JPH01237414A - 変位変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、インクリメント型エンコーダから出力される
信号を回転角度等の変位信号に変換する変位変換回路に
関する。

（従来の技術） かかる変位変換回路は、インクリメント型エンコーダ（
以下、エンコーダと省略する）から出力される互いに９
０°の位相差をもった信号のいずれか一方の信号を例え
ば４逓倍回路でサンプリングしてパルス信号に変換し、
この後、この４逓倍回路からのパルス信号をカウンタで
カウントしてそのカウント値を変位信号としている。

ところで、エンコーダは、例えばマニプレータアームの
軸に設けられてマニプレータアームの移動変位を検出す
るのに使用される。従って、エンコーダには移動変位の
高精度な検出が要求される。

ところが、上記変換回路では４逓倍回路を使用している
ためにエンコーダから出力される信号が４逓倍のサンプ
リング周期でサンプリングされる。

このため、エンコーダから出力される信号に対して４分
の１の分解能しか得られず、高精度な変位変換ができる
ものでない。特に変位速度か遅くなると、正確な変位に
変換することか困難となる。

（発明か解決しようとする課題） 以ｊ−のように高精度な変位変換か困難なものであった
。

そこで本発明は、高精度な変位検出かできる変位変換回
路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、インクリメント型エンコーダから出力される
信号を回転位置等の変位信号に変換する変位変換回路に
おいて、インクリメント型エンコーダから出力される信
号を受けてこの信号の周波数に応じたパルス信号に変換
する矩形波生成回路と、この矩形波生成回路からのパル
ス信号をカウントするカウンタと、インクリメント型エ
ンコーダから出力される信号の位相角を検出しこの位相
角に応じたカウント値を送出する位相角検出回路と、カ
ウンタのカウント値と位相角検出回路のカウント値とを
加算して変位信号として送出する加算回路とを備えて上
記目的を達成しようとする変位変換回路である。

（作用） このような手段を侃えたことにより、インクリメント型
エンコーダから出力される信号は矩形波生成回路でこの
信号の周波数に応じたパルス信号に変換され、次のカウ
ンタでカウントされる。

一方、インクリメント型エンコーダから出力される信号
の位相角が位相角検出回路で検出されてその位相角に応
じたカウント値か送出される。そうして、カウンタのノ
７ウント値と位相角検出回路のカウント値とか加算回路
で加算されて変位信号となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は変位変換回路の構成図である。エンコータ］か
らは互いに位相か９０°異なる各信号ｓｌ。

Ｓ２か（ｄ３カされており、これら信号ｓｌ、　ｓ２は
矩形波生成回路２に送られるとともに位相角検出回路３
に送られている。このうち、矩形波生成回路２は各信号
ｓｉ、　ｓ２のうちいずれか一方、例えば信号ｓ１を受
けてこの信号ｓ１の周波数に応じたパルス信号ｐを送出
する機能を有するものである。そして、この矩形波生成
回路２の出力端にはカウンタ４か接続されてパルス信号
ｐかカウントされるようになっている。さらに、このカ
ウンタ４の出力端にはＡ倍の乗算回路５が接続されてい
る。

一方、位相角検出回路３は前記各信号ｓ１．．　ｓ２の
うちいずれか一方の信号、例えば信号Ｓ」を受けてこの
信号ｓ１の位相角を検出し、この位相角に応じたカウン
ト値を送出する機能を有するものである。

具体的にはＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）回路６．
７か設けられ、Ａ／Ｄ変換回路６に信号ｓ１が入力し、
Ａ／Ｄ変換回路７に信号ｓ２か入力するようになってい
る。そして、これらＡ／Ｄ変換回路６．７には位相角演
算回路８か接続されている。

この位相角演算回路８は、例えはディジタル信号ｓ１を
受けて信号ｓ１の振幅値を判断し、この振幅値から位相
角を求める機能を有したものである。なお、第２図に示
すように信号ｓ１の振幅値かＨのとき位相角としてα１
とα２とが求められるか、この場合他方の信号ｓ２の振
幅値を監視して位相角α１又はα２を判定する。さらに
、この位相角演算回路８の出力端には角度−数値変換回
路９が接続され、この角度−数値変換回路９によって角
度に応したカウント値か送出されるようになっている。

例えば、この数値は信号ｓ１の角度が０〜３６０°の範
囲で変化するので、この変化を「０〜１００」のカウン
ト値に変換する。そうして、この角度−数値変換回路９
の出力端はスイッチ１０を介して加算回路ｌ］に接続さ
れている。この加算回路１１には前記乗算回路５か接続
されており、この乗算回路５からのカウント値と位相角
検出回路３からのカウント値とが加算されるようになっ
ている。　次に上記の如く構成された回路の作用につい
て説明する。

エンコータ１から各信号ｓｌ、　ｓ２が出力されると、
矩形波生成回路２はこれら信号ｓｉ、　ｓ２のうち信号
ｓ１を受けてこの信号ｓ１に同期した第２図に示すパル
ス信号ｐを出力する。そうすると、カウンタ４はこのパ
ルス信号ｐをカウントしてそのカウント値Ｐを送出する
。さらに、このカウント値Ｐは乗算回路５でＡ倍に増幅
されて加算回路１１に送られる。このときの作用は第３
図に示すようにカウント値ＰがＡ倍されてカウント値Ａ
Ｐとなり、そのカウント間隔は角度−数値変換回路９の
カウント値でｒｌｏｏＪに相当する。

一方、エンコーダ１から出力された各信号ｓｌ。

ｓ２はそれぞれＡ／Ｄ変換回路６，７でディジタル化さ
れて位相角演算回路８に送られる。この演算回路８はデ
ィジタル信号ｓ１から信号ｓ１の振幅値を判定して位相
角を求めて角度−数値変換回路９に送出する。しかして
、この角度−数値変換回路９から位相角に応じたカウン
ト値Ｗが送出され、このカウント値がスイッチ１０を通
って加算回路１１に送られる。ここで、このカウント値
Ｗは第２図に示すようにカウント範囲「Ｏ〜１００」で
変化している。かくして、加算回路１１においてカウン
ト値ＡＰとカウント値Ｗとが加算される。

第４図はこの加算作用を示すもので、カウント値ＡＰに
対してカウント値Ｗ１、Ｗ２・・・が順次加算され、こ
の加算結果が変位信号Ｒとなって加算回路１１から送出
される。

このように上記一実施例においては、エンコーダ１から
出力される信号ｓｌが矩形波生成回路２でこの信号Ｓ１
の周波数に応じたパルス信号ｐに変換されて次のカウン
タ４でカウントされ、一方エンコーダ１から出力される
信号Ｓ１の位相角が位相角検出回路３で検出されてその
位相角に応じたカウント値Ｗが送出され、これらカウン
タ４のカウント値と位相角検出回路３のカウント値とが
加算回路１１で加算されて変位信号として送出されるよ
うに構成したので、パルス信号ｐの発生間隔内における
変位も正確に変換することができる。従って、高精度な
変位変換ができ、例えば低速な回転位置も正確に検出で
きる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよ０゜例えば、上
記一実施例ではディジタル処理の例を示したが、例えば
乗算回路５から送出されるカウント値及び位相角検出回
路３から送出されるカウンタ値をそれぞれアナログかし
てアナログ量として得ることもできる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、高精度な変位検出
ができる変位変換回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる変位変換回路の一実施例を示す
構成図、第２図乃至第４図は同回路の作用を説明するた
めの図である。 １・・・エンコーダ、２・・・矩形波生成回路、３・・
・位相角検出回路、４・・・カウンタ、５・・乗算回路
、１１・・・加算回路。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 口　　　　　α　　　　≧ の

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　インクリメント型エンコーダから出力される信号を回
   転位置等の変位信号に変換する変位変換回路において、
   前記インクリメント型エンコーダから出力される信号を
   受けてこの信号の周波数に応じたパルス信号に変換する
   矩形波生成回路と、この矩形波生成回路からのパルス信
   号をカウントするカウンタと、前記インクリメント型エ
   ンコーダから出力される信号の位相角を検出しこの位相
   角に応じたカウント値を送出する位相角検出回路と、前
   記カウンタのカウント値と前記位相角検出回路のカウン
   ト値とを加算して前記変位信号として送出する加算回路
   とを具備したことを特徴とする変位変換回路。