JP3208932B2 - Position measuring device - Google Patents

Position measuring device

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JP3208932B2
JP3208932B2 JP15432093A JP15432093A JP3208932B2 JP 3208932 B2 JP3208932 B2 JP 3208932B2 JP 15432093 A JP15432093 A JP 15432093A JP 15432093 A JP15432093 A JP 15432093A JP 3208932 B2 JP3208932 B2 JP 3208932B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、検出器より位置変化に
応じて得られる位相の90゜異なる2つの正弦信号を処
理して位置情報を得る位置測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measuring apparatus which obtains position information by processing two sine signals having a phase difference of 90.degree. Obtained from a detector in accordance with a position change.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種装置は、図4に示されてい
るように、検出器1から得られる位相の90゜異なる2
つの正弦信号を、アンプ3により増幅し、波形整形器3
によって矩形波信号に変換し、矩形波信号の個数をカウ
ンタ回路4により計数することにより、粗位置情報を得
て、処理回路20に供給する一方、アンプ3により増幅
された位相の90゜異なる2つの正弦信号をA/Dコン
バータ19に印加し、それぞれ、デジタル化した後、処
理回路20に供給する。処理回路20は、ディジタル化
された位相の90゜異なる2つの正弦信号をROMに記
憶されたtan-1表に入力して微細位置情報を得、この
微細位置情報に上記粗位置情報を加算して位置情報を導
出し、これを表示器21に表示するとともに、外部出力
部22に出力する。なお、図3に示された従来の位置測
定装置の詳細は、特開昭56−96213号に開示され
ている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG.
The two sine signals are amplified by the amplifier 3 and the waveform shaper 3
The coarse position information is obtained by counting the number of the square wave signals by the counter circuit 4 and supplied to the processing circuit 20 while the phase amplified by the amplifier 3 is different by 90 °. The two sine signals are applied to the A / D converter 19, digitized, and supplied to the processing circuit 20. The processing circuit 20 inputs the two digitized sine signals having a phase difference of 90 ° into the tan -1 table stored in the ROM to obtain fine position information, and adds the coarse position information to the fine position information. Then, the position information is derived, displayed on the display 21 and output to the external output unit 22. The details of the conventional position measuring device shown in FIG. 3 are disclosed in JP-A-56-96213.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位置測定装置は、入力する正弦信号の精度の変
動により、測定精度が悪化してしまうという問題点があ
った。
However, the conventional position measuring apparatus described above has a problem that the accuracy of the measurement is deteriorated due to the fluctuation of the accuracy of the input sine signal.

【0004】すなわち、検出器1より得られる位相の9
0゜異なる第1および第2正弦信号AおよびBは、これ
ら2信号の振幅をそれぞれaおよびbであり、位相誤差
がαである場合には、
That is, the phase 9 obtained from the detector 1
The first and second sine signals A and B, which differ by 0, have amplitudes of these two signals a and b, respectively, and if the phase error is α,

【0005】 A=a×COSθ+C1 ・・・(式1)A = a × COSθ + C1 (Equation 1)

【0006】 B=b×SIN(θ+α)+C2 ・・・(式2)B = b × SIN (θ + α) + C2 (Equation 2)

【0007】上記の(式1)および(式2)により示さ
れるが、角度θより表される位置を求めるために、第1
および第2正弦信号AおよびBをA/Dコンバータ19
に入力し、処理回路20のtan-1表より角度θを位置
に換算すると、上記振幅aおよびbの相違、位相誤差
α、ならびにオフセットC1およびC2の相違により位
置誤差を生じてしまう。このa,b,α,C1,C2が
一定であれば補正定数として処理換算は可能であるが、
一定ではない為にこの操作は不可能である。
The above equations (1) and (2) are used. In order to determine the position represented by the angle θ, the first
And the second sine signals A and B to the A / D converter 19
When the angle θ is converted into a position from the tan −1 table of the processing circuit 20, a position error occurs due to the difference between the amplitudes a and b, the phase error α, and the difference between the offsets C1 and C2. If a, b, α, C1, and C2 are constant, processing conversion can be performed as a correction constant.
This operation is not possible because it is not constant.

