JPH0222561A - Deviation measuring instrument - Google Patents
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、例えば、運動体の運動速度の偏差の測定や
、運動体が回転体であるときの回転むらの測定、さらに
は運動体の速度に応じた周波数のパルスを発生するパル
スエンコーダ自身の機械的ピッチ誤差等の測定に使用し
て好適な偏差測定装置に面する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Fields] This invention is applicable to, for example, the measurement of deviations in the speed of motion of a moving body, the measurement of uneven rotation when the moving body is a rotating body, and furthermore, the measurement of rotational irregularities when the moving body is a rotating body. This is a deviation measuring device suitable for use in measuring mechanical pitch errors, etc. of a pulse encoder itself that generates pulses with a frequency corresponding to speed.
[従来の技術]
運動体の運動むら、例えば回転体の回転むら等を測定し
ようとする場合、通常、この回転体の回転速度に応じた
周波数のパルスを発生するパルスエンコーダからのパル
スが測定用に用いられる。[Prior Art] When trying to measure uneven motion of a moving body, such as uneven rotation of a rotating body, pulses from a pulse encoder that generates pulses with a frequency corresponding to the rotational speed of the rotating body are usually used for measurement. used for.
そして、従来、−船釣には、この運動速度偏差や回転む
らを測定する方法として、パルスエンコーダの出力パル
スの周波数から求める方法が用いられている。Conventionally, in boat fishing, as a method of measuring this movement speed deviation and rotational unevenness, a method of determining it from the frequency of the output pulse of a pulse encoder has been used.
例えば回転むらの測定を例にとると、回転むら(いわゆ
るワウ・フラッタ)により入力パルス、すなわちパルス
エンコーダの出力パルスはFM変調されたものとなって
いるので、この入力パルスを周波数−電圧変換器に入力
すれば、この周波数−電圧変換器からは、入力パルスの
周波数に比例した大きさの直流電圧と、その直流電圧を
中心にワウ・フラッタの大きさに比例して上下する交流
電圧の重畳信号が得られる。したがって、この周波数−
電圧変換器の出力を例えば9DC〜0.5Hz帯域のド
リフト成分のみを通過させるローパスフィルタと、0.
2Hz以上のワウ・フラッタ成分のみを通過させるバイ
パスフィルタに供給すれば、その回転体の有するドリフ
ト量及びワウ・ブラック量を求めることができる。For example, when measuring rotational unevenness, the input pulse, that is, the output pulse of the pulse encoder, is FM modulated due to rotational unevenness (so-called wow and flutter). If input to , this frequency-voltage converter generates a superimposed DC voltage proportional to the frequency of the input pulse and an AC voltage that rises and falls around that DC voltage in proportion to the magnitude of wow and flutter. I get a signal. Therefore, this frequency −
A low-pass filter that passes only the drift component of the output of the voltage converter in the 9 DC to 0.5 Hz band, for example, and a 0.5 Hz band.
By supplying the signal to a bypass filter that passes only wow and flutter components of 2 Hz or higher, the amount of drift and amount of wow and black that the rotating body has can be determined.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このように周波数から運動むらや回転む
らを求める方法は、入力パルスの何パルスもの情報から
入力周波数を計測するため、周期を計測するものと異な
り、入力1波長ごとの応答ができなくなる。また、入力
パルスが、即座に電圧に変換されるため、その後の処理
はアナログで行われ、ドリフトの影響が大きく、僅かの
偏差を検出する為に感度を上げると、アナログ値のドリ
フトと偏差との識別が国数になる結果となり、あまり精
度が良くない、このため従来は、この周波数−電圧変換
器を用いた回転むら検出装置の校正を行うための校正装
置が必要になるなどの欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, this method of determining motion unevenness and rotational unevenness from frequency measures the input frequency from information on many input pulses, and therefore, unlike the method of measuring the period, It becomes impossible to respond for each wavelength. In addition, since the input pulse is immediately converted to voltage, the subsequent processing is done in analog mode, and the influence of drift is large.If the sensitivity is increased to detect slight deviations, the drift and deviation of analog values and This results in a number of countries being identified, which is not very accurate.For this reason, conventional methods have drawbacks such as the need for a calibration device to calibrate the rotational unevenness detection device using this frequency-voltage converter. there were.
また、周波数から偏差を求める方法では、パルスの1波
長ごとに偏差を計測することはできないので、1回転に
おける基準位相からの各パルス位置の回転位相における
偏差を計測するなどということはできず、回転体の基準
位相角位置を基準にした各回転角位置(パルスエンコー
ダの出力パルスの位置)での回転角速度むらは計測でき
ない。In addition, with the method of calculating deviation from frequency, it is not possible to measure the deviation for each wavelength of the pulse, so it is not possible to measure the deviation in the rotational phase of each pulse position from the reference phase in one rotation. It is not possible to measure rotational angular velocity unevenness at each rotational angular position (the position of the output pulse of the pulse encoder) based on the reference phase angular position of the rotating body.
また、パルスエンコーダ自身にとッチむらが在った場合
には正しい回転角速度むらは計測できないが、同様の理
由から、このパルスエンコーダのピッチむらの測定もで
きない。Furthermore, if the pulse encoder itself has pitch irregularities, it is not possible to accurately measure the rotational angular velocity irregularities, but for the same reason, it is also impossible to measure the pitch irregularities of this pulse encoder.
そこで、パルスエンコーダからのパルスのパルス間隔、
つまりパルス周期を測定し、その測定周期の、正確な周
期からの誤差として求める方法が考えられる。Therefore, the pulse interval of the pulses from the pulse encoder,
In other words, one possible method is to measure the pulse period and obtain the error of the measured period from the correct period.
すなわち、例えば、パルスエンコーダの出力パルスより
も十分に高い周波数のクロックとカウンタとを用意し、
パルスエンコーダからのパルスの1周期内に含まれるこ
のクロック数を、カウンタによりカウントし、このカウ
ント値と、設定した理想値(入力パルスの周期偏差を計
測するための基準の周期)に対するクロック数との差と
して、周期偏差を検出できる。That is, for example, prepare a clock and a counter with a frequency sufficiently higher than the output pulses of the pulse encoder,
This number of clocks included in one period of the pulse from the pulse encoder is counted by a counter, and this count value is calculated as the number of clocks for the set ideal value (the reference period for measuring the period deviation of the input pulse). The periodic deviation can be detected as the difference between the two.
ところが、1個のカウンタを用いて被測定入力周期をク
ロックの計数により測定しようとする場合、測定感度は
、そのクロック周波数で決まり、クロツク1波長以内の
細かい測定はできない、この場合、クロック数の計測に
は、先ず、安定度が要求される。クロック発生器として
通常用いられる水晶発振器は、−船釣にIMHz付近が
最も安定度が高いと言われており、この周波数が用いら
れた場合、クロックの分解能はIMHzで1μsである
から、この1μsが測定感度の限界となる。However, when trying to measure the input period to be measured by counting clocks using a single counter, the measurement sensitivity is determined by the clock frequency, and detailed measurements within one clock wavelength cannot be made. First of all, stability is required for measurement. The crystal oscillator normally used as a clock generator is said to have the highest stability around IMHz for boat fishing, and when this frequency is used, the clock resolution is 1μs at IMHz, so this 1μs is the limit of measurement sensitivity.
また、パルスエンコーダの例として、機械的精度で発生
するパルスの位相をずらしてパルスを逓倍した状態のパ
ルス列を発生させ、あるいは、機械的精度で発生するパ
ルスの後に複数個のパルスを電気的に発生させ、1個の
パルスエンコーダの出力パルスを逓倍した状態のパルス
列を発生させて、見掛上のパルスエンコーダの精度を向
上させるものがある。In addition, as an example of a pulse encoder, a pulse train that is a multiplied pulse by shifting the phase of a pulse generated with mechanical precision, or a pulse train that is a multiplied pulse, or a pulse encoder that electrically converts multiple pulses after a pulse generated with mechanical precision. There is a method that improves the apparent accuracy of a pulse encoder by generating a pulse train that is a multiplication of the output pulses of one pulse encoder.
このようなパルスエンコーダからのパルスのパルス間隔
は空間的に一定ではないから、電気的にパルス間の周期
偏差を測定しても意味がない。要するに、本来の、機械
的精度を有する、空間的に高精度なパルス間隔を測定し
なければならない。Since the pulse intervals of the pulses from such a pulse encoder are not spatially constant, it is meaningless to electrically measure the periodic deviation between the pulses. In short, the pulse spacing must be measured with real, mechanical precision and with high spatial precision.
この出願の発明は、以上のような問題点を解決した偏差
測定装置である。The invention of this application is a deviation measuring device that solves the above problems.
[課題を解決するための手段]
この発明による周期偏差測定装置は、入カパルスの周期
偏差を計測するための基準の周期をT。[Means for Solving the Problems] The period deviation measuring device according to the present invention has a reference period T for measuring the period deviation of input pulses.
