JP2003115881A - 断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置 - Google Patents
断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置Info
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Abstract
行える断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置を得
る。 【解決手段】 エンコーダ電源電圧Vcc1を基にHレベ
ル基準電圧を分圧作成する第1の分圧器R6,R7と、
第1の信号線の電位とHレベル基準電圧を比較する第1
の断線検出用比較器16と、第2の信号線の電位とHレ
ベル基準電圧を比較する第2の断線検出用比較器18
と、直列接続したダイオードの一方の接続点に第1の断
線検出用比較器16の出力を接続し、直列接続したダイ
オードの他方の接続点に前記第2の断線検出用比較器の
出力とを接続したダイオードブリッジ19と、を備え
る。
Description
デジタル信号伝送などに用いられるエンコーダ信号を受
信するエンコーダ信号受信装置に関するものである。
出力信号伝送方式のエンコーダ信号受信装置の構成を示
す図である。図において、40は差動出力信号伝送方式
のエンコーダ、41はラインドライバ、42は正相信号
を送信する第1の信号線、43は逆相信号を送信する第
2の信号線、44は電源線である。また、45はエンコ
ーダ信号受信装置、46はエンコーダ電源と接続するエ
ンコーダ電源端子、47は正相信号を送信する第1の信
号線を接続する正相信号入力端子、48は逆相信号を送
信する第2の信号線を接続する逆相信号入力端子であ
る。また、49は電源線、50,51は信号線、52は
終端抵抗、53はラインレシーバ、54はエンコーダ受
信信号出力用フォトカプラ、55はEX−ORゲート
(排他論理和ゲート)回路、56は断線検出信号出力用
フォトカプラである。また、R21,R22,R23,
R24は信号線50,51のプルアップ・ダウン抵抗、
R25,R26は電流制限抵抗である。
信号受信装置45の処理について説明する。従来の差動
出力信号伝送方式のエンコーダ信号受信装置45は、ラ
インレシーバ53で、差動出力信号伝送方式のエンコー
ダ40のラインドライバ41から第1および第2の信号
線42,43を経由して出力される差動信号を受信し、
一つの信号に戻して、エンコーダ受信信号として出力す
る。また、従来の差動出力信号伝送方式のエンコーダ信
号受信装置45における断線検出装置は、同時に信号線
50の信号および信号線51の信号が排他的な論理であ
ることを利用して、第1、第2の信号線42,43の断
線を判断する。第1の信号線42と接続された信号線5
0の信号および第2の信号線43と接続された信号線5
1の信号をEX−ORゲート回路55に入力し、両信号
の論理が排他的でなくなった場合を、第1、第2の信号
線42,43の断線として検出する。
の電源電圧としてDC5V,DC12Vのものがあり、
従来の差動出力信号伝送方式のエンコーダ信号受信装置
45においては、電源電圧が異なるエンコーダで使用す
る場合には、耐圧または閾値の適した部品に変更して対
応していた。例えば、図6の差動出力信号伝送方式のエ
ンコーダ信号受信装置45におけるラインレシーバ53
やEX−ORゲート回路55の素子は、決まった電源電
圧(例えば、5Vの電源電圧)のみ許される素子であ
り、エンコーダの電源電圧が5Vのものでしか動作しな
い受信回路、断線検出回路であり、電源電圧が異なるエ
ンコーダに対しては、部品の変更が必要であった。
いられるエンコーダとしては、上述の差動出力信号伝送
方式の他に、単出力信号伝送方式のものがある。図7は
断線検出装置を有する従来の単出力信号伝送方式のエン
コーダ信号受信装置の構成を示す図である。図におい
て、60は単出力信号伝送方式のエンコーダ、61はプ
ッシュプル回路、62は信号線、63は電源線である。
また、64はエンコーダ信号受信装置、65はエンコー
ダ電源と接続するエンコーダ電源端子、66は信号線を
接続する信号入力端子である。また、67は電源線、6
8は信号線、69はレシーバ、70はエンコーダ受信信
号出力用フォトカプラ、71は信号線68の電圧と後述
のHレベルの基準電圧VH とを比較する比較器、72
は信号線68の電圧と後述のLレベルの基準電圧VL
とを比較する比較器、73は断線検出信号出力用フォト
カプラである。また、R31,R32は信号線68と接
続するプルアップ・ダウン抵抗、R33,R34,R3
5はHレベルの基準電圧VH とLレベルの基準電圧VL
とを作る抵抗、R36,R37は電流制限抵抗であ
る。
号受信装置64の処理について説明する。従来の単出力
信号伝送方式のエンコーダ信号受信装置64は、レシー
バ69で、単出力信号伝送方式のエンコーダ60のプッ
シュプル回路61から信号線62に出力される電圧信号
