JPH02104017A - 信号内挿回路 - Google Patents
信号内挿回路Info
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- JPH02104017A JPH02104017A JP63254806A JP25480688A JPH02104017A JP H02104017 A JPH02104017 A JP H02104017A JP 63254806 A JP63254806 A JP 63254806A JP 25480688 A JP25480688 A JP 25480688A JP H02104017 A JPH02104017 A JP H02104017A
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- signals
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- 239000000872 buffer Substances 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000011511 Diospyros Nutrition 0.000 description 1
- 244000236655 Diospyros kaki Species 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24404—Interpolation using high frequency signals
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/64—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals
- H03M1/645—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals for position encoding, e.g. using resolvers or synchros
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ζ産業上の利用分野〕
本発明は、二相信号を電気的に内挿して分解能を高める
ための信号内挿回路に関するものである。
ための信号内挿回路に関するものである。
従来、この柿の一般的な信号内挿回路として第４図に示
すようなものがある。図において、！、２は位相角の異
なる（０°、９０°）二相正弦波信号の人力する入力端
子、３．４はバッファ、５は人力信号を反転する反転バ
ッファ、６〜９は各バッファ３〜５の出力信号を所定の
割合で混合した任意の位相角信号（０“、４５゜９０°
、１３５°）を矩形波信号に変換する変換手段、１０〜
１３は変換された矩形波信号からト記任意の位相角信号
に対応したパルス信号を発生するパルス発生手段、１４
は各パルス発生手段１０〜１３の出力から内挿パルスを
得るためのＯＲゲート、１５は出力端子、Ｒ３−Ｒ４は
上記各バッファ３〜５の出力信号を混合するための抵抗
で、各抵抗値は等しくなっている。
すようなものがある。図において、！、２は位相角の異
なる（０°、９０°）二相正弦波信号の人力する入力端
子、３．４はバッファ、５は人力信号を反転する反転バ
ッファ、６〜９は各バッファ３〜５の出力信号を所定の
割合で混合した任意の位相角信号（０“、４５゜９０°
、１３５°）を矩形波信号に変換する変換手段、１０〜
１３は変換された矩形波信号からト記任意の位相角信号
に対応したパルス信号を発生するパルス発生手段、１４
は各パルス発生手段１０〜１３の出力から内挿パルスを
得るためのＯＲゲート、１５は出力端子、Ｒ３−Ｒ４は
上記各バッファ３〜５の出力信号を混合するための抵抗
で、各抵抗値は等しくなっている。
第５図は上記変換手段６及びパルス発生手段１０の詳細
構成を示したものである。６１はコンパレータ（比較器
）で、抵抗ＲＡ 、 Ｒｎ （抵抗値はｒＡ ＊
ｒｅ ）によりヒステリシスを持たせている、また、バ
イアス電圧ｖｂにより、信号のセンター（ゼロクロス点
）を中心として上記ヒステリシスが正負対称になるよう
に設定されている。
構成を示したものである。６１はコンパレータ（比較器
）で、抵抗ＲＡ 、 Ｒｎ （抵抗値はｒＡ ＊
ｒｅ ）によりヒステリシスを持たせている、また、バ
イアス電圧ｖｂにより、信号のセンター（ゼロクロス点
）を中心として上記ヒステリシスが正負対称になるよう
に設定されている。
１０１はバッファ、１０２はインバータ、１０３．１０
４はワンショットマルチバイブレータ、１０５はＯＲゲ
ートである。
４はワンショットマルチバイブレータ、１０５はＯＲゲ
ートである。
次に動作について説明する。入力端子１，２にはそれぞ
れ位相角０°及び９０°の正弦波信号が人力される。こ
れにより、バッファ３．４及び反転バッファ５の出力と
して、０’ 、９０’！８０°の位相角を有する正弦波
信号が得られる。また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４により二つの信
号が混合された第４図のｃ、ｄ点には位相角４５゜１３
５°の信号が得られる。そして、これらの信号は第６図
に示すような波形となる。この８〜６点の信号はこのあ
と変換手段６〜９により矩形波信号に変換され、その後
内挿パルスが作られるが、この動作については第５図に
基き以下に説明する。
れ位相角０°及び９０°の正弦波信号が人力される。こ
れにより、バッファ３．４及び反転バッファ５の出力と
して、０’ 、９０’！８０°の位相角を有する正弦波
信号が得られる。また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４により二つの信
号が混合された第４図のｃ、ｄ点には位相角４５゜１３
５°の信号が得られる。そして、これらの信号は第６図
に示すような波形となる。この８〜６点の信号はこのあ
と変換手段６〜９により矩形波信号に変換され、その後
内挿パルスが作られるが、この動作については第５図に
基き以下に説明する。
ａ点の正弦波信号はコンパレータ６１により矩形波信号
に変換される。この時、コンパレータ６１の出力電圧の
ピーク−ビーク値をＶＰとするｒ＾ と、前述のヒステリシス幅はｖＰ× でｒ＾
＋ ｒＲ 表わされる値となる。この矩形波に変換された信号は、
バッファ１０１．インバータ１０２を通り、第６図に示
すｅ、ｆの波形信号となる。そして、このｅ、ｆの信号
の立上り時にワンショットマルチバイブレータ１０３．
１０４でパルスが発生され、ＯＲゲート１０５の出力と
して、第６図のｇのような波形信号、つまり上述の位相
角に対応したパルス信号が得られる。同様の動作が、変
換手段７〜９及びパルス発生手段１１〜１３においても
行われ、最終段のＯＲゲート１４の出力として第６図の
ｈのようなパルス列が得られる。
に変換される。この時、コンパレータ６１の出力電圧の
ピーク−ビーク値をＶＰとするｒ＾ と、前述のヒステリシス幅はｖＰ× でｒ＾
＋ ｒＲ 表わされる値となる。この矩形波に変換された信号は、
バッファ１０１．インバータ１０２を通り、第６図に示
すｅ、ｆの波形信号となる。そして、このｅ、ｆの信号
の立上り時にワンショットマルチバイブレータ１０３．
１０４でパルスが発生され、ＯＲゲート１０５の出力と
して、第６図のｇのような波形信号、つまり上述の位相
角に対応したパルス信号が得られる。同様の動作が、変
換手段７〜９及びパルス発生手段１１〜１３においても
行われ、最終段のＯＲゲート１４の出力として第６図の
ｈのようなパルス列が得られる。
この結果、位相角０°、４５”、９０゜１３５°及びそ
の反転位相角１８０゜ ２２５° ２７０° ３１５°に相当する内挿パルス
が得られることになる。この場合、人力正弦波信号の１
周期を８分割した例を示したが、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の値を
変換して混合比を適当に設定することにより、任意の位
相角に対応するパルスを内挿することができ、さらに、
多分割することも可能である。
の反転位相角１８０゜ ２２５° ２７０° ３１５°に相当する内挿パルス
が得られることになる。この場合、人力正弦波信号の１
周期を８分割した例を示したが、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の値を
変換して混合比を適当に設定することにより、任意の位
相角に対応するパルスを内挿することができ、さらに、
多分割することも可能である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記のような従来の内挿回路では、例え
ば位相角０”、９０°の正弦波信号に対し、抵抗で混合
して作られた正弦波信号は振幅が小さくなるため、矩形
波信号に変換するコンパレータのヒステリシス幅が一定
であると内挿パルスの間隔がばらつき、内挿精度が低下
するという問題点があり、特に、外来ノイズ等による誤
動作を防止するためにヒステリシス幅を広く設定すると
、より内挿精度が低下してしまうという問題点があった
。
ば位相角０”、９０°の正弦波信号に対し、抵抗で混合
して作られた正弦波信号は振幅が小さくなるため、矩形
波信号に変換するコンパレータのヒステリシス幅が一定
であると内挿パルスの間隔がばらつき、内挿精度が低下
するという問題点があり、特に、外来ノイズ等による誤
動作を防止するためにヒステリシス幅を広く設定すると
、より内挿精度が低下してしまうという問題点があった
。
本発明は、このような従来の問題点を除去するためにな
されたもので、内挿精度が高く、しかも外来ノイズ等の
影響を受けにくい信号内挿回路を提供するものである。
されたもので、内挿精度が高く、しかも外来ノイズ等の
影響を受けにくい信号内挿回路を提供するものである。
本発明の信号内挿回路は、位相角の異なる二相正弦波信
号あるいはその反転信号を所定の割合で混合した任意の
位相角信号を矩形波信号に変換する変換手段と、その変
換された矩形波信号から上記任意の位相角信号に対応し
たパルス信号を発生するパルス発生手段とを備え、上記
変換手段をヒステリシスを持つコンパレータで構成し、
且つそのヒステリシスの幅を上記混合した信号の振幅に
略比例した値に設定したものである。
号あるいはその反転信号を所定の割合で混合した任意の
位相角信号を矩形波信号に変換する変換手段と、その変
換された矩形波信号から上記任意の位相角信号に対応し
たパルス信号を発生するパルス発生手段とを備え、上記
変換手段をヒステリシスを持つコンパレータで構成し、
且つそのヒステリシスの幅を上記混合した信号の振幅に
略比例した値に設定したものである。
（作用）
本発明の信号内挿回路においては、混合された位相角信
号を矩形波信号に変換するコンパレータのヒステリシス
幅が、混合された信号の揚幅に略比例した値に設定され
ているので、混合された信号の振幅が異なっていてもコ
ンパレータの動作位置がその信号のゼロクロス点から同
じ位相角だけずれた点になり、内挿パルス列が等間隔に
並ぶ。
号を矩形波信号に変換するコンパレータのヒステリシス
幅が、混合された信号の揚幅に略比例した値に設定され
ているので、混合された信号の振幅が異なっていてもコ
ンパレータの動作位置がその信号のゼロクロス点から同
じ位相角だけずれた点になり、内挿パルス列が等間隔に
並ぶ。
以下、本発明の一実施例を図面について説明する。
第１図は本発明に係る信号内挿回路の回路構成を示すブ
ロック図である。図において、１．２は位相角の異なる
二相正弦波信号が入力される入力端子、３．４はバッフ
ァ、５は反転バッファ、１６はこれらのバッフ３，４．
５を通して得られる信号、つまり上記正弦波信号あるい
はその反転信号を所定の割合で混合する混合手段で、こ
こでは第４図と同様値の等しい抵抗Ｒ３〜Ｒ４によって
構成しである。１７は混合して得られた任意の位相角信
号を矩形波信号に変換する変換手段、１８はその矩形波
信号から上記任意の位相角信号に対応したパルス信号を
発生するパルス発生手段、１４はパルス発生手段１８の
出力パルスから内挿パルスを得るためのＯＲゲート、１
５はその内挿パルスの出力端子である。
ロック図である。図において、１．２は位相角の異なる
二相正弦波信号が入力される入力端子、３．４はバッフ
ァ、５は反転バッファ、１６はこれらのバッフ３，４．
５を通して得られる信号、つまり上記正弦波信号あるい
はその反転信号を所定の割合で混合する混合手段で、こ
こでは第４図と同様値の等しい抵抗Ｒ３〜Ｒ４によって
構成しである。１７は混合して得られた任意の位相角信
号を矩形波信号に変換する変換手段、１８はその矩形波
信号から上記任意の位相角信号に対応したパルス信号を
発生するパルス発生手段、１４はパルス発生手段１８の
出力パルスから内挿パルスを得るためのＯＲゲート、１
５はその内挿パルスの出力端子である。
上記変換手段１７及びパルス発生手段１８は、混合手段
！６で混合された任意の位相角（ここではＯ“、４５°
、９０°、１３５°）の信号ごとに分割して構成され、
各々第２図に示す回路構成となっている。即ち、各変換
手段は、コンパレータ１９で構成され、抵抗Ｒｃ、Ｒ，
によってヒステリシスを持っている。そして、このヒス
テリシスの幅は、上記混合した信号の振幅に比例した値
に設定されており、たとえば、表１に示すような関係と
なっている。
！６で混合された任意の位相角（ここではＯ“、４５°
、９０°、１３５°）の信号ごとに分割して構成され、
各々第２図に示す回路構成となっている。即ち、各変換
手段は、コンパレータ１９で構成され、抵抗Ｒｃ、Ｒ，
によってヒステリシスを持っている。そして、このヒス
テリシスの幅は、上記混合した信号の振幅に比例した値
に設定されており、たとえば、表１に示すような関係と
なっている。
この例では、変換手段１７のＲ８の値はすべてｒＤ、ま
た位相角０℃の場合のＲｃの値をｒｅと仮定して、他の
位相角のＲＣの値を算出している。ここでｖＰはコンパ
レータ１９の出力電圧のビーク−ピーク値である。
た位相角０℃の場合のＲｃの値をｒｅと仮定して、他の
位相角のＲＣの値を算出している。ここでｖＰはコンパ
レータ１９の出力電圧のビーク−ピーク値である。
また、パルス発生手段は、バッファ２０及びインバータ
２１と、これらの出力信号により動作するワンショット
マルチバイブレータ２２．２３と、ＯＲゲート２４から
構成されている。そして、この第２図に示す回路が４組
合わされて上述の変換手段１７及びパルス発生手段１８
が構成されている。
２１と、これらの出力信号により動作するワンショット
マルチバイブレータ２２．２３と、ＯＲゲート２４から
構成されている。そして、この第２図に示す回路が４組
合わされて上述の変換手段１７及びパルス発生手段１８
が構成されている。
次に動作について説明する。従来と同様、入力端子１．
２からバッファ３〜５を通して得られた位相角０°、９
０”の正弦波信号あるいはその反転信号は、混合手段１
６を構成する各抵抗によりて混合され、位相角０°、４
５°、９０゜１３５°の位相角の信号となる。そして、
これらの位相角信号は変換手段１７によって矩形波信号
に変換され、パルス発生手段１８に入力される。
２からバッファ３〜５を通して得られた位相角０°、９
０”の正弦波信号あるいはその反転信号は、混合手段１
６を構成する各抵抗によりて混合され、位相角０°、４
５°、９０゜１３５°の位相角の信号となる。そして、
これらの位相角信号は変換手段１７によって矩形波信号
に変換され、パルス発生手段１８に入力される。
この結果、パルス発生手段１８から所定間隔のパルス列
の信号が出力され、ＯＲゲート１４を経て出力端子１５
に内挿パルスが得られる。
の信号が出力され、ＯＲゲート１４を経て出力端子１５
に内挿パルスが得られる。
第３図は第１図の各点の信号波形を示したものである。
図示のように、ａ、ｂ点の０゜９０°の位相角信号の振
幅に対し、ｃ、ｄ点の４５°、１３５°の位相角信号の
振幅は１−となっている。そこで、上記衣１に示すよう
に、４５°、１３５°の位相各に対応する変換手段１７
の各コンパレータ１９のヒステリシス幅を、ことにより
、振幅が異なっていてもコンパレータ１９の動作位置が
信号のゼロクロス点から同じ位相角φだけずれた点にく
る。この結果、ｈ点の内挿パルスは精度良く等間隔に並
ぶことになる。即ち、内挿精度が著しく向上する。その
際、コンパレータ１９のヒステリシス幅をかなり大きく
設定しても原理上内挿精度はそこなわれないので、外来
ソイ４ズ等に対して影響を受けにくい内挿回路を実現す
ることができる。
幅に対し、ｃ、ｄ点の４５°、１３５°の位相角信号の
振幅は１−となっている。そこで、上記衣１に示すよう
に、４５°、１３５°の位相各に対応する変換手段１７
の各コンパレータ１９のヒステリシス幅を、ことにより
、振幅が異なっていてもコンパレータ１９の動作位置が
信号のゼロクロス点から同じ位相角φだけずれた点にく
る。この結果、ｈ点の内挿パルスは精度良く等間隔に並
ぶことになる。即ち、内挿精度が著しく向上する。その
際、コンパレータ１９のヒステリシス幅をかなり大きく
設定しても原理上内挿精度はそこなわれないので、外来
ソイ４ズ等に対して影響を受けにくい内挿回路を実現す
ることができる。
なお、上記実施例では入力された正弦波信号の１周期を
８分割した例を示したが、これに限定されることなく、
何分側であってもよい。要は混合して得られる信号の振
幅に比例したヒステリシス幅に設定すればよい。また、
この場合の比例は完全に数値が比例している場合のみに
限定されず、用いる素子の公差等による誤差分や、あら
かじめ使用機器等の性能上許容される誤差分を見込んで
設計することなども含むもので、略比例していれば良い
。
８分割した例を示したが、これに限定されることなく、
何分側であってもよい。要は混合して得られる信号の振
幅に比例したヒステリシス幅に設定すればよい。また、
この場合の比例は完全に数値が比例している場合のみに
限定されず、用いる素子の公差等による誤差分や、あら
かじめ使用機器等の性能上許容される誤差分を見込んで
設計することなども含むもので、略比例していれば良い
。
（発明の効果）
以に説明したように、本発明によれば、変換手段を構成
するコンパレータのヒステリシス幅を、Ｉ！！合された
信号の振幅に比例した値に設定したため、信号の内挿粒
度を著しく高めることができ、また、ヒステリシス幅は
広く設定可能なので、外来ノイスに強く、しもか精度の
高い内挿回路を実現することができるという効果がある
。
するコンパレータのヒステリシス幅を、Ｉ！！合された
信号の振幅に比例した値に設定したため、信号の内挿粒
度を著しく高めることができ、また、ヒステリシス幅は
広く設定可能なので、外来ノイスに強く、しもか精度の
高い内挿回路を実現することができるという効果がある
。
第１図は本発明に係る（Ｘ号内挿回路の回路構成を示す
ブロック図、第２図は第１図の変換手段及びパルス発生
手段の詳細構成を示す回路構成図、第３図は第１図の各
点の信号波形図、第４図は数的な信号内挿回路を示す回
路構成図、第５図は第４図の変換１段及びパルス発生手
段の詳細構成を示す回路構成図、第６図は第４図及び第
５図の各点の信号波形図である。 １．２−・・・・・入力端子 ３ 、４−−−−・−バッファ ５・・・・・・反転バッファ １４・・・−ＯＲゲート １５−−−−−−出力端ｆ １６−・・・・・混合手段 １７・・・・・・変換手段 １８・・・・・・パルス発生手段 １９・・・・・・コンパレータ
ブロック図、第２図は第１図の変換手段及びパルス発生
手段の詳細構成を示す回路構成図、第３図は第１図の各
点の信号波形図、第４図は数的な信号内挿回路を示す回
路構成図、第５図は第４図の変換１段及びパルス発生手
段の詳細構成を示す回路構成図、第６図は第４図及び第
５図の各点の信号波形図である。 １．２−・・・・・入力端子 ３ 、４−−−−・−バッファ ５・・・・・・反転バッファ １４・・・−ＯＲゲート １５−−−−−−出力端ｆ １６−・・・・・混合手段 １７・・・・・・変換手段 １８・・・・・・パルス発生手段 １９・・・・・・コンパレータ
Claims (1)
- 位相角の異なる二相正弦波信号あるいはその反転信号を
所定の割合で混合した任意の位相角信号を矩形波信号に
変換する変換手段と、その変換された矩形波信号から上
記任意の位相角信号に対応したパルス信号を発生するパ
ルス発生手段とを備えた内挿回路において、上記変換手
段はヒステリシスを持つコンパレータで構成し、且つそ
のヒステリシスの幅を上記混合した信号の振幅に略比例
した値に設定したことを特徴とする信号内挿回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254806A JP2649390B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 信号内挿回路 |
| US07/419,705 US5067089A (en) | 1988-10-12 | 1989-10-11 | Device having signal interpolation circuit and displacement measuring apparatus comprising the device |
| GB8922872A GB2226632B (en) | 1988-10-12 | 1989-10-11 | Device having signal interpolation circuit and displacement measuring apparatus comprising the device |
| DE3933983A DE3933983A1 (de) | 1988-10-12 | 1989-10-11 | Schaltungsanordnung zur signalinterpolation und versetzungsmesseinrichtung mit der schaltungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254806A JP2649390B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 信号内挿回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104017A true JPH02104017A (ja) | 1990-04-17 |
| JP2649390B2 JP2649390B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=17270148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254806A Expired - Fee Related JP2649390B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 信号内挿回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5067089A (ja) |
| JP (1) | JP2649390B2 (ja) |
| DE (1) | DE3933983A1 (ja) |
| GB (1) | GB2226632B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087888B2 (en) | 2002-02-18 | 2006-08-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrical division circuit for an optical encoder |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04229702A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-08-19 | Canon Inc | 信号処理方法及び装置、並びにこれを用いた変位検出装置等のシステム |
| JP3232795B2 (ja) * | 1992-08-06 | 2001-11-26 | キヤノン株式会社 | 検出装置 |
| US5442313A (en) * | 1994-05-27 | 1995-08-15 | The Torrington Company | Resolution multiplying circuit |
| JPH08145719A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-06-07 | Canon Inc | 位置または角度の検出方法 |
| JP2756761B2 (ja) * | 1994-11-08 | 1998-05-25 | 株式会社ミツトヨ | 内挿パルス発生装置 |
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