とじたときに、入力パルスの時点から、設定された時間
T、(To >T+ )を計測する計測手段と、この計
測手段の出力を受け、時間T1を計測したときから、順
次、レベルが直線的に変化する積分を開始する積分手段
と、この積分手段の出力を上記入力パルスによってサン
プルホールドするサンプルホ−ルド手段と、上記サンプ
ルホールド時点の間隔を上記入力パルスの周期Txとし
て求める被測定周期演算手段と、この被測定入力周期T
xと基準の周期T。とから周期偏差を演算する偏差演算
手段とからなる。When the door is closed, there is a measuring means for measuring a set time T, (To > T+) from the time of the input pulse, and the output of this measuring means is received, and from the time when time T1 is measured, the level is sequentially changed to a straight line. an integrating means for starting an integration that varies according to the time; a sample-holding means for sampling and holding the output of the integrating means according to the input pulse; and a period to be measured in which the interval between the sample-holding points is determined as the period Tx of the input pulse. Calculating means and this measured input period T
x and the reference period T. and a deviation calculation means for calculating a periodic deviation from.
被測定入力周期Txを求めずに、入力パルスのパルス間
隔が基準の周期Toのときの積分出力レベルを0点とし
て、上記サンプルホールド手段の出力の、この0点から
のずれに基づいて入力パルスの周期偏差を検出するよう
にしてもよい、これは、特に、T1の計測手段が入力パ
ルスと同期するクロックパルスをカウントするカウンタ
を用いる場合に有効である。Without determining the input period Tx to be measured, the integral output level when the pulse interval of the input pulse is the reference period To is set as 0 point, and the input pulse is calculated based on the deviation of the output of the sample and hold means from this 0 point. This is particularly effective when the T1 measuring means uses a counter that counts clock pulses that are synchronized with the input pulse.
また、T、の計測手段が入力パルスとは非同期の一定の
周波数のクロックパルスをカウントするカウンタを用い
る場合には、上記サンプルホールド手段の出力から入力
パルスによるサンプルホールド時点とタロツクパルスと
の位相差を求める手段を設けると共に、被測定周期演算
手段を、この位相差と上記サンプルホールド手段の出力
に基づいて入力パルスの周期を求める手段で構成する。In addition, when the measuring means for T uses a counter that counts clock pulses of a constant frequency that are asynchronous with the input pulse, the phase difference between the sample hold point by the input pulse and the tarok pulse is determined from the output of the sample hold means. A means for determining the period is provided, and the period to be measured calculation means is configured by means for determining the period of the input pulse based on this phase difference and the output of the sample and hold means.
また、出力パルスを逓倍するなどして見掛上の精度を高
くしたパルスエンコーダのようにN(Nは2以上の整数
)個ごとのパルスは本来の機械的精度で定まるようなパ
ルス発生手段を入力手段として用いる場合には、その本
来の機械的精度で定まるN個ごとのパルス間隔を測定す
るため、パルスエンコーダの出力パルスに対し、分周比
1/Hの分周回路を設ける。In addition, like a pulse encoder that increases the apparent precision by multiplying the output pulses, it is also possible to use a pulse generating means in which every N (N is an integer of 2 or more) pulses is determined by the original mechanical precision. When used as an input means, a frequency dividing circuit with a frequency division ratio of 1/H is provided for the output pulses of the pulse encoder in order to measure the pulse interval every N determined by its original mechanical precision.
また、計測手段で計測する値T1を切り替えると共に、
積分手段における上記レベル傾斜を、上記0点でのレベ
ルを固定して切り替える感度切替手段を設けることもで
きる。In addition, while switching the value T1 measured by the measuring means,
It is also possible to provide a sensitivity switching means for switching the level gradient in the integrating means while fixing the level at the zero point.
また、入力パルスが周期性運動をする運動体の運動速度
に応じた周波数のパルスを発生する手段、例えばパルス
エンコーダからのパルスであって、このパルスエンコー
ダに、空間的なパルス配列のピッチ誤差があるときは、
ピッチ誤差メモリを設け、このピッチ誤差メモリに、こ
のパルスエンコーダの空間的なパルス配列のピッチ誤差
の情報を書き込む、そして、周期性運動の基準位相を示
すパルスを発生する基準パルス発生手段を設け、この基
準パルス発生手段からの基準パルスの時点から入力パル
スをカウントして各入力パルスをメモリ番地に対応させ
、ピッチ誤差メモリよりその入力パルス位!に対応した
ピッチ誤差の情報を読み出す、そして、このピッチ誤差
の情報を相殺する手段を設ける。In addition, the input pulse is a means for generating a pulse with a frequency corresponding to the motion speed of a moving body that moves periodically, such as a pulse from a pulse encoder, and the pulse encoder has a pitch error in a spatial pulse array. Sometimes,
A pitch error memory is provided, information on the pitch error of the spatial pulse array of the pulse encoder is written in the pitch error memory, and reference pulse generating means is provided for generating a pulse indicating a reference phase of the periodic motion, The input pulses are counted from the time of the reference pulse from this reference pulse generation means, each input pulse is made to correspond to a memory address, and the input pulse position is calculated from the pitch error memory! A means is provided for reading out pitch error information corresponding to the pitch error information and canceling out this pitch error information.
[作用]
この発明においては、入力パルス到来時点から、基準の
周期Toより短い時間T1の時間を計測手段で計測した
後、積分手段の積分動作を開始させ、その積分出力を入
力パルスに関連するサンプルホールドする構成である。[Operation] In the present invention, after the measuring means measures a time T1 shorter than the reference period To from the time of arrival of the input pulse, the integrating operation of the integrating means is started, and the integral output is related to the input pulse. This is a sample and hold configuration.
計測手段は、設定された時間T、を安定に計測すれば良
く、安定度は、水晶発振器からの、例えばIMHzの安
定なりロックパルスをカウントするカウンタで構成する
ことにより確保できる。The measuring means only needs to stably measure the set time T, and stability can be ensured by comprising a counter that counts, for example, IMHz stable lock pulses from a crystal oscillator.
また、クロックパルスの1波長内に要求される分解能は
、積分出力をサンプルホールドすることで周期を測定す
るので、積分手段での精度で測定感度が決まる。したが
って、この積分処理をアナログ処理で行えば、無限の分
解能を有することになる。Further, since the resolution required within one wavelength of the clock pulse is determined by measuring the period by sampling and holding the integral output, the measurement sensitivity is determined by the accuracy of the integrating means. Therefore, if this integration processing is performed by analog processing, it will have infinite resolution.
この場合に、アナログ処理は、たとえ安定度がよくない
場合であっても、計測手段のクロックパルスの一波長内
のことであるから、精度に与える影響は少ない。In this case, even if the analog processing is not very stable, it is within one wavelength of the clock pulse of the measuring means, so it has little effect on accuracy.
また、積分手段を、計測手段のクロックパルスよりも高
周波のクロックパルスをカウントするカウンタで構成し
た場合も、タロツクパルスの安定度が低下したとしても
クロック1波長内のことであり、この高周波クロックの
精度は影響が少なくなる。上述のアナログ処理の場合と
同様に考えることができる。Furthermore, even if the integrating means is configured with a counter that counts clock pulses with a higher frequency than the clock pulses of the measuring means, even if the stability of the tarokk pulse decreases, it is within one clock wavelength, and the accuracy of this high frequency clock will have less impact. It can be considered in the same way as the analog processing described above.
したがって、サンプルホールド時点の間隔を計測すれば
、精度の高い被測定入力パルス周期を得ることができ、
偏差測定精度は非常に高くなる。Therefore, by measuring the interval between sample and hold points, it is possible to obtain a highly accurate measured input pulse period.
The deviation measurement accuracy becomes very high.
入力パルスと計測手段のクロックパルスとが同期してい
るときは、サンプルホールド時点と計測手段での計測の
開始時点が一致する。したがって、次の入力パルスの時
点のサンプルホールド出力は、サンプルホールド時点の
間隔に正確に対応している。そして、この場合に、サン
プルホールドされた積分値は、基準の周期のパルスのと
きは、はぼ定まった値となり、周期偏差はこの値からの
ずれとして得られる。もっとも、積分出力のサンプルホ
ールド出力は、単にクロックパルスを計数して周期測定
する場合に比べて1カウント誤差がないアナログ手段に
よっているから精度は向上しているので、入力パルスと
クロックパルスとが同期している必要はない。When the input pulse and the clock pulse of the measuring means are synchronized, the sample hold time and the start time of measurement by the measuring means coincide. Therefore, the sample-and-hold output at the time of the next input pulse corresponds exactly to the sample-and-hold time interval. In this case, the sampled and held integral value becomes a vaguely determined value when the pulse has a reference period, and the period deviation is obtained as a deviation from this value. However, compared to simply counting clock pulses to measure the period, the sample-and-hold output of the integral output is performed using an analog method with no 1-count error, so the accuracy is improved, so the input pulse and clock pulse are synchronized. There is no need to do so.
そして、入力パルスと計測手段でのタロツクパルスとが
非同期のときは、サンプルホールド時点と上記クロック
パルスとの間に生じる位相差を求め、これを被測定入力
パルス周期の演算に加算あるいは$4にして用いている
ことにより、さらに精度を高めることができる。When the input pulse and the tarokk pulse in the measuring means are asynchronous, find the phase difference that occurs between the sample and hold time and the clock pulse, and add this to the calculation of the input pulse period to be measured or set it to $4. By using this, the accuracy can be further improved.
