-
Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Codier-Eingabevorrichtung.
-
Hintergrund
-
JP H8-43147 A beschreibt eine Testvorrichtung zum Testen eines Codierers, beinhaltend: drei Anschlüsse gemäß drei Typen von Codierern eines TTL-(Transistor-Transistor-Logik)Pegelsystems, eines Offen-Kollektorsystems und eines Leitungstreibersystems; eine Mehrzahl von LEDs, die jeweils mit den drei Anschlüssen verbunden sind; und ein Schalter, der mit den Endgeräten verbunden ist. Bei einer solchen Testvorrichtung wird der auf der Außenseite eines Gehäuses der Testvorrichtung lokalisierte Schalter zu einer Position gekippt, mit welcher ein Typ des zu testenden Systems assoziiert ist, wird der Schalter mit dem mit dem Typ des zu testenden Systems assoziierten Anschluss verbunden und wird somit die mit dem Typ des zu testenden Systems assoziierte LED leuchten gelassen. Folglich ist es gemäß
JP H8-43147 A möglich, rasch zu bestätigen, welche Anschlüsse mit einem Kabel zu verbinden sind und eine Leistungsfähigkeit des Codierers zu testen, wodurch Passieren oder Nichtbestehen des Tests festgelegt wird.
-
JP H6-38335 U beschreibt einen Codierer mit einem Schalter zum Schalten einer Schnittstelle, die Schnittstelle ist konfiguriert, indem eine Kollektor eines Transistors veranlasst wird, sich mit einem Ausgangsanschluss zu verbinden, wie auch mit einem Stromversorgungsanschluss über einen Schalter und einen Widerstand zu verbinden, und ein Emitter des Transistors veranlasst wird, sich mit einem GND-Anschluss zu verbinden, um ein Codiersignal auszugeben, und ein Schaltstück des Schalters, der am hinteren Ende eines Gehäuses vorgesehen ist, wird zu einer linken Seite oder einer rechten Seite verkippt, um den Schalter zu öffnen und zu schließen. Folglich wird gemäß
JP H6-38335 U eine Funktion der Schnittstelle für das offene Kollektorsystem oder für das TTL-System mit einem Codierer geändert.
-
Aus
US 4 843 314 A ist ein tragbares Testgerät zum Testen von Drehwellenencodern bekannt, die mittels einer Montageeinrichtung an einem Motor befestigt werden. Eine Motorsteuerung steuert die Drehrichtung und -geschwindigkeit des Motors. Ein Mehrkabelverbinder verbindet mehrere Leitungen mit dem Encoder, wobei jede Leitung an einen von mehreren Lastschalter angeschlossen ist, wodurch ausgewählte Lasten und Spannungen angelegt werden können, um eine Verwendung des Encoders zu simulieren.
-
Zusammenfassung
-
Technisches Problem
-
Beide in
JP H8-43147 A und
JP H6-38335 U beschriebenen Technologien werden angesehen, sich auf einen sogenannten Hardware-Schalter zu beziehen, bei dem eine Mehrzahl von Anschlüssen gemäß einer Mehrzahl von Typen von Codierern vorgesehen sind und der Schalter physisch mit dem Anschluss gemäß dem Typ des Codierers geschaltet und verbunden wird.
-
Falls eine Eingangs-Schnittstelle unter Verwendung des Hardware-Schalters in einer Codier-Eingabevorrichtung geschaltet wird, mit welcher der Codierer verbunden werden sollte, wird eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen getrennt, in der Reihenfolge von Eingangssignalen einer Mehrzahl von Typen von Signalsystemen. Daher, wenn ein Draht irrtümlich vergelegt ist, ist es wahrscheinlich, dass ein übermäßig großer Strom zu internen Schaltungen der Codier-Eingabevorrichtung fließt und folglich die Codier-Eingabevorrichtung unter Bruch beschädigt werden kann.
-
Wenn die Eingabe-Schnittstelle unter Verwendung des Hardware-Schalters umgeschaltet wird, wird die Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen in der Reihenfolge von Eingangssignalen der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen getrennt. Daher steigt die Anzahl von Verbindungsanschlüssen innerhalb des Codierers wie auch die Anzahl von Verbindungsstiften außerhalb des Codierers an. Es ist wahrscheinlich, dass die Codier-Eingabevorrichtung in der Größe anwächst, wie auch bei den Kosten.
-
In der Codier-Eingabevorrichtung, die ein Signalsystem mit dem Hardware-Schalter umschaltet, muss die Codier-Eingabevorrichtungsseite den Hardware-Schalter einstellen. Daher ist es notwendig, den Hardware-Schalter rückzusetzen, wenn die Codier-Eingabevorrichtung gegen eine neue ausgetauscht wird, aufgrund eines Ausfalls oder dergleichen. Es ist wahrscheinlich, dass der Hardware-Schalter fehlerhaft gesetzt wird.
-
Im Lichte des Vorstehenden ist die vorliegende Erfindung gemacht worden, um eine Codier-Eingabevorrichtung bereitzustellen, die mit der Handhabung einer Mehrzahl von Typen von Signalsystemen von Codierern arbeiten kann, ohne jegliche Hardware-Schalter.
