JP2008304305A - Method and apparatus for detecting amplitude of sinusoidal wave - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sample A/D-converted values, to obtain values approximated to the true maximum value and minimum value of a sinusoidal wave after local maximum values and local minimum values are selected from the samples, and accurately detect an amplitude of the sinusoidal wave. <P>SOLUTION: In an apparatus 14 for detecting the amplitude of the sinusoidal wave, the sinusoidal wave is A/D-converted for a constant sampling period at an arbitrary frequency. The tentative maximum value or minimum value is extracted from digital data of the sampled sinusoidal wave. The maximum or minimum data passes through a low pass filter. A correction coefficient A is determined and obtained based on the frequency and the sampling period of the sinusoidal wave. The tentative maximum value or the minimum value is corrected by multiplying an output from the low pass filter by the correction coefficient A. The amplitude of the sinusoidal wave is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、正弦波の振幅検出装置に係り、特に、角度、位置を検出する位置検出器の出力する正弦波信号を処理し、デジタル的にサンプリングして取り出した最大値および最小値のデータを補正し、正弦波の振幅の値を正確に検出できるようにする離散的信号処理技術に関する。   The present invention relates to a sine wave amplitude detection device, and in particular, processes a sine wave signal output from a position detector for detecting an angle and a position, and digitally samples and extracts maximum and minimum value data. The present invention relates to a discrete signal processing technique that corrects and makes it possible to accurately detect the amplitude value of a sine wave.

工作機械において、ロータリーエンコーダ、リニアスケールといった位置検出器により、移動体の位置、角度を検出する制御技術では、様々な信号処理技術が行われている。通常、エンコーダやリニアスケールの出力信号は、正弦波に近似したアナログ信号であり、アナログ−デジタル変換を行って、線形的に量を表すデジタル信号に変えて信号処理をする必要がある。   In a machine tool, various signal processing techniques are performed in a control technique for detecting a position and an angle of a moving body using a position detector such as a rotary encoder and a linear scale. Usually, an output signal of an encoder or a linear scale is an analog signal approximated to a sine wave, and it is necessary to perform signal processing by performing analog-digital conversion and converting it into a digital signal that represents a quantity linearly.

この種のアナログ−デジタル変換の前後で行われる正弦波の信号処理技術としては、例えば、エンコーダから出力される2相正弦波信号に含まれるオフセット誤差、振幅誤差、位相誤差、三次高調波成分等の除去する信号補正装置がある(特許文献1)。この特許文献1は、正弦波信号に含まれるオフセットや歪みなどを除去して理想的な正弦波にするための信号補正技術である。   As a sine wave signal processing technique performed before and after this type of analog-digital conversion, for example, an offset error, an amplitude error, a phase error, a third harmonic component, etc. included in a two-phase sine wave signal output from an encoder There is a signal correction device that removes (Patent Document 1). This patent document 1 is a signal correction technique for removing an offset or distortion contained in a sine wave signal to obtain an ideal sine wave.

エンコーダによる位置検出の場合、出力される正弦波をアナログ−デジタル変換した後、元の正弦波の振幅を求めるための信号処理が行われる。従来の手法は、一定の周期でサンプリングした後、サンプリングしたデータ同士の大小比較によって、極大値あるいは極小値のデータを選び出し、これらのデータを本来の正弦波の最大値、最小値とみなして扱うというものである。   In the case of position detection by an encoder, the output sine wave is subjected to analog-digital conversion, and then signal processing for obtaining the amplitude of the original sine wave is performed. In the conventional method, after sampling at a fixed period, the maximum or minimum value data is selected by comparing the sampled data, and these data are regarded as the maximum and minimum values of the original sine wave. That's it.

図4は、正弦波をアナログ−デジタル変換したデータにおける最大値と最小値を示す。この図4において、サンプリング周期tsでデータをサンプリングしながらデータの大小を比較していくと、最大値、最小値のデータを求めることができる。
特開2006−112862号公報
FIG. 4 shows a maximum value and a minimum value in data obtained by analog-digital conversion of a sine wave. In FIG. 4, the maximum value and minimum value data can be obtained by comparing the magnitudes of the data while sampling the data at the sampling period ts.
JP 2006-112862 A

こうしてアナログ−デジタル変換によるサンプリングで得られたデータから、極大値、極小値を選び出した場合、正弦波の真の最大値、最小値よりも必ず絶対値が小さくなる方向で誤差を含んでいる。   Thus, when the maximum value and the minimum value are selected from the data obtained by sampling by analog-digital conversion, an error is included in the direction in which the absolute value is always smaller than the true maximum value and minimum value of the sine wave.

図4では、サンプリングで得られたデータの中から極大値、極小値を選び出したときに、その極大値、極小値が正弦波の真の最大値、最小値に近い正弦波を示している。アナログの正弦波からサンプリングした最大値、最小値と、真の最大値、最小値の間に生じる誤差は、正弦波の周波数とサンプリング周期とが相関的に関係している。同じ周波数であれば、サンプリング周期が大きくなると、誤差は大きくなる傾向がある。図5に示すように、同じサンプリング周期であれば、正弦波の周波数が高くなる程誤差は大きくなる傾向がある。   FIG. 4 shows a sine wave whose maximum value and minimum value are close to the true maximum value and minimum value of the sine wave when the maximum value and the minimum value are selected from the data obtained by sampling. The error that occurs between the maximum and minimum values sampled from an analog sine wave and the true maximum and minimum values is correlated with the frequency of the sine wave and the sampling period. If the frequency is the same, the error tends to increase as the sampling period increases. As shown in FIG. 5, if the sampling period is the same, the error tends to increase as the frequency of the sine wave increases.

さらに、誤差が生じる原因には、正弦波の周期とサンプリングのタイミングとが、必ずしも同期していないということがある。仮に、正弦波の周波数が一定であるとしても、決まった位置でサンプリングできるとは限らない。このため、サンプリングしたデータから選び出した極大値、極小値にバラツキが不可避的に生じる。このバラツキは、選び出したデータにさらにローパスフィルタを介することである程度まで安定させることが可能であるが、その場合でも依然として、正弦波の真の最大値、最小値よりも絶対値が小さくなる方向で誤差を含むという問題点には変わらない。   Furthermore, the cause of the error is that the period of the sine wave and the sampling timing are not necessarily synchronized. Even if the frequency of the sine wave is constant, sampling is not always possible at a fixed position. For this reason, variations inevitably occur in the maximum value and the minimum value selected from the sampled data. This variation can be stabilized to some extent by passing the selected data through a low-pass filter, but even in that case, the absolute value is still smaller than the true maximum and minimum values of the sine wave. It does not change to the problem of including errors.

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、アナログ−デジタル変換した値をサンプリングし、その中から極大値と極小値を選び出した後に、正弦波の周期、サンプリング周期に応じた補正係数で補正することにより、正弦波の真の最大値、最小値に限りなく近い値を得て正弦波の振幅を精密に検出することができるようにした正弦波の振幅検出装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the problems of the prior art, sample the analog-digital converted value, select the maximum value and the minimum value from them, and then set the period of the sine wave and the sampling period. A sine wave amplitude detection device capable of accurately detecting the amplitude of a sine wave by obtaining a value as close as possible to the true maximum and minimum values of the sine wave by correcting with a corresponding correction coefficient. It is to provide.

前記の目的を達成するために、本発明は、任意周波数のアナログ正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換してから、該正弦波の振幅を検出する装置であって、サンプリングした正弦波のデジタルデータから仮の最大値または最小値を取り出す手段と、前記最大値または最小値のデータが入力される低域通過フィルタと、前記正弦波のデジタルデータから該正弦波の周波数を検出する手段と、前記正弦波の周波数とサンプリング周期に基づいて決定した補正係数Aを発生する補正係数発生部と、前記低域通過フィルタの出力に前記補正係数Aを乗じることにより最大値または最小値のデータを補正し、正弦波の振幅データを出力する補正手段と、を具備したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for detecting an amplitude of an analog sine wave having an arbitrary frequency after analog-to-digital conversion at a constant sampling period, and detecting the amplitude of the sine wave. Means for extracting a provisional maximum value or minimum value from the digital data, a low-pass filter to which the data of the maximum value or minimum value is input, and means for detecting the frequency of the sine wave from the digital data of the sine wave A correction coefficient generator for generating a correction coefficient A determined based on the frequency and sampling period of the sine wave, and data of a maximum value or a minimum value by multiplying the output of the low-pass filter by the correction coefficient A And correcting means for outputting amplitude data of a sine wave.