を受信し、エンコーダ受信信号として出力する。また、
従来の単出力信号伝送方式のエンコーダ信号受信装置6
4における断線検出装置は、抵抗R33,R34,R3
5と比較器71,72とによりウィンドウコンパレータ
と呼ばれる回路を構成し、信号線62が断線すると、信
号線68の電圧がプルアップ・ダウン抵抗R31、R3
2の分圧比で決まる中間電位となることを利用して、断
線検知をする。したがって、プルアップ・ダウン抵抗R
31、R32は、この中間電位が、Hレベルの基準電圧
VH より低く、かつLレベルの基準電圧VL よりも高
くなるように構成する。比較器71の出力は、信号線6
8の電圧がHレベルの基準電圧VH より高い場合には
Lとなり、信号線68の電圧がHレベルの基準電圧VH
以下の場合にはハイインピーダンスとなる。また、比
較器72の出力は、信号線68の電圧がLレベルの基準
電圧VL より低い場合にはLとなり、信号線68の電
圧がLレベルの基準電圧VL 以上の場合にはハイイン
ピーダンスとなる。したがって、信号線68の電圧がH
レベルかLレベルである場合には、比較器71,72の
ワイアードANDされた出力はLを示し、信号線62は
正常(断線していない)と判断する。また、信号線62
が断線すると、信号線68の電圧はHレベルの基準電圧
VH より低く、かつLレベルの基準電圧VL よりも高
い中間電位を示すため、比較器71の出力、比較器72
の出力はともにハイインピーダンスとなり、比較器7
1,72のワイアードANDされた出力はHを示し、信
号線62の断線と検知する。また、単出力信号伝送方式
のエンコーダの電源電圧として、DC12V〜24Vと
複数のものがあるが、従来のエンコーダ受信回路では、
電源電圧が異なるエンコーダに対応するには部品の変更
が必要であった。
差動出力信号伝送方式のエンコーダの場合にはDC5
V,12V、また単出力信号伝送方式のエンコーダの場
合にはDC12V〜24Vと複数のものがあるが、従来
のエンコーダ受信回路では、電源電圧が異なるエンコー
ダに対応するには部品の変更が必要であり、一つの回路
で複数の電源電圧に対応させることはできないという問
題点があった。
送方式が差動出力か単出力かで断線検出の方法が異なる
ため、伝送方式の異なるエンコーダの断線検出を一つの
回路で行うことはできないという問題点もあった。
ためになされたもので、エンコーダの信号伝送方式、エ
ンコーダの電源電圧に関係なく断線検出が行える断線検
出機能付きエンコーダ信号受信装置を得ることを目的と
する。
機能付きエンコーダ信号受信装置は、エンコーダ信号の
正相信号を伝送する第1の信号線と、このエンコーダ信
号の逆相信号を伝送する第2の信号線と、エンコーダ電
源電圧を基に前記第1の信号線をプルアップ・ダウンす
る第1のプルアップ・ダウン抵抗と、前記エンコーダ電
源電圧を基に前記第2の信号線をプルアップ・ダウンす
る第2のプルアップ・ダウン抵抗と、前記第1の信号線
の電位と前記第2の信号線電位とを比較することで、エ
ンコーダ信号を一つのパルス列信号に戻し、出力する比
較器と、前記エンコーダ電源電圧を基にHレベル基準電
圧を分圧作成する第1の分圧器と、前記第1の信号線の
電位と前記Hレベル基準電圧を比較する第1の断線検出
用比較器と、前記第2の信号線の電位と前記Hレベル基
準電圧を比較する第2の断線検出用比較器と、直列接続
したダイオードの一方の接続点に前記第1の断線検出用
比較器の出力を接続し、直列接続したダイオードの他方
の接続点に前記第2の断線検出用比較器の出力とを接続
したダイオードブリッジと、を備えたものである。
ンコーダ信号受信装置は、差動出力信号伝送方式の場合
の正相信号または単出力信号伝送方式の場合は単出力信
号を伝送する第1の信号線と、差動出力信号伝送方式の
場合の逆相信号を伝送する第2の信号線と、エンコーダ
電源電圧を基に前記第1の信号線をプルアップ・ダウン
する第1のプルアップ・ダウン抵抗と、前記エンコーダ
電源電圧を基に前記第2の信号線をプルアップ・ダウン
する第2のプルアップ・ダウン抵抗と、前記第1の信号
線の電位と前記第2の信号線電位とを比較することで、
差動出力信号伝送のエンコーダ信号または単出力信号伝
送のエンコーダ信号を一つのパルス列信号に戻し、出力
する比較器と、前記エンコーダ電源電圧を基にHレベル
基準電圧を分圧作成する第1の分圧器と、前記エンコー
ダ電源電圧を基にLレベル基準電圧を分圧作成する第2
の分圧器と、エンコーダが差動出力信号伝送方式の場合
は前記電源電圧と前記第1の分圧器とを接続し、エンコ
ーダが単出力信号伝送方式の場合は前記電源電圧と前記
第1の分圧器および前記第2の分圧器とを接続する伝送
方式選択スイッチと、前記第1の信号線の電位と前記H
レベル基準電圧を比較する第1の断線検出用比較器と、
前記第2の信号線の電位と前記Hレベル基準電圧を比較
する第2の断線検出用比較器と、前記第1の信号線の電
位と前記Lレベル基準電圧を比較する第3の断線検出用
比較器と、負側出力側に前記第3の断線検出用比較器の
出力を接続し、直列接続したダイオードの一方の接続点
に前記第1の断線検出用比較器の出力を接続し、直列接
続したダイオードの他方の接続点に前記第2の断線検出
用比較器の出力とを接続したダイオードブリッジと、を
備えたものである。
実施の形態1に係る断線検出機能付き差動出力信号伝送
方式エンコーダ信号受信装置の構成を示す図である。図
において、1aは断線検出機能付き差動出力信号伝送方
式エンコーダ信号受信装置、2はエンコーダ電源と接続
するエンコーダ電源端子、3は正相信号を送信する第1
の信号線を接続する正相信号入力端子、4は逆相信号を
送信する第2の信号線を接続する逆相信号入力端子であ
る。また、6は正相信号入力端子3に接続された信号
線、7は逆相信号入力端子4に接続された信号線、10
はエンコーダ受信信号を受ける比較器、11はエンコー
ダ受信信号出力用フォトカプラである。また、16,1
8は断線検出用比較器、19はダイオードブリッジ、2
0は断線検出信号出力用フォトカプラ、52は終端抵抗
である。また、R1,R2,R3,R4および終端抵抗
52は信号線6,7をプルアップ・ダウンする第1のプ
ルアップ・ダウン抵抗、R6,R7はHレベルの基準電
圧VH を作る第1の分圧器を構成する抵抗、R10は
電流制限抵抗、R11,R12はプルアップ抵抗であ
る。
出力信号伝送方式エンコーダ信号受信装置1aの処理に
ついて説明する。
された信号線6の電位と逆相信号入力端子4に接続され
た信号線7の電位との比較を行い、差動信号を一つのパ
ルス列信号に戻し、エンコーダ受信信号出力用フォトカ
プラ11に出力する。
オードブリッジ19とで構成される排他論理和演算回路
により断線検出を行う。断線検出用比較器16および断
線検出用比較器18は、基準入力として抵抗R6,R7
により下式にて求まる電源電圧Vcc1に応じたHレベル
基準電圧VH を使用し、信号線6の電圧および信号線
7の電圧を比較する。VH = Vcc1・R7/(R6+
R7)断線検出用比較器16の出力は、信号線6の電圧
がHレベルの基準電圧VHより高い場合にはLとなり、
信号線6の電圧がHレベルの基準電圧VH 以下の場合
にはハイインピーダンスとなる。同様に、断線検出用比
較器18の出力は、信号線7の電圧がHレベルの基準電
圧VH より高い場合にはLとなり、信号線7の電圧が
Hレベルの基準電圧VH 以下の場合にはハイインピー
ダンスとなる。
ルの基準電圧VH より高い電圧のときをhigh、信
号線6,7の電圧がHレベルの基準電圧VH より低い
電圧のときをlowとすれば、信号線6の電圧と信号線
7の電圧との論理が排他的であるとき、すなわち信号線
6の電圧がhighかつ信号線7の電圧がlowのと
き、抵抗R12よりダイオードブリッジ19に電流が流
れ、断線検出信号出力用フォトカプラ20の1次側に電
流が流れ、断線検出信号出力用フォトカプラ20の出力
はLとなる。同様に、信号線6がlowかつ信号線7が
highのとき、抵抗R11よりダイオードブリッジ1
9に電流が流れ、断線検出信号出力用フォトカプラ20
の出力はLとなる。
プ・ダウン抵抗R1,R2,R3,R4には、電源電圧
Vcc1が印加されているので、信号線が断線した場合、
信号線6の電圧および信号線7の電圧は、信号線6と信
号線7との間に挿入される終端抵抗52とこれらの抵抗
R1,R2,R3,R4で分圧された電圧となる。終端
抵抗52の抵抗値を抵抗R1,R2,R3,R4の抵抗
値より十分小さいものとすると、信号線が断線した場
合、正相入力信号の電圧と逆相入力信号の電圧の論理が
一致し、結果として断線検出用比較器16の出力と断線
検出用比較器18の出力とが同じになるので、ダイオー
ドブリッジ19には電流が流れず、断線検出信号出力用
フォトカプラ20の出力はHとなり、断線が検出され
る。
信号受信装置45では、ラインレシーバ53で、第1の
信号線42および第2の信号線43を経由して出力され
る差動信号を受信し、一つの信号に戻して、エンコーダ
受信信号として出力するものであり、エンコーダの電源
電圧(DC5VまたはDC12V)に対応した耐圧また
は閾値をもつラインレシーバ53を使用しなければなら
なかったが、実施の形態1に係る断線検出機能付き差動
出力信号伝送方式エンコーダ信号受信装置1aでは、比
較器10で信号線6の電位と信号線7の電位との比較を
行い、差動信号を一つのパルス列信号に戻し、エンコー
ダ受信信号として出力するようにしたので、使用するエ
ンコーダの電源電圧に関係なく、一つの回路で対応可能
となる。従来の差動出力信号伝送方式のエンコーダ信号
受信装置45における断線検出装置では、EX−ORゲ
ート回路55で信号線50の信号と信号線51の信号と
の両信号の論理が排他的でなくなった場合を、第1、第
2の信号線42,43の断線として検出するのに対し
て、実施の形態1に係る断線検出機能付き差動出力信号
伝送方式エンコーダ信号受信装置1aでは、断線検出を
行う排他論理和演算回路を形成する断線検出用比較器1
6,18の基準入力として電源電圧Vcc1および抵抗R
5,R6,R7より求まるHレベル基準電圧VH を使