-
Problemlösung
-
Gemäß einem Umfang der Erfindung, um die oben erwähnten Probleme zu lösen und die Aufgaben der Erfindung zu erzielen, beinhaltet eine Codier-Eingabevorrichtung einen mit Codierern zu verbindenden und einer Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer gemein gemachten Verbindungsanschluss, eine Mehrzahl von Stromversorgungen für Signale gemäß der Mehrzahl der Typen von Signalsystemen der Codierer und einen Software-Schalter, der eine Verbindungsanordnung zwischen dem Verbindungsanschluss und den Stromversorgungen für Signale in einer Software-Weise anhand des Signalsystems des mit dem Verbindungsanschluss verbundenen Codierers aus der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen des Codierers umschaltet.
-
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Software-Schalter die Verbindungsanordnung zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Stromversorgungen für Signale in einer Software-Weise gemäß dem Signalsystem des mit dem Verbindungsanschluss verbundenen Codierers umschalten. Daher ist es möglich, die Eingangsimpedanz der Codier-Eingabevorrichtung auf einen angemessenen Wert gemäß dem Signalsystem des mit dem Verbindungsanschluss verbundenen Codierers zu verändern. Als Ergebnis kann die Codier-Eingabevorrichtung gemäß der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen des Codierers ohne jegliche Hardware-Schalter arbeiten.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Codier-Eingabevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert.
-
2 ist ein Diagramm, das eine Datenstruktur einer Umwandlungstabelle in der ersten Ausführungsform illustriert.
-
3 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Codiersignal-Eingabeschaltung in der ersten Ausführungsform illustriert.
-
4 ist ein Diagramm, das den Betrieb der Codiersignal-Eingabeschaltung in der ersten Ausführungsform illustriert.
-
5 ist ein Diagramm, das den Betrieb der Codiersignal-Eingabeschaltung in der ersten Ausführungsform illustriert.
-
6 ist ein Diagramm, das den Betrieb der Codiersignal-Eingabeschaltung in der ersten Ausführungsform illustriert.
-
7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration der Codiersignal-Eingabeschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform illustriert.
-
Beschreibung von Ausführungsformen
-
Ausführungsformen einer Codier-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Detail unten unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
-
Erste Ausführungsform
-
Eine Codier-Eingabevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
-
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration der Codier-Eingabevorrichtung 1 illustriert.
-
Wie in 1 gezeigt, ist ein Codierer 100 mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 über eine Drahtgruppe L1 verbunden. Der Codierer 100 detektiert beispielsweise die Position eines vorbestimmten Objekts (z. B. einen Rotor eines Motors) und liefert ein Signal (z. B. ein Impulssignal), das die detektierte Position angibt, an die Codier-Eingabevorrichtung 1. Die Codier-Eingabevorrichtung 1 prozessiert das die detektierte Position angebende Signal und steuert gemäß einem Ergebnis der Verarbeitung die Position des vorbestimmten Objekts (z. B. der Rotor des Motors) über eine vorbestimmte Steuerschaltung (z. B. eine Wechselrichterschaltung zum Antreiben des Motors) an.
-
Es gibt einen Fall, bei dem Codierer 100a bis 100c eine Mehrzahl von Typen von Signalsystemen, die sich voneinander unterscheiden, mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbunden sind. Falls die Codier-Eingabevorrichtung 1 einem Signalsystem entspricht, und ein Codierer eines Signalsystems, das sich von einem Signalsystem unterscheidet, mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbunden ist, ist es wahrscheinlich, dass die Codier-Eingabevorrichtung 1 unter Kaputtgehen beschädigt werden kann.
-
Daher beinhaltet in dieser Ausführungsform die Codier-Eingabevorrichtung 1 eine Konfiguration gemäß der Typen von Signalsystemen der Codierer und führt einen Umschaltbetrieb anhand der Typen von Signalsystemen der mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbundenen Codierer durch.
-
Spezifisch, wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Codier-Eingabevorrichtung 1 einen Verbindungsanschluss 5, eine Codiersignal-Eingabeschaltung 3, eine Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 und einen Software-Schalter 4.
-
Der Codierer 100 ist mit dem Verbindungsanschluss 5 über die Drahtgruppe L1 verbunden. Der Verbindungsanschluss 5 liefert ein aus dem Codierer 100 geliefertes Impulssignal über die Drahtgruppe L1 an die Codiersignal-Eingabeschaltung 3. Der Verbindungsanschluss 5 wird gemeinsam mit der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer gemacht (siehe 4 bis 6). Die Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer beinhaltet beispielsweise zumindest zwei Systeme eine Differentialsystems, eines TTL-(Transistor-Transistor-Logik)Systems und eines offenen Kollektorsystems.
-
Spezifisch ist ein Ausgangsanschluss 105, der ein Signal über die Drahtgruppe L1 ausgibt, im Codierer 100 vorgesehen. Der Verbindungsanschluss 5 entspricht einem Ausgangsanschluss 105. Beispielsweise ist ein Anschluss 51 im Verbindungsanschluss 5 über einen Anschluss 151 im Ausgangsanschluss 105 über einen Draht L11 verbunden. Beispielsweise ist ein Anschluss 52 des Verbindungsanschlusses 5 mit einem Anschluss 152 im Ausgangsanschluss 105 über einen Draht L12 verbunden. Beispielsweise ist ein Anschluss 53 im Verbindungsanschluss 5 mit einem Anschluss 153 im Ausgangsanschluss 105 über einen Draht L13 verbunden.
-
Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl es einen Fall gibt, bei dem sich eine Form des Ausgangsanschlusses 105 etwas von anderen unterscheidet, gemäß den Typen von Signalsystemen der Codierer (z. B. sind der Draht L12 und der Anschluss 152 manchmal weggelassen), das Verbindungsanschluss 5 allen Formen des Ausgangsanschlusses 105 in den Typen von Signalsystemen der Codierer gemein gemacht wird (siehe 4 bis 6).
-
Die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 ist mit dem Verbindungsanschluss 5, der Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 und dem Software-Schalter 4 verbunden. Obwohl die Konfiguration der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 einer Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer gemein gemacht wird, wird der Betrieb der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 anhand der Typen von Signalsystemen der Codierer umgeschaltet (siehe 4 bis 6).
-
Die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 empfängt ein Impulssignal aus dem Verbindungsanschluss 5. Die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 wandelt einen Pegel des Impulssignals auf einen Pegel um, der zur Signalverarbeitung in der Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 geeignet ist. Die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 liefert das umgewandelte Impulssignal an die Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2.
-
Die Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 ist mit der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 verbunden. Die Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 empfängt das umgewandelte Impulssignal aus der Codiersignal-Eingabeschaltung 3. die Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 zählt die Anzahl von Impulsen des umgewandelten Impulssignals und leitet eine Position des vorbestimmten Objektes anhand eines Ergebnisses der Zählung ab. Die Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 steuert gemäß der abgeleiteten Position die Position des vorbestimmten Objektes mit der vorbestimmten Steuerschaltung.
-
Der Software-Schalter 4 ist mit der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 verbunden. Der Software-Schalter 4 ist mit eine Anwenderschnittstelle (in der Figur nicht gezeigt; z. B. eine Tastatur, eine Maus oder ein Touch-Paneel) so verbunden, dass er mit der Anwenderschnittstelle kommuniziert, die auf der Außenseite oder der Innenseite der Codier-Eingabevorrichtung 1 vorgesehen ist.
-
Wenn der Software-Schalter 4 über die Anwenderschnittstelle beispielsweise Information bezüglich des Codierers 100, der mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbunden ist, empfängt, spezifiziert der Software-Schalter 4 auf Basis der Information bezüglich dem Codierer 100 ein Signalsystem des mit dem Verbindungsanschluss 5 verbundenen Codierers 100. Der Software-Schalter 4 erzeugt gemäß dem spezifizierten Signalsystem Befehle zum Umschalten des Signalsystems.
-
Beispielsweise beinhaltet der Software-Schalter 4 eine Umwandlungstabelle 41, in der eine Mehrzahl von Typen von Signalsystemen von Codierern jeweils mit einer Mehrzahl von Befehlswerten assoziiert sind. Wie beispielsweise in 2 gezeigt, beinhaltet die Umwandlungstabelle 41 eine Signalsystemspalte 411 und eine Befehlswertspalte 412. In der Signalsystemspalte 411 werden als die Typen von Signalsystemen der Codierer beispielsweise das Differentialsystem, das TTL-System und das offen Kollektorsystem gespeichert. In der Befehlswertspalte 412 werden als die Befehlswerte beispielsweise LHH, LHL und HLL gespeichert. Es ist möglich, die Befehlswerte gemäß dem Signalsystem des Codierers durch Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle 41 zu spezifizieren.
-
Beispielsweise empfängt der Software-Schalter 4 Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100, der mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbunden ist und erzeugt auf Basis der Information und der Umwandlungstabelle 41 die Befehle zum Umschalten des Signalsystems.
-
Der Software-Schalter 4 liefert die Befehle zum Umschalten des Signalsystems (ein Steuersignal) an die Codiersignal-Eingabeschaltung 3. Das heißt, dass der Software-Schalter 4 die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 in einer Software-Weise durch Zuführen der Befehle zum Umschalten des Signalsystems (das Steuersignal) an die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 steuert. Beispielsweise schaltet der Software-Schalter 4 eine elektrische Verbindungsanordnung in der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 in einer Software-Weise (ohne physikalisch die Konfiguration umzuschalten) gemäß dem Signalsystem des mit dem Verbindungsanschluss 5 verbundenen Codierer 100 aus den Typen von Signalsystemen der Codierer um.
-
Die interne Verbindungsanordnung der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das die interne Verbindungsanordnung der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 illustriert.
-
Die Codiersignal-Eingabeschaltung 3 beinhaltet einen Differentialempfänger 10, FETs (Feldeffekt-Transistoren) 11, 12 und 13, Stromversorgungen für Signale 14, 15 und 16, Widerstände 17, 19 und 20, eine Gleichrichterdiode 18, Signalleitungen SL1 und SL2 und eine Erdungsleitung GL.
-
Ein nicht invertierender Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 ist mit dem Anschluss 51 über die Signalleitung SL1 verbunden. Ein invertierender Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 ist mit dem Anschluss 52 über die Signalleitung SL2 verbunden. Ein Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10 ist mit der Codiersignal-Verarbeitungseinheit 2 verbunden.
-
Der FET 11 ist beispielsweise ein PMOS-Transistor. eine Quelle des FET 11 ist mit der Stromversorgung für Signale 14 verbunden. Eine Senke des FET 11 ist mit dem Widerstand 17 verbunden. Ein Gatter des FET 11 ist mit dem Software-Schalter 4 über eine Steuerleitung CL1 verbunden. Der FET 11 schaltet sich ein, wenn ein Steuersignal mit einem Aktivpegel (z. B. ein Steuersignal auf einem L-Pegel), zum Gatter des FET 11 geliefert wird. Der FET 11 schaltet ab, wenn ein Steuersignal mit einem nicht aktiven Pegel (z. B. ein Steuersignal auf einem H-Pegel) dem Gatter des FET 11 zugeführt wird.