また、本発明は、任意周波数のアナログ正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換してから、該正弦波の振幅を検出する方法であって、任意周波数の正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換し、サンプリングした正弦波のデジタルデータから仮の最大値または最小値を取り出し、前記最大値または最小値のデータを低域通過フィルタに通過させ、前記正弦波の周波数とサンプリング周期に基づいて決定した補正係数Aを求め、前記低域通過フィルタの出力に前記補正係数Aを乗じることにより仮の最大値または最小値テータを補正し、正弦波の振幅を検出することを特徴とするものである。   The present invention is also a method for detecting an amplitude of an sine wave having an arbitrary frequency at a constant sampling period after analog-to-digital conversion of the analog sine wave having an arbitrary frequency at a constant sampling period. Analog-to-digital conversion, the provisional maximum value or minimum value is extracted from the sampled sine wave digital data, the maximum value or minimum value data is passed through a low-pass filter, and the frequency and sampling period of the sine wave are set. A correction coefficient A determined based on the above is obtained, and the provisional maximum value or minimum value data is corrected by multiplying the output of the low-pass filter by the correction coefficient A, and the amplitude of the sine wave is detected. Is.

本発明では、前記補正係数Aは、正弦波デジタルデータのサンプリング周期をts、正弦波の周期をTとすると、

Figure 2008304305
In the present invention, the correction coefficient A is expressed as follows: sine wave digital data sampling period is ts and sine wave period is T.
Figure 2008304305

により、与えられる。 Is given by.

本発明によれば、アナログ−デジタル変換した値をサンプリングし、その中から極大値と極小値を選び出した後に、選び出した仮の最大値、最小と、真の最大値、最小値との関係から導き出した補正係数で補正することにより、正弦波の真の最大値、最小値に限りなく近い値を得て正弦波の振幅を高精密に検出する離散的信号処理を実現できる。   According to the present invention, the analog-digital converted value is sampled, and after selecting the maximum value and the minimum value from the sample, the relationship between the selected temporary maximum value and minimum value and the true maximum value and minimum value is determined. By correcting with the derived correction coefficient, it is possible to realize discrete signal processing that obtains a value close to the true maximum value and minimum value of the sine wave and detects the amplitude of the sine wave with high precision.

以下、本発明による正弦波の振幅検出装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明を位置検出器からの正弦波信号を離散的に処理する技術に適用した実施形態の構成を示すブロック図である。この図1において、参照番号10は、エンコーダあるいはリニアスケールなどの位置検出器を示し、参照番号12は、位置検出器10から出力される正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換器を示す(以下、A/D変換器と略記する)。参照番号14は、振幅検出装置の全体を示す。
Hereinafter, an embodiment of a sine wave amplitude detection device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a technique for discretely processing a sine wave signal from a position detector. In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a position detector such as an encoder or a linear scale, and reference numeral 12 indicates an analog-digital-converted sine wave output from the position detector 10 at a constant sampling period. A digital converter is shown (hereinafter abbreviated as A / D converter). Reference numeral 14 indicates the entire amplitude detection apparatus.

位置検出器10は、工作機械において、テーブルなどの移動体の位置検出を行うものである。この位置検出器10からは、アナログの一定周波数の正弦波が出力される。ここでは、正弦波は、公知の信号処理技術によって処理されることによって、オフセットや歪みのない理想的な正弦波になっているものとする。   The position detector 10 detects the position of a moving body such as a table in a machine tool. The position detector 10 outputs an analog sine wave having a constant frequency. Here, it is assumed that the sine wave is an ideal sine wave having no offset or distortion by being processed by a known signal processing technique.

図1において、A/D変換器12から出力されたサンプリングデータは、最大値・最小値検出部16に導入される。この最大値・最小値検出部16は、検出した最大値のデータは第1低通過フィルタ18に出力され、最小値のデータは、第2低通過フィルタ20に出力される。   In FIG. 1, sampling data output from the A / D converter 12 is introduced into a maximum value / minimum value detection unit 16. The maximum value / minimum value detection unit 16 outputs the detected maximum value data to the first low-pass filter 18, and the minimum value data is output to the second low-pass filter 20.

他方、周波数検出部22は、A/D変換器12から与えられたサンプリングデータの符号変化間隔を計測することで正弦波の周波数を検出して、補正係数発生部24に出力する。この補正係数発生部24は、正弦波の周波数とサンプリング周期に基づいて補正係数Aを発生する。   On the other hand, the frequency detection unit 22 detects the frequency of the sine wave by measuring the sign change interval of the sampling data given from the A / D converter 12 and outputs it to the correction coefficient generation unit 24. The correction coefficient generator 24 generates a correction coefficient A based on the frequency of the sine wave and the sampling period.

最大値補正部25は、第1低通過フィルタ18を通過したデータに補正係数Aが乗じられた正弦波の最大値が出力される。同様に最小値補正部26は、第2低通過フィルタ20を通過したデータに補正係数Aを乗じて正弦波の最小値を出力する。   The maximum value correction unit 25 outputs the maximum value of the sine wave obtained by multiplying the data that has passed through the first low-pass filter 18 by the correction coefficient A. Similarly, the minimum value correction unit 26 multiplies the data that has passed through the second low-pass filter 20 by the correction coefficient A and outputs the minimum value of the sine wave.

以上は、振幅検出装置14の構成の概要であり、次に、各構成要素の具体的な機能について説明する。   The above is an outline of the configuration of the amplitude detection device 14, and next, specific functions of each component will be described.

最大値・最小値検出部16での最大値の検出は、従来技術の欄で説明したのと同じであり、A/D変換器12でサンプリングしたデータ同士の大小比較によって、極大値あるいは極小値のデータを選び出し、それらが最大値、最小値として検出される。このとき検出された最大値、最小値は、真の最大値、最小値ではなく、誤差が含まれていることは、前述した通りである。   The detection of the maximum value in the maximum value / minimum value detection unit 16 is the same as described in the section of the prior art, and the maximum value or the minimum value is determined by comparing the data sampled by the A / D converter 12. Are selected and detected as the maximum and minimum values. As described above, the maximum value and the minimum value detected at this time are not true maximum values and minimum values but include errors.

ここで、A/D変換器12でのサンプリング周期tsと、真の最大値の関係について説明する(真の最小値の関係も同様である)。
アナログ正弦波を一定のサンプリング周期tsでサンプリングしたデジタルデータの中から一番大きいデータを仮の最大値とした場合、真の最大値は、仮の最大値をサンプリングしたときを基準にその前後のサンプリングの時間経過の途中で出現している。そうだとすると、仮の最大値データをサンプリングした時刻と、真の最大値が発現した時刻との間の時間間隔は、最小で0(s)、最大でts(s)である。
Here, the relationship between the sampling period ts in the A / D converter 12 and the true maximum value will be described (the same applies to the true minimum value).
When the largest data among digital data obtained by sampling an analog sine wave at a constant sampling period ts is set as a provisional maximum value, the true maximum value is determined before and after the provisional maximum value is sampled. Appears in the middle of sampling time. If so, the time interval between the time when the provisional maximum value data is sampled and the time when the true maximum value is expressed is 0 (s) at the minimum and ts (s) at the maximum.

次に、正弦波がその周期を何回も繰り返し、最大値のデータを多数検出したとして、真の最大値を基準にした最大値データの関係を考える。このとき、図2に示すように、白抜きの点で表した最大値データは、黒塗りの点で示した真の最大値の時刻を中心に±ts/2(s)の時間間隔の範囲内に存在している。そして、正弦波とサンプリングの周期は非同期であるので、その分布は確率的に一様になるものと考えられる。   Next, assuming that the sine wave repeats the cycle many times and a large number of maximum value data is detected, the relationship of the maximum value data based on the true maximum value is considered. At this time, as shown in FIG. 2, the maximum value data represented by white dots is a range of time intervals of ± ts / 2 (s) centered on the time of the true maximum value represented by black dots. Exists within. Since the sine wave and the sampling period are asynchronous, the distribution is considered to be stochastically uniform.

次に、このような最大値データを第1低通過フィルタ18に通過させる処理の意味を考える。
上記のように、仮の最大値データは、真の最大値の時刻を中心に±ts/2(s)の時間間隔の範囲内において確率的に一様な分布で存在しているデータであり、しかも、真の最大値それ自体は決まっている値で変動することはないので、第1低域通過フィルタ18の出力データはある一定値を示すことが予想される。
Next, the meaning of the process of passing such maximum value data through the first low-pass filter 18 will be considered.
As described above, the provisional maximum value data is data that exists in a stochastic uniform distribution within a time interval of ± ts / 2 (s) around the time of the true maximum value. Moreover, since the true maximum value itself does not fluctuate with a predetermined value, the output data of the first low-pass filter 18 is expected to show a certain value.

正弦波の周波数、正弦波の真の最大値、サンプリング周波数が一定値であるとすると、第1低通過フィルタ18の出力データは、正弦波の真の最大値の発現時刻を中心に±ts/2(s)の時間区間に確率的に存在し得るデータの平均値Vlpであるとみなすことができる。なお、図1のブロック図では省略しているが、計測した正弦波の周期は、急激な変動は望ましくないので、検出した周波数データを低域通過フィルタに通すことにより安定化した値を採用することが好ましい。   Assuming that the frequency of the sine wave, the true maximum value of the sine wave, and the sampling frequency are constant values, the output data of the first low-pass filter 18 is ± ts / It can be regarded as the average value Vlp of the data that can exist probabilistically in the time interval of 2 (s). Although not shown in the block diagram of FIG. 1, the measured sine wave cycle is not desired to change rapidly, so a value stabilized by passing the detected frequency data through a low-pass filter is adopted. It is preferable.

そこで、正弦波の真の最大値を中心に±ts/2(s)の時間区間を無限に分割して、その最大値データの平均値を求めると、式(1)で示すことができる。

Figure 2008304305
Therefore, when an average value of the maximum value data is obtained by dividing the time interval of ± ts / 2 (s) infinitely around the true maximum value of the sine wave, it can be expressed by Expression (1).
Figure 2008304305

ここで、平均値をVlp、真の最大値をP、正弦波の周期をT、サンプリング周期をtsとする。   Here, the average value is Vlp, the true maximum value is P, the sine wave period is T, and the sampling period is ts.


これを真の最大値Pについて解くと、

Figure 2008304305

Solving this for the true maximum value P,
Figure 2008304305

となる。 It becomes.

次に、式(2)を式(3)のように変形すると、

Figure 2008304305
Next, when equation (2) is transformed into equation (3),
Figure 2008304305


この(3)式は、平均値Vlpに補正係数Aを乗算すれば、真の最大値が得られることを意味し、この場合の補正係数Aは、(4)式で計算することができる。

Figure 2008304305

This equation (3) means that the true maximum value can be obtained by multiplying the average value Vlp by the correction coefficient A. In this case, the correction coefficient A can be calculated by the equation (4).
Figure 2008304305

ここで、図3は、サンプリング周期ts=1(μs)とした場合に、正弦波の周波数とから補正係数Aを計算した結果を示すグラフである。
位置検出器10として、例えば、1周512サイクルの正弦波を発生できるロータリーエンコーダを用いたとする。回転数が10000rpmのとき、ロータリーエンコーダの周波数は、85.333kHzとなる。補正計数発生部24は、この場合の補正係数Aを式4から計算してもよいし、あらかじめサンプリング周期別に図3のグラフのようなデータテーブルを記憶しておき、そのときのサンプリング周期と周波数に対応した補正係数Aをテーブルから読み出すことにより、補正係数Aを発生するようにしてもよい。
Here, FIG. 3 is a graph showing a result of calculating the correction coefficient A from the frequency of the sine wave when the sampling period ts = 1 (μs).
As the position detector 10, for example, it is assumed that a rotary encoder capable of generating a sine wave of 512 cycles per round is used. When the rotation speed is 10,000 rpm, the frequency of the rotary encoder is 85.333 kHz. The correction count generation unit 24 may calculate the correction coefficient A in this case from Equation 4, or store a data table like the graph of FIG. 3 for each sampling period in advance, and the sampling period and frequency at that time The correction coefficient A may be generated by reading the correction coefficient A corresponding to the above from the table.

次に、こうして求めた補正係数Aを使って、最大値補正部25では、第1低域フィルタ18を通過した仮の最大値に補正係数Aを乗じる補正が行われる。これにより、正弦波の真の最大値に限りなく近い値に補正され、この値が正弦波の振幅として検出される。この検出データは、工作機械の数値制御装置に出力される。   Next, using the correction coefficient A thus obtained, the maximum value correction unit 25 performs correction by multiplying the temporary maximum value that has passed through the first low-pass filter 18 by the correction coefficient A. Thereby, it is corrected to a value that is as close as possible to the true maximum value of the sine wave, and this value is detected as the amplitude of the sine wave. This detection data is output to the numerical control device of the machine tool.

以上のようにして、(4)式から決定した補正係数Aを第1低域通過フィルタ18を通過した仮の最大値に前記補正計数Aで補正することにより、正弦波の振幅を限りなく真の値に近い高精度な検出を実現することができる。   As described above, the correction coefficient A determined from the equation (4) is corrected to the provisional maximum value that has passed through the first low-pass filter 18 by the correction coefficient A, so that the amplitude of the sine wave is as much as possible. High-precision detection close to the value of can be realized.

以上、本発明に係る正弦波の振幅検出装置について、好適な実施形態を挙げて説したが、本発明は、位置検出器からの信号をデジタル的にサンプリングした正弦波信号を離散的に処理することを目的とする信号処理技術であり、実施形態としては、本発明を構成する機能実現手段は、ソフトフェアプログラム、ASICやFPGAなどのLSIの論理回路などにより実現することができる。   The sine wave amplitude detection device according to the present invention has been described with the preferred embodiment. However, the present invention discretely processes a sine wave signal obtained by digitally sampling the signal from the position detector. In the embodiment, the function realizing means constituting the present invention can be realized by a software program, an LSI logic circuit such as ASIC or FPGA, or the like.

本発明の一実施形態による正弦波の振幅検出装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the amplitude detection apparatus of the sine wave by one Embodiment of this invention. アナログ−デジタル変換してサンプリングしたデータの中から取り出した仮の最大値と、真の最大値の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the temporary maximum value taken out from the data sampled by analog-digital conversion, and a true maximum value. 補正係数の具体例を示すグラフ。The graph which shows the specific example of a correction coefficient. 正弦波の振幅を検出する従来の信号処理において、アナログ−デジタル変換したサンプルデータと正弦波の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the sample data which carried out analog-digital conversion in the conventional signal processing which detects the amplitude of a sine wave, and a sine wave. 従来の信号処理において、取り出した最大値と真の最大値の誤差が周波数の高低によって異なってくる相関関係を示す図。The figure which shows the correlation from which the error of the taken-out maximum value and a true maximum value changes with high and low in conventional signal processing.

符号の説明Explanation of symbols

10 位置検出器
12 A/D変換器
14 振幅検出装置
16 最大値・最小値検出部
18 第1低域通過フィルタ
20 第2低域通過フィルタ
22 周波数検出部
24 補正係数発生部
25 最大値補正部
26 最小値補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Position detector 12 A / D converter 14 Amplitude detector 16 Maximum value / minimum value detector 18 First low-pass filter 20 Second low-pass filter 22 Frequency detector 24 Correction coefficient generator 25 Maximum value corrector 26 Minimum value correction unit

Claims (5)

