JP5767917B2 - エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 - Google Patents
エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5767917B2 JP5767917B2 JP2011194211A JP2011194211A JP5767917B2 JP 5767917 B2 JP5767917 B2 JP 5767917B2 JP 2011194211 A JP2011194211 A JP 2011194211A JP 2011194211 A JP2011194211 A JP 2011194211A JP 5767917 B2 JP5767917 B2 JP 5767917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital data
- offset correction
- data
- digital
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims description 194
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 99
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 83
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
A相出力信号VA(θ)及びB相出力信号VB(θ)の両振幅値A,Bを等しく、両振幅巾を「2」とし、オフセット値ΔBを「0」に維持したまま、オフセット値ΔAを前記振幅巾の0〜5%(すなわち0〜0.1)の範囲で0.5%(すなわち0.01)ごとに変化させ、オフセット値ΔAを0.5%ずつ変化させるごとに、θを0〜360度に亘って変化させて内挿精度φを順次計算した。そして、θの0〜360度に亘る内挿精度φの最大値φMaxから最小値φMinを減算した値φMax−φMin(Error)を図1のグラフに黒三角印で示している。
A相出力信号VA(θ)及びB相出力信号VB(θ)の両オフセットΔA,ΔBを共に「0」に保ち、振幅値A,Bの比率(1−A/B)を0〜5%の範囲で0.05%ごとに変化させて(例えば、振幅値Bを「1」とすると、振幅値Aを1〜0.95まで0.005ずつ変化させて)、振幅値A,Bの比率(1−A/B)を0.05%ずつ変化させるごとに、θを0〜360度に亘って変化させて内挿精度φを順次計算した。そして、θの0〜360度に亘る内挿精度φの最大値φMaxから最小値φMinを減算した値φMax−φMin(Error)を図1のグラフに黒四角印で示している。
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。図2は、本発明に係るエンコーダ装置に適用される補正装置を概略的に示すブロック図である。磁気センサ10は、本発明のセンサ部を構成するもので、回転軸21に固定された磁石22に対向して配置され、検出対象物の回転に応じて互いに90度だけ位相の異なる正弦波状のアナログ信号であるA相出力信号VA及びB相出力信号VBを出力する。回転軸21及び磁石22は、本発明の検出対象物を構成するものである。
次に、上記実施形態による補正方法の効果について実験結果を用いて検証する。
(1)第1実施例
第1実施例に係る磁気センサ10は、前記引用文献3に示されている磁気センサである。複数の検出素子である磁気抵抗効果素子が対称形に1枚の基板上に配置され、それぞれの検出素子にバイアス磁界が印加された、2組のフルブリッジ回路を形成した磁気センサである。なお、この場合の磁気抵抗効果素子は、AMR磁気抵抗効果素子である。
(a) 磁気センサ10の中心線(磁気抵抗効果素子1〜8の対称点)を回転軸21及び磁石22の軸線に一致させる。
(b) 磁気センサ10の中心線を回転軸21及び磁石22の軸線に対してX方向に+0.5mmずらす。
(c) 磁気センサ10の中心線を回転軸21及び磁石22の軸線に対してX方向に−0.5mmずらす。
(d) 磁気センサ10の中心線を回転軸21及び磁石22の軸線に対してY方向に+0.5mmずらす。
(e) 磁気センサ10の中心線を回転軸21及び磁石22の軸線に対してY方向に−0.5mmずらす。
次に、第2実施例について説明する。この場合、上記第1実施例とは異なり、第2実施例に係る磁気センサ10は、前記特許文献2に示されたダブルフルブリッジ型磁気センサである。2組のフルブリッジ構成の磁気抵抗効果素子を互いに45度傾けて一つの基板上に形成している。なお、この場合も、磁気抵抗効果素子はAMR磁気抵抗効果素子である。
上記各種実施例にて以下のことが確認できる。第1及び第2実施例での従来方法である振幅中心値で補正した場合の内挿精度φ(図10(b)〜(e)及び図12(b))において、機械角における誤差の変化が一様な勾配を示す。図10(b)はsin波形に近似し、図10(c)は−sin波形に近似し、図10(d)及び図12(b)はcos波形に近似し、図10(e)は−cos波形に近似し、それぞれ1周期分の勾配となる。第2実施例2においては、非常に大きな内挿精度φの誤差が生じているため、図12(a)より波形歪が確認できる。そして、歪と内挿精度φの誤差の関係が理解できる。機械角における誤差の変化を勾配と定義して、上記第1及び第2実施例に関し、上記実施形態による補正方法について理論的に説明する。上記第1及び第2実施例に関しては、極座標(r,θ)のカージオイド曲線を想定することにより理解できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。
Claims (6)
- 検出対象物の回転又は移動に応じて互いに90度だけ位相の異なる正弦波状の第1及び第2アナログ検出信号を出力するセンサ部と、