-
Der FET 12 ist beispielsweise ein PMOS-Transistor. Eine Quelle des FET 12 ist mit der Stromversorgung für Signale 15 verbunden. Eine Senke des FET 12 ist mit dem Widerstand 20 verbunden. Ein Gatter des FET 12 ist über eine Steuerleitung CL2 mit dem Software-Schalter 4 verbunden. Der FET 12 schaltet ein, wenn ein Steuersignal mit einem aktiven Pegel (z. B. ein Steuersignal auf dem L-Pegel) dem Gatter des FET 12 zugeführt wird. Der FET 12 schaltet ab, wenn ein Steuersignal mit einem nicht aktiven Pegel (z. B. ein Steuersignal auf dem H-Pegel) dem Gatter des FET 12 zugeführt wird.
-
Der FET 13 ist beispielsweise ein PMOS-Transistor. Eine Quelle des FET 13 ist mit der Stromversorgung für Signale 16 verbunden. Eine Senke des FET 13 ist mit der Signalleitung SL2 an einem Knoten des N3 verbunden. Ein Gatter des FET 13 ist mit dem Software-Schalter 4 über eine Steuerleitung CL3 verbunden. Der FET 13 schaltet ein, wenn ein Steuersignal mit einem aktiven Pegel (z. B. ein Steuersignal auf dem L-Pegel) dem Gatter des FET 13 zugeführt wird. Der FET 13 schaltet ab, wenn ein Steuersignal mit einem nicht aktiven Pegel (z. B. ein Steuersignal auf dem H-Pegel) dem Gatter des FET 13 zugeführt wird.
-
Die Stromversorgungen für Signale 14, 15 und 16 liefern alle Stromversorgungsspannungen.
-
Ein Ende des Widerstands (ein Begrenzungswiderstand) 17 ist mit dem FET 11 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 17 ist mit der Signalleitung SL1 an einem Knoten N1 über die Gleitrichtungsdiode 18 verbunden. Der Widerstand 17 begrenzt eine Menge an aus der Stromversorgung für das Signal 14 zum Knoten N1 fließenden elektrischen Stroms, wenn der FET 11 einschaltet.
-
Ein Ende des Widerstands (ein Pull-Down-Widerstand) 19 ist mit einer Signalleitung SL2 an einem Knoten N4 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 19 ist mit dem Erdungspotential verbunden. Wenn der FET 13 ausschaltet, justiert (Pull-Down) der Widerstand 19 das Potential am Knoten N4 auf beispielsweise das Erdungspotential.
-
Ein Ende des Widerstands (ein Pull-Up-Widerstand) 20 ist mit dem FET 12 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 20 ist mit der Signalleitung SL1 an einem Knoten N2 verbunden. Wenn ein Transistor 163 (siehe 6) des offenen Kollektorsystemcodierers 100c ausschaltet, justiert (Pull-Up) der Widerstand 20 das Potential am Knoten N2 auf beispielsweise ein Potential nahe dem Potential der Stromversorgung für das Signal 15.
-
Eine Anode der Gleichrichterdiode 18 ist mit dem Widerstand 17 verbunden. Eine Kathode der Gleichrichterdiode 18 ist mit der Signalleitung SL1 am Knoten N1 verbunden.
-
Die Signalleitung SL1 verbindet den nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 mit dem Anschluss 51 des Verbindungsanschlusses 5. Die Signalleitung SL1 sendet ein über den Anschluss 51 geliefertes Signal an den nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a.
-
Die Signalleitung SL2 verbindet den invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 mit dem Anschluss 52 des Verbindungsanschlusses 5. Die Signalleitung SL2 sendet ein über den Anschluss 52 zugeführtes Signal an den invertierenden Eingangsanschluss 10b.
-
Die Erdungsleitung GL verbindet das Erdungspotential mit dem Anschluss 53 im Verbindungsanschluss 5.
-
In der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 wird ein Signal aus dem Codierer 100 mit dem Differentialempfänger 10 empfangen. Drei Arten von Stromversorgungen für Signale 14, 15 und 16 sind mit den Signalleitungen SL1 und SL2 auf der Eingangsseite des Differentialempfängers 10 mittels der FETs 11, 12 und 13 verbunden. Die Stromversorgungen für die zu verbindenden Signale 14 bis 16 können anhand von EIN/AUS der FETs 11 bis 13 umgeschaltet werden. Zwei Signalleitungen und die Erdungsleitung sind dem Verbindungsanschluss 5 zugewiesen. Zwei oder drei Signalleitungen können als Drähte gemäß dem Signalsystem des Codierers 100 verwendet werden.
-
Die Operationen der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 gemäß den drei Typen von Signalsystemen, die das Differentialsystem, das TTL-System und das offene Kollektorsystem enthalten, werden in der genannten Reihenfolge beschrieben.
-
Zuerst wird der Betrieb der Codiersignal-Eingabeschaltung 3 beschrieben, wenn das Differentialsystem ausgewählt wird.