任意周波数のアナログ正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換してから、該正弦波の振幅を検出する装置であって、
サンプリングした正弦波のデジタルデータから仮の最大値または最小値を取り出す手段と、
前記最大値または最小値のデータが入力される低域通過フィルタと、
前記正弦波のデジタルデータから該正弦波の周波数を検出する手段と、
前記正弦波の周波数とサンプリング周期に基づいて決定した補正係数Aを発生する補正係数発生部と、
前記低域透過フィルタの出力に前記補正係数Aを乗じることにより最大値または最小値のデータを補正し、正弦波の振幅データを出力する補正手段と、
を具備したことを特徴とする正弦波の振幅検出装置。
An apparatus for detecting an amplitude of an analog sine wave having an arbitrary frequency after analog-to-digital conversion at a constant sampling period,
Means for extracting a provisional maximum value or minimum value from sampled sine wave digital data;
A low-pass filter to which the data of the maximum value or the minimum value is input;
Means for detecting the frequency of the sine wave from the digital data of the sine wave;
A correction coefficient generator for generating a correction coefficient A determined based on the frequency of the sine wave and the sampling period;
Correction means for correcting the data of the maximum value or the minimum value by multiplying the output of the low-pass filter by the correction coefficient A, and outputting amplitude data of a sine wave;
A sine wave amplitude detecting device comprising:
前記補正係数Aは、正弦波デジタルデータのサンプリング周期をts、正弦波の周期をTとすると、
Figure 2008304305
により、与えられることを特徴とする請求項1に記載の正弦波の振幅検出装置。
The correction coefficient A is expressed as follows: sine wave digital data sampling period is ts and sine wave period is T.
Figure 2008304305
The amplitude detector for a sine wave according to claim 1, wherein
前記アナログ正弦波は、工作機械の移動体の位置または角度を検出する検出器の出力であることを特徴とする請求項1に記載の正弦波の振幅検出装置。   The sine wave amplitude detection device according to claim 1, wherein the analog sine wave is an output of a detector that detects a position or an angle of a moving body of a machine tool. 任意周波数のアナログ正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換してから、該正弦波の振幅を検出する方法であって、
任意周波数の正弦波を一定のサンプリング周期でアナログ−デジタル変換し、
サンプリングした正弦波のデジタルデータから仮の最大値または最小値を取り出し、
前記最大値または最小値のデータを低域通過フィルタに通過させ、
前記正弦波の周波数とサンプリング周期に基づいて決定した補正係数Aを求め、前記低域透過フィルタの出力に前記補正係数Aを乗じることにより仮の最大値または最小値テータを補正し、正弦波の振幅を検出することを特徴とする正弦波の振幅検出方法。
A method of detecting an amplitude of an analog sine wave of an arbitrary frequency after analog-to-digital conversion at a constant sampling period,
Analog-to-digital conversion of a sine wave of any frequency at a fixed sampling period
Take the temporary maximum or minimum value from the sampled sine wave digital data,
Passing the maximum or minimum value data through a low-pass filter;
A correction coefficient A determined based on the frequency of the sine wave and the sampling period is obtained, and the provisional maximum value or minimum value data is corrected by multiplying the output of the low-pass filter by the correction coefficient A. A method for detecting an amplitude of a sine wave, wherein the amplitude is detected.
前記補正係数Aは、正弦波デジタルデータのサンプリング周期をts、正弦波の周期をTとすると、
Figure 2008304305
により、与えられることを特徴とする請求項3に記載の正弦波の振幅検出方法。
The correction coefficient A is expressed as follows: sine wave digital data sampling period is ts and sine wave period is T.
Figure 2008304305
4. The method of detecting amplitude of a sine wave according to claim 3, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019069633A1 (en) * 2017-10-05 2020-12-17 コニカミノルタ株式会社 Two-dimensional flicker measuring device and two-dimensional flicker measuring method
US11490028B2 (en) 2017-10-05 2022-11-01 Konica Minolta, Inc. Two-dimensional flicker measurement apparatus and two-dimensional flicker measurement method
JP7310606B2 (en) 2017-10-05 2023-07-19 コニカミノルタ株式会社 Two-dimensional flicker measuring device and two-dimensional flicker measuring method

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