JP2005017000A - Encoder - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンコーダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロータリエンコーダは、モータ等のアクチュエータの回転軸に固定され変位量を検出する装置であり、最近では産業用ロボットなどで使用されている。光学式のロータリエンコーダは、微小なスリットが形成された回転ディスクを使用し、回転ディスクが回転することによって、光がスリットを透過する状態と、遮光する状態を繰り返し、この光の変化を受光素子により検出することによって変位を検知するものである。受光素子からは90度の位相差を持つ2つの擬似正弦波が出力され、増幅回路により増幅された後、2つの擬似正弦波は後段のコンパレータによって高電圧状態(ハイレベル)と低電圧状態(ローレベル)の2つの状態をとる矩形波に変換されエンコーダから出力される。エンコーダの出力は、計測機器などの計数回路に入力され、モータなどの位置情報が算出される。
【0003】
エンコーダから出力される矩形波の信号は、外部からのノイズ等の外乱によって、矩形波の途中で他の状態(電圧)に変位してしまうことがある。例えばハイレベルの状態の途中で、一時的にローレベルに変位したり、逆にローレベルの途中で一時的にハイレベルに変位してしまうことがある。この場合、計数回路はこのノイズによる変位が生じた信号を基に位置情報を算出するため、誤った位置情報が算出されてしまう。このような外乱による誤動作を防ぐために、アナログ、もしくはデジタルのローパスフィルター等が使用されている。このフィルターは一定時間以上、同一の電位を維持した場合に信号を出力するものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2003−148997号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ等に使用する電流が増加すると、それによるノイズによって、2つの矩形波が同時に変位してしまうことがある。このようなノイズによる信号は上記した従来のローパスフィルターで除去することはできず、90度の位相差を持った2相矩形波信号を出力することはできなくなってしまうという問題がある。
【0006】
本発明は、外部からのノイズによる矩形波のノイズ信号を除去することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために請求項1に記載の発明は、可動物体の変位に応じて出力される所定の位相差を有する2つの擬似正弦波信号を2つの矩形波に変換して出力するエンコーダにおいて、前記2つの矩形波の電位を計測する電位計測手段と、前記2つの矩形波の電位が同時に変化したときに、前記電位の変化を除去して前記2つの矩形波を出力する電位判定手段とを有するノイズ除去手段を備えていることを特徴とするエンコーダを提供する。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンコーダにおいて前記ノイズ除去手段は、前記矩形波の電位が変化した後に変化後の電位を所定時間以上持続したときに、前記2つの矩形波を出力し、前記変化後の電位を前記所定時間以上維持しないときには、前記電位の変化を除去して前記矩形波を出力する時間判定手段をさらに有することを特徴とするエンコーダを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエンコーダの実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0010】
本発明の実施の形態に係るエンコーダと計測機器の計数回路のブロック構成図を図1に示す。
【0011】
エンコーダ10からは90度の位相差を持った2つの矩形波が出力され、エンコーダからの出力を受け取ったモータの変位を計測する計測機器20は、この信号を基にモーターの変位(回転量)を算出する。
【0012】
まずエンコーダ10の構成について説明する。エンコーダ10は、発光素子11、回転ディスク12、受光素子13、増幅回路14、二値化回路(コンパレータ)15を有している。LEDなどの発光素子11から射出した光は、不図示の照明光学系によって回転ディスク12に照明される。回転ディスク12の周辺部には外周に沿って複数のスリット12−aが形成されており、回転ディスク12の中心は、変位を計測する不図示のモータの回転軸に固定されている。回転ディスク12のスリット12−aを透過した発光素子11からの光は、シリコンフォトダイオードなどの受光素子13で検出される。