-
Wenn beispielsweise der in 3 gezeigte Software-Schalter 4 Information empfängt, welche anzeigt, dass das Signalsystem des mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbundenen Codierers 100 das Differentialsystem ist, erzeugt der Software-Schalter 4 Befehlswerte (ϕCL1, ϕCL2, ϕCL3) = (L, H, H) auf Basis der Information und der Umwandlungstabelle 41 (siehe 2). Der Software-Schalter 4 liefert ein Steuersignal ϕCL1 mit dem L-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL1 an den FET 11, liefert ein Steuersignal ϕCL2 mit dem H-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL2 an den FET 12 und liefert ein Steuersignal ϕCL3 mit dem H-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL3 an den FET 13.
-
In Reaktion auf die Zuführung der Steuersignale, wie in 4 gezeigt, schaltet der FET 11 ein und schalten die FETs 12 und 13 aus. Ein + Anschluss 151a des Differentialsystem-Codierers 100a und der + Anschluss 51 der Codier-Eingabevorrichtung 1, und ein – Anschluss 152a des Differentialsystem-Codierers 100a und der – Anschluss 52 der Codier-Eingabevorrichtung 1 werden jeweils miteinander verbunden. Ein Erdungsanschluss 153a des Differentialsystem-Codierers 100a und der Erdungsanschluss 53 der Codier-Eingabevorrichtung 1 sind miteinander verbunden. Eine Ausgabe des Differentialsystem-Codierers 100a weist zwei Arten von Betriebszuständen auf, nämlich einen Betriebszustand, in welchem der + Anschluss 151a H ist und der – Anschluss 152a L ist, und ein Betriebszustand, in welchem der + Anschluss 151a L ist und der – Anschluss 152a H ist.
-
Im ersteren Fall fließt sehr wenig elektrischer Strom durch beide Signalleitungen SL1 und SL2. Es erscheint ein H-Potential am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10, es erscheint L-Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 und es erscheint H-Potential am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Andererseits fließt im letzteren Fall, wie durch einen unterbrochenen Linienpfeil angezeigt, ein elektrischer Strom aus der Stromversorgung für das Signal 14 (z. B. 5 Volt) zum + Anschluss 151 des Differentialsystem-Codierers 100a über den FET 11, den Widerstand 17 und die Gleichrichterdiode 18. Ein elektrischer Strom fließt aus dem – Anschluss 152a des Differentialsystem-Codierers 100a zum Erdungspotential über den Pull-Down-Widerstand 19. Es wird verhindert, dass sich ein Kurzschluss ausbildet, mit dem Widerstand 17 und dem Pull-Down-Widerstand 19. Ein L-Potential erscheint am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10, ein H-Potential erscheint am invertierenden Eingangsanschluss 10b und ein L-Potential erscheint am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Auf diese Weise können Ausgangssignale bei verschiedenen Potentialpegeln aus dem Differentialempfänger 10 gemäß jeder der zwei Arten von Betriebszuständen des Differentialsystem-Codierers 100a ausgegeben werden.
-
Der Betrieb der Schaltung, wenn das TTL-System ausgewählt wird, wird beschrieben.
-
Wenn beispielsweise der in 3 gezeigte Software-Schalter 4 Information empfängt, welche anzeigt, dass das Signalsystem des mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbundenen Codierer 100 das TTL-System ist, erzeugt der Software-Schalter 4 Befehlswerte (ϕCL1, ϕCL2, ϕCL3) = (L, H, L) auf Basis der Information und der Umwandlungstabelle 41 (siehe 2). Der Software-Schalter 4 liefert das Steuersignal ϕCL1 mit dem L-Pegel-Potential an den FET 11 über die Steuerleitung CL1, liefert das Steuersignal ϕCL2 mit dem H-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL2 an den FET 12 und liefert das Steuersignal ϕCL3 mit dem L-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL3 an den FET 13.
-
In Reaktion auf die Zufuhr der Steuersignale, wie in 5 gezeigt, schalten die FETs 11 und 13 ein und schaltet der FET 12 aus. Der Signalanschluss 151b des TTL-Systemcodierers 100b und der + Anschluss 51 der Codier-Eingabevorrichtung 1 sind miteinander verbunden. Der Erdungsanschluss 153b des TTL-Systemcodierers 100b und der Erdungsanschluss 53 der Codier-Eingabevorrichtung 1 sind miteinander verbunden. Weil ein elektrischer Strom aus der Stromversorgung für Signal (eine Referenz-Stromversorgung) 16 über den FET 13 und den Pull-Down-Widerstand 19 zur Erdung fließt, erscheint ein Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10, welches im Wesentlichen dasselbe wie die Spannung der Stromversorgung für das Signal 16 ist. Der Betrag der Spannung der Stromversorgung für das Signal 16 ist kleiner als 2 Volt, was ein Minimalwert des H-Potentials eines normalen TTL ist, und größer als 0,8 V, was der Maximalwert des L-Potentials des normalen TTL ist. Ein Ausgang des TTL-Systemcodierers 100b weist zwei Arten von Betriebszuständen auf, di den Betriebszustand, in welchem das Potential am Signalanschluss 151b H ist, und einen Betriebszustand, in welchem das Potential am Signalanschluss 151b L ist, enthalten.
-
Im ersteren Fall fließt sehr wenig elektrischer Strom über den Signalanschluss 151b des TTL-Systemcodierers 100b. Ein H-Potential erscheint am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10. Weil das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 niedriger als das H-Potential ist, weist der nicht invertierende Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 ein Potential höher als das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b auf. Daher erscheint das H-Potential am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Andererseits fließt im letzteren Fall ein elektrischer Strom aus der Stromversorgung für das Signal 14 (z. B. 5 Volt) über den FET 11, den Widerstand 17 und die Gleichrichterdiode 18 an den TTL-Systemcodierer 100b. Es erscheint ein L-Potential am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10. Weil das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 höher als das L-Potential ist, weist der nicht invertierende Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 ein Potential niedriger als das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b auf. Daher erscheint das L-Potential am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Auf diese Weise können Ausgangssignale bei unterschiedlichen Potentialpegeln aus dem Differentialempfänger 10 gemäß jeder der zwei Arten von Betriebszuständen des TTL-Systemcodierers 100b ausgegeben werden.
-
Schließlich wird der Betrieb der Schaltung, wenn das offene Kollektorsystem ausgewählt wird, beschrieben.
-
Wenn beispielsweise der in 3 gezeigte Software-Schalter 4 Information empfängt, die anzeigt, dass ein Signalsystem des Codierers 100, der mit der Codier-Eingabevorrichtung 1 verbunden ist, das offene Kollektorsystem ist, erzeugt der Software-Schalter 4 Befehlswerte (ϕCL1, ϕCL2, ϕCL3) = (H, L, L) auf Basis der Information und der Umwandlungstabelle 41 (siehe 2). Der Software-Schalter 4 liefert das Steuersignal ϕCL1 mit dem H-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL1 an den FET 11, liefert das Steuersignal ϕCL2 mit dem L-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL2 an den FET 12 und liefert das Steuersignal ϕCL3 mit dem L-Pegel-Potential über die Steuerleitung CL3 an den FET 13.
-
In Reaktion auf die Zufuhr der Steuersignale, wie in 6 gezeigt, schalten die FETs 12 und 13 ein und schaltet der FET 11 aus. Der Kollektoranschluss 151c des offenen Kollektorsystem-Codierers 100c und der + Anschluss 51 der Codier-Eingabevorrichtung 1 sind miteinander verbunden. Ein Emitteranschluss 153c des offenen Kollektorsystem-Codierers 100c und der Erdungsanschluss 53 der Codier-Eingabevorrichtung 1 sind miteinander verbunden. Weil ein elektrischer Strom aus der Stromversorgung für das Signal (Referenz-Stromversorgung) 16 über den FET 13 und den Pull-Down-Widerstand 19 an die Erdung fließt, erscheint ein Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10, welches im Wesentlichen das gleiche wie die Spannung der Stromversorgung für das Signal 16 ist. Wie oben beschrieben, ist der Betrag an Spannung der Stromversorgung für das Signal kleiner als 2 Volt, was der Minimalwert an H-Potential des üblichen TTL ist und größer als 0,8 V, was der Maximalwert des L-Potentials des üblichen TTL ist. Der Betrag an Spannung der Stromversorgung für das Signal (eine Stromversorgung für das offene Kollektorsystem) 15 ist höher als 5 Volt des TTL-Systems. Ein Ausgang des offenen Kollektorsystem-Codierers 100c weist zwei Arten von Betriebszuständen auf, die einen Betriebszustand, in welchem der Transistor 163 im Codierer ausschaltet, und einen Betriebszustand, in welchem der Transistor 163 einschaltet, beinhalten.
-
Im ersteren Fall ist der Kollektor des Transistors 163 offen. Die Gleichrichterdiode 18 wird eingefügt, um zu verhindern, dass ein elektrischer Strom in die Stromversorgung für das Signal 14 (z. B. 5 Volt) aus der Stromversorgung für das Signal 15 fließt. Daher ist das Potential am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10a im Wesentlichen gleich dem Potential der Stromversorgung für das Signal 15. Das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 ist im Wesentlichen gleich dem Potential der Stromversorgung für das Signal 16 und niedriger als die Spannung der Stromversorgung für das Signal 15. Daher weist der nicht invertierende Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 eine höhere Spannung als die Spannung am invertierenden Eingangsanschluss 10b auf. Daher erscheint ein H-Potential am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Andererseits fließt im letzteren Fall ein elektrischer Strom aus der Stromversorgung für das Signal (die Stromversorgung für das offene Kollektorsystem) 15 über den Transistor 163 durch den FET 12 und den Pull-Up-Widerstand 20 zur Erdung. Daher ist das Potential am nicht invertierenden Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 im Wesentlichen gleich zum Erdungspotential. Weil das Potential am invertierenden Eingangsanschluss 10b des Differentialempfängers 10 im Wesentlichen dasselbe wie das Potential der Stromversorgung für das Signal (Referenz-Stromversorgung) 16 und höher als das Erdungspotential ist, weist der nicht invertierende Eingangsanschluss 10a des Differentialempfängers 10 eine Spannung niedriger als die Spannung am invertierenden Eingangsanschluss 10b auf. Daher erscheint das L-Potential am Ausgangsanschluss 10c des Differentialempfängers 10.
-
Auf diese Weise können Ausgangssignale bei verschiedenen Potentialpegeln aus dem Differentialempfänger 10 gemäß jeder der zwei Arten von Betriebszuständen des Offen-Kollektorsystem-Codierers 100c ausgegeben werden.
