JP5162739B2 - エンコーダ信号処理方法、エンコーダ装置及びサーボモータ - Google Patents
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Description
〔B〕信号の調整について
〔C〕出力信号の線形化について
〔D〕エンコーダ装置及びサーボモータについて
〔E〕変形例について
図1は2相の磁気式エンコーダの概略構造を示している。モータ10の回転シャフト1に磁気ドラム2が取り付けられており、磁気ドラム2の外周部には均一な間隔でN極、S極が多数着磁されている。
<調整1>
図2の回路により作成した抵抗R1、R2の抵抗比〔R1/R2〕(n)により決まるφnの遅れ波形の振幅は、振幅Vに比して最大振幅が僅かながら抵抗R3の影響により低減及び変動する。
加えて、エンコーダの原信号は、経年変化等の時間的要因や、温度環境等の空間的要因及び、検出対象の移動速度等によって、僅かながら変動する。この変動を補正する方法について述べる。
ゲイン調整し、形成した正弦波の遅れ波形は、閾値を振幅Vのピーク・ピーク値の1/2として、方形波に変換する。
<エンコーダ装置>
上述した〔A〕〜〔C〕の方法を実行する手段として、磁気ドラム、MRセンサに加えて、主に分割IC、EEPROM、温度センサ、MPU等を用いてロータリエンコーダ装置を構成する。
<サーボモータ>
以上、本発明の最良の形態として、主に磁気式のロータリエンコーダによる実施例を説明したが、当然ながら本発明の範囲を逸脱することなく種々の形態での適用が可能である。例えば、以下の例によるものが挙げられる。
本発明は、90度位相が異なる2相の正弦波信号を出力するエンコーダであれば、あらゆるタイプのエンコーダに適用できる。例えば、リニアエンコーダに適用することにより、直動体の位置決めを高精度に行える。
又、光学式のエンコーダに適用した場合には、磁気式の場合よりも、高分割の位置情報を回転ドラムに持たせることができる為、より高分解能を有するエンコーダを得ることができる。
正弦波の遅れ波形を変換した方形波は、各相パルスの立ち上がり、立ち下がりを捉える通常の逓倍回路を通して、更に分解能を上げてもよい。
エンコーダ信号処理方法の具体的手段たる、エンコーダ装置の分割IC、EEPROM、MPU等の制御系の構成要素は、必ずしも検出部本体と一体的に配置する必要はない。
2 磁気ドラム
3 MRセンサ
10 モータ
Claims (7)
- 移動体の位置を検出するエンコーダの信号処理方法であって、
信号発生源から出力される2相正弦波信号のそれぞれを二乗する二乗算出手段と、二乗算出手段から出力される二乗した2相正弦波信号を加算する手段と、この加算手段の出力の平方根を演算する手段と、振幅の補正係数を演算する手段とによって、振幅をゲイン調整した位相差がπ/2の2相正弦波であるエンコーダ信号(信号1,信号2)を、
以下の式が成り立つように配置された増幅器と、3区間の抵抗(R1,R2,R3)を備える回路に入力し、
前記回路は、少なくとも1つ以上の増幅器と、少なくとも3つ以上の抵抗器とから構成されているものが、少なくともm個(mは正の整数)、以下の式が成り立つように、配置されており、
抵抗R1と抵抗R2との抵抗比によって、前記エンコーダ信号の正弦波形sinθに対して、位相角でφn遅れた複数の正弦波形を、位相差Δφの等間隔で作ることを特徴とするエンコーダの信号処理方法。
- 請求項1または2に記載のエンコーダの信号処理方法において、
形成した遅れ波形を、閾値を振幅Vのピーク・ピーク値の1/2として、方形波にすることを特徴とするエンコーダの信号処理方法。 - 請求項1から3のいずれかに記載の信号処理方法を行える手段を備えることを特徴とするエンコーダ装置。
- 回転体の回転角度を検出するロータリエンコーダであることを特徴とする請求項4に記載のエンコーダ装置。
- 回転角度の検出手段が磁気式であることを特徴とする請求項4または5に記載のエンコーダ装置。
- 請求項4から6のいずれかに記載のエンコーダ装置を備えることを特徴とするサーボモータ。
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