【0013】
回転ディスク12が回転すると、発光素子11から射出した光は、スリットを透過する状態と、スリットがない部分で遮られる状態を繰り返し、スリットを透過した光が、受光素子13で検出される。光を受光する状態と受光しない状態を繰り返すことによって受光素子13からは、この光の強度の変動に応じた信号が出力され、この信号は擬似正弦波信号と呼ばれている。
【0014】
受光素子13は、所定の形状の複数のスリットが形成された固定板と複数のフォトダイオードとから構成されており、受光素子13からは第1の擬似正弦波信号(A相信号)とA相信号と90度の位相差を持った第2の擬似正弦波信号(B相信号)と原点信号(Z信号)が出力される。
【0015】
受光素子13から出力されたA相信号、B相信号は、増幅回路14で増幅される。増幅されたA相信号SAとB相信号SBは、2値化回路(コンパレータ)15に入力され、ハイレベル(H)とローレベル(L)の2つの電圧の状態を変位する矩形波、A相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBとにそれぞれ変換される。この2つの矩形波は後述するノイズ信号除去装置16に入力され、ノイズ信号が除去された後エンコーダ10から出力される。エンコーダ10から出力された2つの矩形波は、計数機器20の計数回路21に入力され、モータの位置の変位(回転量)が算出される。
【0016】
図2(a)に増幅回路14から出力される2つの擬似正弦波信号であるA相信号SAとB相信号SBの波形を示し、図2(b)に2つの擬似正弦波信号が2値化回路15で変換された矩形波であるA相矩形波信号CA,B相矩形波信号CBの波形を示す。縦軸は電圧値であり、横軸は時間である。図2(a)に示すように、A相信号SAであるA相擬似正弦波信号は時間とともsin関数で変動する。B相信号SBであるB相擬似正弦波信号は、A相信号SAから1/4周期ずれて、すなわち90度位相が遅れて同様にsin関数で変動する。この様にA相信号SAに対してB相信号SBが90度位相が遅れる場合のモータの回転方向を正の方向とする。モータがこの方向と逆の方向に回転する場合、負の方向に回転する場合には、B相信号SBの位相がA相信号SAよりも90度位相が早くなる。すなわちA相信号SAとB相信号SBの位相差を検出することによって、モータの回転方向を検出することができる。
【0017】
この擬似正弦波信号は2値化回路15で図2(b)に示す矩形波に変換される。図2(a)の擬似正弦波信号が0Vよりも大きな電圧で変動しているときは、2値化回路15でハイレベルHの一定の電圧値に変換され、0V以下の電圧で変動しているときはローレベルLの一定の電圧値に変換される。図2(a)に示すA相信号SAは時間0から1/2周期経過するまでは正の電圧範囲で変動し、1/2周期から1周期経過するまでは負の電圧範囲で変動している。このA相信号SAを2値化回路15で変換すると、時間0から1/2周期まではハイレベルHの一定の電圧で、1/2周期の時に電圧がハイレベルHからローレベルLに変位し、1/2周期から1周期まではローレベルLの一定の電圧値を示す。B相信号SBの擬似正弦波信号も同様に、B相2値化信号CBに変換される。すなわち1/4周期から3/4周期まではハイレベルHを保ち、3/4周期から5/4周期まではローレベルLを保つ。
【0018】
次にノイズ信号除去装置16について説明する。ノイズ信号除去装置16は論理回路から構成されている。図3はノイズ信号除去回路16の回路構成を示すブロック構成図である。2値化回路15から出力された2相矩形波信号であるA相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBは、まずノイズ信号除去装置16の電位計測回路31に入力する。電位計測回路31では2相矩形波信号の電位がハイレベルHにあるのかローレベルLにあるのかを判別する。電位計測回路31で電位が判別された後、時間判定回路32で、A相矩形波信号CAまたはB相矩形波信号CBが所定時間以上同一の電位にとどまっているかどうかを判定する。所定時間はモータの回転数などを考慮して予め設定してある。時間判定回路32はA相矩形波信号CAまたはB相矩形波信号CBが所定時間以上同一の電位にとどまっている場合には、その電位を変位判定回路33に出力する。変位後所定時間同一の電位にとどまらずに変位した場合には、その変位はなかったものとして矩形波信号が変位判定回路33に出力される。
【0019】
変位判定回路33では、A相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBの外乱による異常な変位を判定し、変位が異常な場合には、その変位を除去して矩形波信号を出力する。変位判定回路33から出力された信号は、計測機器20に入力され、計数回路21で変位(回転量)が算出される。
【0020】
ノイズ信号除去装置16で行われるノイズ信号を除去する処理の流れを、図4に示すフローチャートを参照して説明する。図4のステップS11において、モータが回転を始め、2つの矩形波信号(2相矩形波信号)の入力が開始される(S12)。ステップS13において、電位計測回路31で2相矩形波信号のそれぞれの信号が、ハイレベルHもしくはローレベルLのいずれの電圧の状態にあるかを判定し、時間判定回路32でハイレベルHもしくはローレベルLのいずれかの電圧の状態が、予め定めた所定の時間以上連続しているか否かを判定する。時間判定回路32が、一定の電圧の状態が所定の時間以上連続して続いていると判定した場合には、ステップS13へ進む。一方、一定の電圧の状態が所定時間以上連続していない場合には、次のステップS15に進まず、ステップS14で所定時間以上連続しなかったノイズ信号を除去する。
【0021】
ステップS14でノイズ信号を除去した後に、再度2相矩形波信号の状態を判定するステップS13を行う。つまりステップS13においては、入力された2相矩形波信号のうち、ハイレベルHもしくはローレベルLのいずれかの電位が所定の時間以上続いている信号のみが、次のステップS13に進み、所定時間一定の電位を保つことのない信号は、ステップS13で遮断され、ステップS14で除去され、ステップS13に進まない。
【0022】
例えばA相矩形波信号CAが、ローレベルLからハイレベルHに変位し、ハイレベルHに所定時間とどまる前に、外乱によって一時的にローレベルLに変位し、すぐにまたハイレベルHに変位した場合、ステップS13で判定を行うと、A相2値化信号CAがハイレベルHの電圧を所定時間維持していないため、この信号はステップS13に進むことなく、ノイズ信号としてステップS14で除去される。この場合A相矩形波信号CBはローレベルLからハイレベルHへ変位せず、ローレベルLを保った信号としてステップS15に進む。
【0023】
ステップS13の判定を行わなかった場合には、この外乱によるノイズ信号がエンコーダ10から出力され、計数回路21で矩形波信号の電位がハイレベルHからローレベルLに変位し、さらにハイレベルHに変位したと認識され、移動量(回転量)がされる。従って外乱によるノイズ信号によって、誤った移動量(回転量)が算出されてしまう。ステップS13では、この誤った移動量(回転量)の算出を防ぐことができる。
【0024】
ステップS15では変位判定回路33で、2相矩形波信号のそれぞれの電位の変位が、正常か否かを判断する。ここで2相矩形波信号の電位の変位について図5の状態遷移図を参照しながら説明する。図2(b)に示したように2相矩形波信号のB相矩形波信号CBはA相矩形波信号CAに対して、モータが正方向に回転している場合、90度位相が遅れる。ここでA相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBの電位を(B相矩形波信号のレベル A相矩形波信号のレベル)としてあらわす。なおハイレベルHを1、ローレベルLを0としてあらわす。
【0025】
モータが回転をはじめる前の状態51では、A相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBはローレベルLにある(状態51の状態は(0 0)であらわされる。以下同じ)。モータが回転をはじめると、擬似正弦波信号が発生し、まずA相矩形波信号CAがローレベルLからハイレベルHへ変位して、状態52(0 1)になる。続いて1/4周期遅れて、B相矩形波信号CBがローレベルLからハイレベルHに変位して、状態53(1 1)になる。さらに1/4周期経過すると、A相矩形波信号CAがハイレベルHからローレベルLに変位し状態54(1 0)になる、さらに1/4周期経過するとB相矩形波信号CBはハイレベルHからローレベルLに変位し、状態51(0 0)に戻る。
【0026】
このように正常に動作している場合には、特定の時間にA相矩形波信号CA,B相矩形波信号CBがそれぞれ単独で変位し、両方が同時に変位することはない。すなわち状態51(0 0)から状態53(1 1)への変位、状態53(11)から状態51(0 0)への変位、状態52(0 1)から状態54(10)への変位、状態54(1 0)から状態52(0 1)への変位は正常な状態では起こらない異常な変位である。このようなA相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBの同時変位は、外乱によって引き起こされるノイズ信号である。ステップS15においては変位判定回路33で、このようなA相矩形波信号CAとB相矩形波信号CBが同時に変位する異常な変位を異常と判定し、それ以外の変位を正常であると判定する。
【0027】
ステップS15において、ステップS12を通過した信号に対して、状態51(0 0)から状態53(1 1)への変位、状態53(1 1)から状態51(0 0)への変位、状態52(0 1)から状態54(1 0)への変位、状態54(1 0)から状態52(0 1)への変位の場合には、異常であると判断し、この変位を遮断する。すなわちステップS15で異常な変位であると判断された場合には、ステップS16でその変位(同時変位)が除去された後、再びステップS15の判定を行う。
【0028】
図5(a)に同時変化が起こった場合のA相矩形波信号CA、B相矩形波信号CBの波形の例を示す。状態51(0 0)から状態53(1 1)への変位が起こり、この電位を所定時間保った後、状態53(1 1)から状態51(0 0)に変位した場合を示している。この場合ステップS13では、電位が所定時間以上同一の電位を維持しているので、正常であると判断され、ステップS15に進みステップS15では、この同時変位は異常であると判断される。
【0029】
異常であると判断されると、ステップS16でこの変位(ノイズ信号)が除去される。すなわち状態51(0 0)の状態が続いている信号に変換される。図5(b)にノイズ信号が除去された後のA相矩形波信号CA,B相矩形波信号CBを示す。外乱によって状態51(0 0)から状態53(1 1)に変位し、その後状態53(1 1)から状態51(0 0)に変位した信号が除去され、状態51(0 0)の状態が続く信号に変換されている。
【0030】
ノイズ信号除去装置16での処理をまとめると、ノイズ信号除去装置16に入力された2相矩形波信号は、ステップS13で所定時間以上経過する前に起こった変位が除去される。すなわち外乱によって電位が変位し、またすぐに元の電位に変位するようなノイズ信号が除去される。次にステップS13において2つ矩形波信号の電位が外乱によって同時に変位してしまう異常を検出し除去することができる。このようなノイズ信号は従来のローパスフィルターを使用したノイズ除去回路などでは除くことができなかったものである。
【0031】
このような外乱によるノイズ信号が除去されたノイズ除去装置16からの出力信号は、計測機器20の計数回路21に入力され、モータの変位(回転量)が算出される。
【0032】
本実施形態のエンコーダ10を使用すれば、電気的なノイズなどの外乱による2相矩形波信号のノイズ信号を除去することができ、計数回路21に誤った信号が伝わらないので、計数回路21が誤った移動量(回転量)を算出するのを防ぐことができるため、エンコーダの精度を向上させることができる。
【0033】
なお本実施形態ではノイズ信号除去装置16として論理回路を使用したが、コンピュータを使用してソフトウエアで図4に示したフローチャートの処理を実行しても構わない。
【0034】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外部からのノイズによる矩形波のノイズ信号を除去することのできるエンコーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のエンコーダと計測機器のブロック構成図である。
【図2】(a)擬似正弦波信号の時間変化を示す図。
(b)矩形波信号の時間変化を示す図。
【図3】ノイズ除去装置の回路のブロック構成図。
【図4】ノイズ除去装置の処理の流れを示すフローチャート。
【図5】2相矩形波の状態遷移図
【図6】(a)2相矩形波が同時変化したときの波形を示す図。
(b)2相矩形波が同時変化したノイズ信号を除去した後の波形を示す図。
【符号の説明】
10 エンコーダ
11 発光素子
12 回転ディスク
13 受光素子
14 増幅回路
15 二値化回路
16 ノイズ信号除去装置
20 計数機器
21 計数回路
31 電位計測回路
32 時間判定回路
33 変位判定回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoder.
[0002]
[Prior art]
A rotary encoder is a device that is fixed to a rotating shaft of an actuator such as a motor and detects a displacement amount, and has recently been used in industrial robots and the like. An optical rotary encoder uses a rotating disk with minute slits, and when the rotating disk rotates, the light is repeatedly transmitted through the slit and shielded from light. The displacement is detected by detecting by. Two pseudo sine waves having a phase difference of 90 degrees are output from the light receiving element, amplified by an amplifier circuit, and then the two pseudo sine waves are converted into a high voltage state (high level) and a low voltage state ( Converted into a rectangular wave having two states (low level) and output from the encoder. The output of the encoder is input to a counting circuit such as a measuring device, and position information such as a motor is calculated.
[0003]
The rectangular wave signal output from the encoder may be displaced to another state (voltage) in the middle of the rectangular wave due to external disturbances such as noise. For example, it may be temporarily displaced to a low level in the middle of a high level state, or conversely, it may be temporarily displaced to a high level in the middle of a low level. In this case, since the counting circuit calculates the position information based on the signal in which the displacement due to the noise occurs, incorrect position information is calculated. In order to prevent such malfunction due to disturbance, an analog or digital low-pass filter or the like is used. This filter outputs a signal when the same potential is maintained for a predetermined time or longer.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-148997
[Problems to be solved by the invention]
However, when the current used for the motor or the like increases, the two rectangular waves may be displaced simultaneously due to noise caused by the current. A signal due to such noise cannot be removed by the above-described conventional low-pass filter, and there is a problem that a two-phase rectangular wave signal having a phase difference of 90 degrees cannot be output.
[0006]
It is an object of the present invention to remove a rectangular wave noise signal caused by external noise.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the encoder according to the first aspect, when the noise removing unit maintains the changed potential for a predetermined time or more after the potential of the rectangular wave changes, the two rectangular waves When the potential after the change is not maintained for the predetermined time or longer, the encoder further comprises time determining means for removing the potential change and outputting the rectangular wave.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an encoder according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows a block configuration diagram of an encoder and a counting circuit of a measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
[0011]
Two rectangular waves having a phase difference of 90 degrees are output from the encoder 10, and the measuring device 20 that measures the displacement of the motor that has received the output from the encoder measures the displacement (rotation amount) of the motor based on this signal. Is calculated.
[0012]
First, the configuration of the encoder 10 will be described. The encoder 10 includes a light emitting element 11, a rotating disk 12, a light receiving element 13, an amplifier circuit 14, and a binarization circuit (comparator) 15. Light emitted from the light emitting element 11 such as an LED is illuminated onto the rotating disk 12 by an illumination optical system (not shown). A plurality of slits 12-a are formed around the periphery of the rotating disk 12, and the center of the rotating disk 12 is fixed to a rotating shaft of a motor (not shown) that measures displacement. The light from the light emitting element 11 that has passed through the slit 12-a of the rotating disk 12 is detected by the light receiving element 13 such as a silicon photodiode.
[0013]
When the rotating disk 12 rotates, the light emitted from the light emitting element 11 repeats a state of being transmitted through the slit and a state of being blocked at a portion where there is no slit, and the light transmitted through the slit is detected by the light receiving element 13. By repeating the state of receiving light and the state of not receiving light, the light receiving element 13 outputs a signal corresponding to the fluctuation of the intensity of the light, and this signal is called a pseudo sine wave signal.
[0014]
The light receiving element 13 includes a fixed plate on which a plurality of slits having a predetermined shape are formed and a plurality of photodiodes. The light receiving element 13 receives a first pseudo sine wave signal (A phase signal) and an A phase. A second pseudo sine wave signal (B phase signal) having a phase difference of 90 degrees from the signal and an origin signal (Z signal) are output.
[0015]
The A-phase signal and B-phase signal output from the light receiving element 13 are amplified by the amplifier circuit 14. The amplified A-phase signal SA and B-phase signal SB are input to a binarization circuit (comparator) 15 and a rectangular wave that displaces two voltage states of high level (H) and low level (L), A It is converted into a phase rectangular wave signal CA and a B phase rectangular wave signal CB, respectively. These two rectangular waves are input to a noise
[0016]
FIG. 2A shows the waveforms of the A-phase signal SA and the B-phase signal SB, which are two pseudo sine wave signals output from the amplifier circuit 14, and FIG. 2B shows the two pseudo sine wave signals in binary form. The waveforms of the A-phase rectangular wave signal CA and the B-phase rectangular wave signal CB, which are rectangular waves converted by the conversion circuit 15, are shown. The vertical axis is a voltage value, and the horizontal axis is time. As shown in FIG. 2A, the A-phase pseudo sine wave signal, which is the A-phase signal SA, varies with time by a sin function. The B-phase pseudo sine wave signal, which is the B-phase signal SB, is shifted by a quarter cycle from the A-phase signal SA, that is, the phase is delayed by 90 degrees and similarly fluctuates by the sin function. In this way, the rotation direction of the motor when the phase of the B phase signal SB is delayed by 90 degrees with respect to the A phase signal SA is defined as a positive direction. When the motor rotates in the direction opposite to this direction, or when rotating in the negative direction, the phase of the B phase signal SB is 90 degrees earlier than that of the A phase signal SA. That is, the rotational direction of the motor can be detected by detecting the phase difference between the A phase signal SA and the B phase signal SB.
[0017]
This pseudo sine wave signal is converted into a rectangular wave shown in FIG. When the pseudo sine wave signal in FIG. 2A fluctuates at a voltage higher than 0V, the binarization circuit 15 converts the pseudo sine wave signal to a constant voltage value of high level H and fluctuates at a voltage of 0V or less. Is converted to a constant voltage value of low level L. The phase A signal SA shown in FIG. 2 (a) fluctuates in the positive voltage range from the
[0018]
Next, the noise
[0019]
The
[0020]
A flow of processing for removing a noise signal performed by the noise
[0021]
After removing the noise signal in step S14, step S13 for determining the state of the two-phase rectangular wave signal is performed again. That is, in step S13, only the signal in which the potential of either the high level H or the low level L continues for a predetermined time or more among the input two-phase rectangular wave signals proceeds to the next step S13, and the predetermined time A signal that does not maintain a constant potential is blocked in step S13, removed in step S14, and does not proceed to step S13.
[0022]
For example, the A-phase rectangular wave signal CA is displaced from the low level L to the high level H, and is temporarily displaced to the low level L due to a disturbance before it remains at the high level H for a predetermined time. In this case, if the determination is made in step S13, the A-phase binarized signal CA does not maintain the high level H voltage for a predetermined time, so this signal is removed as a noise signal in step S14 without proceeding to step S13. Is done. In this case, the A-phase rectangular wave signal CB is not displaced from the low level L to the high level H, and proceeds to step S15 as a signal maintaining the low level L.
[0023]
When the determination in step S13 is not performed, a noise signal due to this disturbance is output from the encoder 10, and the potential of the rectangular wave signal is shifted from the high level H to the low level L by the counting circuit 21, and further to the high level H. The amount of movement (rotation amount) is recognized as being displaced. Therefore, an erroneous movement amount (rotation amount) is calculated by a noise signal due to disturbance. In step S13, calculation of this erroneous movement amount (rotation amount) can be prevented.