-
Es sollte angemerkt werden, dass ein Anfangszustand von EIN/AUS der FETs 11, 12 und 13 im Differentialsystem eingestellt wird, in welchem die Spannung die niedrigste von den drei Systemen ist. Alternativ werden alle FETs anfangs ausgeschaltet. Folglich, wenn jeder der Codierer, die zueinander unterschiedliche Einstellungen aufweisen, beispielsweise während des Startens des Systems verbunden wird, ist es möglich, zu verhindern, dass die Codier-Eingangsvorrichtung und der Codierer unter Kaputtgehen beschädigt werden.
-
Wie oben beschrieben, schaltet in der ersten Ausführungsform der Software-Schalter 4 die Verbindungsanordnung zwischen dem Verbindungsanschluss 5 und den Stromversorgungen für Signale 14 bis 16 in einer Software-Weise anhand des Signalsystems des mit dem Verbindungsanschluss 5 verbundenen Codierers zwischen den Typen von Signalsystemen des Codierers um. Folglich ist es möglich, Eingangsimpedanz der Codier-Eingabevorrichtung 1 auf einen angemessenen Potentialwert umzuschalten, entsprechend dem Signalsystem des mit dem Verbindungsanschluss 5 verbundenen Codierers. Daher kann die Codier-Eingabevorrichtung 1 anhand der Typen von Signalsystemen der Codierer ohne jegliche Hardware-Schalter arbeiten.
-
In der ersten Ausführungsform wird das Signalsystem durch den Software-Schalter 4 umgeschaltet. Daher ist es einfach, das Signalsystem zu ändern. Es ist möglich, Mühe und Zeit zum Rücksetzen der Codier-Eingabevorrichtung 1 zu sparen und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer fehlerhaften Einstellung zu reduzieren, wenn die Codier-Eingabevorrichtung 1 ausgetauscht wird.
-
In der ersten Ausführungsform können Verbindungsanschlüsse der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen in einen Anschluss kombiniert werden, indem eine interne Schaltung mit dem Software-Schalter umgeschaltet wird. Das heißt, dass der Verbindungsanschluss 5 der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer gemein gemacht wird. Beispielsweise wird in der Verdrahtung der Codierer der drei Typen von Systemen der Erdungsanschluss 53 der Codier-Eingabevorrichtung 1 mit den Erdungsanschlüssen 153a und 153b oder dem Emitteranschluss 153c der Codierer 100a bis 100c verbunden (siehe 4 bis 6). Der + Anschluss 51 der Codier-Eingabevorrichtung 1 ist mit dem + Anschluss 151a, dem Signalanschluss 151b oder dem Kollektoranschluss 151c der Codierer 100a bis 100c verbunden (siehe 4 bis 6). Daher sind eine Mehrzahl von + Anschlüssen gemäß den Spannungspegeln von Signalen nicht notwendig. Daher ist es einfach, die Anschlüsse miteinander zu verbinden. Es ist möglich, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer fehlerhaften Verdrahtung zu reduzieren. Daher ist es möglich, einen Defekt der Codier-Eingabevorrichtung und des Codierers aufgrund der fehlerhaften Verdrahtung zu reduzieren.
-
In der ersten Ausführungsform ist der Verbindungsanschluss 5 der Mehrzahl von Typen von Signalsystemen der Codierer gemein gemacht worden. Das heißt, dass es möglich ist, Codierer einer Mehrzahl von Systemen mit verschiedenen Eingangsimpedanzen zu indem ein gemeinsamer Anschlussstift bereitgestellt wird, und keine Anschlussstifte entsprechend den Systemen individuell vorgesehen werden. Daher ist es möglich, die Anzahl von Anschlussstiften zu reduzieren. Folglich ist es auch möglich, eine Reduktion bei den Herstellkosten und der Größe der Codier-Eingabevorrichtung zu erzielen.
-
In der ersten Ausführungsform, weil die Codierer einer Mehrzahl von Typen von Signalsystemen durch den gemeinsamen Anschlussstift gehandhabt werden, selbst wenn ein Anwender einen Codierer durch einen anderen Codierer eines anderen Signalsystems ersetzt, ändert sich die Stiftzuweisung der Codier-Eingabevorrichtung nicht. Daher ist es möglich, Arbeitszeit einzusparen.
-
Zweite Ausführungsform
-
Eine Codier-Eingabevorrichtung 1i gemäß einer zweiten Ausführungsform wird beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden hauptsächlich die von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Punkte beschrieben.
-
Obwohl in der ersten Ausführungsform ein Signalsystem zurückgesetzt wird, wenn die Codier-Eingabevorrichtung 1 gegen eine neue ausgetauscht wird, aufgrund eines Ausfalls oder dergleichen der Codier-Eingabevorrichtung 1, muss in der zweiten Ausführungsform ein Signalsystem nicht zurückgesetzt werden, wenn die Codier-Eingabevorrichtung 1i ausgetauscht wird.
-
Spezifisch, wie in 7 gezeigt, wird Einstellinformation 231 eines Softwareschalters 4i zum Umschalten eines Signalsystems des Codierers 100 in einer Speichervorrichtung 200 gespeichert, die außerhalb der Codier-Eingabevorrichtung 1i platziert ist.
-
Beispielsweise beinhaltet die Codier-Eingabevorrichtung 1i eine Verbindungs-Schnittstelle 6i zum Verbinden der Speichervorrichtung 200 mit der Codier-Eingabevorrichtung 1i. Wenn die Verbindungs-Schnittstelle 6i erkennt, dass die Speichervorrichtung 200 verbunden ist, macht die Verbindungs-Schnittstelle 6i eine Kommunikation mit einer Verbindungs-Schnittstelle 206 auf der Seite der Speichervorrichtung 200.