用し、電源電圧Vcc1並びに抵抗R1,R2,R3,R
4および終端抵抗52より求まる信号線6の電圧および
信号線7の電圧を比較するようにしたので、使用するエ
ンコーダの電源電圧に関係なく、一つの回路で対応可能
となる。
態2に係る断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置の
構成を示す図である。図において、1bは断線検出機能
付きエンコーダ信号受信装置、2はエンコーダ電源と接
続するエンコーダ電源端子、3は差動出力信号伝送方式
の場合に正相信号を送信する第1の信号線または単出力
信号伝送方式の場合の信号線を接続する正相信号入力端
子、4は差動出力信号伝送方式の場合に逆相信号を送信
する第2の信号線を接続する逆相信号入力端子、5は使
用するエンコーダに対応してLDV(差動出力信号伝送
方式の場合)またはCMP(単出力信号伝送方式の場
合)を選択する伝送方式選択スイッチである。また、
6,7は信号線、8は終端抵抗、9は終端抵抗選択スイ
ッチ、10はエンコーダ受信信号を受ける比較器、11
はエンコーダ受信信号出力用フォトカプラである。比較
器10は、正相信号入力電位と逆相信号入力電位とを比
較することで、差動出力信号伝送および単出力信号伝送
のエンコーダ信号を一つのパルス列信号に戻す。また、
12〜15はダイオード、16〜18は断線検出用比較
器、19はダイオードブリッジ、20は断線検出信号出
力用フォトカプラである。また、R1,R2,R3,R
4は信号線6,7のプルアップ・ダウン抵抗、R5、R
6,R7はHレベルの基準電圧VH を作る第1の分圧
器を構成する抵抗、R8,R9はLレベルの基準電圧V
L を作る第2の分圧器を構成する抵抗、R10,R1
1,R12はプルアップ抵抗である。
検出機能付きエンコーダ信号受信装置に差動出力信号伝
送方式のエンコーダを接続した場合の構成を示す図であ
る。図において、1a、2〜20、R1〜R12は図2
と同様であり、その説明を省略する。また、40は差動
出力信号伝送方式のエンコーダ、41はラインドライ
バ、42は正相信号を送信する第1の信号線、43は逆
相信号を送信する第2の信号線、44はエンコーダ電源
と接続する電源線である。また、Vcc1はエンコーダ電
源の電源電圧である。
コーダ40を使用する場合における断線検出機能付きエ
ンコーダ信号受信装置1bの設定および動作について説
明する。差動出力信号伝送方式のエンコーダ40を使用
する場合、伝送方式選択スイッチ5のLDVの側を短絡
する。さらに、終端抵抗選択スイッチ9を短絡して終端
抵抗8を有効にする。また、ラインドライバ41から出
力される差動信号を送信する第1の信号線42を正相信
号入力端子3に、第2の信号線43を逆相信号入力端子
4にそれぞれ接続する。また、エンコーダの電源電圧仕
様にあった電源をエンコーダの電源線44およびエンコ
ーダ電源端子2に接続する。
ンコーダ40と接続された場合、信号線6の電位(エン
コーダ40から受信した正相信号入力の信号電位)と信
号線7の電位(エンコーダ40から受信した逆相信号入
力の信号電位)との比較を行い、差動信号を一つのパル
ス列信号に戻し、エンコーダ受信信号出力用フォトカプ
ラ11に出力する。
力信号伝送方式)の側を短絡したことにより、ダイオー
ド12が導通状態となり、抵抗R5,R6,R7に電流
が流れ、電源電圧Vcc1に応じたHレベル基準電圧VH
が得られ、比較器16および比較器18の入力となる。
電源電圧をVcc1とすると、Hレベル基準電圧VH は、
下式となる。 VH = Vcc1・R7/(R5+R6+R7)
レベルの基準電圧VH より高いHレベルの場合にはLと
なり、信号線6の電圧がHレベルの基準電圧VH 以下
の場合にはハイインピーダンスとなる。同様に、比較器
18の出力は、信号線7の電圧がHレベルの基準電圧VH
より高いHレベルの場合にはLとなり、信号線7の電
圧がHレベルの基準電圧VH 以下の場合にはハイインピ
ーダンスとなる。
ルの基準電圧VH より高い電圧のときをhigh、信
号線6,7の電圧がHレベルの基準電圧VH より低い電
圧のときをlowとすれば、信号線6の電圧と信号線7
の電圧との論理が排他的であるとき、すなわち信号線6
の電圧がhighかつ信号線7の電圧がlowのとき、
抵抗R12よりダイオードブリッジ19に電流が流れ、
断線検出信号出力用フォトカプラ20の1次側に電流が
流れ、断線検出信号出力用フォトカプラ20の出力はL
となる。同様に、信号線6がlowかつ信号線7がhi
ghのとき、抵抗R11よりダイオードブリッジ19に
電流が流れ、断線検出信号出力用フォトカプラ20の出
力はLとなる。
プ・ダウン抵抗R1,R2,R3,R4には、伝送方式
選択スイッチ5のLDV/CMPの選択にかかわらず、
電源電圧Vcc1が印加され、電源端子2よりプルアップ
・ダウン抵抗R1,R2,R3,R4に電流が流れるの
で、信号線42,43が断線した場合、信号線6の電圧
および信号線7の電圧は差動信号間に挿入される終端抵
抗8とこれらの抵抗R1,R2,R3,R4で分圧され
た電圧となる。終端抵抗8の抵抗値を抵抗R1,R2,
R3,R4の抵抗値より十分小さいものとすると、正相
入力信号の電圧と逆相入力信号の電圧の論理が一致し、
結果として比較器16の出力と比較器18の出力とが同
じになるので、ダイオードブリッジ19には電流が流れ
ず、断線検出信号出力用フォトカプラ20の出力はHと
なり、断線が検出される。
力信号伝送方式)の側を短絡した場合、ダイオード13
〜15は導通しないため、抵抗R8には電流が流れず、
Lレベルの基準電圧VL は抵抗R9にて0Vに確定さ
れるので、比較器17の出力は常にハイインピーダンス
となり、断線検出には影響を及ぼさない。
コーダ40を使用する場合、比較器16で信号線6の正
相信号の論理を判別し、また比較器18で信号線7の逆
相信号の論理を判別して、比較器16と比較器18との
出力論理が排他的であるとき(正常時)は、ダイオード
ブリッジ19が断線検出信号出力用フォトカプラ20を
点弧する。断線時には信号線6と信号線7との論理が同
一になり、比較器16と比較器18との出力論理が同一
になるので、ダイオードブリッジ19は断線検出信号出
力用フォトカプラ20を点弧せず、信号線の断線と検出
される。
検出機能付きエンコーダ信号受信装置に単出力信号伝送
方式のエンコーダを接続した場合の構成を示す図であ
る。図において、1b、2〜20、R1〜R12は図2
と同様であり、その説明を省略する。また、60は単出
力信号伝送方式のエンコーダ、61はプッシュプル回
路、62は信号線、63はエンコーダ電源と接続する電
源線である。また、Vcc2はエンコーダ電源の電源電圧
である。
ーダ60を使用する場合における断線検出機能付きエン
コーダ信号受信装置1aの設定および動作について説明
する。単出力信号伝送方式のエンコーダ60を使用する
場合、伝送方式選択スイッチ5のCMPの側を短絡す
る。また、終端抵抗選択スイッチ9は短絡せず、終端抵
抗8を無効にする。プッシュプル回路61から出力され
る信号線62を正相信号入力端子3に接続し、逆相信号
入力端子4は開放しておく。また、エンコーダの電源電
圧仕様にあった電源をエンコーダの電源線63およびエ
ンコーダ電源端子2に接続する。
続された場合、逆相信号入力端子4は開放なので、信号
線7の電位は電源電圧を分圧抵抗R1とR2で分圧した
中間電位に固定される。比較器10は、信号線6の電位
(正相信号入力端子3に入力された信号の電位)と信号
線7の中間電位とを比較し、一つのパルス列信号に戻
し、エンコーダ受信信号出力用フォトカプラ11に出力
する。
信号伝送方式)の側を短絡した場合には、ダイオード1
4,15を通して分圧抵抗R6〜R9に電源電圧Vcc2
が印加され、電源電圧Vcc2に応じたHレベル基準電圧V
H が比較器16,18に、Lレベル基準電圧VL が比
較器17に入力される。ただし、単出力信号伝送方式の
エンコーダ60を使用する場合は、逆相信号入力端子3
は開放状態とするため、信号線7の電位は中間電位とな
り、比較器18は常にハイインピーダンスになる。ま
た、信号線6,7のプルアップ・ダウン抵抗のR1〜R
4には、伝送方式選択スイッチ5のLDV/CMPの選
択にかかわらず、電源電圧Vcc2が印加され、信号線6
2が断線した場合には中間電位となるようにプルアップ
・ダウンされる。
信号伝送方式)の側を短絡したことにより、ダイオード
13,14,15が導通状態となり、抵抗R6,R7,
R8,R9に電流が流れ、電源電圧Vcc2に応じたHレ
ベル基準電圧VH とLレベルの基準電圧VL とが得ら
れ、比較器16および比較器17の入力となる。電源電
圧をVcc2とすると、Hレベル基準電圧VH は、下式と
なる。 VH = Vcc2・R7/(R6+R7) 同様に、Lレベルの基準電圧VL は、下式となる。 VH = Vcc2・R9/(R8+R9)
レベル基準電圧VH より高い場合にLとなり、信号線
6の電位がHレベル基準電圧VH 以下の場合にはハイ
インピーダンスとなる。また、比較器17の出力は信号
線6の電位がLレベル基準電圧VL より低い場合にL
となり、信号線6の電位がLレベル基準電圧VL 以上
の場合にはハイインピーダンスとなる。すなわち、比較
器16と比較器17とがウィンドウコンパレータを構成
し、ダイオードブリッジ19が正常時は断線検出信号出
力用フォトカプラ20を点弧する。信号線6が断線し中
間電位となった場合は、比較器16と比較器17とはと
もにハイインピーダンスとなり、ダイオードブリッジ1
9には電流が流れないので、断線検出信号出力用フォト
カプラ20は点弧しないため、断線検出信号出力用フォ
トカプラ20の出力はHとなり、断線が検出される。
力回路61から、電源電圧とほぼ同等のHレベルの電圧
またはLレベルの電圧(ほぼ0V)のいずれかが信号線6
2に出力される。比較器16は信号線6の電圧がHレベ
ル基準電圧VH より高いときにはLを出力し、低いと
きにはハイインピーダンスとなる。同様に、比較器17
も信号線6の電圧がLレベルの基準電圧VL より高い
ときにはハイインピーダンスを出力し、低いときにはL
となる。
準電圧VH より高い電圧のときをhigh、Hレベル
基準電圧VH より低くかつLレベルの基準電圧VL よ
り高い電圧のときを不定(断線時)、Lレベルの基準電
圧VL よりも低い電圧のときをlowとすれば、信号
線6の電圧がhighのとき、比較器16の出力がLと
なり、比較器17の出力がハイインピーダンスとなるた
め、抵抗R12を通してダイオードブリッジ19を通
り、断線検出信号出力用フォトカプラ20を通って比較
器16へ流れ込み、断線検出信号はLとなる。同様に信
号線6の電圧がLレベルの基準電圧VL より低い電圧
のときも、比較器17の出力はL、比較器16の出力は
ハイインピーダンスになるため、やはり断線検出信号出
力用フォトカプラ20はLを出力する。
は抵抗R3,R4で決まる分圧比の電圧に確定する。こ
の電圧がHレベル基準電圧VH よりも低く、かつLレ
ベルの基準電圧VL よりも高い電圧となるように抵抗
R3,R4の分圧比を決めてやれば、比較器16および
比較器17はともにハイインピーダンスを出力するた
め、結果的に断線検出信号出力用フォトカプラ20に電
流は流れず、出力がHとなり、断線を検出する。
相信号入力の電圧は抵抗R1,R2で電源電圧を分圧し
た電圧に確定し、この分圧された電圧がHレベル基準電
圧V H より小さくなるように抵抗R1,R2の抵抗値
を決めてやれば、比較器18は常にハイインピーダンス
出力となり、断線検出には影響を及ぼさない。
ーダ60を使用する場合、信号線6の電圧がHレベル基
準電圧VH より高い電圧のとき(比較器16の出力が
L、比較器17の出力がハイインピーダンスとなる)、
および信号線6の電圧がLレベルの基準電圧VL より
低い電圧のとき(比較器17の出力がL、比較器16の
出力はハイインピーダンスとなる)に、ダイオードブリ
ッジ19が断線検出信号出力用フォトカプラ20を点弧
する。断線時には信号線6の電圧は抵抗R3,R4の分
圧比で、Hレベル基準電圧VH よりも低く、かつLレ
ベルの基準電圧VL よりも高い電圧となるので、比較
器16と比較器18は出力論理が同一になる(ともにハ
イインピーダンスを出力する)ので、ダイオードブリッ
ジ19は断線検出信号出力用フォトカプラ20を点弧せ
ず、信号線の断線と検出される。
接続されるエンコーダの信号伝送方式が差動出力信号伝
送方式、単出力信号伝送方式のいずれであっても、比較
器10で受信信号の比較ができ、比較器16〜18で構
成する断線検出回路で信号比較による断線検出ができる
構成とするとともに、比較器10、16〜18の入力と
なる電圧および断線検出回路の基準電圧となるHレベル
基準電圧VH およびLレベルの基準電圧VL を、エン
コーダの電源電圧から抵抗分圧で作るようにしたため、
エンコーダの電源電圧が異なる電圧であっても動作する
ことができる。
態3に係る断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置の
構成を示す図である。図において、2〜10、12〜1
9、R1〜R12は図1と同様であり、その説明を省略
する。また、1cは断線検出機能付きエンコーダ信号受
信装置、21はPNPトランジスタ、22はNPNトラ
ンジスタである。上述の実施の形態1においては信号絶
縁のためのフォトカプラ(エンコーダ受信信号出力用フ
ォトカプラ11、断線検出信号出力用フォトカプラ2
0)を使用した例を示したが、実施の形態2では信号非
絶縁の構成例を示すものである。また、断線検出信号出
力用フォトカプラの代わりに、PNPトランジスタ21
とNPNトランジスタ22のダーリントン接続を用いた
例を示す。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
号受信装置は、エンコーダ信号の正相信号を伝送する第
1の信号線と、このエンコーダ信号の逆相信号を伝送す
る第2の信号線と、エンコーダ電源電圧を基に前記第1
の信号線をプルアップ・ダウンする第1のプルアップ・
ダウン抵抗と、前記エンコーダ電源電圧を基に前記第2
の信号線をプルアップ・ダウンする第2のプルアップ・
ダウン抵抗と、前記第1の信号線の電位と前記第2の信
号線電位とを比較することで、エンコーダ信号を一つの
パルス列信号に戻し、出力する比較器と、前記エンコー
ダ電源電圧を基にHレベル基準電圧を分圧作成する第1
の分圧器と、前記第1の信号線の電位と前記Hレベル基
準電圧を比較する第1の断線検出用比較器と、前記第2
の信号線の電位と前記Hレベル基準電圧を比較する第2
の断線検出用比較器と、直列接続したダイオードの一方
の接続点に前記第1の断線検出用比較器の出力を接続
し、直列接続したダイオードの他方の接続点に前記第2
の断線検出用比較器の出力とを接続したダイオードブリ
ッジと、を備えたので、使用するエンコーダの電源電圧
に関係なく使用できる断線検出機能付きエンコーダ信号
受信装置を得ることができる。
号受信装置は、差動出力信号伝送方式の場合の正相信号
または単出力信号伝送方式の場合は単出力信号を伝送す
る第1の信号線と、差動出力信号伝送方式の場合の逆相
信号を伝送する第2の信号線と、エンコーダ電源電圧を
基に前記第1の信号線をプルアップ・ダウンする第1の
プルアップ・ダウン抵抗と、前記エンコーダ電源電圧を
基に前記第2の信号線をプルアップ・ダウンする第2の
プルアップ・ダウン抵抗と、前記第1の信号線の電位と
前記第2の信号線電位とを比較することで、差動出力信
号伝送のエンコーダ信号または単出力信号伝送のエンコ
ーダ信号を一つのパルス列信号に戻し、出力する比較器
と、前記エンコーダ電源電圧を基にHレベル基準電圧を
分圧作成する第1の分圧器と、前記エンコーダ電源電圧
を基にLレベル基準電圧を分圧作成する第2の分圧器
と、エンコーダが差動出力信号伝送方式の場合は前記電
源電圧と前記第1の分圧器とを接続し、エンコーダが単
出力信号伝送方式の場合は前記電源電圧と前記第1の分
圧器および前記第2の分圧器とを接続する伝送方式選択
スイッチと、前記第1の信号線の電位と前記Hレベル基
準電圧を比較する第1の断線検出用比較器と、前記第2
の信号線の電位と前記Hレベル基準電圧を比較する第2
の断線検出用比較器と、前記第1の信号線の電位と前記
Lレベル基準電圧を比較する第3の断線検出用比較器
と、負側出力側に前記第3の断線検出用比較器の出力を
接続し、直列接続したダイオードの一方の接続点に前記
第1の断線検出用比較器の出力を接続し、直列接続した
ダイオードの他方の接続点に前記第2の断線検出用比較
器の出力とを接続したダイオードブリッジと、を備えた
ので、エンコーダ信号受信装置に接続されるエンコーダ
の信号伝送方式が差動出力信号伝送方式、単出力信号伝
送方式のいずれであっても、またエンコーダの電源電圧
の差異にも伝送方式選択スイッチの設定のみで使用でき
る断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置を得ること
ができる。
付きエンコーダ信号受信装置の構成を示す図である。
付きエンコーダ信号受信装置の構成を示す図である。
付きエンコーダ信号受信装置に差動出力信号伝送方式の
エンコーダを接続した場合の構成を示す図である。
付きエンコーダ信号受信装置に単出力信号伝送方式のエ
ンコーダを接続した場合の構成を示す図である。
付きエンコーダ信号受信装置の構成を示す図である。
送方式のエンコーダ信号受信装置の構成を示す図であ
る。
方式のエンコーダ信号受信装置の構成を示す図である。
信装置、 2 エンコーダ電源端子、 3 正相信号入
力端子、 4 逆相信号入力端子、 5 伝送方式選択
スイッチである、 6,7 信号線、 8 終端抵抗、
9 終端抵抗選択スイッチ、 10 比較器、 11
エンコーダ受信信号出力用フォトカプラ、 12〜1
5 ダイオード、 16〜18 断線検出用比較器、
19 ダイオードブリッジ、 20 断線検出信号出力
用フォトカプラ、 21 PNPトランジスタ、 22
NPNトランジスタ、 40 差動出力信号伝送方式
のエンコーダ、 41 ラインドライバ、 42 正相
信号を送信する第1の信号線、 43 逆相信号を送信
する第2の信号線、 44 電源線、 45 エンコー
ダ信号受信装置、 46 エンコーダ電源端子、 47
正相信号入力端子、 48 逆相信号入力端子、 4
9 電源線、 50,51 信号線、 52終端抵抗、
53 ラインレシーバ、 54 エンコーダ受信信号
出力用フォトカプラ、 55 EX−ORゲート回路、
56 断線検出信号出力用フォトカプラ、 60 単
出力信号伝送方式のエンコーダ、 61 プッシュプル
回路、 62 信号線、 63 電源線、 64 エン
コーダ信号受信装置、 65エンコーダ電源端子、 6
6 信号入力端子、 67 電源線、 68 信号線、
69 レシーバ、 70 エンコーダ受信信号出力用
フォトカプラ、 71 比較器、 72 比較器、 7
3 断線検出信号出力用フォトカプラ、 R1,R2,
R3,R4 プルアップ・ダウン抵抗、 R5、R6,
R7,R8,R9 抵抗、 R10 電流制限抵抗、
R11,R12 プルアップ抵抗、R21,R22,R
23,R24 プルアップ・ダウン抵抗、 R25,R
26電流制限抵抗、 R31,R32 プルアップ・ダ
ウン抵抗、 R33,R34,R35 抵抗、 R3
6,R37 電流制限抵抗、 Vcc1,Vcc2 エンコー
ダ電源の電源電圧。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンコーダ信号の正相信号を伝送する第
1の信号線と、このエンコーダ信号の逆相信号を伝送す
る第2の信号線と、エンコーダ電源電圧を基に前記第1
の信号線をプルアップ・ダウンする第1のプルアップ・
ダウン抵抗と、前記エンコーダ電源電圧を基に前記第2
の信号線をプルアップ・ダウンする第2のプルアップ・
ダウン抵抗と、前記第1の信号線の電位と前記第2の信
号線電位とを比較することで、エンコーダ信号を一つの
パルス列信号に戻し、出力する比較器と、前記エンコー
ダ電源電圧を基にHレベル基準電圧を分圧作成する第1
の分圧器と、前記第1の信号線の電位と前記Hレベル基
準電圧を比較する第1の断線検出用比較器と、前記第2
の信号線の電位と前記Hレベル基準電圧を比較する第2
の断線検出用比較器と、直列接続したダイオードの一方
の接続点に前記第1の断線検出用比較器の出力を接続
し、直列接続したダイオードの他方の接続点に前記第2
の断線検出用比較器の出力とを接続したダイオードブリ
ッジと、を備えた断線検出機能付きエンコーダ信号受信
装置。 - 【請求項2】 差動出力信号伝送方式の場合の正相信号
または単出力信号伝送方式の場合は単出力信号を伝送す
る第1の信号線と、差動出力信号伝送方式の場合の逆相
信号を伝送する第2の信号線と、エンコーダ電源電圧を
基に前記第1の信号線をプルアップ・ダウンする第1の
プルアップ・ダウン抵抗と、前記エンコーダ電源電圧を
基に前記第2の信号線をプルアップ・ダウンする第2の
プルアップ・ダウン抵抗と、前記第1の信号線の電位と
前記第2の信号線電位とを比較することで、差動出力信
号伝送のエンコーダ信号または単出力信号伝送のエンコ
ーダ信号を一つのパルス列信号に戻し、出力する比較器
と、前記エンコーダ電源電圧を基にHレベル基準電圧を
分圧作成する第1の分圧器と、前記エンコーダ電源電圧
を基にLレベル基準電圧を分圧作成する第2の分圧器
と、エンコーダが差動出力信号伝送方式の場合は前記電
源電圧と前記第1の分圧器とを接続し、エンコーダが単
出力信号伝送方式の場合は前記電源電圧と前記第1の分
圧器および前記第2の分圧器とを接続する伝送方式選択
スイッチと、前記第1の信号線の電位と前記Hレベル基
準電圧を比較する第1の断線検出用比較器と、前記第2
の信号線の電位と前記Hレベル基準電圧を比較する第2
の断線検出用比較器と、前記第1の信号線の電位と前記
Lレベル基準電圧を比較する第3の断線検出用比較器
と、負側出力側に前記第3の断線検出用比較器の出力を
接続し、直列接続したダイオードの一方の接続点に前記
第1の断線検出用比較器の出力を接続し、直列接続した
ダイオードの他方の接続点に前記第2の断線検出用比較
器の出力とを接続したダイオードブリッジと、を備えた
断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001309680A JP3801009B2 (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | 断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003115881A true JP2003115881A (ja) | 2003-04-18 |
JP3801009B2 JP3801009B2 (ja) | 2006-07-26 |
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ID=19128784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001309680A Expired - Lifetime JP3801009B2 (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | 断線検出機能付きエンコーダ信号受信装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005295127A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sanyo Denki Co Ltd | 差動伝送回路を用いた異常伝送方法 |
JP2006275810A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の試験方法及び半導体装置 |
CN104749481A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-07-01 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 正余弦编码器断线检测方法和系统 |
CN111932746A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-13 | 厦门熵基科技有限公司 | 一种门禁控制器及门禁线路状态识别方法 |
CN112834957A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 一种具有断线检测功能的信号转换装置 |
-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001309680A patent/JP3801009B2/ja not_active Expired - Lifetime
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