JP3171619B2 - 光ファイバーエンコーダの速度検出方法 - Google Patents
光ファイバーエンコーダの速度検出方法Info
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- signal
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバーエンコー
ダの速度検出方法に関し、特に、Ａ相信号とＢ相信号を
演算処理することにより、アナログ処理の回転速度を得
るための新規な改良に関する。
ダの速度検出方法に関し、特に、Ａ相信号とＢ相信号を
演算処理することにより、アナログ処理の回転速度を得
るための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンコーダのアナログ信号は、
疑似正弦波として得られ、振幅ａ、分解能Ｎ、回転角θ
(t)、時間ｔとすると、 Ａ相信号ＳA(t)＝ａcos［Ｎθ(t)］・・・(1) Ｂ相信号ＳB(t)＝ａsin［Ｎθ(t)］・・・(2) で表され、回転速度ωは、前記θ(t)を用いるとω＝ｄ
／ｄｔ・θ(t)で表すことができ、この回転速度をＡ／
Ｄ変換器を介してデジタル信号に変換して測定してい
た。
疑似正弦波として得られ、振幅ａ、分解能Ｎ、回転角θ
(t)、時間ｔとすると、 Ａ相信号ＳA(t)＝ａcos［Ｎθ(t)］・・・(1) Ｂ相信号ＳB(t)＝ａsin［Ｎθ(t)］・・・(2) で表され、回転速度ωは、前記θ(t)を用いるとω＝ｄ
／ｄｔ・θ(t)で表すことができ、この回転速度をＡ／
Ｄ変換器を介してデジタル信号に変換して測定してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のエンコーダの回
転速度信号は、Ａ／Ｄ変換器をデジタル信号化する必要
があり、そのために、Ａ／Ｄ変換器を必ず用意しなけれ
ばならず、アナログ信号のみで回転速度を得たいとする
要望に応えるることは困難であった。
転速度信号は、Ａ／Ｄ変換器をデジタル信号化する必要
があり、そのために、Ａ／Ｄ変換器を必ず用意しなけれ
ばならず、アナログ信号のみで回転速度を得たいとする
要望に応えるることは困難であった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、Ａ相信号とＢ相信号を演算
処理することにより、アナログ信号の回転速度を得るよ
うにした光ファイバーエンコーダの速度検出方法を提供
することを目的とする。
めになされたもので、特に、Ａ相信号とＢ相信号を演算
処理することにより、アナログ信号の回転速度を得るよ
うにした光ファイバーエンコーダの速度検出方法を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による光ファイバ
ーエンコーダの速度検出方法は、光ファイバを用いて得
られる互いに位相の異なるＡ相信号ＳA(t)及びＢ相信号
ＳB(t)から回転速度（ω）を得るようにした光ファイバ
ーエンコーダの速度検出方法において、前記回転速度ω
をωA＝−１／ＮＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△
ｔ及びωB＝１／ＮＳA(t)×［ＳB(t)−ＳB(t−△t)］／
△ｔとしＡ相信号ＳA(t)が零になる付近は前記ωAを有
効とし、Ｂ相信号ＳB(t)が零になる付近はωBを有効と
することにより前記回転速度ωをアナログ信号として得
る方法である。
ーエンコーダの速度検出方法は、光ファイバを用いて得
られる互いに位相の異なるＡ相信号ＳA(t)及びＢ相信号
ＳB(t)から回転速度（ω）を得るようにした光ファイバ
ーエンコーダの速度検出方法において、前記回転速度ω
をωA＝−１／ＮＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△
ｔ及びωB＝１／ＮＳA(t)×［ＳB(t)−ＳB(t−△t)］／
△ｔとしＡ相信号ＳA(t)が零になる付近は前記ωAを有
効とし、Ｂ相信号ＳB(t)が零になる付近はωBを有効と
することにより前記回転速度ωをアナログ信号として得
る方法である。
【０００６】
【作用】本発明による光ファイバーエンコーダの速度検
出方法においては、回転速度ωをωAとωBとしているた
め、図１に示すように、Ａ相信号ＳA(t)が零になる付近
は前記ωAを有効とし、Ｂ相信号ＳB(t)が零になる付近
は前記ωBを有効とすることにより、回転速度ωをアナ
ログ信号として得ることができる。
出方法においては、回転速度ωをωAとωBとしているた
め、図１に示すように、Ａ相信号ＳA(t)が零になる付近
は前記ωAを有効とし、Ｂ相信号ＳB(t)が零になる付近
は前記ωBを有効とすることにより、回転速度ωをアナ
ログ信号として得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面と共に本発明による光ファイバー