-
Beispielsweise sendet die Verbindungs-Schnittstelle 6i Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100, die über den Software-Schalter 4i empfangen wird, an die Schnittstelle 206, um die Information in der Speichervorrichtung 200 zu sichern. Die Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100 ist beispielsweise Information, welche angibt, welche Art von Signalsystem des Codierers 100 mit dem Verbindungsanschluss 5 verbunden ist, was ein Differentialsystem, ein TTL-System und ein offenes Kollektorsystem beinhaltet (siehe 2). Folglich empfängt die Speichervorrichtung 200 die Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100 in der Verbindungs-Schnittstelle 206 und speichert und hält die Information als die Einstellinformation 231.
-
Alternativ sendet beispielsweise die Verbindungs-Schnittstelle 6i Information bezüglich eines durch den Software-Schalter 4i erzeugten Befehlswerts an die Verbindungs-Schnittstelle 206, um die Information in der Speichervorrichtung 200 zu sichern. Die Information bezüglich der Befehlswerte beinhaltet Information, die beispielsweise ”LHH”, ”LHL” oder ”HLL” anzeigt. Folglich empfängt die Speichervorrichtung 200 die Information bezüglich der Befehlswerte in der Verbindungs-Schnittstelle 206 und speichert und hält die Information als die Einstellinformation 231.
-
Wenn die Codier-Eingabevorrichtung 1i aufgrund eines Ausfalls oder dergleichen der Codier-Eingabevorrichtung 1i ausgetauscht wird, wird die Speichervorrichtung 200 mit der Codier-Eingabevorrichtung 1i verbunden. Wenn die Verbindungs-Schnittstelle 6i erkennt, dass die Speichervorrichtung 200 verbunden ist, führt die Verbindungs-Schnittstelle 6i eine Kommunikation mit der Verbindungs-Schnittstelle 206 auf Seiten der Speichervorrichtung 200 durch, empfängt die Einstellinformation 231 aus der Speichervorrichtung 200 und liefert die Einstellinformation 231 an den Software-Schalter 4i. Der Software-Schalter 4i schaltet die Verbindungsanordnung zwischen dem Verbindungsanschluss 5 und den Stromversorgungen für die Signale 14 bis 15 (siehe 3) in Übereinstimmung mit der empfangenen Einstellinformation um.
-
Wenn beispielsweise die Einstellinformation die Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100 ist, bezieht sich der Software-Schalter 4i auf die Umwandlungstabelle 41 und erzeugt Befehle zum Umschalten der Signalsysteme auf Basis der Information bezüglich des Signalsystems des Codierers 100 und der Umwandlungstabelle 41.
-
Alternativ, wenn beispielsweise die Einstellinformation die Information bezüglich der Befehlswerte ist, bestimmt der Software-Schalter 4i, dass es unnötig ist, sich auf die Umwandlungstabelle 41 zu beziehen, und erzeugt Befehle zum Umschalten des Signalsystems in Übereinstimmung mit der Information bezüglich der Befehlswerte.
-
Wie oben beschrieben, wird in der zweiten Ausführungsform die Einstellinformation 231 des Software-Schalters 4i zum Umschalten des Signalsystems des Codierers 100 in der auf der Außenseite der Codier-Eingabevorrichtung 1i platzierten Speichervorrichtung 200 gespeichert. Folglich, wenn die Codier-Eingabevorrichtung 1i ausgetauscht wird, aufgrund eines Ausfalls oder dergleichen der Codier-Eingabevorrichtung 1i, ist es unnötig, das Signalsystem rückzusetzen. Daher ist es möglich, leicht die Codier-Eingabevorrichtung auszutauschen. Darüber hinaus ist es möglich, zu verhindern, dass die Codier-Eingabevorrichtung 1i und der Codierer 100 durch fehlerhafte Einstellung unter Zerstörung beschädigt wird.
-
Es sollte angemerkt werden, dass in der obigen Beschreibung die zur Handhabung der drei Typen von Codier-Signalsystemen fähige Schaltungskonfiguration unter Verwendung des Differentialverstärkers und der FETs beschrieben ist. Jedoch ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Es sollte erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung auf andere Codierer-Signalsysteme und Schaltungskonfigurationen angewendet werden kann.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Wie oben beschrieben, ist die Codier-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für Signalverarbeitung eines Codierers nützlich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1, 1i
- Codier-Eingabevorrichtung
- 2
- Codiersignal-Verarbeitungseinheit
- 3
- Codiersignal-Eingabeschaltung
- 4, 4i
- Software-Schalter
- 5
- Verbindungsanschluss
- 6i
- Verbindungs-Schnittstelle
- 10
- Differentialverstärker
- 11 bis 13
- FETs
- 14 bis 16
- Stromversorgungen für Signale
- 17 bis 19
- Widerstände
- 41
- Umwandlungstabelle
- 51 bis 53
- Anschlüsse
- 100, 100a bis 100c
- Codierer
- 105
- Ausgangsanschluss
- 151 bis 153
- Anschlüsse
- 163
- Transistor
- 200
- Speichervorrichtung
- 206
- Verbindungs-Schnittstelle
- 231
- Einstellinformation
