JP2022132769A - Displacement detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象物の変位を検出する変位検出装置に関する。 The present invention relates to a displacement detection device that detects displacement of an object to be measured.
従来から、電磁誘導現象を利用して測定対象物の変位を測定する変位検出装置が知られている。特許文献1は、この種の変位検出装置である位置検出装置を開示する。
Conventionally, there has been known a displacement detection device that measures the displacement of an object to be measured using an electromagnetic induction phenomenon.
特許文献1の位置検出装置は、磁気スケールと、磁気スケールのピッチに対応して90゜の位相差をもった2相の正弦波を出力する一対の磁気センサと、分解能切換手段と、を備える。この位置検出装置では、磁気スケールのピッチ毎の各センサ出力ピーク値から演算されたピッチ毎の振央値と、センサ出力の比較結果と、に基づいて演算することにより、粗位置が得られる。また、2相の補正された正規化信号を用いて三角関数逆演算することにより、精位置が得られる。位置検出装置は、粗位置と精位置を合算してデジタルの位置信号を出力する。デジタルの位置信号は、スイッチにより設定された分解能に応じてその位置信号の各ビットのデータを下位ビットへシフトさせることで、設定した分解能のデジタル位置信号に切り換えて出力される。
The position detection device of
上記特許文献1の構成は、スイッチ等により人為的に分解能が設定される。従って、低分解能に設定されている場合は検出精度が低下する一方、高分解能に設定されている場合は、磁気スケールと磁気センサとの相対速度が速い際に検出の追従性が不足するという点で改善の余地があった。
In the configuration of
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、高精度及び良好な追従性を両立することが可能な変位検出装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a displacement detection device capable of achieving both high accuracy and good followability.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, the means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成の変位検出装置が提供される。即ち、この変位検出装置は、変位検出方向における測定対象物の変位を検出する。変位検出装置は、スケールと、センサヘッドと、信号処理演算装置と、を備える。前記スケールには、変位検出方向に所定の検出ピッチで磁気応答部と非磁気応答部とが交互に配列されている。前記センサヘッドは、サイン関数、コサイン関数、マイナスサイン関数及びマイナスコサイン関数で表現される出力信号のそれぞれを出力する少なくとも4つの磁気検出素子を有する。前記信号処理演算装置には、前記磁気検出素子の出力信号が入力される。前記信号処理演算装置は、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対変位、及び、前記相対変位の変化速度のうち少なくとも一方を演算して出力する。前記信号処理演算装置は、第1差動増幅器と、第2差動増幅器と、AD変換器と、演算処理部と、フィルタ処理部と、を備える。前記第1差動増幅器は、前記コサイン関数及び前記マイナスコサイン関数を合成して得られた第1交流信号を出力する。前記第2差動増幅器は、前記サイン関数及び前記マイナスサイン関数を合成して得られた第2交流信号を出力する。前記AD変換器は、前記第1交流信号及び前記第2交流信号をデジタル値に変換する。前記演算処理部は、前記デジタル値を演算処理して、前記スケールの前記相対変位を出力する。前記フィルタ処理部は、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行う。前記相対速度が低いと判別した場合、前記フィルタ処理部は、前記演算処理部から出力された前記相対変位を第1フィルタで処理して得られた第1フィルタ処理後変位を前記スケールの相対変位として出力する。前記相対速度が高いと判別した場合、前記フィルタ処理部は、前記演算処理部から出力された前記相対変位を第2フィルタで処理して得られた第2フィルタ処理後変位を前記スケールの相対変位として出力する。前記第2フィルタは、前記第1フィルタより次数が低い。 According to the aspect of the present invention, a displacement detection device having the following configuration is provided. That is, this displacement detection device detects the displacement of the object to be measured in the displacement detection direction. A displacement detection device includes a scale, a sensor head, and a signal processing arithmetic device. On the scale, magnetically responsive portions and non-magnetically responsive portions are alternately arranged at a predetermined detection pitch in the displacement detection direction. The sensor head has at least four magnetic sensing elements that output respective output signals represented by a sine function, a cosine function, a minus sine function and a minus cosine function. An output signal of the magnetic detection element is input to the signal processing operation device. The signal processing arithmetic device calculates and outputs at least one of a relative displacement of the scale with respect to the sensor head and a rate of change of the relative displacement. The signal processing arithmetic device includes a first differential amplifier, a second differential amplifier, an AD converter, an arithmetic processing section, and a filter processing section. The first differential amplifier outputs a first AC signal obtained by synthesizing the cosine function and the minus cosine function. The second differential amplifier outputs a second AC signal obtained by synthesizing the sine function and the minus sine function. The AD converter converts the first AC signal and the second AC signal into digital values. The arithmetic processing unit arithmetically processes the digital value and outputs the relative displacement of the scale. The filter processor determines whether the speed of the scale relative to the sensor head is high or low. When it is determined that the relative velocity is low, the filter processing section processes the relative displacement output from the arithmetic processing section with a first filter, and converts the displacement after the first filter processing obtained by the relative displacement of the scale to the relative displacement of the scale. output as When it is determined that the relative velocity is high, the filter processing section processes the relative displacement output from the arithmetic processing section with a second filter, and converts the displacement after the second filter processing to the relative displacement of the scale. output as The second filter has a lower order than the first filter.
