
图2是示出了振幅比校正值的仿真结果的图表;
图3是示出了相位校正值的仿真结果的图表;
图4是示出了相位校正值的另一个仿真结果的图表,以及
图5是示出了传统位置探测器的构造的图解。
具体实施方式
接下来,参照图1来描述位置探测器的构造的示例。在图1中,图1与示出传统技术的图5几乎相同,与那些在传统技术中相同的部件由与那些部件的在图5中的相同的附图标记表示,并且与部件相关的描述将不再重复。如由传统技术的解释所证明的那样,在本示例中的存储器30、存储器31、存储器32和存储器33分别用作用于存储偏移校正值CO和SO的存储单元、相位校正值PJ、以及振幅比校正值BJ。四个存储器可以由分开的存储装置构成(诸如,例如存储件),或可以由单一存储装置构成。此外,减法器8和9分别用作用于消除来自两个信号DC和DS中的每个的偏移量的偏移消除器。更进一步,乘法器15和减法器14协同地用作用于消除来自信号DS的相位误差分量的相位误差消除器。此外,乘法器16用作用于消除来自信号DS的振幅比误差分量的振幅比误差消除器。
快速傅里叶计算器19作为输入接收从半径计算器18输出的半径值RD和从插值计算器17输出的插值位置IP。如与传统技术的情况下一样,快速傅里叶计算器19分析相对于插值位置IP的半径值RD中的改变。更具体地,快速傅里叶加算器19执行平均以及插值处理以获得对应于用于插值位置IP的每个λ/2N的位置改变的半径值RD,并且通过傅里叶计算的方式计算在半径值中的改变量的一阶分量至三阶分量。接着,快速傅里叶计算器19从2N半径值RD计算平均半径值RDA。
为在傅里叶计算中获得的一阶分量的波长λ的余弦和正弦分量、为在傅里叶计算中获得的二阶分量的波长λ/2的余弦和正弦分量、为在傅里叶计算中获得的三阶分量的波长λ/3的余弦和正弦分量,以那样的顺序被定义为数值C1和S1、数值C2和S2、以及数值C3和S3。
如与传统技术有关的描述,计算器34输出根据等式7使用数值C2和数值RDA计算的数值DB,其中数值C2是波长λ/2的余弦分量,数值RDA是平均半径。在传统技术中,数值DB乘以当前的振幅比校正值BJ以计算下一振幅比校正值BJ(=BJA)。然而,在该技术中,当大大地改变相位差时,将引入更大的误差。相反地,只要相位差没有改变,甚至当下一值BJA被计算为BJA=DB×BJ时,也没有误差被引入。从这可知,数值DB在相位差没有改变的情况下,可以被认作是在振幅比校对值BJ中的改变比。带着这个想法,数值DB在下文被称为“虚拟振幅比改变值DB”。
计算器35输出根据等式6使用数值S2和数值RDA计算的数值DP,其中数值S2是波长λ/2的正弦分量,数值RDA是平均半径。在传统技术中,从当前相位校正值PJ减去数值DP,并且减后的数值被定义为下一相位校正值PJ(=PJA)。然而,在该技术中,当大大地改变偏移量和振幅比时,将引入更大的误差。相反地,只要偏移量和振幅比没有改变,甚至当下一值PJA被计算为PJA=PJ-DP时,也没有误差被引入。从这可知,数值DP在偏移量和振幅比没有改变的情况下,可以被认作是在相位校对值PJ中的改变量。带着这个想法,数值DP在下文被称为“虚拟相位改变值DP”。在这种情况下,计算器34和35用作用于基于由相对于插值位置IP的半径值RD中的改变的傅里叶分析获得的二阶分量计算虚拟改变值DB和DP的虚拟改变值计算器。
计算器36从一阶余弦分量C1减去三阶余弦分量C3以获得数值COB,并且将当前的余弦偏移校正值CO增加至获得的数值COB中以计算数值COA。计算的数值COA作为下一余弦偏移校正值CO存储在存储器30中。此处,因为数值COB代表在当前的余弦偏移校正值CO和下一余弦偏移校正值CO(=COA)之间的改变量,数值COB在下文中被称为“余弦偏移改变值COB”。