エンコーダの速度検出方法の好適な実施例について詳細
に説明する。図１は二相信号の波形図、図２及び図３
は、二相信号の各遅れ信号を得るための光ファイバ構造
を示す構成図である。
エンコーダの速度検出方法の好適な実施例について詳細
に説明する。図１は二相信号の波形図、図２及び図３
は、二相信号の各遅れ信号を得るための光ファイバ構造
を示す構成図である。
【０００８】まず、周知の光ファイバーエンコーダ（図
示せず）で得られたアナログ信号は、Ａ相信号ＳA(t)＝
ａcos［Ｎθ(t)］・・・(1)式 及びＢ相信号ＳB(t)＝ａsin［Ｎθ(t)］・・・(2)式で
表される。
示せず）で得られたアナログ信号は、Ａ相信号ＳA(t)＝
ａcos［Ｎθ(t)］・・・(1)式 及びＢ相信号ＳB(t)＝ａsin［Ｎθ(t)］・・・(2)式で
表される。
【０００９】次に、回転速度ωは、θ(t)を用いると、
ω＝ｄ／ｄｔ・θ(t)・・・(3)式で表される。ここで、
(1)式をtで微分すると、ｄ／ｄｔ・ＳA(t)＝−Ｎａsin
［Ｎθ(t)］・ｄθ／ｄｔ＝−ＮＳB・ｄθ／ｄｔ＝−Ｎ
ＳBω・・・(4)式となる。この(4)式を基に変形して回
転速度ωを求めると、 ω＝−１／ＮＳB×ｄ／ｄｔ・ＳA(t) ≒−１／ＮＳB×ａ｛cos［Ｎθ(t＋△t)］−cos［Ｎθ(t)]}／△ｔ ＝−１／ＮＳB×ａ｛cos［Ｎθ(t)］−cos［Ｎθ(t−△t)]}／△ｔ ＝−１／ＮＳB×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)]／△t）・・・(5)式 ＝−１／[(分解能)×(Ｂ相信号)]× [(Ａ相信号)−(遅れたＡ相信号)]／(遅れ時間）・・・(6)式 但し、Ｎは分解能 ＳBはＢ相信号 ＳA(t)はＡ相信号 ＳA(t−△t)は遅れたＡ相信号 △ｔは遅れ時間 従って、この(6)式から、遅れたＡ相信号［ＳA(t−△
t)］を作り出すことにより、演算によって回転速度
（ω）を計算することができる。
ω＝ｄ／ｄｔ・θ(t)・・・(3)式で表される。ここで、
(1)式をtで微分すると、ｄ／ｄｔ・ＳA(t)＝−Ｎａsin
［Ｎθ(t)］・ｄθ／ｄｔ＝−ＮＳB・ｄθ／ｄｔ＝−Ｎ
ＳBω・・・(4)式となる。この(4)式を基に変形して回
転速度ωを求めると、 ω＝−１／ＮＳB×ｄ／ｄｔ・ＳA(t) ≒−１／ＮＳB×ａ｛cos［Ｎθ(t＋△t)］−cos［Ｎθ(t)]}／△ｔ ＝−１／ＮＳB×ａ｛cos［Ｎθ(t)］−cos［Ｎθ(t−△t)]}／△ｔ ＝−１／ＮＳB×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)]／△t）・・・(5)式 ＝−１／[(分解能)×(Ｂ相信号)]× [(Ａ相信号)−(遅れたＡ相信号)]／(遅れ時間）・・・(6)式 但し、Ｎは分解能 ＳBはＢ相信号 ＳA(t)はＡ相信号 ＳA(t−△t)は遅れたＡ相信号 △ｔは遅れ時間 従って、この(6)式から、遅れたＡ相信号［ＳA(t−△
t)］を作り出すことにより、演算によって回転速度
（ω）を計算することができる。
【００１０】この遅れたＡ相信号［ＳA(t−△t)］を作
る方法としては、図２に示すように、主光ファイバ１に
Ａ相信号ＳA(t)を入力し、この主光ファイバ１にカプラ
２を介して遅延用光ファイバ３及び遅延なし光ファイバ
４を接続することにより、この遅延用光ファイバ３から
遅れたＡ相信号［ＳA(t−△t)］を得ることができる。
る方法としては、図２に示すように、主光ファイバ１に
Ａ相信号ＳA(t)を入力し、この主光ファイバ１にカプラ
２を介して遅延用光ファイバ３及び遅延なし光ファイバ
４を接続することにより、この遅延用光ファイバ３から
遅れたＡ相信号［ＳA(t−△t)］を得ることができる。
【００１１】前述の構成により、(6)式に必要な項は全
て求めることができるが、(6)式の分母にはＢ相信号
（ＳB）があるため、このＢ相信号（ＳB）が零になった
時には、演算不能となる。そこで、前記回転速度ωをω
AとωBとする。 ωA＝１／ＮＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△ｔ・・・(7)式 ωB＝１／ＮＳA(t)×［ＳB(t)−ＳB(t−△t)］／△ｔ・・・(8)式 なお、このＢ相信号（ＳB）の遅れたＢ相信号ＳB(t−△
t)は、図２と同様の図３の構成により求めることができ
る。
て求めることができるが、(6)式の分母にはＢ相信号
（ＳB）があるため、このＢ相信号（ＳB）が零になった
時には、演算不能となる。そこで、前記回転速度ωをω
AとωBとする。 ωA＝１／ＮＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△ｔ・・・(7)式 ωB＝１／ＮＳA(t)×［ＳB(t)−ＳB(t−△t)］／△ｔ・・・(8)式 なお、このＢ相信号（ＳB）の遅れたＢ相信号ＳB(t−△
t)は、図２と同様の図３の構成により求めることができ
る。
【００１２】前述の回転速度ωA、ωBとＡ相信号ＳA(t)
及びＢ相信号ＳB(t)は、図１に示されるような時間的な
関係で構成されており、Ａ相信号ＳA(t)が零になる付近
はωAが有効となるようにし、Ｂ相信号ＳB(t)が零にな
る付近はωBが有効となるようにすることが、アナログ
信号をデジタル信号に変換することなく、アナログ信号
の回転速度ωを得ることができる。
及びＢ相信号ＳB(t)は、図１に示されるような時間的な
関係で構成されており、Ａ相信号ＳA(t)が零になる付近
はωAが有効となるようにし、Ｂ相信号ＳB(t)が零にな
る付近はωBが有効となるようにすることが、アナログ
信号をデジタル信号に変換することなく、アナログ信号
の回転速度ωを得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明による光フィバーエンコーダの速
度検出方法は、以上のように構成されているため、Ａ相
信号とＢ相信号を演算処理することによりアナログ信号
の回転速度を得ることができ、Ａ／Ｄ変換することなく
回転速度を得ることができる。
度検出方法は、以上のように構成されているため、Ａ相
信号とＢ相信号を演算処理することによりアナログ信号
の回転速度を得ることができ、Ａ／Ｄ変換することなく
回転速度を得ることができる。
【図１】本発明による光フィバーエンコーダの速度検出
方法を示すもので、Ａ相信号とＢ相信号及び回転速度の
関係を示す波形図である。
方法を示すもので、Ａ相信号とＢ相信号及び回転速度の
関係を示す波形図である。
【図２】光ファイバ回路を示す構成図である。
【図３】光ファイバ回路を示す構成図である。
ω 回転速度 ＳA(t) Ａ相信号 ＳB(t) Ｂ相信号
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバを用いて得られる互いに位相
の異なるＡ相信号ＳA(t)及びＢ相信号ＳB(t)から回転速
度（ω）を得るようにした光ファイバーエンコーダの速
度検出方法において、前記回転速度ωをωA＝−１／Ｎ
ＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△ｔ及びωB＝１／
ＮＳA(t)×［ＳB(t)−ＳB(t−△t)]／△ｔとし、Ａ相信
号ＳA(t)が零になる付近は前記ωAを有効とし、Ｂ相信
号ＳB(t)が零になる付近はωBを有効とすることにより
前記回転速度ωをアナログ信号として得ることを特徴と
する光ファイバーエンコーダの速度検出方法。 但し、ω＝−１／ＮＳB(t)×［ＳA(t)−ＳA(t−△t)］／△ｔ Ｎは分解能 ｔは時間 △ｔは遅れ時間 ＳA(t−△t)は遅れたＡ相信号 ＳB(t−△t)は遅れたＢ相信号
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29905091A JP3171619B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光ファイバーエンコーダの速度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29905091A JP3171619B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光ファイバーエンコーダの速度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133771A JPH05133771A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3171619B2 true JP3171619B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17867563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29905091A Expired - Fee Related JP3171619B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 光ファイバーエンコーダの速度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171619B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP29905091A patent/JP3171619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05133771A (ja) | 1993-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |