DE3878885T2 - Geraet zur pulskodierersignalverarbeitung. - Google Patents

Geraet zur pulskodierersignalverarbeitung.

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DE3878885T2 DE8888907359T DE3878885T DE3878885T2 DE 3878885 T2 DE3878885 T2 DE 3878885T2 DE 8888907359 T DE8888907359 T DE 8888907359T DE 3878885 T DE3878885 T DE 3878885T DE 3878885 T2 DE3878885 T2 DE 3878885T2
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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer, insbesondere ein Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer zum elektrischen Verarbeiten eines von einer Signalgeneratorquelle kommenden Ausgangssignals und zum Verbessern der Auflösung des Codierers.
  • Ein Pulscodierer wird vornehmlich für eine NC-Werkzeugmaschine, einen Industrieroboter und dergleichen eingesetzt. Ein Drehpulscodierer, der auf einer Welle eines Motors oder dergleichen gelagert ist, und ein auf einem Verarbeitungstisch oder dergleichen gelagerter Linear-Pulscodierer sind allgemein bekannt. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung für einen Pulscodierer gemäß der vorliegenden Erfindung kann man sowohl für Dreh- als auch für Linear- Pulscodierer einsetzen.
  • Stand der Technik
  • Eine Signalverarbeitungsmethode zum elektrischen Verarbeiten eines Sinuswellensignals und eines Kosinuswellensignals, die von einer Signalgeneratorquelle für einen Pulscodierer geliefert werden, und zum Verbessern der Codierer-Auflösung sind allgemein bekannt.
  • Ein herkömmliches Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer umfaßt beispielsweise eine Dreh-Codescheibe, die auf einer Motorwelle oder dergleichen gelagert ist und in der mehrere Schlitze ausgebildet sind, eine ortsfeste Codescheibe, in der mehrere Schlitze ausgebildet sind, eine Signalgeneratorquelle mit einer Leuchtdiode und einer Fotodiode und eine Signalverarbeitungsvorrichtung. Die Signalverarbeitungsvorrichtung enthält mehrere Widerstände und ein Vergleicherfeld, und die Auflösung des Codierers wird dadurch erhöht, daß man die Anzahl der Widerstände und des Vergleicher- Feldes erhöht. Wenn z.B. die Auflösung des Codierers auf das 10-fache erhöht wird, sind 20 Schaltungen jeweils mit Widerständen und einem Vergleicher erforderlich, und es werden 20 Arten von Signalen mit unterschiedlichen Phasen erzeugt.
  • Genauer gesagt, wenn die Auflösung des Codierers beispielsweise um das Zehnfache erhöht wird, werden 60 Widerstände und 20 Vergleicher benötigt, um die Auflösung des Codierers zu verbessern. Deshalb erhöhen sich die für die Widerstände und das Vergleicherfeld aufzubringenden Kosten, und außerdem wird das Signalverarbeitungsgerät umfangreich. Darüberhinaus kann das herkömmliche Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer die Intensität eines von der Signalgeneratorquelle gelieferten Signals nicht bestätigten. Wenn deshalb ein Signal mit einer unzureichenden Stärke verarbeitet wird, wird häufig ein fehlerhaftes Pulssignal ausgegeben.
  • Die Druckschrift EP-A-0 213 904 offenbart ein Signalverarbeitungsgerät für einen Wellenwinkelcodierer mit einer Signalgeneratorquelle zum Erzeugen eines Sinuswellensignals und eines Kosinuswellensignals, einen Taktgeber zum Erzeugen eines Taktsignals, einen ersten und einen zweiten A/D-Umsetzer, die an die Signalgeneratorquelle und den Taktgeber angeschlossen sind, um das Sinuswellensignal und das Kosinuswellensignal umzusetzen in digitale Signale, und als Signalumsetzeinrichtung einen Festspeicher, der an den ersten und den zweiten A/D-Umsetzer angeschlossen ist, um von den von den Umsetzern ausgegebenen digitalen Signalen adressiert zu werden. In dem Speicher sind vorab die Ergebnisse der Interpolation spezieller Kombinationen von Analogsignalen gespeichert.
  • Im Hinblick auf die obigen Probleme bei dem herkömmlichen Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer anzugeben, das mit einer einfachen Schaltungsanordnung bei verringerter Schaltungsgröße stabile Signale liefert und die Stärke des von einer Signalgeneratorquelle gelieferten Signals bestätigt.
  • Dieses Ziel wird durch die im Anspruch 1 beanspruchte Signalverarbeitungsvorrichtung erreicht.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird ein Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer geschaffen, welcher umfaßt: Einen ersten A/D-Umsetzer zum Umsetzen eines von einer Signalgeneratorquelle gelieferten Sinuswellensignals in ein Digitalsignal, einen zweiten A/D-Umsetzer zum Umsetzen eines von der Signalgeneratorquelle gelieferten Kosinuswellensignals in ein digitales Signal, und eine Signalumsetzeinrichtung zum Empfangen der Ausgangssignale des ersten und des zweiten A/D-Umsetzers und zum Ausgeben eines Analog-Amplitudenpegels und von Positionsdaten in Abhängigkeit der Ausgangsgrößen von dem ersten und dem zweiten A/D-Wandler.
  • In einem Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer mit der obigen Ausgestaltung gemäß der Erfindung wird das von der Signalgeneratorquelle gelieferte Sinuswellensignal von dem ersten A/D-Umsetzer in ein digitales Signal umgesetzt und das von der Signalgeneratorquelle gelieferte Kosinussignal wird durch den zweiten A/D-Umsetzer in eine digitales Signal umgesetzt. Die Signalumsetzeinrichtung empfängt die Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer und gibt einen Analog-Amplituden Pegel sowie Positionsdaten basierend auf den Ausgangssignalen des ersten bzw. des zweiten A/D-Umsetzer aus.
  • Deshalb läßt sich die Schaltungsanordnung vereinfachen und die Schaltungsgröße verringern. Da zusätzlich zu den Positionsdaten beispielsweise ein analoger Amplitudenpegel bestätigt werden kann, wird ein fehlerhaftes Impulssignal, welches man erhält, wenn eine Signalgeneratorquelle verarbeitet wird, nicht ausgegeben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines typischen herkömmlichen Signalverarbeitungsgeräts für einen Pulscodierer;
  • Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches einen Teil eines Widerstands- und Vergleicherfeldes nach Fig. 1 zeigt;
  • Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches das Prinzip eines Signalverarbeitungsgeräts für einen Pulscodierer darstellt;
  • Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines typischen Dreh- Pulscodierers, bei dem das Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer angewendet wird;
  • Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Signalverarbeitungsgeräts für den Pulscodierer gemäß der Erfindung;
  • Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm von Signalen, die von dem in Fig. 5 gezeigten Gerät verarbeitet worden sind;
  • Fig. 7 ist ein Ansicht zum Veranschaulichen einer in einem ROM in Fig. 1 gespeicherten Betriebstabelle; und
  • Fig. 8 ist ein Wellenformdiagramm, welches Ausgangssignale darstellt, die von dem Gerät nach Fig. 5 verarbeitet worden sind.
  • Zuerst sollen die Probleme eines herkömmlichen Signalverarbeitungsgeräts für eine Pulscodierer unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 erläutert werden.
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines typischen herkömmlichen Signalverarbeitungsgeräts für einen Pulscodierer. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Pulscodierer aufgebaut aus einer Signalgeneratorquelle 101 und einer Signalverarbeitungsvorrichtung 102. Die Signalgeneratorquelle 101 wird gebildet durch eine Dreh-Codescheibe 114, die auf einer Motorwelle oder dergleichen gelagert ist, und in der mehrere Schlitze 114a ausgebildet sind, und eine ortsfeste Codescheibe 115, in der mehrere Schlitze 115a ausgebildet sind, sowie eine Leuchtdiode 111 und eine Fotodiode 112. Die Fotodiode 112 empfängt Licht, welches von der Leuchtdiode 111 über die Schlitze 114a der Dreh-Codescheibe 114 und die Schlitze 115a der ortsfesten Codescheibe 115 abgegeben wird.
  • Das Ausgangssignal der Fotodiode 112 wird an einen Verstärker 124 der Signalverarbeitungsvorrichtung 102 gegeben. Signale A&sub0;sinΘ, A&sub0;cosΘ und -A&sub0;sinΘ werden von dem Verstärker 124 an ein Widerstands- und Vergleicherfeld 128 geliefert. Wenn die Auflösung des Codierers erhöht wird, d.h. um das 10-fache oder mehr, und zwar mit Hilfe des Widerstands- und Vergleicherfeldes 128, werden 20 Arten von Signalen D&sub0; bis D&sub1;&sub9; mit unterschiedlichen Phasen zusammengesetzt, und das zusammengesetzte Signal wird an einen PA/PB-Umsetzer 129 gegeben. Der PA/PB-Umsetzer 129 gibt Pulssignale PA&sub0; und PA&sub0; ab, die elektrisch verarbeitet werden, um die Auflösung um das 10-fache zu erhöhen.
  • Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Widerstands- und Vergleicherfeldes zeigt. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind in dem Widerstands- und Vergleicherfeld 128 mehrere Schaltungen mit jeweils drei Widerständen und einem Vergleicher angeordnet. Beispielsweise wird aus den Signalen A&sub0;sinΘ und A&sub0;cosΘ, die von dem Verstärker 124 geliefert werden, ein Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Phase entsprechend einem Verhältnis des Widerstandswerts eines Widerstands Ra&sub1; zu demjenigen des Widerstands Rb&sub1; erhalten. Wenn daher beispielsweise die Auflösung des Codierers um das 10-fache heraufgesetzt werden soll, sind 20 Schaltungen mit Kombinationen von solchen Widerständen und Vergleichern erforderlich. 20 Signalarten D&sub0; bis D&sub1;&sub9; mit unterschiedlichen Phasen werden durch die Widerstände und Vergleicher zusammengesetzt.
  • Wie oben beschrieben wurde, erfordert die herkömmliche Signalverarbeitungsvorrichtung für den Pulscodierer zum elektrischen Verarbeiten eines von der Signalgeneratorquelle 101 gelieferten Signals und zum Verbessern der Auflösung des Codierers mehrere Widerstände und Vergleicher (z.B. bei einer Erhöhung der Auflösung um das 10-fache sind 60 Widerstände und 20 Vergleicher erforderlich), um die Auflösung des Codierers zu erhöhen. Deshalb erhöhen sich die für das Widerstands- und Vergleicherfeld 128 aufzubringenden Kosten, und die Signalverarbeitungsvorrichtung 102 wird umfangreich. Darüberhinaus kann die herkömmliche Signalverarbeitungsvorrichtung für den Pulscodierer nicht die Intensität eines von der Signalgeneratorquelle 101 gelieferten Signals bestätigen. Wenn daher ein Signal mit einer unzureichenden Stärke verarbeitet wird, wird häufig ein fehlerhaftes Pulssignal ausgegeben.
  • Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Prinzip eines Signalverarbeitungsgeräts für eine Pulscodierer darstellt. Wie Fig. 3 zeigt, enthält das Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer einen ersten A/D-Umsetzer 21 zum Umsetzen eines von einer Signalgeneratorquelle 1 gelieferten Sinuswellensignals in ein digitales Signal, einen zweiten A/D-Umsetzer 22 zum Umsetzen eines von der Signalgeneratorquelle 1 gelieferten Kosinuswellensignals in ein digitales Signal, und eine Signalumsetzeinrichtung 23 zum Empfangen der Ausgangssignale des ersten und des zweiten A/D-Umsetzers 21 und 22 und zum Ausgeben eines analogen Amplitudenpegels sowie von Positionsdaten in Abhängigkeit der Ausgangssignale des ersten bzw. des zweiten A/D-Umsetzers 21 und 22. Das von der Signalgeneratorquelle 1 gelieferte Sinuswellensignal wird von dem ersten A/D-Umsetzer 21 in ein digitales Signal umgesetzt und das von der Signalgeneratorquelle 1 gelieferte Kosinuswellensignal wird von dem zweiten A/D-Umsetzer 22 in ein digitales Signal umgesetzt. Die Signalumsetzeinrichtung 23 empfängt Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer 21 und 22 und gibt auf der Grundlage der Ausgangssignale des ersten und des zweiten A/D-Umsetzers 21 bzw. 22 einen analogen Amplitudenpegel und Positionsdaten aus.
  • Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die einen typischen Drehpulscodierer zeigt, bei dem das Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer Anwendung findet. Eine Signalgeneratorquelle 1 wird gebildet durch eine optische Einrichtung, welche Leuchtdioden 11a und 11b und Fotodioden 12a und 12b enthält.
  • Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird das Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer z.B. zum Messen einer Motordrehzahl verwendet. Die Dreh-Codescheibe 14 überträgt oder unterbricht intermittierend Licht, welches von den Leuchtdioden 11a und 11b abgegeben wird, nach Maßgabe der Positionsbeziehung zwischen der Dreh-Codescheibe 14 und der orstfesten Codescheibe 15, in der mehrere Schlitze 15a ausgebildet sind. Die von den Leuchtdioden 11a und 11b abgegebenen und durch die Schlitze 14a der Dreh-Codescheibe 14 und die Schlitze 15a der ortsfesten Codescheibe 15 abgegebenen Lichtstrahlen werden von den Fotodioden 12a bzw. 12b erfaßt. Dann werden die erfaßten Lichtsignale an ein Signalverarbeitungsgerät 2 gegeben, und es erfolgt eine vorbestimmte elektrische Verarbeitung. Die Leuchtdiode 11a und die Fotodiode 12a, und die Leuchtdiode 11b und die Fotodiode 12b sind jeweils gepaart. Die Paare von Dioden sind derart angeordnet, daß die von den Leuchtdioden 11a und 11b durch die Schlitze 14a und 15a der Dreh- bzw. ortsfesten Codescheibe 14 und 15 gelieferten Lichtstrahlen so eingegeben werden, daß ihre Phasen um 90º verschoben sind.
  • Im folgenden wird eine Ausführungsform eines Signalverarbeitungsgerätes für einen Pulscodierer gemäß der Erfindung beschrieben.
  • Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Signalverarbeitungsgeräts für den Pulscodierer gemäß der Erfindung. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird der Pulscodierer gebildet durch eine Signalgeneratorquelle 1 und ein Signalverarbeitungsgerät 2. Ein von der Signalgeneratorquelle 1 geliefertes Signal wird von einem Verstärker 24 in das Signalverarbeitungsgerät 2 eingespeist. Ein von dem Verstärker 24 ausgegebenes Sinuswellensignal (AsinΘ) wird an einen ersten A/D- Umsetzer (Analog-Digital-Umsetzer)21 gegeben, und ein von dem Verstärker 24 ausgegebenes Kosinuswellensignal (AcosΘ) wird an einen zweiten A/D-Umsetzer 22 gegeben. Die A/D-Umsetzer 21 und 22 empfangen von einem Taktgeber 25 jeweils Taktsignale CLK, und die A/D-Umsetzung erfolgt ansprechend auf das Taktsignal CLK.
  • Digitale Ausgangssignale DA und DB von dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer 21 und 22 werden an ein ROM (Festspeicher) 23 geliefert, und der ROM 23 gibt einen Analog-Amplitudenpegel und Positionsdaten aus, die den Ausgangssignalen DA und DB vom A/D-Umsetzer 21 bzw. 22 entsprechen. Wenn der Analog-Amplitudenpegel [(DA)² + (DB)²] außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wird von einer Synchronisierschaltung 26, die von dem Taktgeber 25 ein Taktsignal CLK empfängt, ein Alarmsignal ausgegeben. Wenn z.B. die Stärke eines von der Signalgeneratorquelle 1 gelieferten Signals unzureichend ist und das Signal eine zu geringe Stärke aufweist, als daß es verarbeitet werden könnte, kann ein fehlerhafter Betrieb durch das von der Synchronisierschaltung 26 ausgegebene Alarmsignal unterbunden werden. Weiterhin werden die Positionsdaten [tan&supmin;¹ (DA/DB)] zu einem geeigneten Zeitpunkt von einer Synchronisier- und PA/PB-Umsetzschaltung 27 ausgegeben, welche von dem Taktgeber 25 ein Taktsignal CLK empfängt.
  • Fig. 6 ist ein Impulsdiagramm von Signalen, die von dem in Fig. 5 gezeigten Gerät verarbeitet worden sind. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, werden die Ausgangssignale DA und DB von dem ersten bzw. dem zweiten A/D-Umsetzer 21 bzw. 22 ansprechend auf die Vorderflanken der von dem Taktgeber 25 kommenden Taktsignale CLK ausgegeben. Weiterhin werden ein Analog-Amplitudenpegel und Positionsdaten entsprechend den Ausgangssignalen DA und DB von dem ROM 23 an die Synchronisierschaltung 26 bzw. die Synchronisier- und PA/PB-Umsetzschaltung 27 abhängig von den Ausgangssignalen DA und DB gegeben. Die Synchronisierschaltung 26 und die Synchronisier- und PA/PB-Umsetzschaltung 27 empfangen jeweils Taktsignale von dem Taktgeber 25, und von der Synchronisierschaltung 26 werden ebenso wie von der Synchronisier- und PA/PB-Umsetzschaltung 27 stabile Signale ausgegeben.
  • Fig. 7 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Betriebstabelle, die in einem in Fig. 5 gezeigten ROM gespeichert ist. Der ROM 23 in Fig. 5 besitzt z.B. 16 bits umfassende Adressen, und die Ausgangssignale DA und DB von dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer 21 und 22 sind 8 bits umfassende Adressignale. Genauer gesagt, Adressen -128 bis 127 (8 bits) sind jeweils den Ausgangssignalen DA und DB zugeordnet. Ein Analog-Amplitudenpegel und Positionsdaten entsprechend der in dem ROM gespeicherten Betriebstabelle werden nach Maßgabe der Kombination dieser Ausgangssignale DA und DB ausgegeben. Wenn die Kombination der Ausgangssignale DA und DB außerhalb einer tortenähnlichen Zone Z liegt, die durch große und kleine Kreise h bzw. 1 definiert wird, d.h. wenn mindestens eines der Ausgangssignale DA und DB in den kleinen Kreis 1 oder aus dem großen Kreis h fällt, wird die Stärke eines von der Fotodiode 12 der Signalgeneratorquelle 1 ausgegebenen Signals als ungeeignet betrachtet, und es wird ein Alarmsignal ausgegeben, welches bedeutet, daß die Erfassung nicht durchgeführt werden kann. In dem Signalverarbeitungsgerät nach dieser Ausführungsform ist der ROM 23 austauschbar, d.h., die Einstellwerte der Radien des großen und des kleinen Kreises h bzw. 1 lassen sich austauschen, so daß der Bereich des Analog-Amplitudenpegels für die Alarmerzeugung geändert werden kann.
  • Wenn die Kombination der Ausgangssignale DA und DB in die tortenbodenähnliche Zone Z fällt, wird der Wert in der Position, die der Kombination entspricht, an die Synchronisierund PA/PB-Umsetzschaltung 27 geliefert. Genauer gesagt, wenn die Kombination (DA&sub0;, DB&sub0;) der Ausgangssignale DA und DB in eine Zone 3 innerhalb der Zone Z fällt, gibt z.B. der ROM 23 einen Wert 3 aus. Der Wert 3 wird von der Synchronisier- und PA/PB-Umsetzschaltung 27 in entsprechende PA/PB-Werte umgesetzt. Fig. 8 ist ein Wellenformdiagramm, welches die Ausgangssignale der Positionsdaten zeigt, die von der Vorrichtung nach Fig. 5 verarbeitet werden. In dem Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer nach dieser Ausführungform ist der ROM 23 austauschbar, so daß die Positionsdaten (die Auflösung des Codierers) variable einstellbar sind, genauso wie der Bereich des Analog-Amplitudenpegels für eine Alarmabgabe einstellbar ist. In der Tortenboden-Zone Z, die in 20 Zonen unterteilt ist, d.h. in Zonen 0 bis 19 beispielsweise, ist eine Zone 0 in zwei Zonen 0&sub1; und 0&sub2; unterteilt, und weitere Zonen sind in ähnlicher Weise hälftig unterteilt, so daß 40 Zonen erhalten werden. Deshalb läßt sich die Auflösung des Codierers um das 20-fache heraufsetzen.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird von den Analog-Amplitudenpegeln und den Positionsdaten, die von dem ROM 23 abgegeben werden, der Analog-Pegel in der Form [(DA)² + (DB)²] ausgegeben, und die Positionsdaten werden in der Form [tan&supmin;¹ (DA/DB)] ausgegeben. Allerdings sind die Ausgangssignale des Analog-Amplitudenpegels und der Positionsdaten in dem erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsgerät für den Pulscodierer nicht auf die obigen Signalformen beschränkt. Es können verschiedene Ausgestaltungen in der Signalgeneratorquelle 1 realisiert werden, und man kann nicht nur den Drehcodierer nach dem obigen Ausführungsbeispiel verwenden, sondern auch einen Linearcodierer, der auf einem Bearbeitungstisch oder dergleichen einer Werkzeugmaschine angeordnet ist, um eine hochpräzise Bearbeitung zu erreichen. Ferner muß die Signalgeneratorquelle nicht durch die optischen Mittel aus lichtemittierenden und lichtempfangenden Elementen gebildet sein, sondern man kann magnetische Mittel einsetzen, beispielsweise einen Magneten und einen magnetischen Sensor.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1 ... Signalgeneratorquelle
  • 2 ... Signalverarbeitungsgerät
  • 21 .. erster A/D-Umsetzer
  • 22 .. zweiter A/D-Umsetzer
  • 23 .. Signalumsetzeinrichtung (ROM)
  • 24 .. Verstärker
  • 25 .. Taktgeber
  • 26 .. Synchronisierschaltung
  • 27 .. Synchronisier- und Umsetzschaltung

Claims (10)

1. Signalverarbeitungsgerät für einen Pulscodierer, umfassend:
eine Signalerzeugungsquelle (1) zur Erzeugung eines Sinuswellensignals und eines Kosinuswellensignals;
einen Taktgeber (25) zur Erzeugung eines Taktsignals;
einen ersten A/D-Umsetzer (21), der mit der Signalerzeugungsquelle (1) und dem Taktgeber (25) verbunden ist, um das von der Signalerzeugungsquelle (1) gelieferte Sinuswellensignal nach Maßgabe des Taktsignals von dem Taktgeber (25) in ein digitales Signal umzusetzen;
einen zweiten A/D-Umsetzer (22), der mit der Signalerzeugungsquelle (1) und dem Taktgeber (25) verbunden ist, um das von der Signalerzeugungsquelle (1) gelieferte Kosinuswellensignal nach Maßgabe des Taktsignals von dem Taktgeber (25) in ein digitales Signal umzusetzen; und
eine Signalumsetzeinrichtung (23), die mit dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer (21, 22) zum Empfang der Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten A/D-Umsetzer (21, 22) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalumsetzeinrichtung (23) eine Synchronisierschaltung (26) und eine Synchronisier- und Umsetzschaltung (27) enthält, die mit dem Taktgeber (25) verbunden sind, und nach Maßgabe der Ausgangssignale von dem ersten bzw. dem zweiten A/D-Umsetzer (21, 22) einen analogen Amplitudenpegel und Positionsdaten ausgeben.
2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Signalerzeugungsquelle (1) eine optische Anordnung aus Lichtsende- und Lichtempfangselementen enthält.
3. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Signalerzeugungsquelle (1) eine Magnetanordnung aus einem Magnet und einem magnetischen Sensor enthält.
4. Gerät nach Anspruch 1, bei dem der Pulscodierer ein Drehpulscodierer ist.
5. Gerät nach Anspruch 1, bei dem der Pulscodierer ein linearer Pulscodierer ist.
6. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Signalumsetzeinrichtung (23) ein ROM enthält.
7. Gerät nach Anspruch 6, bei dem das ROM austauschbar ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, bei dem die Auflösung der Positionsdaten, wie von der Signalumsetzeinrichtung (23) ausgegeben werden, durch das ROM vorgegeben wird.
9. Gerät nach Anspruch 7, bei dem der erfaßbare Bereich des von der Signalumsetzeinrichtung (23) ausgegebenen analogen Amplitudenpegels von dem ROM vorgegeben wird.
10. Gerät nach Anspruch 1, bei dem, wenn der von der Signalumsetzeinrichtung (23) ausgegebene analoge Amplitudenpegel außerhalb des erfaßbaren Bereichs des analogen Amplitudenpegels fällt, ein Alarmsignal ausgegeben wird, das anzeigt, daß die Erfassung nicht ausgeführt werden kann.
DE8888907359T 1987-08-20 1988-08-19 Geraet zur pulskodierersignalverarbeitung. Expired - Fee Related DE3878885T2 (de)

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EP (1) EP0328683B1 (de)
JP (1) JPS6449914A (de)
DE (1) DE3878885T2 (de)
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2501228B2 (ja) * 1988-06-24 1996-05-29 ファナック株式会社 エンコ―ダの内挿回路
JP2785187B2 (ja) * 1988-08-30 1998-08-13 ソニー株式会社 回転検出装置
JPH02186221A (ja) * 1989-01-13 1990-07-20 Sony Corp エンコーダの内挿装置
EP0408799B1 (de) * 1989-07-21 1993-04-14 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zum Interpolieren von Positionsmesssignalen
JP2575935B2 (ja) * 1990-07-30 1997-01-29 オークマ株式会社 位置検出装置
US5324934A (en) * 1991-05-01 1994-06-28 Megamation Incorporated Fiberoptic encoder for linear motors and the like
JP2575518Y2 (ja) * 1991-11-11 1998-07-02 オリンパス光学工業株式会社 エンコーダの内挿装置
EP0680829A3 (de) * 1994-05-03 1995-12-27 Hewlett Packard Co Optisches Steuersystem für Aufzeichnungsträgeranordnungen in Druckern.
JPH1114404A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Fanuc Ltd 光学式ロータリエンコーダ
GB9923697D0 (en) * 1999-10-08 1999-12-08 Lucas Ind Plc Method of sensing engine
US6396052B1 (en) 2000-04-07 2002-05-28 Lexmark International, Inc. High precision analog encoder system
ITMI20011236A1 (it) * 2001-06-12 2002-12-12 Elesystems S R L Trasduttore di posizione
ATE401244T1 (de) 2001-11-02 2008-08-15 Gsi Group Corp Codierer-selbstkalibrationsvorrichtung und - verfahren
DE10313518A1 (de) * 2003-03-25 2004-10-14 Hübner Elektromaschinen AG Positionsmessverfahren und Positionsmesssystem zur Signalperioden-Vervielfachung
WO2005053146A2 (en) * 2003-11-20 2005-06-09 University Of Virginia Patent Foundation Method and system for enhanced resolution, automatically- calibrated position sensor
US20080052033A1 (en) * 2004-08-12 2008-02-28 University Of Virginia Patent Foundation Method, Apparatus and Computer Program Product of Aliasing Discriminator for Encoder Interfaces
JP4737598B2 (ja) * 2005-04-01 2011-08-03 株式会社ニコン エンコーダ
JP5160360B2 (ja) * 2008-09-30 2013-03-13 オリンパス株式会社 エンコーダ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2349142A1 (fr) * 1977-04-20 1977-11-18 Trt Telecom Radio Electr Systeme de mesure de la vitesse de rotation d'une synchromachine par une technique d'echantillonnage
US4346447A (en) * 1979-12-28 1982-08-24 Nippon Kogaku K.K. Divisional reading device for sine signals
JPS5696213A (en) * 1979-12-28 1981-08-04 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Dividing/reading circuit for sine signal
US4360730A (en) * 1980-10-16 1982-11-23 Itek Corporation Encoder alignment method and apparatus
DE3231990A1 (de) * 1982-08-27 1984-03-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Auswerteeinrichtung fuer einen digitalen inkrementalgeber
GB2179515B (en) * 1985-08-22 1989-08-02 Muirhead Vactric Components Interpolation method and application thereof to encoders
JP2609845B2 (ja) * 1985-12-17 1997-05-14 株式会社 マコメ研究所 デコーダを用いる内插回路
KR920010015B1 (ko) * 1986-05-01 1992-11-10 야마하 가부시끼가이샤 엔코우더용 변위 검출장치

Also Published As

Publication number Publication date
US4972080A (en) 1990-11-20
EP0328683B1 (de) 1993-03-03
EP0328683A1 (de) 1989-08-23
EP0328683A4 (en) 1991-03-13
JPS6449914A (en) 1989-02-27
DE3878885D1 (de) 1993-04-08
WO1989001607A1 (en) 1989-02-23

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