【0008】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、検出器から出力される2つ正弦信号の精
度に影響されることなく高い精度で位置を測定できる位
置測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a position measuring device capable of measuring a position with high accuracy without being affected by the accuracy of two sine signals output from a detector. The purpose is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の位置測定装置
は、検出器より位置変化に応じて得られる位相の90゜
異なる第1および第2の正弦信号を処理して、位置情報
を得る位置測定装置であって、第1および第2正弦信号
のそれぞれの最大値および最小値を測定する第1最大最
小測定手段(例えば、図1の最大最小測定回路6)と、
第1最大最小測定手段によって測定された第1および第
2正弦信号の最大値および最小値に基づいて第1および
第2正弦信号の振幅およびオフセットを求める第1処理
手段(例えば、図1の処理回路7)と、第1処理手段に
よって求められた振幅およびオフセットに基づいて第1
および第2正弦信号を正規化して第3および第4正弦信
号を発生させる補正手段(例えば、図1の補正回路1
0)と、第3の正弦信号から第4の正弦信号を減算して
第5の正弦信号を発生するとともに、第3および第4正
弦信号を加算して第6の正弦信号を発生する加減算手段
(例えば、図1の加減算回路5)と、第5および第6の
正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測定する第
2最大最小測定手段(例えば、図1の最大最小測定回路
6)と、第2最大最小測定手段によって測定された第5
および第6正弦信号の最大値および最小値を使用して求
めた第5および第6正弦信号の振幅の比に基づいて第5
および第6正弦信号の比を補正し、得られた補正値から
位置情報を求める第2処理手段(例えば、図1の処理回
路7)とを備えることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A position measuring apparatus according to the present invention processes first and second sine signals having a phase difference of 90.degree. Obtained from a detector according to a position change to obtain position information. A measuring device, wherein first and minimum measuring means (for example, a maximum and minimum measuring circuit 6 in FIG. 1) for measuring respective maximum and minimum values of the first and second sine signals;
First processing means for obtaining the amplitude and offset of the first and second sine signals based on the maximum and minimum values of the first and second sine signals measured by the first maximum and minimum measurement means (for example, the processing of FIG. 1) Based on the amplitude and the offset determined by the circuit 7) and the first processing means.
And a correcting means for normalizing the second sine signal and generating the third and fourth sine signals (for example, the correction circuit 1 in FIG. 1).
0), an addition / subtraction means for subtracting the fourth sine signal from the third sine signal to generate a fifth sine signal, and adding the third and fourth sine signals to generate a sixth sine signal. (For example, the addition and subtraction circuit 5 in FIG. 1), and second maximum and minimum measurement means (for example, the maximum and minimum measurement circuit 6 in FIG. 1) for measuring the maximum and minimum values of the fifth and sixth sine signals, respectively. , The fifth measured by the second maximum-minimum measuring means.
Based on the ratio of the amplitudes of the fifth and sixth sine signals obtained using the maximum value and the minimum value of the sixth sine signal.
And a second processing means (for example, the processing circuit 7 in FIG. 1) for correcting the ratio of the sixth sine signal and obtaining position information from the obtained correction value.

【0010】[0010]

【作用】本発明の位置測定装置においては、第1および
第2正弦信号のそれぞれの最大値および最小値が測定さ
れ、測定された第1および第2正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第1および第2正弦信号の振幅および
オフセットが求められ、求められた振幅およびオフセッ
トに基づいて第1および第2正弦信号を正規化して第3
および第4正弦信号が発生され、第3の正弦信号から第
4の正弦信号を減算して第5の正弦信号が発生され、第
3および第4正弦信号が加算されて第6の正弦信号が発
生され、第5および第6の正弦信号のそれぞれの最大値
および最小値が測定され、測定された第5および第6正
弦信号の最大値および最小値を使用して求められた第5
および第6正弦信号の振幅の比に基づいて第5および第
6正弦信号の比が補正され、得られた補正値から位置情
報が求められる。
In the position measuring device of the present invention, the maximum value and the minimum value of the first and second sine signals are measured, and based on the measured maximum value and the minimum value of the first and second sine signals. The amplitude and offset of the first and second sine signals are obtained, and the first and second sine signals are normalized based on the obtained amplitude and offset to obtain a third signal.
And a fourth sine signal are generated, a fourth sine signal is subtracted from the third sine signal to generate a fifth sine signal, and the third and fourth sine signals are added to form a sixth sine signal. A maximum and a minimum value of each of the generated fifth and sixth sine signals are measured and the fifth and sixth values determined using the maximum and minimum values of the measured fifth and sixth sine signals.
The ratio between the fifth and sixth sine signals is corrected based on the ratio between the amplitudes of the fifth and sixth sine signals, and position information is obtained from the obtained correction value.

【0011】第5および第6正弦信号の間には位相誤差
が存在せず、第1正弦信号および第2正弦信号の間の位
相誤差すなわち第3正弦信号および第4正弦信号の間の
位相誤差は、第5および第6正弦信号の振幅に吸収され
るが、第5および第6正弦信号の振幅の比に基づいて第
5および第6正弦信号の比が補正されるから、高い精度
で位置を測定できる。
There is no phase error between the fifth and sixth sine signals, but a phase error between the first and second sine signals, ie, a phase error between the third and fourth sine signals. Is absorbed by the amplitudes of the fifth and sixth sine signals, but the ratio of the fifth and sixth sine signals is corrected based on the ratio of the amplitudes of the fifth and sixth sine signals. Can be measured.

【0012】[0012]

【実施例】図1は、本発明の位置測定装置の一実施例の
構成を示す。図1中、検出器1、アンプ2、波形整形器
3およびカウンタ回路4は、図3の従来例と同一であ
る。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the position measuring apparatus according to the present invention. 1, a detector 1, an amplifier 2, a waveform shaper 3 and a counter circuit 4 are the same as those in the conventional example of FIG.

【0013】検出器1から出力された上記(式1)で示
される第1正弦信号A、および上記(式2)で示される
第2正弦信号Bは、最大最小測定回路6に供給される。
この最大最小測定回路6は、例えば、図2に示されてい
るように、マルチプレクサ11、A/Dコンバータ1
2、比較回路13および記憶部14から構成される。
The first sine signal A shown by the above (Equation 1) and the second sine signal B shown by the above (Equation 2) output from the detector 1 are supplied to a maximum / minimum measurement circuit 6.
The maximum / minimum measurement circuit 6 includes, for example, a multiplexer 11 and an A / D converter 1 as shown in FIG.
2. It comprises a comparison circuit 13 and a storage unit 14.

【0014】第1正弦信号Aおよび第2正弦信号Bは、
マルチプレクサ11を介して交互に入力し、A/Dコン
バータ12によってデジタル化される。比較回路13
は、デジタル化された第1および第2正弦信号Aおよび
Bの信号値と、記憶部14に記憶された最大値および最
小値とを逐次比較し、信号値が最大値値よりも大きい時
には新たな最大値として記憶部14に記憶し、信号値が
最小値よりも小さい場合は新たな最小値として記憶部1
4に記憶する。
The first sine signal A and the second sine signal B are
The signals are alternately input via a multiplexer 11 and digitized by an A / D converter 12. Comparison circuit 13
Sequentially compares the digitized signal values of the first and second sine signals A and B with the maximum value and the minimum value stored in the storage unit 14, and when the signal value is larger than the maximum value, a new The maximum value is stored in the storage unit 14, and when the signal value is smaller than the minimum value, the storage unit 1
4 is stored.

【0015】第1および第2正弦信号AおよびBに対し
それぞれの最大値および最小値を求める上記動作は、第
1および第2正弦信号AおよびBが少なくとも1周期以
上入力されるまで行う。第1および第2正弦信号Aおよ
びBの周期変化は、カウンタ回路4より得ることができ
る。このようにして求められた最大値および最小値を、
それぞれAMAX,AMIN,BMAX,BMINとすると、記憶部
14は、カウンタ回路4より得られる情報に応じて、こ
れらの値の記憶場所を変更し、複数個の最大値および最
小値を記憶する。なお、この最大値および最小値を求め
る動作は、検出器1の移動停止時、すなわち信号変化の
ないときには行わない。
The above operation of obtaining the maximum and minimum values of the first and second sine signals A and B is performed until the first and second sine signals A and B are input for at least one cycle. The period change of the first and second sine signals A and B can be obtained from the counter circuit 4. The maximum and minimum values obtained in this way are
Assuming that A MAX , A MIN , B MAX , and B MIN respectively, the storage unit 14 changes the storage location of these values in accordance with the information obtained from the counter circuit 4 and stores a plurality of maximum values and minimum values. Remember. The operation for obtaining the maximum value and the minimum value is not performed when the movement of the detector 1 is stopped, that is, when there is no signal change.

【0016】次に、処理回路7は、記憶部14に記憶さ
れた最大値および最小値を呼び出し、次の(式3),
(式4),(式5)および(式6)に基づいて、第1お
よび第2正弦信号A,Bの振幅a,bおよびオフセット
C1,C2を求める。
Next, the processing circuit 7 calls the maximum value and the minimum value stored in the storage unit 14, and obtains the following (Equation 3),
Based on (Equation 4), (Equation 5) and (Equation 6), the amplitudes a and b and the offsets C1 and C2 of the first and second sine signals A and B are obtained.

【0017】 a=(AMAX−AMIN)/2 ・・・(式3)A = (A MAX −A MIN ) / 2 (Equation 3)

【0018】 b=(BMAX−BMIN)/2 ・・・(式4)B = (B MAX −B MIN ) / 2 (Equation 4)

【0019】 C1=(AMAX+AMIN)/2 ・・・(式5)C1 = (A MAX + A MIN ) / 2 (Equation 5)

【0020】 C2=(BMAX+BMIN)/2 ・・・(式6)C 2 = (B MAX + B MIN ) / 2 (Equation 6)

【0021】処理回路7は、このようにして求めた振幅
a,bおよびオフセットC1,C2の値を補正回路10
へ送る。補正回路10は、例えば、図3に示されている
ように、アンプ2のレファレンス電位を変更するレファ
レンス電位変更回路15と、アンプ2の増幅度を変更す
る増幅度変更回路16とを有し、入力された振幅a,b
およびオフセットC1,C2の値に応じて、アンプ2の
レファレンス電位および増幅度を変更し、第1および第
2正弦信号A,Bの振幅a,bおよびオフセット値C
1,C2が、a=b,C1=C2となるように補正をか
け、結果的に第1および第2正弦信号A,Bの正規化を
行い、(式7)および(式8)によりそれぞれ示される
第3および第4正弦信号A’,B’を得る。
The processing circuit 7 converts the values of the amplitudes a and b and the offsets C1 and C2 obtained in this manner into a correction circuit 10
Send to The correction circuit 10 includes, for example, a reference potential change circuit 15 that changes the reference potential of the amplifier 2 and an amplification degree change circuit 16 that changes the amplification degree of the amplifier 2, as shown in FIG. Input amplitudes a and b
The reference potential and the amplification of the amplifier 2 are changed according to the values of the offsets C1 and C2, and the amplitudes a and b of the first and second sine signals A and B and the offset value C
1 and C2 are corrected so that a = b and C1 = C2, and as a result, the first and second sine signals A and B are normalized, and are respectively obtained by (Equation 7) and (Equation 8). Obtain the indicated third and fourth sine signals A ', B'.

【0022】 A’=COSθ ・・・(式7)A ′ = COS θ (Expression 7)

【0023】 B’=SIN(θ+α) ・・・(式8)B ′ = SIN (θ + α) (Expression 8)

【0024】第3および第4正弦信号A’,B’は、加
減算回路5に供給される。加減算回路5は、第3正弦信
号A’から第4正弦信号B’を減算して第5の正弦信号
HAを発生するとともに、第3および第4正弦信号
A’,B’を加算して第6の正弦信号HBを発生する。
第5および第6正弦信号HAおよびHBは、次の(式
9)および(式10)で示される。
The third and fourth sine signals A ′ and B ′ are supplied to an addition / subtraction circuit 5. The addition / subtraction circuit 5 subtracts the fourth sine signal B ′ from the third sine signal A ′ to generate a fifth sine signal HA, and adds the third and fourth sine signals A ′ and B ′ to generate a fifth sine signal HA ′. 6 is generated.
The fifth and sixth sine signals HA and HB are represented by the following (Equation 9) and (Equation 10).

【0025】[0025]

【数1】 (Equation 1)

【0026】[0026]

【数2】 (Equation 2)

【0027】ここで、Here,

【数3】 (Equation 3)

【0028】[0028]

【数4】 (Equation 4)

【0029】[0029]

【数5】 である。(Equation 5) It is.

【0030】従って、第5および第6正弦信号HAおよ
びHBは、次の(式14)および(式15)のように示
すことができる。
Therefore, the fifth and sixth sine signals HA and HB can be expressed as the following (Equation 14) and (Equation 15).

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】[0032]

【数7】 (Equation 7)

【0033】ただし、However,

【数8】 (Equation 8)

【0034】[0034]

【数9】 (Equation 9)

【0035】[0035]

【数10】 である。(Equation 10) It is.

【0036】(式14)乃至(式18)より明かよう
に、第5および第6正弦信号HAおよびHBは、振幅差
はあるものの、位相誤差が位相誤差の消去された信号と
なる。
As is apparent from (Equation 14) to (Equation 18), the fifth and sixth sine signals HA and HB have a difference in amplitude but have a phase error from which the phase error has been eliminated.

【0037】次に、第5および第6正弦信号HAおよび
HBは、最大最小測定回路6に供給され、前述の第1お
よび第2正弦信号AおよびBと同様に、それぞれの最大
値および最小値が求められる。そして、処理回路7は、
第5および第6正弦信号HAおよびHBの最大値および
最小値をHAMAX,HAMIN,HBMAX,HBMINとする
と、次の(式19)および(式20)に従って、第5お
よび第6正弦信号HAおよびHBの振幅La,Lbを求
める。
Next, the fifth and sixth sine signals HA and HB are supplied to a maximum / minimum measuring circuit 6, and similarly to the first and second sine signals A and B, respectively, the maximum and minimum values thereof are set. Is required. Then, the processing circuit 7
Assuming that the maximum and minimum values of the fifth and sixth sine signals HA and HB are HA MAX , HA MIN , HB MAX and HB MIN , the fifth and sixth sine signals are calculated according to the following (Equation 19) and (Equation 20). The amplitudes La and Lb of the signals HA and HB are obtained.

【0038】 La=(HAMAX−HAMIN)/2 ・・・(式19)La = (HA MAX −HA MIN ) / 2 (Equation 19)

【0039】 Lb=(HBMAX−HBMIN)/2 ・・・(式20)Lb = (HB MAX −HB MIN ) / 2 (Equation 20)

【0040】処理回路7は、振幅La,Lbを求める際
には、複数個の最大値および最小値を使用し平均を取
る。この様に得られた振幅La,Lbを用い、(式1
4)および(式15)から振幅項を削除すると、次の
(式21)および(式22)のようになり、単純なta
-1表によりψが求まる。
When obtaining the amplitudes La and Lb, the processing circuit 7 calculates an average using a plurality of maximum values and minimum values. Using the amplitudes La and Lb thus obtained, (Equation 1)
By removing the amplitude term from 4) and (Equation 15), the following (Equation 21) and (Equation 22) are obtained, and a simple ta
ψ is obtained from the n -1 table.

【0041】 HA’=COS(ψ) ・・・(式21)HA ′ = COS (ψ) (Equation 21)

【0042】 HB’=SIN(ψ) ・・・(式22)HB ′ = SIN (ψ) (Equation 22)

【0043】ここで、最大最小測定回路6は、検出器1
の停止時に第5および第6正弦信号HA,HBをA/D
コンバータ12に通した後、比較回路13を経由せず
に、直接、処理回路7に供給する。処理回路7は、最終
的に、次の(式23)の計算を行い、位置に相当するθ
を算出する。
Here, the maximum / minimum measuring circuit 6 includes the detector 1
When the fifth and sixth sine signals HA and HB are A / D
After passing through the converter 12, the signal is directly supplied to the processing circuit 7 without passing through the comparison circuit 13. The processing circuit 7 finally calculates the following (Equation 23) and obtains θ corresponding to the position.
Is calculated.

【0044】 θ=tan-1(HB’/HA’)−φB =tan-1{(HB/HA)×F(α)}−tan-1{1/F(α)} ・・・(式23)Θ = tan −1 (HB ′ / HA ′) − φB = tan −1 {(HB / HA) × F (α)} − tan −1 {1 / F (α)} (expression) 23)

【0045】ここで F(α)=La/Lb ・・・(式24) である。Here, F (α) = La / Lb (Equation 24).

【0046】(式23)の演算により得られた位置情報
は、第1および第2正弦信号AおよびBの一周期内の微
細位置情報であり、処理回路7は、カウンタ回路4より
得られた粗情報とこの微細位置情報を加え最終的な位置
を得る。この様に、元の第1および第2正弦信号A,B
に、異なる振幅a,bが存在し、両信号間に位相誤差α
が存在し、両信号に異なるオフセットC1,C2が存在
し、かつこれらの量が変動を示しても、その変動量には
無関係に位置が算出することができる。処理回路7は、
算出した結果を、表示部8に表示し、外部出力部9に対
しそれに合わせた数値に変換し出力する。
The position information obtained by the calculation of (Equation 23) is fine position information within one cycle of the first and second sine signals A and B, and the processing circuit 7 obtains the position information from the counter circuit 4. The final position is obtained by adding the coarse information and the fine position information. Thus, the original first and second sine signals A, B
Have different amplitudes a and b, and a phase error α between the two signals.
Is present, different offsets C1 and C2 are present in both signals, and even if these amounts show fluctuation, the position can be calculated regardless of the fluctuation amount. The processing circuit 7
The calculated result is displayed on the display unit 8, converted into a numerical value corresponding to the calculated result, and output to the external output unit 9.

【0047】なお、上記処理回路7は、CPUおよびそ
の動作を規定するプログラムを規定するROMの組み合
わせで実現できるが、ハードワイヤードロジックで実現
することもできる。
The processing circuit 7 can be implemented by a combination of a CPU and a ROM that defines a program for defining its operation, but can also be implemented by hard-wired logic.

【0048】このような位置測定装置は、高精度に位置
を測定できるので、例えばロータリエンコーダを用い、
角度を高精度に測定する測量機等に有効なものである。
勿論、リニアエンコーダを用いる各種測定装置も同様で
ある。
Since such a position measuring device can measure a position with high accuracy, for example, a rotary encoder is used,
It is effective for surveying instruments that measure angles with high accuracy.
Of course, the same applies to various measuring devices using a linear encoder.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の位置測定装置によれば、第1お
よび第2正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第1および第2正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第1および第2正弦信号の振幅および
オフセットを求め、求めた振幅およびオフセットに基づ
いて第1および第2正弦信号を正規化して第3および第
4正弦信号を発生し、第3の正弦信号から第4の正弦信
号を減算して第5の正弦信号を発生し、第3および第4
正弦信号を加算して第6の正弦信号を発生し、第5およ
び第6の正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第5および第6正弦信号の最大値および
最小値を使用して求められた第5および第6正弦信号の
振幅の比に基づいて第5および第6正弦信号の比を補正
し、得られた補正値から位置情報を求めるようにしたの
で、第5および第6正弦信号の間には位相誤差が存在せ
ず、第1正弦信号および第2正弦信号の間の位相誤差す
なわち第3正弦信号および第4正弦信号の間の位相誤差
は、第5および第6正弦信号の振幅に吸収されるが、第
5および第6正弦信号の振幅の比に基づいて第5および
第6正弦信号の比が補正されるから、検出器から得られ
る信号状態が悪い場合でも、また、温度変化等による信
号の変動が生じた場合でも検出器の信号状態に影響され
ることなく、高い精度で位置を測定できる。
According to the position measuring apparatus of the present invention, the maximum value and the minimum value of the first and second sine signals are measured, and the maximum value and the minimum value of the measured first and second sine signals are calculated. Determining the amplitudes and offsets of the first and second sine signals on the basis of the first and second sine signals, normalizing the first and second sine signals based on the determined amplitudes and offsets, generating third and fourth sine signals, Subtracting the fourth sine signal from the signal to generate a fifth sine signal;
The sine signals are added to generate a sixth sine signal, the maximum and minimum values of the fifth and sixth sine signals are measured, and the maximum and minimum values of the measured fifth and sixth sine signals are measured. Is used to correct the ratio of the fifth and sixth sine signals based on the ratio of the amplitudes of the fifth and sixth sine signals, and to obtain the position information from the obtained correction value. There is no phase error between the fifth and sixth sine signals, and the phase error between the first and second sine signals, ie, the phase error between the third and fourth sine signals, is And the amplitude of the sixth sine signal, the ratio of the fifth and sixth sine signals is corrected based on the ratio of the amplitudes of the fifth and sixth sine signals. Even in the bad case, the signal fluctuated due to temperature change etc. Without being to be affected by the signal state of the detector in case, you can measure the position with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の位置測定装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a position measuring device according to the present invention.

【図2】図1の最大最小測定回路の一構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a maximum / minimum measurement circuit of FIG. 1;

【図3】図1の補正回路10の一構成例を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a correction circuit 10 of FIG. 1;

【図4】従来の位置測定装置の一例を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional position measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検出器 2 アンプ 3 波形整形器 4 カウンタ回路 5 加減算回路 6 最大最小測定回路 7 処理回路 10 補正回路 11 マルチプレクサ 12 A/Dコンバータ 13 比較回路 14 記憶部 15 レファレンス電位変更回路 16 増幅度変更回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detector 2 Amplifier 3 Waveform shaper 4 Counter circuit 5 Addition / subtraction circuit 6 Maximum / minimum measurement circuit 7 Processing circuit 10 Correction circuit 11 Multiplexer 12 A / D converter 13 Comparison circuit 14 Storage unit 15 Reference potential change circuit 16 Amplification degree change circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 検出器より位置変化に応じて得られる位
相の90゜異なる第1および第2の正弦信号を処理し
て、位置情報を得る位置測定装置において、 前記第1および第2正弦信号のそれぞれの最大値および
最小値を測定する第1最大最小測定手段と、 前記第1最大最小測定手段によって測定された前記第1
および第2正弦信号の最大値および最小値に基づいて前
記第1および第2正弦信号の振幅およびオフセットを求
める第1処理手段と、 前記第1処理手段によって求められた振幅およびオフセ
ットに基づいて前記第1および第2正弦信号を正規化し
て第3および第4正弦信号を発生させる補正手段と、 前記第3の正弦信号から前記第4の正弦信号を減算して
第5の正弦信号を発生するとともに、前記第3および第
4正弦信号を加算して第6の正弦信号を発生する加減算
手段と、 前記第5および第6の正弦信号のそれぞれの最大値およ
び最小値を測定する第2最大最小測定手段と、 前記第2最大最小測定手段によって測定された前記第5
および第6正弦信号の最大値および最小値を使用して求
めた前記第5および第6正弦信号の振幅の比に基づいて
前記第5および第6正弦信号の比を補正し、得られた補
正値から位置情報を求める第2処理手段とを備えること
を特徴とする位置測定装置。
1. A position measuring apparatus for processing first and second sine signals having a phase difference of 90 ° obtained from a detector according to a position change to obtain position information, wherein the first and second sine signals are provided. First maximum-minimum measuring means for measuring the maximum value and the minimum value of the first, and the first maximum measured by the first maximum-minimum measuring means
And first and second processing means for determining the amplitude and offset of the first and second sine signals based on the maximum value and the minimum value of the second sine signal; and determining the amplitude and offset based on the amplitude and offset determined by the first processing means. Correction means for normalizing the first and second sine signals to generate third and fourth sine signals; and generating a fifth sine signal by subtracting the fourth sine signal from the third sine signal. An adding / subtracting means for adding the third and fourth sine signals to generate a sixth sine signal; and a second maximum and minimum for measuring respective maximum and minimum values of the fifth and sixth sine signals. Measuring means; and the fifth measuring means measured by the second maximum and minimum measuring means.
And correcting the ratio of the fifth and sixth sine signals based on the ratio of the amplitudes of the fifth and sixth sine signals obtained by using the maximum value and the minimum value of the sixth sine signal. And a second processing unit for obtaining position information from the value.
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