计算器37从一阶正弦分量S1减去三阶正弦分量S3以获得数值SOB,并且将当前的正弦偏移校正值SO增加至获得的数值SOB中以计算数值SOA。计算的数值SOA作为下一正弦偏移校正值SO存储在存储器31中。此处,因为数值SOB代表在当前的正弦偏移校正值SO和下一正弦偏移校正值SO(=SOA)之间的改变量,数值SOB在下文中被称为“正弦偏移改变值SOB”。应注意的是,计算器36和37用作用于基于偏移改变值和当前的偏移校正值计算下一偏移校正值得偏移校正值计算器。
计算器40接收在计算器36中计算的余弦偏移改变值COB、在计算器37中计算的正弦偏移改变值SOB、在计算器34中计算的虚拟振幅比改变值DB、在计算器35中计算的虚拟相位改变值DP、以及平均半径值RDA。计算器40输出在下面的等式8中使用接收到的数值计算得的数值PJB。
PJB=DP/DB+(COB×SOB)/RDA.....等式8
数值PJB用作代表在相位校正值PJ中的改变量的相位改变值。减法器38从存储在存储器32中的当前的相位校正值PJ中减去在计算器40中计算的相位改变值PJB,以获得数值PJA。在减法器38中获得的数值PJA作为下一相位校正值PJ存储在存储器32中。
计算器41接收在计算器35中计算的虚拟相位改变值DP以及在计算器34中计算的虚拟振幅比改变值DB。计算器41输出根据下面的等式9使用接收到的值计算得的数值BJB。
BJB=DP2+DB.....等式9
数值BJB用作代表在振幅比校正值BJ中的改变的比率的振幅比改变值。乘法器39将在计算器41中计算得的振幅比改变值BJB乘以存储在存储器33中的当前的振幅比改变值BJ,以计算数值BJA。在计算器39中计算得的数值BJA作为下一振幅比校正值BJ存储在存储器33中。
接下来,将参照图2至图4描述本发明的有益效果。图2是示出振幅比校正值BJ的图表,振幅比校正值BJ中的每个振幅比校正值。
接下来,将参照图2至4描述本发明的有益效果。图2是示出了振幅比校正值BJ的图表,振幅比校正值BJ中的每个振幅比校正值是通过一个校正操作获得的,所述一个校正操作在处于包含在正弦波信号和余弦波信号中的初始偏移值固定至振幅的1.53%并且正弦波信号至余弦波信号的振幅比固定至1的情况下改变相位角度误差时计算得的。此外,在图2中,水平轴线代表相位角度误差(以度为单位),垂直轴线代表振幅比校正值BJ。更进一步地,在图2中,实线代表通过本示例的构造所获得的振幅比校正值BJ,虚线代表理想的振幅比校正值,并且点划线代表根据图5中示出的传统技术所获得的振幅比校正值。如上所述,因为在图2的操作中,振幅比被固定至1,图由虚线所示的那样,理想的振幅比校正值是1。然而,在传统的技术中(由点划线示出),可以从图2中看出,当相位角度误差增加的时候,振幅比校正值与理想值(虚线)的偏差变得更大。另一方面,如从图2中可以证明的那样,虽然在本示例中,当相位角度误差增加时,振幅比校正值与理想值的偏差逐步地增加(实线),在传统技术中振幅比校正值与理想值的偏差却显著地减小。
图3示出了相位校正值PJ的图表,相位校正值PJ中的每个相位校正值是通过一个校正操作获得的,所述一个校正操作在处于包含在正弦波信号和余弦波信号中的初始偏移值固定至振幅的1.53%并且相位角度误差固定至0度的情况下改变振幅比时计算得的。在图3中,水平轴线代表正弦波信号SS与余弦波信号SC的振幅比,以及垂直轴线代表相位校正值。此外,在图3中,实线表示通过本示例的构造所获得的相位校正值PJ,虚线表示期望的理想相位校正值,并且点划线表示通过图5中示出的传统技术所获得的相位校正值。如上所述,因为在图3中示出的操作中,相位角度误差被固定至0度,期望的理想相位校正值为0。然而,在传统技术(点划线)中,可以由图3证明,当振幅比从1减小时,相位校正值与理想值(虚线)的偏差变得更大。在另一个方面,能够看出,当与传统技术相比时,相位校正值与理想值的偏差显著地减小,并且当振幅比为1时,与理想值的偏差减小为几乎为零。
图4示出了相位校正值PJ的图表,相位校正值PJ中的每个相位校正值是通过一个校正操作获得的,所述一个校正操作在处于包含在余弦波信号中的初始偏移值固定至振幅的1.53%、振幅比固定至1、以及相位角度误差固定至0度的情况下改变包含在正弦波信号中的初始偏移值时计算得到。在图4中,水平轴线代表偏移值与振幅的比率,以及垂直轴线代表相位校正值。此外,在图4中,实线表示通过本示例的构造所获得的相位校正值PJ,虚线表示期望的理想相位校正值,并且点划线表示通过图5中示出的传统技术所获得的相位校正值。在图4所示的操作中,如上所述,因为相位角度误差被固定至0度,理想的相位校正值为0度。然而,能够从图4中看出,在传统技术中,当偏移量增加时,相位校正值与理想值(虚线)的偏差变得更大。在另一个方面,能够从图4看出,当与传统技术相比时,相位校正值与理想值的偏差显著地减小,并且相位校正值能够被减小至几乎为理想值(0度)。
如可以由上述描述证明,在本示例中,因为能够校正由偏移误差和振幅比误差所引起的相位校正值中的改变以及由相位角度误差引起的振幅比校正值中的改变,改善不同的校正值测定的精确度并因此增加从传统技术中所获得的插值中的精确度是可能的。
附图标记列表
3、4放大器;5时间控制器;6、7 AD转换器;8、9、14、38减法器;15、16、39乘法器;17插值计算器;18半径计算器;19快速傅里叶计算器;24、25位置传感器;30、31、32、33存储器;34、35、36、37、40、41计算器。
Claims (4)
1.一种位置探测器,所述位置探测器用于将从位置传感器输出的两个信号转换成位置信息,所述两个信号相对于测得的位移在波长λ的间距处正弦地改变并且具有彼此移动90度的相位,所述位置探测器包括:
存储器,所述存储器分别存储了用于校正包含在所述两个信号中的偏移量的偏移校正值、用于校正在所述两个信号之间的相位差的相位校正值、以及用于校正在所述两个信号之间的振幅比的振幅比校正值;
偏移消除器,所述偏移消除器基于所述偏移校正值中的对应的一个偏移校正值消除来自所述两个信号中的对应的一个信号的偏移量中的每个偏移量;
相位误差消除器,所述相位误差消除器基于所述相位校正值消除来自所述两个信号中的一个信号的相位误差分量;
振幅比误差消除器,所述振幅比误差消除器基于所述振幅比校正值消除来自所述两个信号中的所述一个信号的振幅比误差分量;
插值计算器,所述插值计算器将已经经过对所述偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除处理的所述两个信号转换成位置信息;
半径计算器,所述半径计算器计算已经经过对所述偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除处理的所述两个信号的平方总和的平方根,并且将所述计算得的平方根作为半径值输出;
傅里叶计算器,所述傅里叶计算器通过傅里叶分析,分析相对于所述位置信息的所述半径值中的改变;
偏移校正值计算器,所述偏移校正值计算器基于在傅里叶计算器中的分析得的结果计算偏移改变值,所述偏移改变值分别代表在所述偏移校正值中的改变量,以基于计算得的偏移改变值中的相应的一个偏移改变值和当前偏移校正值中的相应的一个当前偏移校正值来获得每个下一偏移校正值;
相位校正值计算器,所述相位校正值计算器计算代表在所述相位校正值中的改变量的相位改变值,以基于计算得的相位改变值和当前相位校正值来获得下一相位校正值;
振幅比校正值计算器,所述振幅比校正值计算器计算代表在所述振幅比校正值中的改变比率的振幅比改变值,以基于计算得的振幅比改变值和当前振幅比校正值来获得下一振幅比校正值,以及
虚拟改变值计算器,所述虚拟改变值计算器基于通过所述傅里叶分析获得的二阶分量来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值,所述虚拟相位改变值代表在忽略所述偏移量中的每个偏移量中的改变和在所述振幅比中的改变时所获得的在所述相位校正值中的另一个改变量,所述虚拟振幅比改变值代表在忽略所述相位差中的改变时所获得的所述振幅比校正值中的另一个改变比率;其中
所述相位校正值计算器基于所述偏移改变值、所述半径值、所述虚拟相位改变值和所述虚拟振幅比改变值来计算所述相位改变值。
2.一种位置探测器,所述位置探测器用于将从位置传感器输出的两个信号转换成位置信息,所述两个信号相对于测得的位移在波长λ的间距处正弦地改变并且具有彼此移动90度的相位,所述位置探测器包括:
存储器,所述存储器分别存储了用于校正包含在所述两个信号中的偏移量的偏移校正值、用于校正在所述两个信号之间的相位差的相位校正值、以及用于校正在所述两个信号之间的振幅比的振幅比校正值;
偏移消除器,所述偏移消除器基于所述偏移校正值中的对应的一个偏移校正值消除来自所述两个信号中的对应的一个信号的偏移量中的每个偏移量;
相位误差消除器,所述相位误差消除器基于所述相位校正值消除来自所述两个信号中的一个信号的相位误差分量;
振幅比误差消除器,所述振幅比误差消除器基于所述振幅比校正值消除来自所述两个信号中的所述一个信号的振幅比误差分量;
插值计算器,所述插值计算器将已经经过对所述偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除处理的所述两个信号转换成位置信息;
半径计算器,所述半径计算器计算已经经过对所述偏移量、所述相位误差分量、以及所述振幅比误差分量的消除处理的所述两个信号的平方总和的平方根,并且将所述计算得的平方根作为半径值输出;
傅里叶计算器,所述傅里叶计算器通过傅里叶分析,分析相对于所述位置信息的所述半径值中的改变;
偏移校正值计算器,所述偏移校正值计算器基于在傅里叶计算器中的分析得的结果计算偏移改变值,所述偏移改变值分别代表在所述偏移校正值中的改变量,以基于计算得的偏移改变值中的相应的一个偏移改变值和当前偏移校正值中的相应的一个当前偏移校正值来获得每个下一偏移校正值;
相位校正值计算器,所述相位校正值计算器计算代表在所述相位校正值中的改变量的相位改变值,以基于计算得的相位改变值和当前相位校正值来获得下一相位校正值;
振幅比校正值计算器,所述振幅比校正值计算器计算代表在所述振幅比校正值中的改变比率的振幅比改变值,以基于计算得的振幅比改变值和当前振幅比校正值来获得下一振幅比校正值,以及
虚拟改变值计算器,所述虚拟改变值计算器基于通过所述傅里叶分析和所述半径值获得的二阶分量,来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅比改变值,所述虚拟相位改变值代表在忽略所述偏移量中的每个偏移量中的改变和在所述振幅比中的改变时所获得的在所述相位校正值中的另一个改变量,所述虚拟振幅比改变值代表在忽略所述相位差中的改变时所获得的所述振幅比校正值中的另一个改变比率;其中
所述振幅比校正值计算器基于所述虚拟相位改变值和所述虚拟振幅比改变值计算所述振幅比改变值。
3.根据权利要求1所述的位置探测器,其中:
分别将所述两个信号的所述偏移改变值定义为COB和SOB,将所述半径值的平均值定义为RDA,将虚拟相位改变值定义为DP,将所述虚拟振幅比改变值定义为DB,以及将所述相位改变值定义为PJB,所述相位改变值PJB由下面的等式进行计算:
PJB=DP/DB+(COB×SOB)/RDA。
4.根据权利要求2所述的位置探测器,其中:
将所述虚拟相位改变值定义为DP,将所述虚拟振幅比改变值定义为DB,将所述半径值的平均值定义为RDA,以及将所述振幅比改变值定义为BJB,所述振幅比改变值BJB由下面的等式进行计算:
BJB=DP2+DB。
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