これにより、センサヘッドとスケールとの相対速度に応じて、異なる次数のフィルタで処理して得られた変位を出力することができる。従って、変位検出装置の追従性及び検出精度を両立することができる。 This makes it possible to output displacements obtained by processing with filters of different orders according to the relative speed between the sensor head and the scale. Therefore, both the followability and detection accuracy of the displacement detection device can be achieved.
前記の変位検出装置において、以下の構成とすることが好ましい。即ち、当該変位検出装置の前記フィルタ処理部は、第1移動平均と、第2移動平均と、第3移動平均と、のそれぞれを求める。前記第1移動平均は、前記第1フィルタ処理後変位に相当する。前記第2移動平均は、前記第2フィルタ処理後変位に相当する。前記第3移動平均は、前記演算処理部から出力された前記相対変位を、第3フィルタで処理して得られた第3フィルタ処理後変位に相当する。前記第3フィルタは、前記第1フィルタより次数が低く、前記第2フィルタより次数が高い。前記フィルタ処理部は、前記第1移動平均と前記第3移動平均との差分、及び、前記第1移動平均と前記第2移動平均との差分のうち少なくとも一方を用いて、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行う。 Preferably, the displacement detection device described above has the following configuration. That is, the filter processing section of the displacement detection device obtains each of the first moving average, the second moving average, and the third moving average. The first moving average corresponds to the first filtered displacement. The second moving average corresponds to the displacement after the second filtering process. The third moving average corresponds to a post-third filtering displacement obtained by processing the relative displacement output from the arithmetic processing unit with a third filter. The third filter has a lower order than the first filter and a higher order than the second filter. The filtering unit uses at least one of a difference between the first moving average and the third moving average and a difference between the first moving average and the second moving average to determine the A determination is made as to whether the relative velocity of the scale is high or low.
これにより、センサヘッドに対するスケールの相対速度に関する判別をより的確に行うことができる。 This makes it possible to more accurately determine the relative velocity of the scale with respect to the sensor head.
前記の変位検出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記フィルタ処理部は、第1移動平均と、第2移動平均と、のそれぞれを求める。前記第1移動平均は、前記第1フィルタ処理後変位に相当する。前記第2移動平均は、前記第2フィルタ処理後変位に相当する。前記フィルタ処理部は、前記第1移動平均と前記第2移動平均との差分を用いて、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行う。 It is preferable that the displacement detection device has the following configuration. That is, the filter processing section obtains each of the first moving average and the second moving average. The first moving average corresponds to the first filtered displacement. The second moving average corresponds to the displacement after the second filtering process. The filter processing section uses a difference between the first moving average and the second moving average to determine whether the speed of the scale relative to the sensor head is high or low.
これにより、センサヘッドに対するスケールの相対速度に関する判別を、簡素な処理で行うことができる。 This makes it possible to determine the relative speed of the scale with respect to the sensor head with simple processing.
前記の変位検出装置において、前記演算処理部は、arctan演算により前記スケールの変位を算出することが好ましい。 In the displacement detection device, it is preferable that the arithmetic processing unit calculates the displacement of the scale by arctan calculation.
これにより、簡単な演算で、変位を得ることができる。 Thereby, the displacement can be obtained by a simple calculation.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る変位検出装置100の構成を示すブロック図である。図2は、移動平均の例を示すブロック図である。図3は、異なるフィルタ段数の実験結果を示す図である。図4は、図3の実験結果の一部の拡大図である。図5は、FPGA内の処理を示すブロック図である。図6は、速度の高低に応じた移動平均フィルタの段数の選択を概念的に説明するグラフである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
図1に示す変位検出装置100は、測定対象物の所定の方向での変位を検出するために用いられる。以下の説明では、測定対象物の変位が検出される方向を変位検出方向と呼ぶことがある。
A
変位とは、基準位置(例えば、初期位置)と比較して、現在の位置がどれだけ変化しているかを表す値である。基準位置を適宜の方法で定義することにより、測定対象物の位置そのものを変位から計算することもできる。従って、変位検出装置100は、位置検出装置として使用可能である。
Displacement is a value that represents how much the current position has changed compared to a reference position (eg, initial position). By defining the reference position in an appropriate manner, the position of the measurement object itself can also be calculated from the displacement. Therefore, the
変位検出装置100は、主として、スケール1と、磁気検出ヘッド(センサヘッド)2と、検出信号処理装置(信号処理演算装置)3と、を備える。
The
スケール1及び磁気検出ヘッド2のうち何れかが、測定対象物に取り付けられる。例えば、スケール1が図略の可動部材に取り付けられ、磁気検出ヘッド2が、測定対象物である図略の固定部材に取り付けられる。可動部材は、変位検出方向と平行な経路に沿って直線的に移動可能である。
Either the
また、測定対象物である固定部材にスケール1が取り付けられ、可動部材に磁気検出ヘッド2が取り付けられても良い。更に、スケール1と磁気検出ヘッド2の両方が、互いに相対変位する可動部材にそれぞれ取り付けられても良い。この場合、変位検出装置100は、測定対象物(即ち、スケール1及び磁気検出ヘッド2)の相対変位を検出する。
Alternatively, the
スケール1は、測定対象物が当該スケール1の長手方向における変位を検出するための目盛として用いられる。スケール1は、可動部材の移動に伴う磁気検出ヘッド2の移動ストロークを含むように、当該移動ストロークと平行な方向に細長く形成されている。スケール1は、細長いブロック状に形成されても良いし、細長い棒状に形成されても良い。
The
スケール1は、非磁気応答部11と、磁気応答部12と、を備える。非磁気応答部11は、例えば、顕著な磁性を有しない金属、又は、磁性を有しないプラスチック等の材料から構成されている。磁気応答部12は、例えば、強磁性を有する金属等から構成されている。非磁気応答部11及び磁気応答部12は、スケール1の長手方向において、交互に配列されている。
The
磁気応答部12は、予め定められた検出ピッチC0毎に、スケール1の長手方向に並べて設けられている。磁気応答部12は、所定の間隔を形成しながら並べて配置されているので、互いに隣接する2つの磁気応答部12の間には、磁性がない(又は、相対的に弱い)部分である非磁気応答部が形成される。従って、磁気応答部12においては、スケール1の長手方向で検出ピッチC0毎に、磁気応答性の有無又は強弱が交互に繰返し現れる。
The
磁気検出ヘッド2は、図1に示すように、磁気応答部12と所定の間隔をあけて配置されている。スケール1が細長い棒状に形成されている場合、磁気検出ヘッド2は例えば筒状に形成され、その筒孔にスケール1が差し込まれる構成とすることができる。ただし、磁気検出ヘッド2の形状は限定されない。磁気検出ヘッド2は、1次コイル21と、複数の2次コイル(磁気検出素子)22と、を備える。2次コイル22は、本実施形態においては4つ設けられている。なお、1次コイル21を省略することができる。
As shown in FIG. 1, the
1次コイル21は、交流磁界を発生するために用いられる。1次コイル21に適宜の周波数の交流電流を流すと、その周囲に、向き及び強さが周期的に変化する磁界が発生する。図1に示すように、1次コイル21は、磁気検出ヘッド2において、2次コイル22よりもスケール1から遠い側の部分に配置されている。
A primary coil 21 is used to generate an alternating magnetic field. When an alternating current of an appropriate frequency is passed through the primary coil 21, a magnetic field whose direction and strength periodically change is generated around it. As shown in FIG. 1, the primary coil 21 is arranged in a portion of the
4つの2次コイル22は、図1に示すように、スケール1の長手方向と平行な方向に並べて配置されている。2次コイル22は、磁気検出ヘッド2において、1次コイル21よりもスケール1に近い側の部分に配置されている。4つの2次コイル22には、磁気応答部12で強められた磁界によって誘起された誘導電流が流れる。磁気検出ヘッド2は、この誘導電流に基づく電気信号(例えば電圧信号)を検出して出力する。
The four
図1に示すように、当該4つの2次コイル22は、変位検出方向において予め定められた単位ピッチC1毎に並べて配置されている。当該単位ピッチC1は、前述の検出ピッチC0との間で所定の関係を有するように、検出ピッチC0に基づいて定められている。具体的に説明すると、以下の式で示すように、単位ピッチC1は、検出ピッチC0の整数倍と、検出ピッチC0の1/4と、の和となるように設定される。
C1=(n+1/4)・C0
ただし、nは整数である。本実施形態においては、n=0であるが、これに限定されない。
As shown in FIG. 1, the four
C1=(n+1/4)*C0
However, n is an integer. Although n=0 in this embodiment, the present invention is not limited to this.
以下の説明においては、当該4つの2次コイルのそれぞれを特定するために、図1に示す左側から順に、第1コイル22a、第2コイル22b、第3コイル22c、及び第4コイル22dと呼ぶことがある。
In the following description, in order to specify each of the four secondary coils, they are referred to as a
ここで、各2次コイル22で出力する信号(例えば、電圧信号)について、簡単に説明する。1次コイル21に適宜の周波数の交流電流を流すと、1次コイル21には、向き及び強さが周期的に変化する磁界が発生する。一方、2次コイル22には、コイルの磁界の変化を妨げる向きの誘導電流が発生する。1次コイル21の近傍に強磁性体が存在すると、この強磁性体は、1次コイル21が発生させる磁界を強めるように作用する。この作用は、強磁性体が1次コイル21に近づく程大きくなる。
Here, the signal (for example, voltage signal) output by each
磁気応答部12に着目すると、磁気検出ヘッド2がスケール1の長手方向一側から他側へ相対移動するにつれて、1次コイル21及び2次コイル22が当該磁気応答部12に近づいていくが、最も近づいた後は離れていく。2次コイル22に発生する誘導電流は交流電流であるが、その振幅の大きさは、当該2次コイル22と、磁気応答部12と、の位置関係に応じて異なる。
Focusing on the
磁気応答部12は実際には検出ピッチC0ごとに並べて配置されるので、振幅の大きさの変化は、検出ピッチC0ごとの繰り返しになる。即ち、横軸に磁気検出ヘッド2の位置をとり、縦軸に振幅の大きさをとると、振幅と位置との関係は、検出ピッチC0を周期とする周期曲線(具体的には、正弦曲線y=sinθ)となる。このθを求めることができれば、繰返し単位である検出ピッチC0の中でスケール1が磁気検出ヘッド2に対してどの位置にあるかを取得することができる。
Since the
しかし、正弦曲線y=sinθの1周期分を考えると、特別な場合を除いてyに対応するθの値は2つ考えられ、ただ1つに定まらない。そこで、本実施形態では、2次コイル22を、最も近い磁気応答部12との位置関係が検出ピッチC0の1/4ずつ実質的にズレるように、上述の単位ピッチC1で定められる間隔をあけて4つ配置している。
However, considering one period of the sine curve y=sin θ, there are two possible values of θ corresponding to y except for special cases, and only one value is not determined. Therefore, in this embodiment, the
図1に示すように、第1コイル22a、第2コイル22b、第3コイル22c、第4コイル22dのそれぞれは、互いに検出ピッチC0の1/4だけ離れているので、互いに位相が90°ズレている電圧信号を出力する。即ち、第1コイル22aが出力する電圧信号をcos+相と表現した場合、第2コイル22bはsin+相の電圧信号を出力し、第3コイル22cはcos-相の電圧信号を出力し、第4コイル22dはsin-相の電圧信号を出力することとなる。
As shown in FIG. 1, since the
検出信号処理装置3は、第1コイル22a、第2コイル22b、第3コイル22c、第4コイル22dから出力された電圧信号を処理し、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対変位を算出して出力する。
The detection
検出信号処理装置3は、例えば、図1に示すように、第1差動増幅器31と、第2差動増幅器32と、第1AD変換器33と、第2AD変換器34と、演算処理部35と、フィルタ処理部36と、を備える。
The detection
本実施形態において、第1差動増幅器31、第2差動増幅器32、第1AD変換器33、第2AD変換器34は、検出信号処理装置3が備えるアナログ回路を構成する一部の回路(又は電子部品)から構成される。演算処理部35及びフィルタ処理部36は、検出信号処理装置3を構成するFPGA等がプログラムを実行することにより実現されている。FPGAは、Field Programmable Gate Arrayの略称である。
In the present embodiment, the first
第1差動増幅器31は、第1コイル22a及び第3コイル22cの出力の差分を増幅するために用いられる。第1差動増幅器31は、第1コイル22a及び第3コイル22cから出力された電圧信号の差分を増幅して、第1交流信号y1として出力する。
The first
磁気検出ヘッド2に対するスケール1の変位を表す位相をθとしたとき、上記第1交流信号y1は、以下の式で表すことができる。
y1=acosθ・sinωt
Assuming that the phase representing the displacement of the
y1=a cos θ·sin ωt
第2差動増幅器32は、第2コイル22b及び第4コイル22dの出力の差分を増幅するために用いられる。第2差動増幅器32は、第2コイル22b及び第4コイル22dから出力された電圧信号の差分を増幅して、第2交流信号y2として出力する。
The second
磁気検出ヘッド2に対するスケール1の変位を表す位相をθとしたとき、上記第2交流信号y2は、以下の式で表すことができる。
y2=asinθ・sinωt
Assuming that the phase representing the displacement of the
y2=asinθ·sinωt
第1AD変換器33及び第2AD変換器34はそれぞれ、第1差動増幅器31及び第2差動増幅器32からのアナログ信号(第1交流信号y1及び第2交流信号y2)のそれぞれを、デジタル信号に変換するために用いられる。第1AD変換器33及び第2AD変換器34は、演算処理部35に電気的に接続されており、変換したデジタル信号を演算処理部35に出力する。
The
演算処理部35は、第2交流信号y2を第1交流信号y1で除算する。この結果は、tanθの値に相当する。その後、演算処理部35は、計算結果のarctanの値を求める。これにより、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の変位を表す位相θを得ることができる。θは厳密には位相であるが、実質的には、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対変位を示している。従って、以下ではθを変位と呼ぶことがある。
The
フィルタ処理部36は、演算処理部35で求められた変位θ(t)に対してフィルタ処理を行う。フィルタ処理部36は、例えば移動平均フィルタとして構成される。変位θ(t)に含まれる高周波成分が、フィルタ処理によって、当該変位θ(t)から除かれる。これにより、ノイズ等を除去することができる。
The
フィルタ処理部36は、例えば、図2に示すように、シフトレジスタを用いて構成することができる。このシフトレジスタは、複数のレジスタをカスケード接続する構成を有する。各レジスタに共通のシフトクロックが入力されるたびに、変位θ(t)を示すデータが次段のレジスタに順次転送されていく。
The
図2に示すように、本実施形態のフィルタ処理部36は、4096段分のシフトレジスタによって構成されている。従って、フィルタ処理部36は、1段から4096段までの移動平均処理を行うことができる。
As shown in FIG. 2, the
4096段の移動平均フィルタ処理後の値は、以下の式で表すことができる。ただし、sは、シフトレジスタのシフト周期である。
θ1(t)=(θ(t)+θ(t-1・s)+θ(t-2・s)+・・・+θ(t-4095・s))/4096
本実施形態では、この4096段の移動平均フィルタ処理が、第1フィルタの処理に相当する。以下、θ1(t)の値を、第1移動平均(第1フィルタ処理後変位)と呼ぶことがある。
The value after 4096 stages of moving average filtering can be expressed by the following equation. However, s is the shift period of the shift register.
θ1(t)=(θ(t)+θ(t−1·s)+θ(t−2·s)+ . . . +θ(t−4095·s))/4096
In the present embodiment, this 4096-stage moving average filter process corresponds to the process of the first filter. Hereinafter, the value of θ1(t) may be referred to as a first moving average (displacement after first filtering).
16段の移動平均フィルタ処理後の値は、以下の式で表すことができる。
θ2(t)=(θ(t)+θ(t-1・s)+θ(t-2・s)+・・・+θ(t-15・s))/16
本実施形態では、この16段の移動平均フィルタ処理が、第2フィルタの処理に相当する。以下、θ2(t)の値を、第2移動平均(第2フィルタ処理後変位)と呼ぶことがある。
The value after 16-stage moving average filtering can be expressed by the following equation.
θ2(t)=(θ(t)+θ(t−1·s)+θ(t−2·s)+ . . . +θ(t−15·s))/16
In the present embodiment, this 16-stage moving average filter process corresponds to the process of the second filter. Hereinafter, the value of θ2(t) may be referred to as a second moving average (displacement after second filtering).
知られているように、AD変換器のSN比(SNR:signal-to-noise ratio)は、一般的に下記の数式モデルで表される。ただし、Nは分解能である。
SNR=6.02・N+1.76[dB]
従って、理論的にいえば、4のn乗の移動平均処理を行うことで、分解能がnビット分改善される。例えば、16段(=4の2乗)の移動平均では、フィルタ無しに比べて、有効分解能が2ビット分向上する。4096段(=4の6乗)の移動平均では、フィルタ無しの値に比べて、有効分解能が6ビット分向上する。
As is known, the SN ratio (SNR: signal-to-noise ratio) of an AD converter is generally represented by the following mathematical model. where N is the resolution.
SNR = 6.02 N + 1.76 [dB]
Therefore, theoretically speaking, the resolution is improved by n bits by performing the moving average processing of 4 to the nth power. For example, with a moving average of 16 stages (=4 squared), the effective resolution is improved by 2 bits compared to no filter. With a moving average of 4096 steps (=4 to the 6th power), the effective resolution is improved by 6 bits compared to the unfiltered value.
図3及び図4には、スケール1が磁気検出ヘッド2に対して、位置P1から位置P3へ移動して静止し、更に位置P3から位置P2へ移動して静止した場合の、フィルタ処理の効果が示されている。図3のグラフは実験により得られたものであり、グラフの一部は拡大して図4に示されている。図4において、フィルタ無しでのセンサ出力には振幅の大きな振れが生じている。
3 and 4 show the effect of filter processing when the
図4には、フィルタ処理により振れを効果的に抑制できることが直感的に示されている。即ち、移動平均の段数が大きければ大きいほど、移動平均の値の振れが小さくなるので、SN比の良い値を得ることができる。 FIG. 4 intuitively shows that the shake can be effectively suppressed by filtering. That is, the larger the number of steps of the moving average, the smaller the deviation of the value of the moving average, so that a good value of the SN ratio can be obtained.
一方、図3の下側に示すように、スケール1が移動するときには、移動平均の段数が大きければ大きいほど、得られた移動平均の時間遅れが大きくなる。例えば、シフト周期(サンプリング周期)sを16μsとする場合、移動平均16段の処理を行って得られた第2移動平均θ2(t)には、128μsの時間遅れが発生する。移動平均4096段の処理を行って得られた第1移動平均θ1(t)には、32.768msの時間遅れが発生する。
On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 3, when the
以上に示すように、フィルタの段数が大きければ大きいほど、得られた移動平均(フィルタ処理後変位)の精度が良くなるが、時間遅れが大きく発生してしまい、追従性が低下していく。時間遅れによる位置検出誤差は、スケール1が高速で変位する場合に特に大きくなる。
As described above, the larger the number of stages of the filter, the better the accuracy of the obtained moving average (displacement after filtering), but the greater the time delay, the lower the followability. A position detection error due to a time delay becomes particularly large when the
この点に関して、本実施形態の変位検出装置100においては、磁気検出ヘッド2に対してスケール1が実質的に移動しているか静止しているかに応じて、出力する移動平均フィルタの段数を選択する。即ち、変位検出装置100は、スケール1の相対移動速度に応じて、異なるフィルタ段数で処理した移動平均を出力する。
Regarding this point, in the
具体的には、図5に示すように、第1交流信号y1及び第2交流信号y2のそれぞれが、オフセット補正量加算、ゲイン補正量乗算等の処理を経た後、演算処理部35に入力される。演算処理部35では、第1交流信号y1及び第2交流信号y2を用いてarctan演算を行うことにより、変位θ(t)を取得する。得られた変位θ(t)は、ピッチ合成等の処理を経た後、フィルタ処理部36に入力される。
Specifically, as shown in FIG. 5, each of the first AC signal y1 and the second AC signal y2 is input to the
本実施形態のフィルタ処理部36は、上記第1フィルタ、第2フィルタ、及び後述の第3フィルタのそれぞれで移動平均処理を行って得られたフィルタ処理後変位に基づいて、磁気検出ヘッド2に対してスケール1が移動しているか否かを判定する。
The
第3フィルタは、移動平均が2048段である以外は、第1フィルタ及び第2フィルタと同様である。2048段は、第1フィルタと第2フィルタの中間の段数であるということができる。2048段の移動平均フィルタ処理後の値は、以下の式で表すことができる。
θ3(t)=(θ(t)+θ(t-1・s)+θ(t-2・s)+・・・+θ(t-2047・s))/2048
本実施形態では、この2048段の移動平均フィルタ処理が、第3フィルタの処理に相当する。以下、θ3(t)の値を、第3移動平均(第3フィルタ処理後変位)と呼ぶことがある。
The third filter is similar to the first and second filters except that the moving average is 2048 stages. It can be said that 2048 stages is an intermediate number of stages between the first filter and the second filter. The value after 2048 stages of moving average filtering can be expressed by the following equation.
θ3(t)=(θ(t)+θ(t−1·s)+θ(t−2·s)+ . . . +θ(t−2047·s))/2048
In the present embodiment, this 2048-stage moving average filter process corresponds to the process of the third filter. Hereinafter, the value of θ3(t) may be referred to as a third moving average (displacement after third filtering).
本実施形態において、磁気検出ヘッド2に対してスケール1が移動しているか静止しているかの判定は、スケール1の相対速度が比較的高いか低いかを、フィルタ処理部36が適宜の計算により判別した結果に基づく。従って、静止している場合とは、相対速度がゼロである完全静止状態と、完全静止状態ではないものの相対速度が僅かである微速移動中の状態と、を含む。
In this embodiment, whether the
フィルタ処理部36は、磁気検出ヘッド2に対してスケール1が静止していると判定した場合、第1フィルタで移動平均処理を行って得られた第1移動平均(第1フィルタ処理後変位)を選択して出力する。
When the
一方、フィルタ処理部36は、磁気検出ヘッド2に対してスケール1が移動していると判定した場合、第2フィルタで移動平均処理を行って得られた第2移動平均(第2フィルタ処理後変位)を選択して出力する。
On the other hand, when the
磁気検出ヘッド2に対してスケール1が移動しているか否かの判定は、例えば、図5に示すように行われる。詳細には、フィルタ処理部36は、第1移動平均と第3移動平均の差分である第1差分、及び、第1移動平均と第2移動平均との差分である第2差分、のそれぞれを所定の閾値と比較する。フィルタ処理部36は、第1差分及び第2差分の何れも閾値より小さい場合、スケール1が静止していると判定する。一方、フィルタ処理部36は、第1差分及び第2差分のうち少なくとも一方が閾値以上である場合、磁気検出ヘッド2が移動していると判定する。
Whether or not the
変位θ(t)が変化した場合、3つの移動平均のうち第2移動平均が最も敏感に反応して変化し、第3移動平均、第1移動平均の順に反応が鈍くなる。第1差分及び第2差分は、時間遅れが移動平均段数に応じて異なることによる移動平均の差である。スケール1の移動速度がゼロに近い場合、変位θ(t)は殆ど変化しないので、第1差分も第2差分も小さくなる。一方、スケール1の移動速度が相当に大きい場合は、変位θ(t)が大きく変化するので、第1差分も第2差分も大きくなる。従って、フィルタ処理部36は、実質的に、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度の高低に関して判別しているということができる。
When the displacement θ(t) changes, the second moving average reacts most sensitively among the three moving averages, and the reaction slows down in the order of the third moving average and the first moving average. The first difference and the second difference are moving average differences due to the time lag being different according to the number of moving average stages. When the moving speed of the
磁気検出ヘッド2の相対速度の高低の判別手法は、上記に限定されない。例えば、第1差分及び第2差分のうち一方だけに基づいて判別を行っても良い。単に第1移動平均と第2移動平均との差分を所定の閾値と比較することで、判別を行っても良い。適宜の移動平均(例えば、第2移動平均)の現在値と所定時間前の値との差分を求め、この差分を所定の閾値と比較することで判別することもできる。
The method for determining whether the relative speed of the
フィルタ処理部36により出力されたフィルタ処理後変位は、図5等に示すように、リニアリティ較正、予測演算等の後処理を経った後、位置情報として出力される。
As shown in FIG. 5 and the like, the post-filtering displacement output by the
上記のように、本実施形態の変位検出装置100は、図6に示すように、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度が比較的に小さい場合、4096段の移動平均処理により得られた値を検出値として出力し、スケール1の相対速度が比較的に大きい場合、16段の移動平均処理により得られた値を検出値として出力する。なお、図6では、相対速度そのものを閾値と直接比較するように示されているが、これは便宜のために概念的に説明したものであって、実際の処理とは異なっている。
As described above, the
このように、本実施形態の変位検出装置100は、通常はトレードオフの関係にある良好な追従性及び精度を両立することができる。
Thus, the
以上に説明したように、本実施形態の変位検出装置100は、変位検出方向における測定対象物の変位を検出する。変位検出装置100は、スケール1と、磁気検出ヘッド2と、検出信号処理装置3と、を備える。スケール1には、変位検出方向に所定の検出ピッチで磁気応答部12と非磁気応答部11とが交互に配列されている。磁気検出ヘッド2は、サイン関数、コサイン関数、マイナスサイン関数及びマイナスコサイン関数で表現される出力信号のそれぞれを出力する少なくとも4つの2次コイル22を有する。検出信号処理装置3には2次コイル22の出力信号が入力され、検出信号処理装置3は、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対変位を演算して出力する。検出信号処理装置3は、第1差動増幅器31と、第2差動増幅器32と、AD変換器(第1AD変換器33及び第2AD変換器34)と、演算処理部35と、フィルタ処理部36と、を備える。第1差動増幅器31は、コサイン関数及びマイナスコサイン関数を合成して得られた第1交流信号y1を出力する。第2差動増幅器32は、サイン関数及びマイナスサイン関数を合成して得られた第2交流信号y2を出力する。AD変換器は、第1交流信号y1及び第2交流信号y2をデジタル値に変換する。演算処理部35は、デジタル値を演算処理して、スケール1の相対変位を出力する。フィルタ処理部36は、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度の高低に関して判別を行う。フィルタ処理部36は、相対速度が低いと判別した場合、演算処理部35から出力された相対変位を第1フィルタで処理して得られた第1フィルタ処理後変位を、スケール1の相対変位として出力する。フィルタ処理部36は、相対速度が高いと判別した場合、演算処理部35から出力された相対変位を第2フィルタで処理して得られた第2フィルタ処理後変位をスケール1の相対変位として出力する。第2フィルタは、第1フィルタより次数が低い。
As described above, the
これにより、磁気検出ヘッド2とスケール1との相対速度に応じて、異なる次数のフィルタで処理して得られた変位を出力することができる。従って、変位検出装置100の追従性及び検出精度を両立することができる。
This makes it possible to output the displacement obtained by processing with filters of different orders according to the relative speed between the
また、本実施形態の変位検出装置100において、フィルタ処理部36は、第1移動平均と、第2移動平均と、第3移動平均と、のそれぞれを求める。第1移動平均は、第1フィルタ処理後変位に相当する。第2移動平均は、第2フィルタ処理後変位に相当する。第3移動平均は、演算処理部35から出力された相対変位を第3フィルタで処理して得られた、第3フィルタ処理後変位に相当する。第3フィルタは、第1フィルタより次数が低く、第2フィルタより次数が高い。フィルタ処理部36は、第1移動平均と第3移動平均との差分である第1差分、及び、第1移動平均と第2移動平均との差分である第2差分を用いて、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度の高低に関して判別を行う。
Moreover, in the
これにより、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度に関する判別を的確に行うことができる。
As a result, the relative speed of the
ただし、本実施形態の変位検出装置100において、フィルタ処理部36は、第1移動平均と第2移動平均の差分に基づいて、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度の高低に関して判別を行うように構成することもできる。
However, in the
この場合、磁気検出ヘッド2に対するスケール1の相対速度に関する判別を、簡素な処理で行うことができる。
In this case, the relative speed of the
また、本実施形態の変位検出装置100において、演算処理部35は、arctan演算によりスケール1の変位を算出する。
Further, in the
これにより、簡単な演算で、変位を得ることができる。 Thereby, the displacement can be obtained by a simple calculation.
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above configuration can be modified, for example, as follows.
スケール1は、上述の構成に限定されず、互いに異なる磁気的な性質(磁性の強弱、発生する磁界の方向等)が繰り返されるのであれば、適宜の構成とすることができる。例えば、磁気応答部12が、強磁性体と弱磁性体/非磁性体を、当該スケール1の長手方向に交互に並べることで構成されても良い。磁石のN極とS極を並べることで、磁気的な性質の変化の繰返しを実現しても良い。
The
磁気検出素子は、2次コイル22の代わりに、プリント基板の導電パターン、ホール素子等から構成されても良い。
Instead of the
2次コイル22がスケール1(磁気応答部12)からの変位に応じた変化を捉えることが可能であれば、1次コイル21がスケール1に近い側に配置され、2次コイル22がスケール1から遠い側に配置されても良い。
If the
演算処理部35は、tanθを計算する以外の方法で、θを得ることもできる。具体的には、公知のシフト回路により第2交流信号y2の位相が90°シフトされて、第1交流信号y1に加算される。加算後の信号は、周知の三角関数の加法定理により、asin(ωt+θ)と表すことができる。演算処理部35は、この信号と、基準交流信号asinωtと、の位相差(具体的には、各信号がゼロと交差するタイミングの差)を計測することにより、θを得る。また、演算処理部35は、PD(Phase-Digital)変換によってθを得ることもできる。
The
フィルタ処理部36におけるスケール1の相対速度に対する判別は、リアルタイムで行われなくても良い。例えば、予め設定された一定の時間間隔で判別が行われても良いし、スケール1の相対速度に応じて変化する時間間隔で行われても良い。
The determination of the relative velocity of the
上記の実施形態では、第1段目から第16段目までのシフトレジスタは、第1フィルタ、第2フィルタ、及び第3レジスタで共有されている。第1段目から第2048段目までのシフトレジスタは、第1フィルタ及び第3フィルタで共有されている。しかし、シフトレジスタは、フィルタ毎に独立して設けられても良い。 In the above embodiment, the first to sixteenth stage shift registers are shared by the first filter, the second filter and the third register. The first to 2048th shift registers are shared by the first and third filters. However, a shift register may be provided independently for each filter.
第2フィルタが第1フィルタよりも次数が低い条件を満たせば、第1フィルタ及び第2フィルタとして、移動平均フィルタ以外のフィルタが用いられても良い。第3フィルタが第1フィルタより次数が低く、第2フィルタより次数が高い条件を満たせば、第3フィルタとして、移動平均フィルタ以外のフィルタが用いられても良い。 Filters other than the moving average filter may be used as the first and second filters as long as the second filter satisfies the condition that the order of the second filter is lower than that of the first filter. A filter other than the moving average filter may be used as the third filter as long as the third filter has a lower order than the first filter and a higher order than the second filter.
変位検出装置は、スケール1の相対変位に代えて、又はそれに加えて、相対変位の変化速度を出力することもできる。相対変位の変化速度とは、実質的に、スケール1の相対速度を意味する。相対変位の変化速度は、スケール1の現在の相対変位と、所定時間前の相対変位と、の差を計算することにより、容易に得ることができる。
Instead of or in addition to the relative displacement of the
図1及び図5において、符号を付していない処理(例えば、図5のオフセット補正量加算、ゲイン補正量乗算、ピッチカウント生成、ピッチ合成、リニアリティ較正、予測演算等の処理)については、使用される条件に応じて適宜省略されても良い。 In FIGS. 1 and 5, the unmarked processing (for example, processing such as offset correction amount addition, gain correction amount multiplication, pitch count generation, pitch synthesis, linearity calibration, prediction calculation, etc.) in FIG. It may be omitted as appropriate depending on the conditions.
1 スケール
2 磁気検出ヘッド(センサヘッド)
3 検出信号処理装置(信号処理演算装置)
11 非磁気応答部
12 磁気応答部
22 2次コイル(磁気検出素子)
31 第1差動増幅器
32 第2差動増幅器
33 第1AD変換器
34 第2AD変換器
100 変位検出装置
1
3 Detection signal processing device (signal processing arithmetic device)
11
31 first
Claims (4)
変位検出方向に所定の検出ピッチで磁気応答部と非磁気応答部とが交互に配列されたスケールと、
サイン関数、コサイン関数、マイナスサイン関数及びマイナスコサイン関数で表現される出力信号のそれぞれを出力する少なくとも4つの磁気検出素子を有するセンサヘッドと、
前記磁気検出素子の出力信号が入力され、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対変位、及び、前記相対変位の変化速度のうち少なくとも一方を演算して出力する信号処理演算装置と、
を備え、
前記信号処理演算装置は、
前記コサイン関数及び前記マイナスコサイン関数を合成して得られた第1交流信号を出力する第1差動増幅器と、
前記サイン関数及び前記マイナスサイン関数を合成して得られた第2交流信号を出力する第2差動増幅器と、
前記第1交流信号及び前記第2交流信号をデジタル値に変換するAD変換器と、
前記デジタル値を演算処理して、前記スケールの前記相対変位を出力する演算処理部と、
前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行い、前記相対速度が低いと判別した場合、前記演算処理部から出力された前記相対変位を第1フィルタで処理して得られた第1フィルタ処理後変位を前記スケールの相対変位として出力し、前記相対速度が高いと判別した場合、前記演算処理部から出力された前記相対変位を前記第1フィルタより次数が低い第2フィルタで処理して得られた第2フィルタ処理後変位を前記スケールの相対変位として出力するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする変位検出装置。 A displacement detection device for detecting displacement of an object to be measured in a displacement detection direction,
a scale in which magnetic response portions and non-magnetic response portions are alternately arranged at a predetermined detection pitch in a displacement detection direction;
a sensor head having at least four magnetic sensing elements that output respective output signals expressed by a sine function, a cosine function, a minus sine function and a minus cosine function;
a signal processing arithmetic unit that receives an output signal from the magnetic detection element and calculates and outputs at least one of a relative displacement of the scale with respect to the sensor head and a rate of change of the relative displacement;
with
The signal processing arithmetic device is
a first differential amplifier that outputs a first AC signal obtained by synthesizing the cosine function and the minus cosine function;
a second differential amplifier that outputs a second AC signal obtained by synthesizing the sine function and the minus sine function;
an AD converter that converts the first AC signal and the second AC signal into digital values;
an arithmetic processing unit that arithmetically processes the digital value and outputs the relative displacement of the scale;
A determination is made as to whether the relative velocity of the scale with respect to the sensor head is high or low, and when it is determined that the relative velocity is low, a first The filtered displacement is output as the relative displacement of the scale, and when it is determined that the relative velocity is high, the relative displacement output from the arithmetic processing unit is processed by a second filter having a lower order than the first filter. a filter processing unit that outputs the displacement after the second filter processing obtained by the above as the relative displacement of the scale;
A displacement detection device comprising:
前記フィルタ処理部は、
前記第1フィルタ処理後変位に相当する第1移動平均と、
前記第2フィルタ処理後変位に相当する第2移動平均と、
前記演算処理部から出力された前記相対変位を、前記第1フィルタより次数が低く、前記第2フィルタより次数が高い第3フィルタで処理して得られた、第3フィルタ処理後変位に相当する第3移動平均と、
のそれぞれを求め、
前記第1移動平均と前記第3移動平均との差分、及び、前記第1移動平均と前記第2移動平均との差分のうち少なくとも一方を用いて、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行うことを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 1,
The filter processing unit is
a first moving average corresponding to the displacement after the first filtering;
a second moving average corresponding to the displacement after the second filtering;
Corresponds to displacement after third filter processing obtained by processing the relative displacement output from the arithmetic processing unit with a third filter having a lower order than the first filter and a higher order than the second filter. a third moving average;
find each of
Using at least one of the difference between the first moving average and the third moving average and the difference between the first moving average and the second moving average, the relative velocity of the scale with respect to the sensor head increases or decreases. A displacement detection device characterized in that it discriminates with respect to.
前記フィルタ処理部は、
前記第1フィルタ処理後変位に相当する第1移動平均と、
前記第2フィルタ処理後変位に相当する第2移動平均と、
のそれぞれを求め、
前記第1移動平均と前記第2移動平均との差分を用いて、前記センサヘッドに対する前記スケールの相対速度の高低に関して判別を行うことを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 1,
The filter processing unit is
a first moving average corresponding to the displacement after the first filtering;
a second moving average corresponding to the displacement after the second filtering;
find each of
A displacement detection device, wherein a difference between the first moving average and the second moving average is used to determine whether the relative velocity of the scale with respect to the sensor head is high or low.
前記演算処理部は、arctan演算により前記スケールの変位を算出することを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to any one of claims 1 to 3,
The displacement detection device, wherein the arithmetic processing unit calculates the displacement of the scale by arctan arithmetic.
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JP2013205083A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Seiko Epson Corp | Position measuring device, program, recording medium, and position measuring method |
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