JP2562103Y2 - インクリメンタル信号検出装置 - Google Patents
インクリメンタル信号検出装置Info
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- JP2562103Y2 JP2562103Y2 JP1992018160U JP1816092U JP2562103Y2 JP 2562103 Y2 JP2562103 Y2 JP 2562103Y2 JP 1992018160 U JP1992018160 U JP 1992018160U JP 1816092 U JP1816092 U JP 1816092U JP 2562103 Y2 JP2562103 Y2 JP 2562103Y2
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- Japan
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- rotation speed
- sensor
- current
- power supply
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、回転位置検出装置や回
転速度検出装置あるいは各種エンコーダ等に適用可能な
インクリメンタル信号検出装置に関する。
転速度検出装置あるいは各種エンコーダ等に適用可能な
インクリメンタル信号検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作用ロボットはモータによって駆動さ
れており、電源ＯＮ毎の原点復帰動作を省略するため
に、その回転の絶対位置を検出するアブソリュートエン
コーダを搭載している。アブソリュートエンコーダはロ
ボットを制御するのに必要なアブソリュートデータ（絶
対位置）を常に記憶保持している。
れており、電源ＯＮ毎の原点復帰動作を省略するため
に、その回転の絶対位置を検出するアブソリュートエン
コーダを搭載している。アブソリュートエンコーダはロ
ボットを制御するのに必要なアブソリュートデータ（絶
対位置）を常に記憶保持している。
【０００３】図４は従来のアブソリュートエンコーダの
一例を示すもので、磁気式エンコーダから構成されてい
る。１は磁気ドラムでその表面には多数対のＮＳ磁極が
着磁されて、図示しないモータによって回転軸２を介し
て回転可能になっている。３は磁気ドラム１に対向して
設けられたＭＲセンサで、磁気抵抗薄膜がストライプ状
に形成され、磁気ドラム１が回転するとこれから与える
磁界が変化することにより抵抗値が変化することによっ
て位置信号を検出する。
一例を示すもので、磁気式エンコーダから構成されてい
る。１は磁気ドラムでその表面には多数対のＮＳ磁極が
着磁されて、図示しないモータによって回転軸２を介し
て回転可能になっている。３は磁気ドラム１に対向して
設けられたＭＲセンサで、磁気抵抗薄膜がストライプ状
に形成され、磁気ドラム１が回転するとこれから与える
磁界が変化することにより抵抗値が変化することによっ
て位置信号を検出する。
【０００４】４は波形整形部でコンパレータ等から成
り、ＭＲセンサ３から出力される近似正弦波の位置信号
を矩形波に変換する。５はＭＲセンサ３に電流を供給し
て動作させる定電流源、６はＭＲセンサ３及び波形整形
部４に印加される商用電源から成る主電源、７は主電源
が停止したとき自動的に切り換えられるバックアップ電
源である。Ｄ１，Ｄ２は各電源６，７を分離するための
ダイオードである。
り、ＭＲセンサ３から出力される近似正弦波の位置信号
を矩形波に変換する。５はＭＲセンサ３に電流を供給し
て動作させる定電流源、６はＭＲセンサ３及び波形整形
部４に印加される商用電源から成る主電源、７は主電源
が停止したとき自動的に切り換えられるバックアップ電
源である。Ｄ１，Ｄ２は各電源６，７を分離するための
ダイオードである。
【０００５】図４のような構成で、主電源６が何らかの
原因で停止したときは自動的にバックアップ電源７に切
り換えられることにより、アブソリュートエンコーダに
は常に電力が供給されてそのアブソリュートエンコーダ
の記憶保持が図られるように配慮されている。もしアブ
ソリュートエンコーダへの電力供給がなされなくなる
と、アブソリュートデータの記憶が不可能になるので、
ロボット制御上大きな支障が生ずることになる。
原因で停止したときは自動的にバックアップ電源７に切
り換えられることにより、アブソリュートエンコーダに
は常に電力が供給されてそのアブソリュートエンコーダ
の記憶保持が図られるように配慮されている。もしアブ
ソリュートエンコーダへの電力供給がなされなくなる
と、アブソリュートデータの記憶が不可能になるので、
ロボット制御上大きな支障が生ずることになる。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところでこのような従
来のアブソリュートエンコーダでは、特に必要がない場
合でもＭＲセンサに大きな電流を流しているので、バッ
クアップ時にバックアップ電源から流れ出す電流が増え
てこの寿命が短くなるという問題がある。
来のアブソリュートエンコーダでは、特に必要がない場
合でもＭＲセンサに大きな電流を流しているので、バッ
クアップ時にバックアップ電源から流れ出す電流が増え
てこの寿命が短くなるという問題がある。
【０００７】すなわち、磁気ドラム１が高速回転してい
るときにＭＲセンサ３にはコンパレータがこれに追従す
るように大きな電流を流しているので、磁気ドラム１が
回転を停止したときでもバックアップ時に不必要な大き
な電流が流れてしまうことになる。
るときにＭＲセンサ３にはコンパレータがこれに追従す
るように大きな電流を流しているので、磁気ドラム１が
回転を停止したときでもバックアップ時に不必要な大き
な電流が流れてしまうことになる。
【０００８】本考案は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、磁気ドラムが停止しているときあるいは低
速回転時はＭＲセンサに小さな電流を流してバックアッ
プ時のバックアップ電源の寿命を長くするようにしたイ
ンクリメンタル信号検出装置を提供することを目的とす
るものである。
れたもので、磁気ドラムが停止しているときあるいは低
速回転時はＭＲセンサに小さな電流を流してバックアッ
プ時のバックアップ電源の寿命を長くするようにしたイ
ンクリメンタル信号検出装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成する本
考案は、回転体の回転に応じて位置信号を出力するセン
サと、該センサから出力された位置信号を波形整形する
波形整形部と、該波形整形部の出力信号に基づいて前記
回転体の絶対位置を検出するとともに、その回転数を検
出して回転数情報を出力する回転数情報形成手段と、前
記センサ、前記波形整形部および前記回転数情報形成手
段に電流を供給する主電源と、該主電源が停止したとき
自動的に作動して前記主電源と同様に電流を供給するバ
ックアップ電源と、前記回転数情報に基づいて前記回転
体の回転数に応じて変化する電流制御信号を出力する電
流制御部と、前記電流制御信号に比例した電流を前記セ
ンサに供給する定電流源と、を備えたことを特徴とする
ものである。
考案は、回転体の回転に応じて位置信号を出力するセン
サと、該センサから出力された位置信号を波形整形する
波形整形部と、該波形整形部の出力信号に基づいて前記
回転体の絶対位置を検出するとともに、その回転数を検
出して回転数情報を出力する回転数情報形成手段と、前
記センサ、前記波形整形部および前記回転数情報形成手
段に電流を供給する主電源と、該主電源が停止したとき
自動的に作動して前記主電源と同様に電流を供給するバ
ックアップ電源と、前記回転数情報に基づいて前記回転
体の回転数に応じて変化する電流制御信号を出力する電
流制御部と、前記電流制御信号に比例した電流を前記セ
ンサに供給する定電流源と、を備えたことを特徴とする
ものである。
【００１０】
【作用】 センサが検出する位置信号の周波数に応じ
て、センサに印可する供給電力を、センサに供給する電
流を可変させることにより変化させる。これによって磁
気ドラムが停止又は低速回転しているときは、センサか
らはこれに応じた位置信号が出力されることによって、
定電流源からセンサへは小さな電流しか流れなくなる。
従ってバックアップ時にバックアップ電源の長寿命化を
図ることができる。
て、センサに印可する供給電力を、センサに供給する電
流を可変させることにより変化させる。これによって磁
気ドラムが停止又は低速回転しているときは、センサか
らはこれに応じた位置信号が出力されることによって、
定電流源からセンサへは小さな電流しか流れなくなる。
従ってバックアップ時にバックアップ電源の長寿命化を
図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。図１は本考案のインクリメンタル信号検出装置の実
施例を示す結線図で、１は磁気ドラムでその表面には多
数対のＮＳ磁極が着磁されて、図示しないモータによっ
て回転軸２を介して回転可能になっている。３は磁気ド
ラム１に対向して設けられたＭＲセンサで、磁気ドラム
１の回転に応じて異なる周波数の二相の近似正弦波の位
置信号ｖA，ｖB（インクリメンタル信号）を出力する。
４はコンパレータ等から成る波形整形部でＭＲセンサ３
からの出力信号ｖA，ｖBを矩形波信号Ａ，Ｂに変換して
出力する。５はＭＲセンサ３に電流を供給して動作させ
る定電流源、６は主電源、７はバックアップ電源であ
る。
る。図１は本考案のインクリメンタル信号検出装置の実
施例を示す結線図で、１は磁気ドラムでその表面には多
数対のＮＳ磁極が着磁されて、図示しないモータによっ
て回転軸２を介して回転可能になっている。３は磁気ド
ラム１に対向して設けられたＭＲセンサで、磁気ドラム
１の回転に応じて異なる周波数の二相の近似正弦波の位
置信号ｖA，ｖB（インクリメンタル信号）を出力する。
４はコンパレータ等から成る波形整形部でＭＲセンサ３
からの出力信号ｖA，ｖBを矩形波信号Ａ，Ｂに変換して
出力する。５はＭＲセンサ３に電流を供給して動作させ
る定電流源、６は主電源、７はバックアップ電源であ
る。
【００１２】 ８は回転数情報形成手段となるゲートア
レイで、波形整形部４からの出力信号Ａ，Ｂをカウント
するカウンタ部９と、磁気ドラム１を駆動するモータの
回転数（位置信号の周波数と等価）を検出する回転数検
出回路１０と、この検出信号をＰＷＭ（パルス幅変調）
信号に変換して出力するＰＷＭ回路１１とを含んでい
る。１２は電流制御部で図２に示すように、抵抗Ｒ１と
コンデンサＣ１とから成るローパスフィルタ１３によっ
て、ゲートアレイ８のＰＷＭ回路１１からのＰＷＭ信号
をアナログの回転数信号Ｖ１に変換すると共に、この回
転数信号Ｖ１を抵抗Ｒ２とＲ３とによって分割して、電
流制御信号Ｖ２として出力する。
レイで、波形整形部４からの出力信号Ａ，Ｂをカウント
するカウンタ部９と、磁気ドラム１を駆動するモータの
回転数（位置信号の周波数と等価）を検出する回転数検
出回路１０と、この検出信号をＰＷＭ（パルス幅変調）
信号に変換して出力するＰＷＭ回路１１とを含んでい
る。１２は電流制御部で図２に示すように、抵抗Ｒ１と
コンデンサＣ１とから成るローパスフィルタ１３によっ
て、ゲートアレイ８のＰＷＭ回路１１からのＰＷＭ信号
をアナログの回転数信号Ｖ１に変換すると共に、この回
転数信号Ｖ１を抵抗Ｒ２とＲ３とによって分割して、電
流制御信号Ｖ２として出力する。
【００１３】図３はローパスフィルタ１３におけるモー
タ回転数Ｎとアナログ回転数信号Ｖ１との変換特性を示
している。モータ回転数Ｎの増加につれてアナログ回転
数信号Ｖ１は大きくなり、最大では電源電圧Ｖｃと等し
くなる。回路定数の選択によっては等しくなくてもよ
い。
タ回転数Ｎとアナログ回転数信号Ｖ１との変換特性を示
している。モータ回転数Ｎの増加につれてアナログ回転
数信号Ｖ１は大きくなり、最大では電源電圧Ｖｃと等し
くなる。回路定数の選択によっては等しくなくてもよ
い。
【００１４】定電流源５はアンプ１４と一対のトランジ
スタ１５，１６によって構成されており、電流制御部１
２からの出力信号Ｖ２によって制御されて、ＭＲセンサ
３に対してＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）の電流を供給するように
動作する。ここでＶ１とＶ２とは比例関係にあるので、
ＩとＶ１とは比例する。すなわち、モータ回転数Ｎに比
例してＭＲセンサ３に供給される電流値が変化するよう
になる。ここで、モータ回転数Ｎすなわち磁気ドラム１
の回転数が高くなるほど、ＭＲセンサ３から出力される
検出信号ｖA，ｖBの周波数は高くなる。また、ＭＲセン
サ３への供給電流の増加につれて検出信号ｖA，ｖBの振
幅も大きくなるので、波形整形部４の応答性が良くな
る。
スタ１５，１６によって構成されており、電流制御部１
２からの出力信号Ｖ２によって制御されて、ＭＲセンサ
３に対してＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）の電流を供給するように
動作する。ここでＶ１とＶ２とは比例関係にあるので、
ＩとＶ１とは比例する。すなわち、モータ回転数Ｎに比
例してＭＲセンサ３に供給される電流値が変化するよう
になる。ここで、モータ回転数Ｎすなわち磁気ドラム１
の回転数が高くなるほど、ＭＲセンサ３から出力される
検出信号ｖA，ｖBの周波数は高くなる。また、ＭＲセン
サ３への供給電流の増加につれて検出信号ｖA，ｖBの振
幅も大きくなるので、波形整形部４の応答性が良くな
る。
【００１５】１７はラインドライバで上位装置に接続す
る場合の通信用インターフェースである。このラインド
ライバは主電源６によって駆動されるが、主電源６が停
止したときは動作させる必要はないので、バックアップ
電源７から電圧供給を行なう必要はない。
る場合の通信用インターフェースである。このラインド
ライバは主電源６によって駆動されるが、主電源６が停
止したときは動作させる必要はないので、バックアップ
電源７から電圧供給を行なう必要はない。
【００１６】次に本実施例の動作を説明する。モータ回
転数Ｎが高くなって磁気ドラム１が高速回転していると
きは、ＭＲセンサ３から出力される検出信号ｖA，ｖBの
周波数は高くなり、これに応じた制御信号Ｖ２が電流制
御部１２から定電流源５に出力される。これによって、
定電流源５はＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）によって決定される大
きな電流をＭＲセンサ３へ供給する。このとき主電源６
が停止した場合は、自動的にバックアップ電源７に切り
換えられてこの電源に基づいて定電流源５からＭＲセン
サ３へ電流が供給される。
転数Ｎが高くなって磁気ドラム１が高速回転していると
きは、ＭＲセンサ３から出力される検出信号ｖA，ｖBの
周波数は高くなり、これに応じた制御信号Ｖ２が電流制
御部１２から定電流源５に出力される。これによって、
定電流源５はＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）によって決定される大
きな電流をＭＲセンサ３へ供給する。このとき主電源６
が停止した場合は、自動的にバックアップ電源７に切り
換えられてこの電源に基づいて定電流源５からＭＲセン
サ３へ電流が供給される。
【００１７】次に、モータ回転数が低下して磁気ドラム
１が停止又は低速回転になったときは、ＭＲセンサ３か
ら出力される検出信号ｖA，ｖBの周波数は低くなり、こ
れに応じた制御信号Ｖ２が電流制御部１２から定電流源
５に出力される。これによって、定電流源５はＩ＝（Ｖ
２／Ｒ４）によって決定される小さな電流をＭＲセンサ
３へ供給する。このとき主電源６が停止した場合には、
自動的にバックアップ電源７に切り換えられてこの電源
に基づいて定電流源５からＭＲセンサ３へ電流が供給さ
れる。
１が停止又は低速回転になったときは、ＭＲセンサ３か
ら出力される検出信号ｖA，ｖBの周波数は低くなり、こ
れに応じた制御信号Ｖ２が電流制御部１２から定電流源
５に出力される。これによって、定電流源５はＩ＝（Ｖ
２／Ｒ４）によって決定される小さな電流をＭＲセンサ
３へ供給する。このとき主電源６が停止した場合には、
自動的にバックアップ電源７に切り換えられてこの電源
に基づいて定電流源５からＭＲセンサ３へ電流が供給さ
れる。
【００１８】このように磁気ドラム１の回転又は停止時
のいずれにおいても、主電源６が停止したときは自動的
にバックアップ電源７に切り換えられる。よって、主電
源６が停止してもアブソリュートエンコーダにおけるア
ブソリュートデータが記憶保持されるようになってい
る。
のいずれにおいても、主電源６が停止したときは自動的
にバックアップ電源７に切り換えられる。よって、主電
源６が停止してもアブソリュートエンコーダにおけるア
ブソリュートデータが記憶保持されるようになってい
る。
【００１９】以上のような本実施例によれば、主電源６
からバックアップ電源７に切り換えられたとき、磁気ド
ラム１が停止あるいは低速回転時には電流制御部１２か
ら定電流源５に対してはその回転に応じた電圧の小さな
制御信号が出力されることにより、定電流源５はＭＲセ
ンサ３へ小さな電流を供給する。従って、バックアップ
電源７からの消費電流は小さく抑えられるので、バック
アップ電源７の長寿命化を図ることができる。
からバックアップ電源７に切り換えられたとき、磁気ド
ラム１が停止あるいは低速回転時には電流制御部１２か
ら定電流源５に対してはその回転に応じた電圧の小さな
制御信号が出力されることにより、定電流源５はＭＲセ
ンサ３へ小さな電流を供給する。従って、バックアップ
電源７からの消費電流は小さく抑えられるので、バック
アップ電源７の長寿命化を図ることができる。
【００２０】なお、ＭＲセンサ３への供給電流を制御す
る方法としては実施例の方法に限らず、ＭＲセンサ３の
電源電圧を制御する方法や、波形整形部４の電源電圧を
制御するような方法を行なうようにしても良い。さら
に、ゲートアレイ８をカウンタ９、回転数検出回路１０
及びＰＷＭ回路１１で構成し、電流制御部１２をローパ
スフィルタ１３で構成した例で説明したが、何らこれら
に限ることはない。電源電圧や電流を連続的に変化させ
るか、切り換えるようにして制御しても良い。
る方法としては実施例の方法に限らず、ＭＲセンサ３の
電源電圧を制御する方法や、波形整形部４の電源電圧を
制御するような方法を行なうようにしても良い。さら
に、ゲートアレイ８をカウンタ９、回転数検出回路１０
及びＰＷＭ回路１１で構成し、電流制御部１２をローパ
スフィルタ１３で構成した例で説明したが、何らこれら
に限ることはない。電源電圧や電流を連続的に変化させ
るか、切り換えるようにして制御しても良い。
【００２１】
【考案の効果】 以上述べたように本考案によれば、セ
ンサが検出する回転数に応じて供給電流を比例的に変化
させているので、磁気ドラムが高速回転するときは、セ
ンサに電流が多く流れてセンサの振幅が大きくなり、波
形整形部の応答が良好になる。一方、磁気ドラムが低速
回転するときは、センサに小さな電流が流れるようにな
る。このため、主電源が停止してバックアップ電源を使
用する際、バックアップ電源の消費電力を抑制するの
で、バックアップ電源の長寿命化を図ることができる。
また、高速回転時に、センサに印加する電流を従来のも
のに比べ多くして応答性を上げても、バックアップ電源
の消費電力はそれ程大きくならず、バックアップ電源の
長寿命化を維持しつつ検出対象の高速化や信号検出の安
定化を図ることができる。
ンサが検出する回転数に応じて供給電流を比例的に変化
させているので、磁気ドラムが高速回転するときは、セ
ンサに電流が多く流れてセンサの振幅が大きくなり、波
形整形部の応答が良好になる。一方、磁気ドラムが低速
回転するときは、センサに小さな電流が流れるようにな
る。このため、主電源が停止してバックアップ電源を使
用する際、バックアップ電源の消費電力を抑制するの
で、バックアップ電源の長寿命化を図ることができる。
また、高速回転時に、センサに印加する電流を従来のも
のに比べ多くして応答性を上げても、バックアップ電源
の消費電力はそれ程大きくならず、バックアップ電源の
長寿命化を維持しつつ検出対象の高速化や信号検出の安
定化を図ることができる。
【図１】本考案のインクリメンタル信号検出装置の実施
例を示す結線図である。
例を示す結線図である。
【図２】図１の主要部の構成を示す結線図である。
【図３】図１の電流制御部のモータ回転数とアナログ回
転数信号との関係を示す変換特性である。
転数信号との関係を示す変換特性である。
【図４】従来例を示すブロック図である。
１ 磁気ドラム ３ ＭＲセンサ ４ 波形整形部 ５ 定電流源 ６ 主電源 ７ バックアップ電源 ８ ゲートアレイ １２ 電流制御部 １３ ローパスフィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 回転体の回転に応じて位置信号を出力す
るセンサと、該センサから出力された位置信号を波形整
形する波形整形部と、該波形整形部の出力信号に基づい
て前記回転体の絶対位置を検出するとともに、その回転
数を検出して回転数情報を出力する回転数情報形成手段
と、前記センサ、前記波形整形部および前記回転数情報
形成手段に電流を供給する主電源と、該主電源が停止し
たとき自動的に作動して前記主電源と同様に電流を供給
するバックアップ電源と、前記回転数情報に基づいて前
記回転体の回転数に応じて変化する電流制御信号を出力
する電流制御部と、前記電流制御信号に比例した電流を
前記センサに供給する定電流源と、を備えたことを特徴
とするインクリメンタル信号検出装置。 - 【請求項２】 前記電流制御部は、前記回転数情報をア
ナログ回転数信号に変換するローパスフィルタと、該ア
ナログ回転数信号を抵抗分圧して前記回転体の回転数に
比例した電流制御信号を出力する抵抗群と、を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載のインクリメンタル信号検
出装置。 - 【請求項３】 前記回転数情報形成手段は、前記波形整
形部の出力信号をカウントして前記回転体の絶対位置を
検出するカウンタと、前記回転体の回転数を検出する回
転数検出回路と、この回転数検出回路の出力信号をＰＷ
Ｍ信号に変換して回転数情報を出力するＰＷＭ回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のイン
クリメンタル信号検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U JP2562103Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | インクリメンタル信号検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U JP2562103Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | インクリメンタル信号検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571719U JPH0571719U (ja) | 1993-09-28 |
| JP2562103Y2 true JP2562103Y2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=11963861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U Expired - Lifetime JP2562103Y2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | インクリメンタル信号検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562103Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076807B2 (ja) * | 1989-06-14 | 1995-01-30 | 株式会社ミツトヨ | 変位検出器 |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP1992018160U patent/JP2562103Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571719U (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970408 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970916 |