DE102020003468A1 - Offset-korrekturvorrichtung und positionsmessvorrichtung - Google Patents

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Kenichi Hayashi
Naoki Kobayashi
Hiroatsu Mori
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Mitutoyo Corp
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Abstract

Eine Offset-Korrekturvorrichtung umfasst: eine Amplitudenanpassungseinrichtung, die eine Amplitude eines Detektionssignals anpasst, das von einem Kodierer ausgegeben wird, indem eine Verstärkung des Detektionssignals angepasst wird, sodass die Amplitude innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist; eine Offset-Korrektureinrichtung, die einen Offset einer Amplitudenmitte des Detektionssignals korrigiert; und einen Speicher, der eine Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag im Voraus speichert, wobei sich die Offset-Korrektureinrichtung auf die Beziehung bezieht, die in dem Speicher gespeichert ist, wenn die Amplitudenanpassungseinrichtung die Verstärkung ändert, den Offset-Betrag entsprechend der geänderten Verstärkung erhält, und den Offset basierend auf dem erhaltenen Offset-Betrag korrigiert.

Description

  • GEBIET
  • Ein gewisser Aspekt von hier beschriebenen Ausführungsformen betrifft eine Offset-Korrekturvorrichtung und eine Positionsmessvorrichtung.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Bekannt ist ein Verfahren unter Verwendung von zweiphasigen Sinussignalen als ein Positionsdetektionssignal in Kodierern zum Detektieren einer relativen Position zwischen einer Skala und einem Detektorkopf (siehe beispielsweise den miniaturisierten Linearkodierer „FIBERSCALE“, Mitutoyo, Hiroatsu MORI, Hiroaki KAWADA, Tomotaka TAKAHASHI). In diesen Kodierern kann die Intensität des Detektionssignals aufgrund einer Änderung der relativen Lage zwischen der Skala und dem Detektorkopf variieren.
  • Als Gegenmaßnahme zum oben genannten wird automatische Verstärkungssteuerung bzw. -regelung (Automatic Gain Control - AGC), die die Verstärkung des Detektionssignals automatisch anpasst, ausgeführt, sodass die Intensität des Detektionssignals innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist. Die Amplitudenmitte des Detektionssignals kann jedoch von der AGC versetzt sein. Als Gegenmaßnahme zum oben genannten wird die Technik offenbart, die den Offset automatisch anpasst (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung Nr. 2014-25871 ).
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die oben genannte Technik benötigt jedoch zur Korrektur Messpunkte innerhalb eines gewissen Bereichs in der Periode der Sinuswelle. Daher gibt es vom Zeitpunkt des Verstärkungsschaltens bis der Offset korrigiert ist eine Zeitverzögerung.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es eine Aufgabe, eine Offset-Korrekturvorrichtung und eine Positionsmessvorrichtung bereitzustellen, die eine Zeitverzögerung reduzieren und einen Offset korrigieren.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Offset-Korrekturvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Amplitudenanpassungseinrichtung, die eine Amplitude eines Detektionssignals anpasst, das von einem Kodierer ausgegeben wird, indem eine Verstärkung des Detektionssignals angepasst wird, sodass die Amplitude innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist; eine Offset-Korrektureinrichtung, die einen Offset einer Amplitudenmitte des Detektionssignals korrigiert; und einen Speicher, der eine Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag im Voraus speichert, wobei sich die Offset-Korrektureinrichtung auf die Beziehung bezieht, die in dem Speicher gespeichert ist, wenn die Amplitudenanpassungseinrichtung die Verstärkung ändert, den Offset-Betrag entsprechend der geänderten Verstärkung erhält, und den Offset basierend auf dem erhaltenen Offset-Betrag korrigiert.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Positionsmessvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: die oben genannte Offset-Korrekturvorrichtung; den Kodierer; und eine Arithmetikvorrichtung, die eine Position basierend auf dem Detektionssignal berechnet, um den der Offset von der Offset-Korrekturvorrichtung korrigiert wird.
  • Figurenliste
    • 1A veranschaulicht einen Detektorkopf, und 1B veranschaulicht eine Skala;
    • 2 veranschaulicht das Berechnen einer Position;
    • 3 veranschaulicht die Signalintensität eines Detektionssignals, das von einer Empfangsspule erhalten wird, wenn ein Spaltbetrag zwischen einem Detektorkopf und einer Skala von einer Referenzposition variiert wird;
    • 4 veranschaulicht eine Signalintensität, wenn ein vorbestimmter Schwellenwert eingestellt ist und AGC ausgeführt wird;
    • 5 veranschaulicht eine Variation in dem Mittenwert einer Sinuswelle;
    • 6 veranschaulicht einen Fehler in einem Detektionssignal;
    • 7A veranschaulicht eine Ausgestaltung einer Positionsmessvorrichtung gemäß Ausführungsformen, und 7B veranschaulicht eine Tabelle, die in einer Offset-Speichereinheit gespeichert ist;
    • 8 veranschaulicht einen Präzisionsfehler;
    • 9 veranschaulicht die Signalintensität eines ausgegebenen Signals, wenn eine Vielzahl von Schwellenwerten für jede Verstärkung eingestellt ist; und
    • 10 veranschaulicht eine Tabelle, die in der Offset-Speichereinheit gespeichert ist.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Vor der Beschreibung von Ausführungsformen wird ein beispielhafter Kodierer beschrieben. 1A veranschaulicht einen Detektorkopf 201. 1B veranschaulicht eine Skala 204. Der Detektorkopf 201 und die Skala 204 weisen im Wesentlichen Plattenformen auf, und sind gegenüberliegend zu einander über einen vorbestimmten Spalt angebracht.
  • Wie in 1A veranschaulicht, umfasst der Detektorkopf 201 eine Sendespule 202 und eine Empfangsspule 203. Die Sendespule 202 bildet eine Rechteckspule. Die Empfangsspule 203 ist im Innern der Sendespule 202 angeordnet.
  • Wie in 1B veranschaulicht, ist in der Skala 204 eine Vielzahl von Kopplungsspulen 205 periodisch entlang der Messachse angebracht. Die Kopplungsspulen 205 befinden sich entfernt voneinander und isoliert voneinander. Jede Kopplungsspule 205 ist elektromagnetisch an die Sendespule 202 zu koppeln, und ist auch elektromagnetisch an die Empfangsspule 203 zu koppeln.
  • Ein Strom wird durch die Sendespule 202 gegeben, und die elektromotorische Kraft, die in der Empfangsspule 203 durch die Kopplungsspule 205 erzeugt wird, wird als ein Detektionssignal gemessen. Die Position in der Messachse der Skala 204 kann unter Verwendung dieses Detektionssignals gemessen werden.
  • In solchen Kodierern werden beispielsweise zweiphasige Sinussignale (das Signal der Phase A und das Signal der Phase B), die voneinander um 90° unterschiedliche Phasen aufweisen, als das Detektionssignal verwendet. In diesem System ist, wie in 2 veranschaulicht, eine Lissajous-Figur von zweiphasigen (Phase A und Phase B) Sinuswellen gezeichnet, die Phasen aufweisen, die voneinander um 90° verschoben sind, und die Position wird von dem Winkel θ des Ausgabepunkts P mit Bezug auf den Mittelpunkt der Lissajous-Figur berechnet. In solchen Kodierern verursacht eine Änderung der relativen Lage zwischen dem Detektorkopf 201 und der Skala 204 die Variation der Intensitäten der zweiphasigen Sinussignale und eine Wellenformstörung, was zu einem Fehler bei der Detektion oder einer Verringerung der Präzision führt.
  • 3 veranschaulicht die Signalintensität des Detektionssignals, das von der Empfangsspule 203 erhalten wird, wenn der Spaltbetrag zwischen dem Detektorkopf 201 und der Skala 204 von der Referenzposition variiert wird. Die Signalintensität des Detektionssignals bedeutet die Amplitude. In 3 stellt die horizontale Achse die Variation des Spaltbetrags dar, und die vertikale Achse stellt die Sinusintensität dar. Wie in 3 veranschaulicht verringert sich, wenn sich der Spaltbetrag erhöht, die Signalintensität, und wenn sich der Spaltbetrag verringert, erhöht sich die Signalintensität.
  • In dem Beispiel von 3 variiert der Spaltbetrag von der Referenzposition um -0,2 mm, und die Signalintensität erhöht sich zum Äußeren des Detektionsbereichs (die Bereichsüberschreitung). In diesem Fall ist es schwierig, die Position normal zu berechnen. Das bedeutet, dass der Kodierer nicht in der Lage ist, seine ursprüngliche Leistung zu liefern, wenn sich der Vorrichtungskörper, an dem der Kodierer befestigt ist, verschiebt und die Positionsverlagerung auftritt, und sich dadurch die relative Position zwischen dem Detektorkopf 201 und der Skala 204 ändert, oder, wenn sich die Position des Vorrichtungskörpers von dem anfänglichen Montagezustand des Vorrichtungskörper über die Zeit ändert.
  • Die Verwendung der automatischen Verstärkungssteuerung bzw. -regelung (AGC), die die Verstärkung des Detektionssignals gemäß der Größe der Signalintensität automatisch anpasst, reduziert die Variation der Signalintensität aufgrund der Änderung der Lage während der Verwendung des Kodierers. 4 veranschaulicht eine Signalintensität, wenn ein vorbestimmter Schwellenwert eingestellt ist und die AGC ausgeführt wird. In 4 stellt die horizontale Achse einen Spaltbetrag dar, und die vertikale Achse stellt eine Signalintensität dar. Wie in 4 veranschaulicht, fällt die Signalintensität durch Ausführen der AGC innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, ungeachtet dessen, ob der Spaltbetrag groß oder klein ist. Somit wird der Kodierer erzielt, der nicht von der Schiebeleistung der Vorrichtung abhängt, in welcher der Kodierer installiert ist, und einen Widerstand gegenüber der chronologischen Änderung aufweist.
  • Andererseits ist, wie zuvor beschrieben, wenn die Ausgabeposition des Kodierers basierend auf dem Winkel von dem Mittelpunkt einer Lissajous-Figur berechnet wird, eine Offsetkorrektur zum Anpassen des Mittenwerts auf null notwendig, indem die Signalkoordination nach der Montage des Kodierers ausgeführt wird.
  • Die Signalintensität kann jedoch während der tatsächlichen Messung wegen der Änderung der relativen Position zwischen dem Detektorkopf 201 und der Skala 204 variieren, nachdem der Offset korrigiert ist. Wenn die Verstärkung von der AGC gemäß der Variation der Signalintensität angepasst wird, kann der Mittenwert der Sinuswelle, die als das Detektionssignal erhalten wird, auch variieren, wie in 5 veranschaulicht. Eine Variation δ in dem Mittenwert ändert den Winkel θ des Ausgabepunkts P auf den Winkel 0', wie in 6 veranschaulicht, was zu einem Fehler in dem Wert des Detektionssignals führt. Wenn sich das Verhältnis der Variation in der Verstärkung erhöht, erhöht sich der Wert des Fehlers.
  • Als Gegenmaßnahme zu dem obigen kann in Betracht gezogen werden, eine Technik zu verwenden, die den Offset des Detektionssignals, das von dem Kodierer ausgegeben wird, automatisch korrigiert. Wenn jedoch erforderlich ist, dass die Messpunkte innerhalb eines gewissen Bereichs in der Periode der Sinuswelle korrigiert werden, gibt es von dem Zeitpunkt des Verstärkungsschaltens bis die Korrektur angewandt wird eine Zeitverzögerung. Außerdem wird auch die Berechnungslast für die Korrektur verursacht, was den Durchsatz der Messung negativ beeinflusst. Ferner kann die Erhöhung des Fehlers nach dem Verstärkungsschalten reduziert werden, er kann jedoch unmöglich Null sein.
  • Daher werden in den folgenden Ausführungsformen eine Offset-Korrekturvorrichtung und eine Positionsmessvorrichtung beschrieben, die eine Zeitverzögerung reduzieren und den Offset korrigieren können.
  • Erste Ausführungsform
  • 7A veranschaulicht eine Ausgestaltung einer Positionsmessvorrichtung 100 gemäß Ausführungsformen. Wie in 7A veranschaulicht, umfasst die Positionsmessvorrichtung 100 einen Kodierer 10, eine Offset-Korrekturvorrichtung 20 und eine Arithmetikvorrichtung 30. Das Detektionsprinzip des Kodierers 10 ist nicht insbesondere begrenzt, solange der Kodierer 10 Sinussignale ausgibt, die voneinander unterschiedliche Phasen aufweisen. Beispiele des Kodierers 10 umfassen, sind aber nicht begrenzt auf, einen fotoelektrischen Kodierer und einen elektromagnetischen Induktionskodierer. Der Kodierer 10 ist ein Linearkodierer, ein Drehkodierer oder dergleichen. In der vorliegenden Ausführungsform gibt der Kodierer 10 zweiphasige Sinussignale (das Signal der Phase A und das Signal der Phase B) aus, die um 90° unterschiedliche Phasen aufweisen.
  • Die Offset-Korrekturvorrichtung 20 umfasst zwei Analog-/Digital (A/D)-Wandler 21a und 21b, eine Amplitudenanpassungseinheit 22, eine Offset-Korrektureinheit 23, eine Signalintensitäts-Berechnungseinheit 24, eine AGC-Einheit 25 und eine Offset-Speichereinheit 26. Wie in 7B veranschaulicht, speichert die Offset-Speichereinheit 26 eine Beziehung zwischen den Einstellwerten G1, G2, G3... der Verstärkung und der jeweiligen Offset-Beträge als eine Tabelle. Die Beziehung zwischen dem Einstellwert der Verstärkung und dem Offset-Betrag kann durch Versuche oder dergleichen im Voraus erhalten werden.
  • Der A/D-Wandler 21a digitalisiert das Signal der Phase A, indem er das Signal der Phase A abtastet, das von dem Kodierer 10 bei einer vorbestimmten Abtastperiode ausgegeben wird. Der A/D-Wandler 21b digitalisiert das Signal der Phase B, indem er das Signal der Phase B abtastet, das von dem Kodierer 10 bei einer vorbestimmten Abtastperiode ausgegeben wird.
  • Die Amplitudenanpassungseinheit 22 passt die Amplituden des Signals der Phase A und des Signals der Phase B an, indem sie das Signal der Phase A und das Signal der Phase B mit einer Verstärkung (einem Leistungserhöhungsfaktor) multipliziert. Die Offset-Korrektureinheit 23 korrigiert die Offsets der Mittenwerte des Signals der Phase A und des Signals der Phase B nach der Anpassung der Amplitude. Beispielsweise wird die anfängliche Verstärkung von dem Benutzer als die anfängliche Einstellung der Positionsmessvorrichtung 100 eingestellt. Zusätzlich wird der Offset-Betrag, der von der Offset-Korrektureinheit 23 zu verwenden ist, von dem Benutzer als die anfängliche Einstellung der Positionsmessvorrichtung 100 eingestellt.
  • Die Signalintensitäts-Berechnungseinheit 24 berechnet die Signalintensitäten (die Amplituden) des Signals der Phase A und des Signals der Phase B nach der Offset-Korrektur zur Zeit der tatsächlichen Messung nach der anfänglichen Einstellung. Die AGC-Einheit 25 führt die AGC gemäß dem Berechnungsergebnis von der Signalintensitäts-Berechnungseinheit 24 aus, sodass die Signalintensitäten des Signals der Phase A und des Signals der Phase B innerhalb des Detektionsbereichs sind. Genauer gesagt erhöht die AGC-Einheit 25 die Verstärkung, wenn die Signalintensitäten des Signals der Phase A und des Signals der Phase B geringer sind als ein erster Schwellenwert, und verringert die Verstärkung, wenn die Signalintensitäten größer als ein zweiter Schwellenwert sind. Die AGC-Einheit 25 stellt die erhaltene Verstärkung auf die Amplitudenanpassungseinheit 22 ein. Die Amplitudenanpassungseinheit 22 passt die Amplituden des Signals der Phase A und des Signals der Phase B unter Verwendung der eingestellten Verstärkung an. In diesem Fall bezieht sich die AGC-Einheit 25 auf die Offset-Speichereinheit 26, um den Offset-Betrag entsprechend der Verstärkung zu lesen, die an der Amplitudenanpassungseinheit 22 eingestellt ist, und stellt den gelesenen Offset-Betrag an der Offset-Korrektureinheit 23 ein. Die Offset-Korrektureinheit 23 korrigiert die Offsets des Signals der Phase A und des Signals der Phase B unter Verwendung des eingestellten Offset-Betrags.
  • Die Arithmetikvorrichtung 30 berechnet die Position unter Verwendung des Signals der Phase A und des Signals der Phase B nach der Amplitudenanpassung von der Amplitudenanpassungseinheit 22 und der Offset-Korrektur von der Offset-Korrektureinheit 23. Genauer gesagt wird in dem Kodierer 10 der Verlagerungsbetrag der relativen Position zwischen dem Detektorkopf und der Skala in der Messachse berechnet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrag des Offsets, der von Verstärkungsschalten verursacht wird, durch Versuche oder dergleichen im Voraus erhalten, und die Offset-Speichereinheit 26 speichert die Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag. Dies ermöglicht, den Offset-Korrekturbetrag ordnungsgemäß einzustellen, wenn die Verstärkung geschaltet wird, indem die AGC ausgeführt wird. In diesem Fall wird, da nur Lesen des Offset-Betrags notwendig ist, die Offset-Korrektur im Wesentlichen zur gleichen Zeit ausgeführt wie das Verstärkungsschalten. Entsprechend kann der Offset korrigiert werden, während die Zeitverzögerung reduziert wird.
  • Außerdem kann, sogar wenn die chronologische Änderung nach der anfänglichen Einstellung verursacht wird, die Verstärkung ordnungsgemäß angepasst werden, und der Offset kann auch ordnungsgemäß korrigiert werden. Außerdem wird, da der Offset nur korrigiert werden kann, indem der Offset-Betrag gelesen wird, die Berechnungslast reduziert. Folglich wird der Einfluss des Durchsatzes der Positionsmessung reduziert. Außerdem kann der Offset nach dem Verstärkungsschalten auf null gebracht werden, indem der Offset-Betrag erhalten wird, der verursacht, dass der Offset null ist, wenn die Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag in der Offset-Speichereinheit 26 im Voraus gespeichert wird.
  • „OHNE KORREKTUR“ in 8 gibt den Positionsfehler in dem Fall an, in dem die Offset-Korrektur, die die in der Offset-Speichereinheit 26 gespeicherte Beziehung verwendet, nicht ausgeführt wird, wenn der Spalt zwischen dem Detektorkopf und der Skala in dem Kodierer 10 um -0,2 mm variiert wird. „MIT KORREKTUR“ in 8 gibt den Präzisionsfehler in dem Fall an, in dem die Offset-Korrektur ausgeführt wird, die die in der Offset-Speichereinheit 26 gespeicherte Beziehung verwendet, wenn der Spalt zwischen dem Detektorkopf und der Skala in dem Kodierer 10 um -0,2 mm variiert wird. Wenn sich der Offset-Fehler aufgrund der Nichtausführung der Offset-Korrektur erhöht, erhöht sich der Präzisionsfehler. In dem Beispiel von 8 wird der Präzisionsfehler in dem Fall von „MIT KORREKTUR“ von dem Präzisionsfehler in dem Fall von „OHNE KORREKTUR“ um ungefähr 80 % reduziert.
  • Die Amplitudenanpassungseinheit 22 kann gemäß dem Wert der Verstärkung den Schwellenwert variieren, wenn die AGC ausgeführt wird. Beispielsweise kann die Amplitudenanpassungseinheit 22 den Verstärkungseinstellungswert bei der Referenzposition in dem breiten Bereich verwenden, indem die Schwellenwerte zum Schalten des Verstärkungseinstellungswerts bei unterschiedlichen Werten gemäß jedem Verstärkungseinstellungswert eingestellt werden. Beispielsweise ist die Signalintensität des ausgegebenen Signals, wenn die Schwellenwerte für jede Verstärkung eingestellt sind, in 9 veranschaulicht. Diese Ausgestaltung erlaubt, dass die AGC die große Spaltvariation bewältigt und erlaubt, dass die Region den Fehler aufgrund der Offset-Variation auf einem Minimum halten kann, ohne die Verstärkung um die Referenzposition so zu schalten, dass sie groß ist.
  • Die Offset-Speichereinheit 26 kann nicht wiederbeschreibbar oder wiederbeschreibbar sein. Beispielsweise kann die Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag, der in der Offset-Speichereinheit 26 gespeichert ist, von einer externen Vorrichtung durch die Schnittstelle der Positionsmessvorrichtung 100 wieder beschrieben werden. In dieser Ausgestaltung können Informationen, die in der Offset-Speichereinheit 26 gespeichert werden, nach Bedarf aktualisiert werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • In der ersten Ausführungsform werden Kombinationen der Verstärkungen und der Offset-Beträge in der Offset-Speichereinheit 26 gespeichert, aber dies soll auf keine Begrenzung schließen lassen. In einer zweiten Ausführungsform, wie in 10 veranschaulicht, wird das Verhältnis von Variation in dem Betrag des Offsets, der verursacht wird, indem das Verstärkungsschalten in Versuchen ausgeführt wird, in der Offset-Speichereinheit 26 gespeichert.
  • Beispielsweise kann das Verhältnis von Variation in dem Offset in jeder Verstärkung im Voraus von dem Hersteller erzeugt werden. Nach dem Versand wird ein Signal an einer frei ausgewählten Verstärkungsposition gelesen, sobald es in der Umgebung ist, wo der Kodierer von dem Benutzer installiert wird, und der Offset-Wert (der Absolutbetrag) wird berechnet. Wenn der Wert in einen Eintrag in der Korrekturtabelle eingegeben wird, können die Offset-Korrekturbeträge entsprechend anderen Verstärkungen automatisch von dem eingestellten Variationsverhältnis berechnet werden. Der Benutzer muss nur ein Signal an einer frei ausgewählten Position erhalten. Daher kann die Offset-Speichereinheit erzeugt werden, die die Effekte der Umweltänderung und der Änderung der Lage zwischen der Zeit der Herstellung und der Zeit der Verwendung reduziert und die Verwendungsumgebung wiedergibt, und dadurch wird eine präzisere Messung erzielt, während die Arbeitslast minimiert wird.
  • In der Ausgestaltung, die in 7 veranschaulicht ist, sind die Signalanpassungseinheit und die Offset-Korrektureinheit gemeinsam für das Signal der Phase A und das Signal der Phase B vorgesehen. Andererseits kann der Offset-Betrag für die Phase A ungleich zu dem Offset-Betrag für die Phase B werden. Beispielsweise kann der Korrekturbetrag in einer gewissen Verstärkung unterschiedlich sein, wie 50 für die Phase A und 80 für die Phase B. Wenn der gleiche Korrekturbetrag verwendet wird, kann es schwierig werden, die Genauigkeit zu erhöhen. Wenn jedoch das gemeinsame Verhältnis der Variation gespeichert wird und die jeweiligen Offset-Beträge an der frei ausgewählten Position für die Phase A und die Phase B mit dem Leistungserhöhungsfaktor multipliziert werden, werden die jeweiligen Offset-Korrekturbeträge für die Phase A und die Phase B berechnet, und eine präzisere Messung wird möglich.
  • Wenn beispielsweise der Offset-Betrag für die Verstärkung1 zur Zeit der tatsächlichen Verwendung 100 ist, wird die Verstärkung2 automatisch als 110 berechnet, und die Verstärkung3 wird unter Verwendung des Verhältnisses der Variation in dem Betrag des Offsets automatisch als 119,9 berechnet, wie in 10 veranschaulicht. Diese Berechnung kann in Bezug auf jede Phase ausgeführt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrag des Offsets, der durch Schalten der Verstärkung verursacht wird, im Voraus durch Versuche erhalten, und das Verhältnis von Variation in dem Offset-Betrag wird in der Offset-Speichereinheit 26 gespeichert. Dies erlaubt, den Offset-Korrekturbetrag ordnungsgemäß einzustellen, wenn die Verstärkung geschaltet wird, indem die AGC ausgeführt wird. Dies verbessert die Messgenauigkeit. Da der Offset zur gleichen Zeit korrigiert wird, wie die Verstärkung geschaltet wird, wird eine Zeitverzögerung von dem Verstärkungsschalten bis zur Korrektur reduziert. Außerdem ist es, wenn die Verstärkung geschaltet wird, nur notwendig, das Verhältnis der Variation in dem Offset-Betrag zu lesen und Multiplikation auszuführen, und die Berechnungslast wird reduziert. Ferner muss der Benutzer nur ein Signal an einer frei ausgewählten Position in einer Korrekturarbeit erhalten. Daher kann eine Arbeitslast eines Benutzers minimiert werden und die Auswirkungen der Umgebungsänderung und die Änderung der Lage zwischen der Zeit der Herstellung und der Zeit der Verwendung kann reduziert werden.
  • In den obigen Beispielen fungiert die Amplitudenanpassungseinheit 22 als ein Beispiel einer Amplitudenanpassungseinheit, die die Amplitude anpasst, indem die Verstärkung des Detektionssignals angepasst wird, sodass die Amplitude des Detektionssignals, das von dem Kodierer ausgegeben wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Die Offset-Korrektureinheit 23 fungiert als ein Beispiel einer Offset-Korrektureinheit, die den Offset der Amplitudenmitte des Detektionssignals korrigiert. Die Offset-Speichereinheit 26 fungiert als ein Beispiel einer Speichereinheit, die eine Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset-Betrag im Voraus speichert.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezifisch offenbarten Ausführungsformen und Variationen beschränkt, sondern kann weitere Ausführungsformen und Variationen umfassen, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014025871 [0003]

Claims (6)

  1. Offset-Korrekturvorrichtung (20), umfassend: eine Amplitudenanpassungseinrichtung (22), die eine Amplitude eines Detektionssignals anpasst, das von einem Kodierer ausgegeben wird, indem eine Verstärkung des Detektionssignals angepasst wird, so dass die Amplitude innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist; eine Offset-Korrektureinrichtung (23), die einen Offset einer Amplitudenmitte des Detektionssignals korrigiert; und einen Speicher (26), der eine Beziehung zwischen der Verstärkung und einem Offset-Betrag im Voraus speichert, wobei sich die Offset-Korrektureinrichtung (23) auf die Beziehung bezieht, die in dem Speicher (26) gespeichert ist, wenn die Amplitudenanpassungseinrichtung (22) die Verstärkung ändert, den Offset-Betrag entsprechend der geänderten Verstärkung erhält, und den Offset basierend auf dem erhaltenen Offset-Betrag korrigiert.
  2. Offset-Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Speicher (26) Werte der Verstärkung speichert, wobei die Werte schrittweise eingestellt werden, und den Offset-Betrag entsprechend jedem Wert der Verstärkung speichert.
  3. Offset-Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Speicher (26) den Offset-Betrag als ein Verhältnis der Variation in Bezug auf einen Offset-Betrag entsprechend einer vorbestimmten Verstärkung speichert.
  4. Offset-Korrekturvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Amplitudenanpassungseinrichtung (22) den vorbestimmten Bereich gemäß dem Wert der Verstärkung variiert.
  5. Offset-Korrekturvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Beziehung zwischen der Verstärkung und dem Offset, die in dem Speicher (26) gespeichert ist, schreibbar ist.
  6. Positionsmessvorrichtung (100), umfassend: die Offset-Korrekturvorrichtung (20) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5; den Kodierer (10); und eine Arithmetikvorrichtung (30), die eine Position basierend auf dem Detektionssignal berechnet, von dem der Offset von der Offset-Korrekturvorrichtung (20) korrigiert wird.
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