前記センサ部からの第1及び第2アナログ検出信号を第1及び第2ディジタル検出信号にそれぞれディジタル変換して、前記変換した第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する演算処理部とを備えたエンコーダ装置に適用され、前記変換した第1及び第2ディジタル検出信号を補正するエンコーダ装置のための補正方法であって、
前記センサ部からの第1及び第2アナログ検出信号を所定間隔でそれぞれサンプリングすることにより、少なくとも波形1周期分の第1及び第2ディジタルデータをそれぞれ取得するデータ取得手順と、
前記取得された第1及び第2ディジタルデータをそれぞれ180度シフトして第1及び第2シフトディジタルデータを生成するシフトデータ生成手順と、
前記第1ディジタルデータ及び前記第1シフトディジタルデータの中からそれらの差が最小となる同一位相の前記第1ディジタルデータ及び前記第1シフトディジタルデータを抽出するとともに、前記第2ディジタルデータ及び前記第2シフトディジタルデータの中からそれらの差が最小となる同一位相の前記第2ディジタルデータ及び前記第2シフトディジタルデータを抽出するデータ抽出手順と、
前記抽出された第1ディジタルデータ及び第1シフトディジタルデータの平均値を第1オフセット補正値として計算するとともに、前記抽出された第2ディジタルデータ及び第2シフトディジタルデータの平均値を第2オフセット補正値として計算するオフセット補正値計算手順と、
前記演算処理部で第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する前に、前記センサ部から入力されて変換された第1及び第2ディジタル検出信号を前記第1及び第2オフセット補正値を用いてそれぞれオフセット補正するオフセット補正手順とを含むことを特徴とするエンコーダ装置のための補正方法。 - 請求項1に記載したエンコーダ装置のための補正方法において、さらに、
前記取得された第1及び第2ディジタルデータから前記第1及び第2オフセット補正値をそれぞれ減算するとともに絶対値化して第1及び第2オフセット補正データを生成するオフセット補正データ生成手順と、
前記生成された第1オフセット補正データの総和と前記生成された第2オフセット補正データの総和との比を振幅補正値として計算する振幅補正値計算手順と、
前記演算処理部で第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する前に、前記計算された振幅補正値を用いて、前記オフセット補正された第1及び第2ディジタル検出信号に対して振幅補正する振幅補正手順を含むことを特徴とするエンコーダ装置のための補正方法。 - 請求項1又は2に記載したエンコーダ装置のための補正方法において、
前記センサ部は、一つの基板上に複数の検出素子を対称形に配置したものであるエンコーダ装置のための補正方法。 - 検出対象物の回転又は移動に応じて互いに90度だけ位相の異なる正弦波状の第1及び第2アナログ検出信号を出力するセンサ部と、
前記センサ部からの第1及び第2アナログ検出信号を第1及び第2ディジタル検出信号にそれぞれディジタル変換して、前記変換した第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する演算処理部とを備えたエンコーダ装置において、
前記センサ部からの第1及び第2アナログ検出信号を所定間隔でそれぞれサンプリングすることにより、少なくとも波形1周期分の第1及び第2ディジタルデータをそれぞれ取得するデータ取得手段と、
前記取得された第1及び第2ディジタルデータをそれぞれ180度シフトして第1及び第2シフトディジタルデータを生成するシフトデータ生成手段と、
前記第1ディジタルデータ及び前記第1シフトディジタルデータの中からそれらの差が最小となる同一位相の前記第1ディジタルデータ及び前記第1シフトディジタルデータを抽出するとともに、前記第2ディジタルデータ及び前記第2シフトディジタルデータの中からそれらの差が最小となる同一位相の前記第2ディジタルデータ及び前記第2シフトディジタルデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記抽出された第1ディジタルデータ及び第1シフトディジタルデータの平均値を第1オフセット補正値として計算するとともに、前記抽出された第2ディジタルデータ及び第2シフトディジタルデータの平均値を第2オフセット補正値として計算するオフセット補正値計算手段と、
前記演算処理部で第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する前に、前記センサ部から入力されて変換された第1及び第2ディジタル検出信号を前記第1及び第2オフセット補正値を用いてそれぞれオフセット補正するオフセット補正手段とを設けたことを特徴とするエンコーダ装置。 - 請求項4に記載したエンコーダ装置において、さらに、
前記取得された第1及び第2ディジタルデータから前記第1及び第2オフセット補正値をそれぞれ減算するとともに絶対値化して第1及び第2オフセット補正データを生成するオフセット補正データ生成手段と、
前記生成された第1オフセット補正データの総和と前記生成された第2オフセット補正データの総和との比を振幅補正値として計算する振幅補正値計算手段と、
前記演算処理部で第1及び第2ディジタル検出信号を用いて検出対象物の回転角度又は移動位置を演算処理する前に、前記計算された振幅補正値を用いて、前記オフセット補正された第1及び第2ディジタル検出信号に対して振幅補正する振幅補正手段を設けたことを特徴とするエンコーダ装置。 - 請求項4又は5に記載したエンコーダ装置において、
前記センサ部は、一つの基板上に複数の検出素子を対称形に配置したものであるエンコーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011194211A JP5767917B2 (ja) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011194211A JP5767917B2 (ja) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013054007A JP2013054007A (ja) | 2013-03-21 |
JP5767917B2 true JP5767917B2 (ja) | 2015-08-26 |
Family
ID=48131115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011194211A Active JP5767917B2 (ja) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5767917B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110873582A (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 富士电机株式会社 | 编码器、处理装置及处理方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2693537B2 (ja) * | 1988-12-26 | 1997-12-24 | 富士電機株式会社 | 正弦波交流量の位相差検出方法及び同期検出方法 |
JP4780038B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2011-09-28 | パナソニック株式会社 | エンコーダの信号処理回路 |
JP5547950B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2014-07-16 | オリンパス株式会社 | エンコーダ |
-
2011
- 2011-09-06 JP JP2011194211A patent/JP5767917B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110873582A (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 富士电机株式会社 | 编码器、处理装置及处理方法 |
CN110873582B (zh) * | 2018-08-29 | 2021-10-22 | 富士电机株式会社 | 编码器、处理装置及处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013054007A (ja) | 2013-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108592956B (zh) | 旋转编码器及其绝对角度位置检测方法 | |
JP6163874B2 (ja) | 回転角度検出装置、画像処理装置及び回転角度検出方法 | |
CN108426588B (zh) | 旋转编码器及其绝对角度位置检测方法 | |
TWI579533B (zh) | Absolute encoder devices and motors | |
TWI650528B (zh) | 旋轉角度檢測裝置及旋轉角度檢測方法 | |
TWI663383B (zh) | Encoder and rotation angle position calculation method | |
CN107860404B (zh) | 旋转编码器及旋转编码器的绝对角度位置检测方法 | |
US9766095B2 (en) | Magnetic position detection device and magnetic position detection method | |
JP6656958B2 (ja) | ロータリエンコーダ及びロータリエンコーダの角度補正方法 | |
JP2012189377A (ja) | 回転角検出装置 | |
JP2018132356A (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP2005283165A (ja) | バリアブルリラクタンスレゾルバとそれを用いた回転角度センサ | |
JP2008304249A (ja) | エンコーダ信号処理装置およびその信号処理方法 | |
US11313666B2 (en) | Angle sensor and angle sensor system | |
JP5767917B2 (ja) | エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 | |
JP2012189350A (ja) | エンコーダ装置及びエンコーダ装置のための補正方法 | |
JP6205683B2 (ja) | 回転角度検出装置、画像処理装置及び回転角度検出方法 | |
JP2001183169A (ja) | 位置検出装置 | |
JP2018132357A (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP4224154B2 (ja) | 自己校正型角度検出装置及び検出精度校正方法 | |
JP6207978B2 (ja) | 回転検出装置 | |
JP2007322167A (ja) | レゾルバデジタルコンバータ、回転角度位置検出装置および回転機械制御装置 | |
JP2004077133A (ja) | 回転角度検出装置の初期設定方法 | |
JP2011166846A (ja) | 角度解析装置 | |
JP2012237619A (ja) | 回転角検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150622 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5767917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |