JP2018132359A - ロータリエンコーダ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るロータリエンコーダの構成を示す概略図である。図1(a)は、本実施形態のロータリエンコーダの概略斜視図であり、図1(b)は、本実施形態のロータリエンコーダのブロック図である。
20 第1の磁石
21 着磁面
30 第2の磁石
31 着磁面
32a,32b トラック
40 第1の磁気センサ部
41〜44 磁気抵抗パターン
50 第2の磁気センサ部
51 第1のホール素子
52 第2のホール素子
60 第3の磁気センサ部
61〜64 磁気抵抗パターン
70 制御部
71 A/D変換部(ADC)
72 角度算出部
73 補正処理部
74 記憶部
75 通信周期計測部
76 回転速度算出部
80a〜80c ローパスフィルタ(LPF)
Claims (14)
- 固定体に対する回転体の回転位置を検出するロータリエンコーダであって、
前記固定体および前記回転体の一方に設けられた磁石と、
前記固定体および前記回転体の他方に設けられ、前記磁石からの磁界変化を検出する磁気センサ部であって、前記磁石の着磁面に対向して配置され、前記回転体の回転に伴って正弦波状のA相信号を出力する第1の感磁素子と、前記磁石の着磁面に対向して配置され、前記回転体の回転に伴って前記A相信号と90°の位相差を有する正弦波状のB相信号を出力する第2の感磁素子とを有する磁気センサ部と、
前記A相信号および前記B相信号に基づいて前記回転体の回転位置を算出する制御部と、を有し、
前記制御部が、
前記A相信号および前記B相信号のそれぞれに含まれる信号成分のうち前記回転体の回転速度の増加に伴って非線形に減少する信号成分であって基準回転速度時の前記信号成分に関する複数のパラメータと、前記基準回転速度に対する前記回転体の回転速度の比率と前記複数のパラメータの変化率との関係を示すデータと、を記憶する記憶部と、
前記回転体の現在の回転速度を算出する回転速度算出部と、を有し、
前記制御部は、前記回転角度算出部によって算出された前記現在の回転速度の前記基準回転速度に対する比率と、前記複数のパラメータの変化率とに基づいて、前記記憶部に記憶されている前記複数のパラメータのうち少なくとも1つのパラメータを前記現在の回転速度における値に換算し、該換算された値に基づいて前記減少する信号成分を補償することで、前記A相信号および前記B相信号を補正する補正処理を実行し、該補正された前記A相信号および前記B相信号を用いて前記回転体の回転位置を算出する、ロータリエンコーダ。 - 前記減少する信号成分が、前記A相信号および前記B相信号のそれぞれの高調波成分であり、前記複数のパラメータが、前記高調波成分の振幅および位相を含む、請求項1に記載のロータリエンコーダ。
- 前記制御部は、前記複数のパラメータのうち前記振幅のみを前記現在の回転速度に換算し、該換算された振幅と、前記記憶部に記憶されている前記位相とに基づいて、前記減少する信号成分を補償する、請求項2に記載のロータリエンコーダ。
- 前記制御部は、前記複数のパラメータのうち前記振幅および位相の両方を前記現在の回転速度における値に換算し、該換算された振幅および位相に基づいて、前記減少する信号成分を補償する、請求項2に記載のロータリエンコーダ。
- 前記振幅および位相は、前記基準回転速度として一定の回転速度で回転体を回転させ、前記A相信号および前記B相信号にそれぞれ所定の信号成分を重畳させて前記回転体の回転速度を算出したときに、該算出された回転速度のリップルが最小になるときの前記所定の信号成分の振幅および位相である、請求項2から4のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。
- 前記基準回転速度が、前記回転体に連結されたモータの瞬時最大回転速度である、請求項5に記載のロータリエンコーダ。
- 前記振幅および位相の算出は、前記基準回転速度よりも低速で前記回転体を回転させたときに較正された前記ロータリエンコーダによって行われる、請求項5または6に記載のロータリエンコーダ。
- 前記高調波成分が、11次および13次の高調波成分である、請求項2から7のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。
- 前記各感磁素子は、3次、5次、および7次の高調波成分がキャンセルされた前記A相信号および前記B相信号を出力するように構成されている、請求項8に記載のロータリエンコーダ。
- 前記磁気センサ部と前記制御部との間にローパスフィルタが設けられている、請求項1から9のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。
- 前記制御部が、外部からの要求信号を受信したときに前記回転体の回転位置を算出し、
前記回転速度算出部が、前記外部からの要求信号の受信間隔を計測し、該計測された受信間隔における前記回転体の回転変位量から、前記回転体の現在の回転速度を算出する、請求項1から10のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。 - 前記制御部が、外部からの要求信号を受信したときに前記回転体の回転位置を算出し、
前記回転速度算出部が、外部との間で予め設定された前記要求信号の受信間隔における前記回転体の回転変位量から、前記回転体の現在の回転速度を算出する、請求項1から11のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。 - 複数の前記磁石と、複数の前記磁気センサ部と、を有し、
前記複数の磁石が、前記回転体の周方向にN極とS極とが1極ずつ配置された第1の磁石と、前記回転体の周方向にN極とS極とが交互に複数配置された第2の磁石とを含み、
前記複数の磁気センサ部が、前記第1の磁石に対応する少なくとも1つの磁気センサ部と、前記第2の磁石に対応する磁気センサ部とを含み、
前記制御部は、前記複数の磁気センサ部からの複数の前記A相信号および複数の前記B相信号に基づいて前記回転体の回転位置を算出し、その際に前記第2の磁石に対応する磁気センサ部に対して前記補正処理を実行する、請求項1から12のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。 - 前記各感磁素子が、磁気抵抗効果素子を有する、請求項1から13のいずれか1項に記載のロータリエンコーダ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023129219A (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-14 | 信泰光學(深セン)有限公司 | 磁気センサーによるグレーティング角度検出機構を備えたモノクロメーター分光器 |
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