JP2003269997A - 自己校正型角度検出器 - Google Patents
自己校正型角度検出器Info
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- JP2003269997A JP2003269997A JP2002073086A JP2002073086A JP2003269997A JP 2003269997 A JP2003269997 A JP 2003269997A JP 2002073086 A JP2002073086 A JP 2002073086A JP 2002073086 A JP2002073086 A JP 2002073086A JP 2003269997 A JP2003269997 A JP 2003269997A
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
ままで、自己校正することにより長年にわたって高精度
な角度検出を可能とする角度検出器を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明による自己校正型角度検出器は、
角度信号検出部(1)で検出されるアブソリュートデータ
(1b)をファインデータ(3a)に変換する内挿回路(3)と、
エンコーダディスクの回転角度に応じて出力される誤差
を含まない第1基準信号に基づき、エンコーダディスク
の不定速回転時におけるファインデータ(3a)を校正する
ための第1校正値を演算する第1校正部(4)と、エンコ
ーダディスクの回転速度に応じて出力される誤差を含ま
ない第2基準信号に基づき、エンコーダディスクの定速
回転時におけるファインデータ(3a)を校正するための第
2校正値を演算する第2校正部(5)とを備える構成であ
る。
Description
し、特に、自己校正機能を備えることにより、回転機等
の機械装置から取り外すことなく長年にわたって高精度
な角度検出性能を維持できるようにするための新規な改
良に関する。
期的に回転機等の機械装置から取り外し、製造元へ送付
して校正装置で精度誤差を測定し、必要に応じて再調整
等を行っていた。また、高分解能エンコーダは、ディス
クに刻まれた基本分解能に基づく信号を内挿回路で処理
して解像度を上げ、数百〜数万分割の解像度を得てい
る。
うに構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。すなわち、定期的に取り外して再調整を要するた
め、取り外すことなく長年にわたって高精度な角度検出
性能を維持することはできなかった。また、内挿回路で
分割された部分の精度は、ディスクの精度をいくら向上
させても、SIN・COS信号の調整精度や光学系の取
り付け誤差等により誤差が大きくなり易く(誤差が変動
しやすい)、精度補正が必要であるが、この誤差を測定
する手段はなく、ユーザが構成することも不可能である
ため、長期にわたって高精度な角度検出を行うことはで
きないという課題があった。
めになされたもので、特に、回転機等の機械装置に取り
付けたままで、自己校正することにより長年にわたって
高精度な角度検出を可能とする角度検出器を提供するこ
とを目的とする。
検出器は、エンコーダディスクの回転角度を検出する角
度信号検出部で検出される内挿用信号をファインデータ
に変換する内挿回路と、前記エンコーダディスクの回転
角度に応じて出力される誤差を含まない第1基準信号に
基づき、前記エンコーダディスクの不定速回転時におけ
る前記ファインデータを校正するための第1校正値を演
算する第1校正部と、前記エンコーダディスクの回転速
度に応じて出力される誤差を含まない第2基準信号に基
づき、前記エンコーダディスクの定速回転時における前
記ファインデータを校正するための第2校正値を演算す
る第2校正部とを備える構成である。
号として前記エンコーダディスクの回転角度に応じて出
力され、誤差を含まない校正用インクリメンタル信号を
用いており、前記校正用インクリメンタル信号のエッジ
検出時における前記ファインデータをラッチし、前記エ
ンコーダディスクの回転角度に対応した第1基準誤差を
格納した第1基準誤差テーブルを参照することにより、
前記第1校正値を演算する構成である。
信号として前記エンコーダディスクの回転速度に応じて
出力され、誤差を含まない校正用の校正クロックを用い
ており、前記エンコーダディスクの定速回転時における
前記ファインデータをラッチし、前記エンコーダディス
クの回転速度に対応する第2基準誤差を格納した第2基
準誤差テーブルを参照することにより、前記第2校正値
を演算する構成である。
己校正型角度検出器の好適な実施の形態について詳細に
説明する。
度検出器であるエンコーダの図示しないディスクから得
られるアブソリュートデータに基づいて角度信号を検出
する角度信号検出部1である。この角度信号検出部1か
らは、コース信号1a、内挿用信号1b及び校正用イン
クリメンタル信号(校正用INC信号)1cが出力され
る。
号(coarse signal)であり、コース・ファイン信号合成
部2に入力される。また、内挿用信号1bは、ファイン
データ(アブソリュートデータ)を得るための内挿回路
3に入力され、ファインデータである内挿後データ3a
に変換される。この内挿後データ3aは、数百〜数万分
割にまで解像度が上げられたデータである。
は、図示しないエンコーダディスクの回転角度に応じて
内挿用信号1bと共に出力される信号であり、この校正
用インクリメンタル信号1cは、誤差を含まない信号で
あり、後述する第1校正用の第1基準信号になるもので
ある。
れる第1校正部4は、エンコーダディスクが不定速回転
をしている場合における角度データの校正値(以下、第
1校正値と称する)を演算する校正部である。この第1
校正部は、校正用インクリメンタル信号1cのエッジを
検出すると、その検出時の内挿後データ3aをラッチす
る第1データラッチ部4A、エンコーダディスクの回転
角度に対応した第1基準誤差を格納している第1基準誤
差テーブル4B、及び、ラッチされた内挿後データ3a
と(その内挿後データ3aの回転角度に)対応する第1
基準誤差とに基づき第1校正値を演算する第1校正値演
算部4Cを備える。第1校正値はセレクタ6に送信され
る。
る自己校正用タイミング信号5aが入力される第2校正
部5は、エンコーダディスクの回転速度に応じて出力さ
れ、誤差を含まない校正用クロックを発生する校正用ク
ロック発生部5A、前記校正用クロック発生部5Aが発
生する校正用クロックをカウントするカウンタ5B、自
己校正用タイミング信号5aのクロックカウントタイミ
ングに合わせてそのときのカウント値をラッチする第2
データラッチ部5C、エンコーダディスクの回転速度に
対応する第2基準誤差として回転速度に対応するカウン
ト値の誤差テーブルを格納した第2基準誤差テーブル5
D、及び、第2基準誤差テーブル5Dを参照してカウン
ト値を構成するための第2校正値を演算する第2校正値
演算部5Eを備える。第2校正値はセレクタ6に送信さ
れる。
おける第1校正及び第2校正の内容を概略的に示すタイ
ミングチャートである。第1校正部4では、図示しない
エンコーダディスクの回転角度に応じて校正用インクリ
メンタル信号1cが出力されると、この校正用インクリ
メンタル信号1cの校正ポイント(エッジ)を検出した
時点における内挿後データ3aが第1データラッチでラ
ッチされる。各校正ポイント間でラッチされる内挿後デ
ータ3aをサンプリング内挿データとして示す。第1校
正値演算部4Cは、各サンプリング内挿データの回転角
度に対応した第1誤差基準を用いて、その回転角度にお
ける誤差を求め、この誤差に基づいて第1校正値を演算
する。
に、内挿後データ3aの一部を自己校正用タイミング信
号5aとして用い、信号の立ち下がりポイントをクロッ
クカウントタイミングとして、各タイミング間の時間を
カウンタ5Bでカウントする。エンコーダディスクの回
転速度に対応する第2基準誤差を用いて前記カウント値
の誤差を求め、この誤差に基づいて第2校正値を演算す
る。
び第2校正値が送信されると、セレクタ6は、エンコー
ダディスクの回転状態が定速回転であるか、不定速回転
であるかにより、第1校正値または第2校正値のいずれ
かを選択し、校正値保存ROM7に校正値を送信する。
校正値保存ROM7の出力側に接続された内挿後データ
校正部8は、校正値保存ROM7に保存された校正値に
基づき内挿後データ3aを校正し、校正した内挿後デー
タ(以下、校正済み内挿後データ8aと称する)を出力
する。出力された校正済み内挿後データ8aは、コース
・ファイン信号合成部2でコース信号1aと合成され、
最終的に出力される角度データ2aとなる。
速回転時は第1校正部4で電気角に基づいて演算された
第1校正値に基づいて内挿後データ3aを校正し、定速
回転時は第2校正部5で所要時間に基づいて演算された
第2校正値に基づいて内挿後データ3aを校正するの
で、エンコーダディスクがどのような回転状態にある場
合でも内挿後データ3aを高精度に校正することがで
き、この結果、極めて高精度な角度データ2aを出力す
ることができる。
コーダディスクの回転角度を検出する角度信号検出部で
検出される内挿用信号をファインデータに変換する内挿
回路と、前記エンコーダディスクの回転角度に応じて出
力される誤差を含まない第1基準信号に基づき、前記エ
ンコーダディスクの不定速回転時における前記ファイン
データを校正するための第1校正値を演算する第1校正
部と、前記エンコーダディスクの回転速度に応じて出力
される誤差を含まない第2基準信号に基づき、前記エン
コーダディスクの定速回転時における前記ファインデー
タを校正するための第2校正値を演算する第2校正部と
を備えるので、エンコーダディスクがどのような回転状
態にある場合でも内挿後データを高精度に校正すること
ができ、この結果、極めて高精度な角度データを出力す
ることができる。
号として前記エンコーダディスクの回転角度に応じて出
力され、誤差を含まない校正用インクリメンタル信号を
用いており、前記校正用インクリメンタル信号のエッジ
検出時における前記ファインデータをラッチし、前記エ
ンコーダディスクの回転角度に対応した第1基準誤差を
格納した第1基準誤差テーブルを参照することにより、
前記第1校正値を演算するので、第1校正値による角度
データの構成を高精度に行うことができる。
信号として前記エンコーダディスクの回転速度に応じて
出力され、誤差を含まない校正用の校正クロックを用い
ており、前記エンコーダディスクの定速回転時における
前記ファインデータをラッチし、前記エンコーダディス
クの回転速度に対応する第2基準誤差を格納した第2基
準誤差テーブルを参照することにより、前記第2校正値
を演算するので、第2校正値による角度データの構成を
高精度に行うことができる。
示す構成図である。
1校正及び第2校正の内容を概略的に示すタイミングチ
ャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 エンコーダディスクの回転角度を検出す
る角度信号検出部(1)で検出される内挿用信号(1b)をフ
ァインデータ(3a)に変換する内挿回路(3)と、前記エン
コーダディスクの回転角度に応じて出力される誤差を含
まない第1基準信号に基づき、前記エンコーダディスク
の不定速回転時における前記ファインデータ(3a)を校正
するための第1校正値を演算する第1校正部(4)と、前
記エンコーダディスクの回転速度に応じて出力される誤
差を含まない第2基準信号に基づき、前記エンコーダデ
ィスクの定速回転時における前記ファインデータ(3a)を
校正するための第2校正値を演算する第2校正部(5)と
を備えることを特徴とする自己校正型角度検出器。 - 【請求項2】 前記第1校正部(4)は、前記第1基準信
号として前記エンコーダディスクの回転角度に応じて出
力され、誤差を含まない校正用インクリメンタル信号(1
c)を用いており、前記校正用インクリメンタル信号(1c)
のエッジ検出時における前記ファインデータ(3a)をラッ
チし、前記エンコーダディスクの回転角度に対応した第
1基準誤差を格納した第1基準誤差テーブル(4B)を参照
することにより、前記第1校正値を演算することを特徴
とする請求項1記載の自己校正型角度検出器。 - 【請求項3】 前記第2校正部(5)は、前記第2基準信
号として前記エンコーダディスクの回転速度に応じて出
力され、誤差を含まない校正用の校正クロックを用いて
おり、前記エンコーダディスクの定速回転時における前
記ファインデータ(3a)をラッチし、前記エンコーダディ
スクの回転速度に対応する第2基準誤差を格納した第2
基準誤差テーブル(5D)を参照することにより、前記第2
校正値を演算することを特徴とする請求項1または2記
載の自己校正型角度検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002073086A JP2003269997A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 自己校正型角度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002073086A JP2003269997A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 自己校正型角度検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003269997A true JP2003269997A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29202912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002073086A Pending JP2003269997A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 自己校正型角度検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003269997A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103940398A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-23 | 中联重科股份有限公司 | 回转角度测量方法、装置、系统及工程机械 |
CN104180838A (zh) * | 2013-05-22 | 2014-12-03 | 上海联影医疗科技有限公司 | 获得编码器上标尺刻度误差的方法 |
JP2020098203A (ja) * | 2018-12-03 | 2020-06-25 | ジック アーゲー | 磁気センサの自動較正方法及び磁気センサ |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002073086A patent/JP2003269997A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104180838A (zh) * | 2013-05-22 | 2014-12-03 | 上海联影医疗科技有限公司 | 获得编码器上标尺刻度误差的方法 |
CN103940398A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-23 | 中联重科股份有限公司 | 回转角度测量方法、装置、系统及工程机械 |
JP2020098203A (ja) * | 2018-12-03 | 2020-06-25 | ジック アーゲー | 磁気センサの自動較正方法及び磁気センサ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041014 |
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070115 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070227 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080929 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081111 |