[0024]
In step S15, the
[0025]
In the
[0026]
In such a normal operation, the A-phase rectangular wave signal CA and the B-phase rectangular wave signal CB are displaced independently at a specific time, and both are not displaced simultaneously. That is, the displacement from state 51 (0 0) to state 53 (1 1), the displacement from state 53 (11) to state 51 (0 0), the displacement from state 52 (0 1) to state 54 (10), The displacement from the state 54 (10) to the state 52 (01) is an abnormal displacement that does not occur in a normal state. Such simultaneous displacement of the A-phase rectangular wave signal CA and the B-phase rectangular wave signal CB is a noise signal caused by a disturbance. In step S15, the
[0027]
In step S15, the displacement from state 51 (0 0) to state 53 (1 1), displacement from state 53 (1 1) to state 51 (0 0),
[0028]
FIG. 5A shows examples of waveforms of the A-phase rectangular wave signal CA and the B-phase rectangular wave signal CB when simultaneous changes occur. In this example, the state 51 (0 0) is changed to the state 53 (1 1), the potential is maintained for a predetermined time, and then the state 53 (1 1) is changed to the state 51 (0 0). In this case, in step S13, since the potential is maintained at the same potential for a predetermined time or more, it is determined to be normal, and the process proceeds to step S15. In step S15, this simultaneous displacement is determined to be abnormal.
[0029]
If it is determined that there is an abnormality, this displacement (noise signal) is removed in step S16. That is, the signal is converted into a signal in which the state 51 (0 0) continues. FIG. 5B shows the A-phase rectangular wave signal CA and the B-phase rectangular wave signal CB after the noise signal is removed. The signal displaced from the state 51 (0 0) to the state 53 (1 1) by the disturbance and then displaced from the state 53 (1 1) to the state 51 (0 0) is removed, and the state 51 (0 0) is changed to the state 51 (0 0). It has been converted into the following signal.
[0030]
To summarize the processing in the noise
[0031]
The output signal from the
[0032]
If the encoder 10 of this embodiment is used, a noise signal of a two-phase rectangular wave signal due to disturbance such as electrical noise can be removed, and an erroneous signal is not transmitted to the counting circuit 21. Since it is possible to prevent an erroneous movement amount (rotation amount) from being calculated, the accuracy of the encoder can be improved.
[0033]
In the present embodiment, a logic circuit is used as the noise
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an encoder capable of removing a rectangular wave noise signal due to external noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of an encoder and a measuring device according to an embodiment.
FIG. 2A is a diagram showing a time change of a pseudo sine wave signal;
(B) The figure which shows the time change of a rectangular wave signal.
FIG. 3 is a block configuration diagram of a circuit of a noise removing device.
FIG. 4 is a flowchart showing a process flow of the noise removal apparatus.
FIG. 5 is a state transition diagram of a two-phase rectangular wave. FIG. 6A is a diagram showing a waveform when two-phase rectangular waves are changed simultaneously.
(B) The figure which shows the waveform after removing the noise signal from which the two-phase rectangular wave changed simultaneously.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Encoder 11 Light emitting element 12 Rotating disk 13 Light receiving element 14 Amplifying circuit 15
Claims (2)
前記2つの矩形波の電位を計測する電位計測手段と、前記2つの矩形波の電位が同時に変化したときに、前記電位の変化を除去して前記2つの矩形波を出力する電位判定手段とを有するノイズ除去手段を備えていることを特徴とするエンコーダ。In an encoder that converts two pseudo sine wave signals having a predetermined phase difference that are output according to the displacement of a movable object into two rectangular waves and outputs them,
A potential measuring means for measuring the potentials of the two rectangular waves; and a potential determining means for removing the change in potential and outputting the two rectangular waves when the potentials of the two rectangular waves change simultaneously. An encoder characterized by comprising noise removing means.
前記矩形波の電位が変化した後に変化後の電位を所定時間以上持続したときに、前記2つの矩形波を出力し、前記変化後の電位を前記所定時間以上維持しないときには、前記電位の変化を除去して前記矩形波を出力する時間判定手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ。The noise removing means is
When the changed potential continues for a predetermined time or longer after the rectangular wave potential changes, the two rectangular waves are output, and when the changed potential is not maintained for the predetermined time or longer, the potential change is The encoder according to claim 1, further comprising time determination means for removing and outputting the rectangular wave.
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