JP2011099804A - 複合自己校正機能付き角度検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】目盛り盤の周囲に等間隔に配置される第1センサヘッドと、該第1センサヘッドの1つの位置に、第1センサヘッドに換えて配置した第2センサヘッドとからなり、第2センサヘッドと各第1センサヘッドとの計測差を求めて平均値を得ることにより自己校正を行う自己校正機能付き角度検出器において、第1センサヘッド及び第2センサヘッドを、等間隔にL個配置した第1の組と、等間隔にM個配置した第2の組で校正し、第2の組により求めた校正値を、目盛り盤に設けられた全目盛りの数をPとしたとき、j*P/L(j=1〜L−1)目盛りずつ位相をずらせ、第2の組により求めた校正値と、シフトされた校正値との平均値を求め、該平均値を第1の組により求めた校正値とを加算して校正値として出力する。
【選択図】図9
Description
下部の第1角度検出器11から出力される角度誤差をaiとし、上部の第2角度検出器13から出力される角度誤差をbiとすると差は、SAj=bi−ai+(j-1)P/Nとなり、平均値SAVは、
第1センサヘッド12は5箇所設置する場合は一周360°の5分の1の角度間隔で配置する。N個の角度検出器を配置する場合は同様にN分の1の等角度間隔に配置する。これは等分割平均法と読ばれる。
すなわち、等角度間隔にセンサヘッドをN個配置した場合はNの倍数次の周波数成分が求まらない。
これは任意の周期曲線について数学的に証明できる性質、「任意の周期曲線は、任意の正の整数Nに対して、その曲線の位相を周期の1/NずつずらしたN個の曲線の平均をとると、元の曲線の周波数成分の中でNの整数倍次の周波数成分だけを持った曲線が得られる」を用いると、上記特許文献1の[数3]で示す校正値SAVが右辺第2項はNの倍数次の周波数成分を持った曲線に対応し、このため左辺はNの倍数次の周波数成分がもとまらないことに起因する。
つまり、段落0005で示した式において、bi=aiであるから、次式が得られる。
ただし、jは自然数であり、かつ、LとMは、両者の最小公倍数が両者の和より大きくなる自然数とする。
なお、この例では、角度検出器は、第1の組、第2の組それぞれにおいて、上記特許文献1に記載されているように、1個のセンサヘッドと他のセンサヘッドとの計測差を求め、自己校正を行う自己校正機能を有している。
前述の説明から明らかなように、この場合は、4の倍数次の周波数成分(4、8、12・・・・)を求めることができない。
なお、上記の例では、目盛り盤の1の位置において、90°毎に1/4と360°/7毎に1/7は共用できるから、センサヘッドはさらに一個減らすことができる。
12 第1角度検出器に配置されている第1センサヘッド
13 第2角度検出器
14 第2角度検出器に配置されている第2センサヘッド
Claims (2)
- 回転軸に固定した目盛り盤の周囲に目盛り読み取り用のセンサヘッドを備えた角度検出器であって、
同一目盛り盤の周囲に等間隔に配置される第1センサヘッドと、該第1センサヘッドの1つの位置に、第1センサヘッドに換えて配置した第2センサヘッドとからなり、前記第2センサヘッドと各第1センサヘッドとの計測差を求めて平均値を得ることにより自己校正を行う自己校正機能付き角度検出器において、
前記第1センサヘッド及び第2センサヘッドは、等間隔にL個配置した第1の組と、等間隔にM個配置した第2の組からなり、
前記第2の組により求めた校正値を、前記目盛り盤に設けられた全目盛りの数をPとしたとき、j*P/L(j=1〜L−1)目盛りずつ位相をずらせる位相シフト手段と、
前記第2の組により求めた校正値と、前記位相シフト手段により求めた(L−1)個のシフトされた校正値の平均値を求め、該平均値を前記第1の組により求めた校正値とを加算して校正値として出力する演算手段を備えたことを特徴とする自己校正機能付き角度検出器。
ただし、jは自然数であり、かつ、LとMは、両者の最小公倍数が両者の和より大きくなる自然数とする。 - 前記第1の組と前記第2の組のセンサヘッドの1つを共有したことを特徴とする請求項1記載の自己校正機能付き角度検出器。
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