感度切替手段により、計測手段で計測する時間T、が変
えられると共に、積分回路におけるレベル傾斜が、0点
でのレベルが変わらないように変えられる。すなわち、
基準の周期Toが同じであっても、時間T、が変えられ
ることにより、積分が行われる時間間隔が変わり、それ
に応じて積分のレベル傾斜が変えられ、測定感度が変わ
るものである。The sensitivity switching means changes the time T measured by the measuring means, and also changes the level slope in the integrating circuit so that the level at the zero point does not change. That is,
Even if the reference period To is the same, by changing the time T, the time interval at which the integration is performed changes, the level slope of the integration is changed accordingly, and the measurement sensitivity changes.
運動体の運動に応じた周波数のパルスを得る手段、例え
ばパルスエンコーダが理想的なものでなく、本来の機械
的精度のパルスをN逓倍した状態の見掛上のパルス精度
を向上させた出力パルスを発生するパルス発生手段から
のパルスに対しては、そのN個ごとのパルスは本来のi
tt精度のパルスであるので、L/Hの分周回路により
そのN個ごとのパルスの周期偏差を測定している。A means for obtaining pulses with a frequency corresponding to the motion of a moving body, such as a pulse encoder, is not ideal, but an output pulse with improved apparent pulse accuracy obtained by multiplying the original mechanical precision pulse by N. For the pulses from the pulse generating means that generate
Since the pulses have a tt precision, the period deviation of each N pulses is measured using an L/H frequency dividing circuit.
また、空間的なパルス配列のピッチ誤差を有する場合に
は、ピッチ誤差メモリから、各入力パルスの位置におけ
るピッチ誤差が読み出され、これにより設定値T1が補
正される。この値T、が変えられると、基準の周期T。Furthermore, if there is a pitch error in the spatial pulse array, the pitch error at the position of each input pulse is read out from the pitch error memory, and the set value T1 is corrected accordingly. When this value T is changed, the reference period T.
がピッチ誤差を含む値に変えられることになり、結果と
して、被測定周期Txから個のパルスエンコーダのピッ
チ誤差の影響を除去できる。is changed to a value including the pitch error, and as a result, the influence of the pitch error of each pulse encoder can be removed from the measured period Tx.
[実施例]
第1図はこの発明による偏差測定装置の一実施例である
。この例は、運動体が回転体である場合である。[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of the deviation measuring device according to the present invention. This example is a case where the moving body is a rotating body.
同図において、1は回転体、例えばモータと同軸的に取
り付けられ、回転体の回転速度に応じた周波数のパルス
PIを発生するパルスエンコーダである。In the figure, reference numeral 1 denotes a pulse encoder that is attached coaxially to a rotating body, for example a motor, and generates pulses PI of a frequency corresponding to the rotational speed of the rotating body.
4は、クロック発生器で、これよりはパルスPIよりも
十分に周波数の高いクロックパルスCKかえられる。こ
の例では、このクロックパルスCKは、IMHzとされ
ている。このクロック発生器4からのクロックパルスC
K(第2図B)はダウンカウンタ3のクロック端子に供
給される。A clock generator 4 generates a clock pulse CK whose frequency is sufficiently higher than that of the pulse PI. In this example, this clock pulse CK is set to IMHz. Clock pulse C from this clock generator 4
K (FIG. 2B) is supplied to the clock terminal of the down counter 3.
5は、プリセット値設定手段で、測定周期が理想値、す
なわち基準の周期Toのとき、その周期To内に含まれ
るタロツクパルスCKの数に相当するカウント値がこれ
に設定される。つまり、基準の周期がこれに設定される
。このプリセットカウント値は、後述するプリセット値
補正手段6を介してカウンタ3に供給されている。Reference numeral 5 denotes a preset value setting means in which, when the measurement cycle is an ideal value, that is, the reference cycle To, a count value corresponding to the number of tallock pulses CK included in the cycle To is set therein. In other words, the reference period is set to this. This preset count value is supplied to the counter 3 via a preset value correction means 6, which will be described later.
そして、パルスエンコーダ1からのパルスPI〈第2図
A)が、波形整形用のバッファアンプ2を介してダウン
カウンタ3のロード端子に供給される。Then, the pulse PI (FIG. 2A) from the pulse encoder 1 is supplied to the load terminal of the down counter 3 via the buffer amplifier 2 for waveform shaping.
したがって、ダウンカウンタ3では、入力パルスPIに
よりグリセットカウント値がグリセットされ、このプリ
セットカウント値からクロックパルスCKが順次ダウン
カウントされる(第2図C参照)。Therefore, in the down counter 3, the reset count value is reset by the input pulse PI, and the clock pulse CK is sequentially counted down from this preset count value (see FIG. 2C).
このカウンタ3のカウント値は、コンパレータ7に供給
される。一方、このコンパレータ7には定数設定メモリ
8からの定数Kが供給される。The count value of this counter 3 is supplied to a comparator 7. On the other hand, the comparator 7 is supplied with a constant K from a constant setting memory 8.
この定数には後述するように感度切り替えに応じて切り
替えられる。第2図の例では、K=1とされている。This constant is changed according to sensitivity switching as described later. In the example of FIG. 2, K=1.
コンパレータ7では、定数設定メモリ8からの定数にと
、カウンタ3のカウント値とが比較され、両者が一致し
たとき一致出力SE(第2図D)がこれより得られる。The comparator 7 compares the constant from the constant setting memory 8 with the count value of the counter 3, and when the two match, a match output SE (FIG. 2D) is obtained.
この一致出力SEは積分手段9に供給される。This coincidence output SE is supplied to the integrating means 9.
積分手段9では、この出力SEの時点から直線的にレベ
ルを変更、例えば上昇させる積分動作を開始する。この
場合、積分手段9は、定電流回路と充放電回路とを用い
て、アナログ回路として構成しても良いし、また、クロ
ックパルスCKよりも高い周波数のタロツクパルスをカ
ウンタでカウントすることにより、ディジタル回路とし
て構成しても良い。The integrating means 9 starts an integrating operation to linearly change, for example increase, the level from the point of output SE. In this case, the integrating means 9 may be configured as an analog circuit using a constant current circuit and a charging/discharging circuit, or may be configured as a digital circuit by counting tallock pulses having a higher frequency than the clock pulse CK with a counter. It may also be configured as a circuit.
この積分手段の出力SI(第2図E)は、サンプルホー
ルド手段10に供給される。The output SI of this integrating means (FIG. 2E) is supplied to sample and hold means 10.
サンプルホールド手段10には、バッファアンプ2を介
した入力パルスPIが、サンプルホールドパルスとして
供給され、このパルスPIにより積分手段9の出力SI
がサンプルホールドされる。The input pulse PI via the buffer amplifier 2 is supplied to the sample and hold means 10 as a sample and hold pulse, and this pulse PI causes the output SI of the integration means 9 to be
is sampled and held.
このサンプルホールド出力はA−Dコンバータ11に供
給され、ディジタル値に変換され、被測定周期演算手段
12に供給される。This sample and hold output is supplied to the A-D converter 11, converted into a digital value, and supplied to the period under measurement calculation means 12.
この被測定周期演算手段12には、また、プリセット値
設定手段5からプリセット値補正手段6を介して得られ
る基準周期T、に相当するプリセット値が供給されると
共に、定数設定回路8からの定数Kが供給される。The period to be measured calculation means 12 is also supplied with a preset value corresponding to the reference period T obtained from the preset value setting means 5 via the preset value correction means 6, and also supplied with a constant from the constant setting circuit 8. K is supplied.
ここで、第2図から明らかなように、正確な被測定周期
は、その時の入力パルスによるサンプルホールド時点と
、1周期前の入力パルスによるサンプルホールド時点と
の間際となる。Here, as is clear from FIG. 2, the accurate period to be measured is just between the sample-and-hold time of the current input pulse and the sample-and-hold time of the input pulse one cycle before.
この場合に、例えば、PLL回路を用いるなどして、第
3図A及びBに示すように、入力パルスPIとクロック
パルスCKとの同期を取るようにしているならば、1周
期前の入力パルスによるサンプルホールド時点は、カウ
ンタ3のロード時点、つまり計数開始時点と一致するか
ら、被測定周期Txは、同図から明らかなように、カウ
ンタ3がロードされてからコンパレータ7から出力SE
が得られるまでの時間T、と、サンプルホールド出力に
対応する時間T2どの和として求められる。In this case, if the input pulse PI and clock pulse CK are synchronized, for example by using a PLL circuit, as shown in FIG. 3A and B, then the input pulse one cycle before Since the sample hold point coincides with the loading point of counter 3, that is, the counting start point, the period to be measured Tx is determined by the output SE from comparator 7 after counter 3 is loaded, as is clear from the figure.
It is determined as the sum of the time T until the sample and hold output is obtained and the time T2 corresponding to the sample and hold output.
時間T1は、プリセット値と定数にとから求められる。The time T1 is determined from a preset value and a constant.
このパルスPIとクロックパルスCKとの同期が取られ
ている場合には、入力パルスPIの周期が基準の周期T
oに等しいときには、サンプルホールド出力は、第3図
Eに示すように、定まった所定のレベル(これを以下0
点レベルという)となる、したがって、この基準の周期
T、のときの0点レベルを基準として、この0点レベル
からのレベル偏差を周期偏差ΔT(=To Tx)に
変換して周期偏差情報として得、これから被測定周期T
xを求めることができる。なお、この周期偏差へTを基
準の周期Toで除算した値を%で表わして後述する偏差
演算出力とすることもできる。When this pulse PI and clock pulse CK are synchronized, the period of the input pulse PI is the reference period T.
o, the sample-and-hold output reaches a fixed predetermined level (hereinafter referred to as 0), as shown in FIG. 3E.
Therefore, using the 0 point level at this reference period T as a reference, the level deviation from this 0 point level is converted into a period deviation ΔT (=To Tx) and used as period deviation information. From now on, the period to be measured T
x can be found. Note that the value obtained by dividing this period deviation by T by the reference period To can also be expressed as a percentage and used as a deviation calculation output, which will be described later.
そして、このように入力パルスPIとタロツクパルスC
Kとが同期しているときは、次のようにして、基準の周
期T、の値をクロックパルスCKの1周期分よりも細か
く設定することができる。In this way, input pulse PI and tarokku pulse C
When the clock pulse CK is synchronized with the clock pulse CK, the value of the reference period T can be set finer than one period of the clock pulse CK as follows.
すなわち、コンパレータ7と積分手段9との間に、クロ
ックパルスCKの1周期分を中心に遅延時間を前後に変
えられる遅延回路を設ける。この遅延回路としては、時
定数を例えば可変抵抗あるいは可変容量素子により変え
ることの出来る単安定マルチバイブレータを用いること
ができる。そして、第3図Cに示すように、定数Kをこ
の場合にはK =2として、タロツクパルスCKの1
周期前で、第3図りにおいて点線で示すように一致出力
SE”を得、この一致出力SE”によって単安定マルチ
バイブレータをトリガするようにする。That is, a delay circuit is provided between the comparator 7 and the integrating means 9, which can change the delay time back and forth around one cycle of the clock pulse CK. As this delay circuit, a monostable multivibrator whose time constant can be changed by, for example, a variable resistor or a variable capacitance element can be used. Then, as shown in FIG. 3C, the constant K is set to K = 2 in this case, and 1
Before the cycle, a coincidence output SE'' is obtained as shown by the dotted line in the third diagram, and the monostable multivibrator is triggered by this coincidence output SE''.
すると、単安定マルチバイブレータからは第3図Fに示
すような遅延信号Mが得られ、積分手段9は、この遅延
信号Mの立ち下がりの時点がら積分を開始する。このた
め、積分手段9の出力Slは、第3図Gに示すように、
遅延回路における遅延時間に応じて、時間的に平行移動
するようになる。したがって、第3図Gから明らかなよ
うに、積分出力SIが0点レベルとなる時間が変わり、
基準の周期T。の値が、クロックパルスCKの1周期よ
りも細かく変えられることになる。これにより、クロッ
クパルスCKの周期よりも細かい精度の基準周期に対す
る周期偏差を測定できる。Then, a delayed signal M as shown in FIG. 3F is obtained from the monostable multivibrator, and the integrating means 9 starts integration from the falling edge of this delayed signal M. Therefore, the output Sl of the integrating means 9 is as shown in FIG.
Depending on the delay time in the delay circuit, the movement occurs in parallel in time. Therefore, as is clear from FIG. 3G, the time for the integral output SI to reach the 0-point level changes,
Reference period T. The value of is changed more finely than one period of the clock pulse CK. Thereby, it is possible to measure the period deviation with respect to the reference period with a finer precision than the period of the clock pulse CK.
ところで、第1図の例においては、入力パルスPIとタ
ロツクパルスCKとは、第2図A及びBに示すように非
同期である(−船釣には両者は非同期である)ので、す
なわち、第2図C〜Eに示すように、入力パルスPIに
よるサンプルホールド時点とカウンタ3のロード時点で
あるクロックパルスCKの時点との間に位相差ERTが
存在する。By the way, in the example of FIG. 1, the input pulse PI and tarokku pulse CK are asynchronous as shown in FIG. As shown in FIGS. C to E, there is a phase difference ERT between the sample hold time of the input pulse PI and the time of the clock pulse CK, which is the load time of the counter 3.
したがって、サンプルホールド時点から次のサンプルホ
ールド時点までである正確な被測定周期Txは、(T
1+ T 2 + E RT )である。Therefore, the accurate measured period Tx from the sample hold point to the next sample hold point is (T
1+T2+ERT).
位相差ERTはサンプルホールド出力から次のようにし
て求めることができる。The phase difference ERT can be determined from the sample and hold output as follows.
すなわち、積分回路9は、前述したようにクロックパル
スCKに同期して積分を開始する。したかって、サンプ
ルホールド出力とクロックパルスCKのパルス位置との
間には一定の対応関係が存在する。つまり、クロックパ
ルスCKの周波数が既知であれば、積分出力の各レベル
はクロックパルスCKからのずれを示すから、サンプル
ホールド出力から位相差ERTを求めることができる。That is, the integration circuit 9 starts integration in synchronization with the clock pulse CK as described above. Therefore, a certain correspondence exists between the sample and hold output and the pulse position of the clock pulse CK. In other words, if the frequency of the clock pulse CK is known, each level of the integral output indicates a deviation from the clock pulse CK, so the phase difference ERT can be determined from the sample-and-hold output.
そこで、この例では、この位相差ERTの演算手段13
が設けられ、A−Dコンバータ11からのサンプルホー
ルド手段10のディジタル出力がこの演算手段13に供
給され、位相差ERTが求められる。Therefore, in this example, the calculation means 13 of this phase difference ERT
is provided, and the digital output of the sample and hold means 10 from the A-D converter 11 is supplied to this calculation means 13, and the phase difference ERT is determined.
この求められた位相差ERTは、例えば、Dフリップフ
ロップ回路からなるメモリ回路14に供給され、遅延手
段15により若干遅延された入力パルスPIにより書き
込まれる。遅延手段15の存在により、次の入力パルス
PIの時点では、このメモリ14からは、1周期前のパ
ルス時点における位相差BRTが得られる。そして、こ
の1周期前の位相差ERTが被測定周期演算回路12に
供給される。The obtained phase difference ERT is supplied to a memory circuit 14 made up of, for example, a D flip-flop circuit, and written by an input pulse PI slightly delayed by a delay means 15. Due to the presence of the delay means 15, at the time of the next input pulse PI, the phase difference BRT at the time of the pulse one cycle before is obtained from this memory 14. Then, this phase difference ERT of one cycle before is supplied to the period to be measured calculation circuit 12.
したがって、被測定周期演算手段12からは、正確な被
測定周期Txの情報が得られる。Therefore, accurate information on the measured period Tx can be obtained from the measured period calculation means 12.
なお、1周期前のサンプルホールド出力を記憶しておき
、次の入力パルスのサンプルホールド出力から被測定周
期Txを演算するときに、この1周期前のサンダルホー
ルド出力から位相差ERTを演算するようにしてもよい
。Note that the sample-and-hold output of one cycle before is memorized, and when calculating the period to be measured Tx from the sample-and-hold output of the next input pulse, the phase difference ERT is calculated from the sandal-hold output of this one cycle before. You may also do so.
この被測定周期Txの情報は、偏差演算回路16に供給
される。また、この偏差演算回路16には、プリセット
値補正回路6からのプリセット値が供給される。そして
、この偏差演算回路16では、被測定周期Txの基準周
期TOに対する偏差が百分率で求められる。This information on the period to be measured Tx is supplied to the deviation calculation circuit 16. Further, the deviation calculation circuit 16 is supplied with a preset value from the preset value correction circuit 6. The deviation calculation circuit 16 then calculates the deviation of the measured period Tx from the reference period TO in percentage.
この例では、偏差は周波数の偏差に換算されて求められ
る。すなわち、基準周波数をf。、被測定周波数をfx
としたとき、
偏差= L−5−j−L x 100 (X )Q
= (1/Tx 1 /To ) x’l’
o X 100= (To /Tx 1 )X
100(%)となる。この偏差は、パルスエンコータに
空間的なパルス配列のピッチ誤差がなければ、回転体、
この例ではモータの、そのパルスPIの回転角位置での
回転むら(回転角速度むら)を表わしている。In this example, the deviation is calculated by converting it into a frequency deviation. That is, the reference frequency is f. , the frequency to be measured is fx
When, Deviation = L-5-j-L x 100 (X)Q = (1/Tx 1/To) x'l'
o X 100= (To /Tx 1)X
It becomes 100 (%). If the pulse encoder does not have a pitch error in the spatial pulse array, this deviation is
This example shows the rotational unevenness (rotational angular velocity unevenness) of the motor at the rotational angular position of the pulse PI.
こうして得られた面差は、出力端子17に取り出され、
例えば、0%を中心に士に触れるメータに供給されて、
このメータによって、偏差が可視表示される。The surface difference obtained in this way is taken out to the output terminal 17,
For example, if it is supplied to a meter that touches the center around 0%,
This meter provides a visual indication of the deviation.
こうして、1パルスについての周期偏差測定か終了する
と、パルスPIが遅延回路18により遅延されたパルス
により、積分回路9がリセットされ、次の入力パルスP
Iの周期測定に備えるようにされる。In this way, when the cycle deviation measurement for one pulse is completed, the pulse PI is delayed by the delay circuit 18, and the integration circuit 9 is reset, and the next input pulse P
Preparation is made to measure the period of I.
この例においては、次のようにして周期測定感度を切り
替えることができるようにしている。In this example, the period measurement sensitivity can be switched as follows.
すなわち、19は感度切替手段で、これよりの感度切替
信号は、定数設定メモリ8に供給されると共に、積分手
段9に供給される。That is, 19 is a sensitivity switching means, and the sensitivity switching signal from this is supplied to the constant setting memory 8 and also to the integrating means 9.
定数設定メモリ8では、定数Kが切り替えられる。定数
Kが、第4図に示すように、K l + K 2に3と
切り替えられると、ダウンカウンタ3がロードされてか
らコンパレータ7から一致出力SEが得られる時点まで
の時間T1が、’r++、’r+2゜T、3と変わる。In the constant setting memory 8, the constant K is switched. When the constant K is switched to 3 to K l + K 2 as shown in FIG. 4, the time T1 from when the down counter 3 is loaded until the coincidence output SE is obtained from the comparator 7 becomes 'r ,'r+2°T, changes to 3.
したがって、積分手段9では、積分の開始時点が変わる
ことになる。そして、この積分回路9では、積分の開始
時点が変わっても、第4図Cに示すように入力パルスP
Iの周期が基準の周期T。Therefore, in the integrating means 9, the starting point of integration changes. In this integrating circuit 9, even if the starting point of integration changes, the input pulse P as shown in FIG.
The period of I is the reference period T.
であるときの前述した0点位置のレベルは常に変わらな
いように、積分の傾斜が変えられる。The slope of the integral is changed so that the level at the zero point position described above when .
この場合、タロツクパルスCKの周波数がIMHzであ
り、タロツクパルス間隔は1μ秒であるから、例えば、
K=1とすれば、±1μ秒の範囲の偏差が測定でき、K
=10とすれば、10μ秒の範囲の偏差が測定できる。In this case, since the frequency of the tarok pulse CK is IMHz and the taroch pulse interval is 1 μsec, for example,
If K = 1, deviations in the range of ±1 μs can be measured, and K
= 10, deviations within a range of 10 μsec can be measured.
また、K=100とすれば、100μ秒の範囲の偏差の
測定ができる。Furthermore, if K=100, deviations within a range of 100 μsec can be measured.
そして、偏差測定範囲が狭くなればなるほど、積分手段
9でのレベル傾斜が急峻になるので、測定感度は高くな
る。このように、Kの値を変えることによって、測定感
度を変えることができる。As the deviation measurement range becomes narrower, the level slope in the integrating means 9 becomes steeper, so that the measurement sensitivity becomes higher. In this way, by changing the value of K, the measurement sensitivity can be changed.
以上はパルスエンコーダ1自身の空間的なパルス配列の
ピッチ誤差がないとして、回転運動体の回転についての
偏差を測定した場合であるが、この例では、パルスエン
コーダ1自身のこのピッチ誤差の影響を除去できるよう
にしている。The above is a case where the deviation in the rotation of a rotary moving body is measured assuming that there is no pitch error in the spatial pulse array of the pulse encoder 1 itself, but in this example, the influence of this pitch error of the pulse encoder 1 itself is measured. I am making it possible to remove it.
すなわち、この例では、ピッチ誤差メモリ20を設け、
このメモリ20に、パルスエンコーダ1の1回転につい
て、所定回転角位置を基準位置として、パルスエンコー
ダ1からのパルスPIの各発生位置(回転角位置)にお
けるピッチ誤差の情報を書き込んでおく、そして、この
ピッチ誤差の情報を用いて、周期測定のための理想中心
値、つまり基準周期T0の設定値(カウンタのプリセッ
ト値)を、パルスP■の1波入力ごとに補正するように
する。このように、設定値にピッチ誤差の情報を含ませ
れば、測定した面差がらはピッチ誤差分が相殺されるか
ら、回転運動体自身の回転角速度むらが正確に測定でき
る。That is, in this example, the pitch error memory 20 is provided,
Information on the pitch error at each generation position (rotational angular position) of the pulse PI from the pulse encoder 1 is written in this memory 20 for one rotation of the pulse encoder 1, with a predetermined rotational angular position as a reference position, and Using this pitch error information, the ideal center value for period measurement, that is, the set value (preset value of the counter) of the reference period T0, is corrected every time one pulse P■ is input. In this way, if the pitch error information is included in the set value, the measured surface difference is canceled out by the pitch error, so that the rotational angular velocity unevenness of the rotating body itself can be accurately measured.
このピッチ誤差の情報は、別途特別の測定機器を用いて
求め、それをメモリ20に書き込んでおくこともできる
。その場合には、メモリ2oは不揮発性メモリを用いて
もよい。This pitch error information can also be obtained using a separate special measuring device and written into the memory 20. In that case, the memory 2o may be a nonvolatile memory.
しかし、この例では、ピッチ誤差メモリ20としてRA
Mを用い、上述した周期偏差の測定出力を利用して、こ
のメモリ20に、適宜、ピッチ誤差の情報を書き込むこ
とができるようにしている。However, in this example, RA is used as the pitch error memory 20.
M is used, and pitch error information can be appropriately written into this memory 20 by using the above-mentioned period deviation measurement output.
すなわち、パルスエンコーダ1を、例えばフライホイー
ルを用いて、高回転速において、慣性で回転させるよう
にする。このような、高回転速で慣性で回転する回転状
態では、回転体の回転むらは無視できるから、もし周期
偏差が在れば、それはパルスエンコーダ1自身が有する
ピッチ誤差であると考えられる。That is, the pulse encoder 1 is rotated by inertia at a high rotational speed using, for example, a flywheel. In such a rotating state where the rotating body rotates with inertia at a high rotational speed, the rotational unevenness of the rotating body can be ignored, so if there is a periodic deviation, it is considered to be a pitch error of the pulse encoder 1 itself.
そこで、回転位相角の基準位置がら各パルスPIを数え
て、各パルスPIを番地に対応させ、そのパルスPIの
回転角位置でのピッチ誤差をメモリ20に書き込む、こ
れにより、メモリ2oにはパルスエンコーダ1の1回転
についての各パルスPIの回転角位置でのピッチ誤差が
記憶される。Therefore, each pulse PI is counted from the reference position of the rotational phase angle, each pulse PI is made to correspond to an address, and the pitch error at the rotational angle position of the pulse PI is written in the memory 20. As a result, the memory 2o stores the pulses. The pitch error at the rotational angular position of each pulse PI for one rotation of the encoder 1 is stored.
このため、この例では次のように構成される。Therefore, this example is configured as follows.
先ず、偏差演算手段16からの各パルスPIごとの前述
した偏差の情報は、スイッチ回路21を介してピッチ誤
差メモリ20に供給される。また、書き込み/読み出し
コントローラ22が設けられる。この書き込み/読み出
しコントローラ22に対しては、図示しないがピッチ誤
差の書き込み及び読み出しを制御するためのスイッチが
設けられている。このコントローラ22がらの書き込み
/読み出し制御信号はメモリ20に供給されると共に、
スイッチ回B21に供給される。そして、書き込み時は
、スイッチ回路21がオンとされる。First, the aforementioned deviation information for each pulse PI from the deviation calculation means 16 is supplied to the pitch error memory 20 via the switch circuit 21. A write/read controller 22 is also provided. The write/read controller 22 is provided with a switch (not shown) for controlling writing and reading of pitch errors. The write/read control signals from this controller 22 are supplied to the memory 20, and
The signal is supplied to the switch circuit B21. Then, during writing, the switch circuit 21 is turned on.
一方、パルスエンコーダ1の回転位相角の基準位置を示
す1回転周期の基準パルスPGを発生する基準パルス発
生器23か設けられる。そして、この基準パルスPGが
アドレスカウンタ24のリセット端子に供給される。ま
た、パルスエンコーダ1からのパルスPIが波形整形用
のバッファアンプ25を介してこのアドレスカウンタ2
4に供給される。On the other hand, a reference pulse generator 23 is provided which generates a reference pulse PG of one rotation period indicating the reference position of the rotational phase angle of the pulse encoder 1. This reference pulse PG is then supplied to the reset terminal of the address counter 24. Further, the pulse PI from the pulse encoder 1 is passed through the buffer amplifier 25 for waveform shaping to the address counter 2.
4.
したがって、このアドレスカウンタ24からは、パルス
エンコーダの1回転について、パルスPGの位置を基準
回転位相角位置とした各パルスPIの回転角位置のアド
レスが得られる。このアドレスカウンタ24からのアド
レス信号はピッチ誤差メモリ20のアドレス端子に供給
される。Therefore, from this address counter 24, for one revolution of the pulse encoder, the address of the rotational angle position of each pulse PI is obtained with the position of the pulse PG as the reference rotational phase angle position. The address signal from the address counter 24 is supplied to the address terminal of the pitch error memory 20.
そして、高回転速において、慣性で回転させられている
パルスエンコーダからの各パルスPIの回転角位置にお
ける偏差演算手段16からの偏差(ピッチ誤差)が、カ
ウンタ24からのアドレスにしたがってメモリ20に書
き込まれる。Then, at a high rotational speed, the deviation (pitch error) from the deviation calculation means 16 at the rotational angular position of each pulse PI from the pulse encoder that is rotated by inertia is written into the memory 20 according to the address from the counter 24. It will be done.
そして、通常の、回転体の回転むら等の偏差測定時は、
コントローラ22により、メモリ20は読み出し状態と
される。したがって、この偏差測定時は、このメモリ2
0からは、パルスエンコーダ1の基準回転位相角位置を
基準とした各パルスPIの回転角位置におけるパルスエ
ンコーダ1自身のピッチ誤差が読み出され、これがプリ
セット値補正手段6に供給され、そのピッチ誤差に応じ
てプリセット値が補正される。When normally measuring deviations such as uneven rotation of a rotating body,
The controller 22 puts the memory 20 in a read state. Therefore, when measuring this deviation, this memory 2
0, the pitch error of the pulse encoder 1 itself at the rotation angle position of each pulse PI with reference to the reference rotation phase angle position of the pulse encoder 1 is read out, and this is supplied to the preset value correction means 6, and the pitch error is The preset value is corrected accordingly.
以上により、パルスエンコーダにピッチ誤差があったと
しても、このピッチ誤差の影響のない高精度の回転角速
度偏差の測定が可能になる。As described above, even if there is a pitch error in the pulse encoder, it is possible to measure the rotational angular velocity deviation with high accuracy without being affected by this pitch error.
なお、メモリ20にピッチ誤差の情報か書き込まれてい
ない場合には、メモリ20からは常に0%の補正信号が
読み出され、これがプリセット値補正手段6に供給され
るようにされている。Note that when pitch error information is not written in the memory 20, a 0% correction signal is always read out from the memory 20, and this is supplied to the preset value correction means 6.
なお、プリセット値を補正するのではなく、定数設定メ
モリ8からの定数Kを補正するようにしてもよい、また
、タロツクパルスCKの周波数を変更できるものであれ
ば、このクロックパルスCKの周波数をピッチ誤差の影
響を相殺するように変えてもよい。要は、設定する基準
周期T。を実質的に補正して、ピッチ誤差を相殺できる
ようにすればよい。Note that instead of correcting the preset value, the constant K from the constant setting memory 8 may be corrected. Also, if the frequency of the clock pulse CK can be changed, the frequency of the clock pulse CK may be changed to the pitch. It may be changed to offset the influence of the error. The key is the reference period T to be set. What is necessary is to substantially correct the pitch error so that the pitch error can be canceled out.
第5図は、この発明による周期測定装置の他の例で、第
1図の例と同一部分には、同一符号を付しである。FIG. 5 shows another example of the period measuring device according to the present invention, in which the same parts as in the example of FIG. 1 are given the same reference numerals.
この例では、積分手段9は、カウンタを用いてディジタ
ル的に構成されている。In this example, the integrating means 9 is constructed digitally using a counter.
すなわち、積分手段9は、カウンタ91とPLL回路9
2と可変分周回路93とで構成されている。That is, the integrating means 9 includes the counter 91 and the PLL circuit 9.
2 and a variable frequency dividing circuit 93.
PLL回路92には、タロツク発生器4からのクロック
パルスCKが供給され、このクロックパルスCKを逓倍
例えば100倍した周波数のクロックパルスがこのPL
L回路92から得られる。このPLL回路92からのク
ロックパルスは、可変分周口F#193を介してカウン
タ91のタロツク端子に供給される。カウンタ91では
、この可変分周回路93を通じたクロックパルスの周波
数に応じたスピードでカウント値を変える。つまり、ク
ロックパルスの周波数に応じた傾斜でカウント値が変わ
る積分がなされることになる。The clock pulse CK from the tarlock generator 4 is supplied to the PLL circuit 92, and a clock pulse with a frequency obtained by multiplying this clock pulse CK by 100, for example, is used as the clock pulse for this PLL circuit.
It is obtained from the L circuit 92. The clock pulse from this PLL circuit 92 is supplied to the tally terminal of the counter 91 via the variable frequency dividing port F#193. The counter 91 changes the count value at a speed corresponding to the frequency of the clock pulse passed through the variable frequency divider circuit 93. In other words, integration is performed in which the count value changes with a slope depending on the frequency of the clock pulse.
この例の場合においては、感度切替手段19による感度
切替時の積分のレベル傾斜の切り替えは、可変分周回路
93の分周比が変えられることによりなされる。In this example, the level slope of the integration during sensitivity switching by the sensitivity switching means 19 is changed by changing the frequency division ratio of the variable frequency division circuit 93.
この積分出力は、サンプルホールド手段10としてのラ
ッチ回路101に供給される。This integrated output is supplied to a latch circuit 101 serving as sample and hold means 10.
また、この例は、パルスエンコータ1が前述したように
、空間的な機械的精度を有するパルスを逓倍した状態の
、疑似的に精度を向上させたようなパルスを出力するよ
うなものであるときに、逓倍前の本来の精度の出力パル
スに対し、偏差を測定できるようにした場合である。Furthermore, in this example, as described above, the pulse encoder 1 outputs a pulse with pseudo-improved precision, which is a multiplication of a pulse with spatial mechanical precision. This is sometimes the case when the deviation can be measured with respect to the original precision output pulse before multiplication.
このため、この例では、アンプ2の出力側に可変分周回
路30が設けられる。Therefore, in this example, a variable frequency divider circuit 30 is provided on the output side of the amplifier 2.
そして、入力パルスPIが可変分周回路30により分周
されたパルスが、ダウンカウンタ3のロード端子に供給
されると共に、ラッチ回路101に、ラッチパルスとし
て供給され、また、メモリ回路14に供給される。この
場合には、メモリ回路14には、可変分周回路93から
のタロツクパルス精度に応じた位相差ER工がストアさ
れる。Then, a pulse obtained by frequency-dividing the input pulse PI by the variable frequency dividing circuit 30 is supplied to the load terminal of the down counter 3, is supplied to the latch circuit 101 as a latch pulse, and is also supplied to the memory circuit 14. Ru. In this case, the memory circuit 14 stores a phase difference ER process corresponding to the tarok pulse accuracy from the variable frequency divider circuit 93.
そして、この場合には、分周回路の分周比に応じて、カ
ウンタ3がロードされてからコンパレータ7から一致出
力SEが得られるまでの時間を変える必要がある。これ
は、プリセット値を変える、定数Kを変える、あるいは
クロックパルスCKの周波数を変えることで対応できる
が、この例では、クロック発生器4からのクロックパル
スCKが、可変分周回路30の分周比に応じて分周比が
変えられる可変分周回路31に供給され、クロックパル
スCKが周波数を変えられてカウンタ3のクロック端子
に供給されるようになされている。In this case, it is necessary to change the time from when the counter 3 is loaded until the coincidence output SE is obtained from the comparator 7, depending on the frequency division ratio of the frequency divider circuit. This can be handled by changing the preset value, changing the constant K, or changing the frequency of the clock pulse CK, but in this example, the clock pulse CK from the clock generator 4 is divided by the frequency of the variable frequency divider circuit 30. The clock pulse CK is supplied to a variable frequency divider circuit 31 whose frequency division ratio is changed according to the ratio, and the clock pulse CK is supplied to the clock terminal of the counter 3 with its frequency changed.
また、入力パルスが分周されるため、実質的に測定感度
を低くしなければならないから、可変分周回N93の分
周比も同様に変えられる。Furthermore, since the input pulse is frequency-divided, the measurement sensitivity must be substantially lowered, so the frequency division ratio of the variable frequency divider N93 can be changed in the same way.
これらの分周比の変更は以下のようになされる。These frequency division ratios are changed as follows.
可変分周手段30.31及び93は、例えば、プリセッ
ト値が可変のカウンタで構成できる。The variable frequency dividing means 30.31 and 93 can be constituted by counters with variable preset values, for example.
32は分周比供給手段で、この分周比供給手段32は、
例えばROMで構成され、分周比変更手段33からの変
更信号(アドレス信号)により各分周比(プリセット値
)が読み出される。そして、その読み出された分周比が
可変分周回路30及び31に供給されると共に、感度切
替手段19を介して可変分周回路93に供給される。32 is a frequency division ratio supply means, and this frequency division ratio supply means 32 is as follows:
For example, it is composed of a ROM, and each frequency division ratio (preset value) is read out by a change signal (address signal) from the frequency division ratio changing means 33. Then, the read frequency division ratio is supplied to the variable frequency division circuits 30 and 31, and is also supplied to the variable frequency division circuit 93 via the sensitivity switching means 19.
以上の構成によれば、パルスPIが分周回路30におい
てその分周比に応じて分周されたパルスの周期偏差が求
められ、偏差演算手段16からは、それが回転角速度む
らに変換されて得られる。したがって、例えば、2逓倍
した状態の出力パルスを得るようにしたパルスエンコー
ダからのパルスが入力パルスPIであるときは、分周回
路30の分周比を1/2とすることにより、正しい回転
偏差の測定ができる。According to the above configuration, the frequency deviation of the pulse PI is obtained by dividing the pulse PI according to the frequency division ratio in the frequency dividing circuit 30, and the deviation calculating means 16 converts the period deviation into rotational angular velocity unevenness. can get. Therefore, for example, when the input pulse PI is a pulse from a pulse encoder designed to obtain an output pulse in a doubled state, correct rotation deviation can be achieved by setting the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 30 to 1/2. can be measured.
なお、この場合にはピッチ誤差メモリ20には、分周出
力パルスに対する周期偏差をピッチ誤差として書き込む
必要がある。このため、分周比が設定されたならば、そ
の状態で、上述したようにパルスエンコーダを慣性で高
速で回転させ、その時の偏差演算手段16の出力をメモ
リ20に書き込んでおく。In this case, it is necessary to write the period deviation with respect to the frequency-divided output pulse into the pitch error memory 20 as a pitch error. Therefore, once the frequency division ratio is set, in that state, the pulse encoder is rotated at high speed by inertia as described above, and the output of the deviation calculating means 16 at that time is written in the memory 20.
ただし、この場合の書き込み/読み出しアドレスは分周
出力パルスに応じて定める必要がある。However, the write/read address in this case needs to be determined according to the frequency-divided output pulse.
そこで、この例では、アドレスカウンタ24とメモリ2
0との間にラッチ回路34を設け、アドレスカウンタ2
4からのアドレス信号を可変分周回路30の出力パルス
でラッチするようにする。Therefore, in this example, address counter 24 and memory 2
A latch circuit 34 is provided between the address counter 2 and
The address signal from 4 is latched by the output pulse of the variable frequency divider circuit 30.
以上の説明の場合ように、パルスエンコーダからのパル
スの逓倍比が判っている場合には、上述の分周比はマニ
ュアルで設定できる。35は、そのためのマニュアル設
定手段で、これよりの設定信号は、マニュアル/オート
切り替え用のスイッチ回路36を介して分周比変更手段
33に供給され、これにより、分周比がマニュアルで設
定される。As in the case of the above explanation, when the multiplication ratio of the pulses from the pulse encoder is known, the above-mentioned frequency division ratio can be set manually. 35 is a manual setting means for this purpose, and a setting signal from this is supplied to the frequency division ratio changing means 33 via a switch circuit 36 for manual/auto switching, whereby the frequency division ratio is manually set. Ru.
ところで、パルスエンコーダからのパルスの逓倍比が常
に既知であるとは限らない、そこで、この例では、逓倍
比に応じた分周比が自動的に定められるように工夫して
いる。Incidentally, the multiplication ratio of the pulses from the pulse encoder is not always known. Therefore, in this example, the frequency division ratio is automatically determined in accordance with the multiplication ratio.
すなわち、41は、サーチ信号発生手段で、スイッチ回
路36が図示のようにオート側に切り替えられると、サ
ーチ信号が分周比変更手段33に供給され、これにより
分周比供給手段32から各分周回路30.31.93に
、パルスエンコーダ1の複数回転ごとに、例えば5回転
ごとに順次変わる分周比が供給される。このとき、ピッ
チ誤差メモリ20からは、いずれのアドレスに対しても
0%の誤差を読み出し出力とする。つまり、パルスエン
コーダ1のピッチ誤差の補正は行わない。That is, 41 is a search signal generating means, and when the switch circuit 36 is switched to the auto side as shown in the figure, the search signal is supplied to the frequency division ratio changing means 33, and thereby the frequency division ratio supplying means 32 outputs each division. A frequency division ratio that sequentially changes every multiple revolutions of the pulse encoder 1, for example every 5 revolutions, is supplied to the circuit 30, 31, 93. At this time, an error of 0% is read out from the pitch error memory 20 for any address. In other words, the pitch error of the pulse encoder 1 is not corrected.
そして、各分周比のときにおける偏差演算手段16の偏
差出力はメモリ回路40に供給される。Then, the deviation output of the deviation calculation means 16 at each frequency division ratio is supplied to the memory circuit 40.
また、可変分周回路30からのパルスがアドレスカウン
タ42のクロック端子に供給されると共に、基準パルス
発生器23からの1回転周期の基準パルスPGがこのア
ドレスカウンタ42のリセット端子に供給される。そし
て、このアドレスカウンタ42からのアドレス信号がメ
モリ回路40に供給される。Further, the pulse from the variable frequency divider circuit 30 is supplied to the clock terminal of the address counter 42, and the reference pulse PG of one rotation period from the reference pulse generator 23 is supplied to the reset terminal of the address counter 42. The address signal from this address counter 42 is then supplied to the memory circuit 40.
メモリ回路40は、例えば、1回転分の演算偏差出力を
記憶するメモリが例えば3個設けられて構成される。そ
して、このメモリ40には、基準パルスPGが供給され
、この基準パルスPGごとに、書き込むメモリ及び読み
出すメモリがそれぞれ切り替えられる。そして、3個あ
るメモリのうち、2個のメモリに書き込みが完了すると
、残りのメモリに書き込みが開始されると共に、書き込
みが完了した2個のメモリから2回転分の偏差出力情報
が静止検出手段43に転送される。The memory circuit 40 is configured with, for example, three memories that store calculation deviation outputs for one rotation. A reference pulse PG is supplied to this memory 40, and the memory to be written into and the memory to be read from are switched for each reference pulse PG. When writing to two of the three memories is completed, writing to the remaining memories is started, and deviation output information for two rotations from the two memories for which writing has been completed is sent to the stationary detection means. Transferred to 43.
静止検出手段43では、この2回転分の偏差出力情報の
、アドレスカウンタ42で指定される同じアドレス同志
のもの比較される。The stationary detection means 43 compares the deviation output information for the two rotations with the same addresses designated by the address counter 42.
ここで、分周器30の分周比1./NのN値が、パルス
エンコーダ1の1回転当たりのパルスPIの数をそのN
値で割算したときに割り切れない値Mである場合には、
第6図に示すように、1回転ごとにその割り切れない余
りのパルスが存在するため、分周回路30の出力パルス
は、パルスPGの位置を基準とした1回転単位で見たと
き、M−1回転の間は、常に空間的に異なった位置のM
個ごとのパルスPIのパルス間隔を測定していることに
なる。そして、M回転目から、これを繰り返すものとを
る。一方、1回転についての回転体固有の回転むらは、
常に変わらないと考えられるから、静止検出手段43で
、連続する2回転の偏差出力を比較すれば、カウンタ4
2で指定される同じアドレス位置同志の偏差は、異なっ
たものとなる。Here, the frequency division ratio of the frequency divider 30 is 1. The N value of /N is the number of pulses PI per revolution of the pulse encoder 1.
If the value M is not divisible when divided by the value,
As shown in FIG. 6, since there is an indivisible remainder pulse for each rotation, the output pulse of the frequency dividing circuit 30 is M- During one rotation, M is always at a spatially different position.
This means that the pulse interval of each pulse PI is measured. Then, from the Mth rotation, this is repeated. On the other hand, the rotational unevenness inherent to a rotating body for one rotation is
Since it is considered that it will always remain the same, if the stationary detection means 43 compares the deviation output of two consecutive rotations, the counter 4
The deviations between the same address positions specified by 2 will be different.
これに対し、分周比のN値が逓倍比に対応したものであ
るときは、パルスエンコーダ1の1回転当たりのパルス
PIの数は必ず割り切れるから、各1回転で、N個ごと
の同じ位置のパルスの間隔が測定されることになる。し
たがって、メモリ4゜にストアされている複数回転分の
偏差出力は、カウンタ42で指定される同じアドレス位
置の偏差は常に等しい、あるいは、1回転ごとにオフセ
ットかある場合には、そのオフセット値だけ異なるもの
となる。On the other hand, when the N value of the frequency division ratio corresponds to the multiplication ratio, the number of pulses PI per revolution of the pulse encoder 1 is always divisible, so in each revolution, every N pulses PI are at the same position. The interval between pulses will be measured. Therefore, the deviation output for multiple rotations stored in the memory 4° indicates that the deviation at the same address position specified by the counter 42 is always equal, or if there is an offset for each rotation, only that offset value. It will be different.
したがって、静止検出手段43で、メモリ40がらの連
続する少なくとも2回転分の偏差出力情報を比較したと
き、同じアドレス位置のもの同志の差を求めると、N値
が逓倍比に対応したものであるときは、両者の差は0、
あるいは、全てオフセット値となる。一方、N値が、前
述したように1回転分のパルス数を割り切れない値Mで
あれば、両者の差は各アドレス位置で異なったものとな
る。Therefore, when the stationary detection means 43 compares the deviation output information for at least two consecutive rotations from the memory 40 and calculates the difference between the two at the same address position, the N value corresponds to the multiplication ratio. When, the difference between the two is 0,
Alternatively, all the values are offset values. On the other hand, if the N value is a value M that cannot evenly divide the number of pulses for one rotation as described above, the difference between the two will be different at each address position.
そこで、静止検出手段42で、差が0、あるいは全てオ
フセット値となったとき、これより静止検出出力を得、
これによりサーチ信号発生手段41のサーチ信号を停止
させ、各分周回路30,31.93をこのときの分周比
に固定する。Therefore, when the difference is 0 or all the offset values, the stationary detection means 42 obtains a stationary detection output from this,
As a result, the search signal from the search signal generating means 41 is stopped, and each frequency dividing circuit 30, 31.93 is fixed at the current frequency division ratio.
以上により、逓倍比が不明のパルスエンコーダであって
も、自動的にこの逓信比に対応しな分周比を設定するこ
とができる。As described above, even if the pulse encoder has an unknown multiplication ratio, it is possible to automatically set a frequency division ratio corresponding to the multiplication ratio.
なお、分周回路3oの分周比1 /’NのN値が、パル
スエンコーダ1の1回転当たりのパルスPIの数をその
N値で割算したときに割り切れない値Mである場合には
、第6図に示すように、1回転ごとにその割り切れない
余りのパルスが存在するため、分周回路30の出力パル
スは、パルスPGの位置を基準としなI@転単位で見た
とき、M−1回転の間は、常に空間的に異なった位置の
パルスPIである。したがって、ラッチ回路34からの
アドレスは、そのM−1回転の間は、各1回転で、基準
パルスPGから数えて同じ順位となるものは、異なるも
のとなる。そして、M回転目から、これを繰り返すもの
となる。In addition, if the N value of the frequency division ratio 1/'N of the frequency dividing circuit 3o is a value M that is not evenly divisible when the number of pulses PI per rotation of the pulse encoder 1 is divided by the N value, , as shown in FIG. 6, since there is an indivisible remainder pulse for each rotation, the output pulse of the frequency dividing circuit 30 is expressed as During M-1 rotations there are always pulses PI at spatially different positions. Therefore, the addresses from the latch circuit 34 are different for each M-1 rotation, even if they have the same order as counted from the reference pulse PG. This is then repeated from the Mth rotation.
一方、N値が、パルスエンコーダ1の1回転当たりのパ
ルスPIの数をそのNiでWJl算しなときに割り切れ
る値である場合には、分周回路3oの出力パルス°は、
パルスPGの位置を基準とした1回転単位で見たとき、
常に空間的に同一位置のパルスPIである。したがって
、ラッチ回17J34からのアドレスは、各1回転で、
基準パルスPGがら数えて同じ順位となるものは、同一
となる。On the other hand, if the N value is a value that can evenly divide the number of pulses PI per revolution of the pulse encoder 1 by its Ni, the output pulse ° of the frequency dividing circuit 3o is
When viewed in units of one revolution based on the position of the pulse PG,
The pulse PI is always at the same spatial position. Therefore, the address from latch turn 17J34 is 1 turn each time,
Pulses that have the same order when counted from the reference pulse PG are the same.
以上のことから、ラッチ回路34がらのアドレスを複数
回転分について比較することにより、可変分周回路30
の分周比の設定を行うようにしてもよい。From the above, by comparing the addresses of the latch circuit 34 for multiple rotations, the variable frequency divider circuit 30
Alternatively, the frequency division ratio may be set.
なお、2個のパルスの間に1〜複数個のパルスを内挿す
るタイプのパルスエンコーダであっても、1回転の基準
位相角位置を示すパルスが得られるものであれば、上述
と全く同様にして、分周比の自動設定ができる。Note that even if the pulse encoder is of the type that interpolates one or more pulses between two pulses, as long as it can obtain a pulse that indicates the reference phase angle position of one revolution, it will work in exactly the same way as described above. The division ratio can be automatically set by
なお、以上の説明は、運動体が、定速運動を行っている
場合に周期偏差を測定する場合であるが、運動体が、増
速、あるいは減速しているときにも、例えば、基準パル
スPGの周波数あるいは周期変ことにより、運動体が増
速、あるいは減速しているときにも、この運動体の運動
速度に応じた周波数の入力パルスの周期偏差の測定を行
うことができる。The above explanation is for measuring the periodic deviation when the moving body is moving at a constant speed. However, when the moving body is accelerating or decelerating, for example, the reference pulse By changing the frequency or period of the PG, it is possible to measure the periodic deviation of an input pulse having a frequency corresponding to the moving speed of the moving object even when the moving object is speeding up or decelerating.
なお、この発明は、入力パルスとして、ロータリーパル
スエンコーダからのパルスの場合だけでなく、その他の
パルスエンコーダからのパルスの場合にも適用可能であ
る。Note that the present invention is applicable not only to pulses from a rotary pulse encoder but also to pulses from other pulse encoders as input pulses.
また、入力パルスで直接、積分出力をサンプルホールド
するのではなく、入力パルスを単安定マルチバイブレー
タに供給して得たパルスで、サンプルホールドするよう
にしてもよい。Further, instead of directly sampling and holding the integral output using the input pulse, it may be possible to sample and hold the integral output using a pulse obtained by supplying the input pulse to a monostable multivibrator.
また、この発明によれば、1パルスごとの周期偏差を測
定することが可能であるから、パルスエンコーダからの
パルスだけでなく、種々の入力パルスの周期偏差の測定
を行うことができる。Further, according to the present invention, since it is possible to measure the period deviation for each pulse, it is possible to measure the period deviation not only of pulses from the pulse encoder but also of various input pulses.
また、以上の例では、回転体について、偏差を測定する
ようにした場合について説明したが、例えば往復運動等
のような周期性運動をするものであっても偏差を測定で
きる。そして、この周期性運動の基準位相を示す信号が
得られるものであれば、この往復運動の速度に応じた周
波数のパルスの空間的なパルス配列によるピッチ誤差を
測定できるので、その周期性運動の1回についてピッチ
誤差の影響を除去して測定を行うことが可能である。Further, in the above example, a case has been described in which the deviation is measured for a rotating body, but the deviation can be measured even for a rotating body that performs periodic motion such as reciprocating motion. If a signal indicating the reference phase of this periodic motion can be obtained, it is possible to measure the pitch error due to the spatial pulse arrangement of pulses with a frequency that corresponds to the speed of this reciprocating motion. It is possible to remove the influence of pitch error and perform measurement once.
なお、第1図の例及び第5図の例の各部の構成は、ハー
ドウェア構成の場合だけでなく、適宜、コンピュータを
用いて、ソフトウェア処理とすることもできる。Note that the configuration of each part in the example of FIG. 1 and the example of FIG. 5 is not limited to a hardware configuration, but can also be appropriately processed by software using a computer.
[発明の効果]
この発明は、入力パルスの到来時点から測定すべき入力
パルスの基準の周期が経過する手前の定められた時点か
ら積分手段を動作させて、その積分出力を入力パルスで
サンプルホールドし、1周期前のサンプルホールド時点
とそのときのサンプルホールド時点との間隔を被測定周
期として求める構成である。[Effects of the Invention] The present invention operates the integrating means from a predetermined time point before the reference period of the input pulse to be measured has elapsed from the arrival point of the input pulse, and samples and holds the integrated output using the input pulse. However, the configuration is such that the interval between the sample hold point one cycle before and the sample hold point at that time is determined as the period to be measured.
したがって、積分手段の積分動作を開始させるための時
間の計測手段は、安定に時間を計測できれば、測定制度
に影響を与えることはなく、安定度の高い水晶発振器の
IMHzのクロックパルスをカウンタで計数する構成の
ものを用いることができる。Therefore, as long as the time measuring means for starting the integrating operation of the integrating means can measure time stably, it will not affect the measurement accuracy, and the IMHz clock pulses of a highly stable crystal oscillator can be counted by a counter. It is possible to use one with a configuration that
そして、積分手段は、アナログ回路で構成すれば、無限
大の分解能が得られることになり、非常に高精度の偏差
測定ができる。このとき、アナログ処理は、たとえ安定
度がよくない場合でも、計測手段での安定なIMHzの
クロックの1波長内の出来事であるから、精度に与える
影響は少ない。If the integrating means is constituted by an analog circuit, infinite resolution can be obtained, making it possible to measure deviations with extremely high precision. At this time, even if the stability of the analog processing is not good, since it occurs within one wavelength of the stable IMHz clock of the measuring means, it has little effect on accuracy.
また、積分手段としてI M Hzのクロックパルスを
逓倍しだようなタロツクパルスをカウントするカウンタ
を用いる場合には、その周波数に応じた精度になる。こ
のときも、高い周波数のクロックパルスは、不安定とな
るが、アナログ処理の場合と同様の理由により、精度に
与える影響は少なく、高精度の偏差測定が可能である。Furthermore, when a counter that counts tally clock pulses that are multiplied by an I MHz clock pulse is used as an integrating means, the accuracy will depend on the frequency. At this time as well, the high frequency clock pulse becomes unstable, but for the same reason as in the case of analog processing, it has little effect on accuracy, and highly accurate deviation measurement is possible.
また、サンプルホールド時点の間隔として被測定周期を
求めるものであるから、積分手段の動作開始時点を決め
る計測手段をカウンタで構成した場合に、入力パルスと
その計測用カウンタのタロツクパルスとの同期、非同期
関係にかかわらず、非常に精度の良い偏差測定ができる
。In addition, since the period to be measured is determined as the interval between sample and hold points, if the measuring means that determines the start point of operation of the integrating means is configured with a counter, it is difficult to synchronize or asynchronously synchronize the input pulse with the tally pulse of the measuring counter. Very accurate deviation measurements can be made regardless of the relationship.
また、積分手段を動作開始させる時間と積分手段の積分
傾斜を変えるだけで、偏差測定感度を切り替えることが
できるという特徴もある。Another feature is that the deviation measurement sensitivity can be changed simply by changing the time at which the integrating means starts operating and the integration slope of the integrating means.
また、入力パルスの周期を1波長ごとに精密に測定でき
るので、基準値からどれくらいずれているかという偏差
を1波長ごとに正確に得ることができる。Furthermore, since the period of the input pulse can be precisely measured for each wavelength, the deviation from the reference value can be accurately obtained for each wavelength.
したがって、入力パルスが周期性運動に応じたものであ
り、その周期性運動の基準位相位置が定まっているとき
には、その基準位相位置を基準にした、各入力パルスの
位置における偏差を、基準周期に対する偏差のパーセン
テージとして得ることができるから、これを1周期間に
お#°る各パルス位置での偏差として検出して、メモリ
に記憶することも可能である。Therefore, when the input pulse corresponds to a periodic motion and the reference phase position of the periodic motion is fixed, the deviation in the position of each input pulse with respect to the reference phase position is calculated from the reference period. Since it can be obtained as a percentage of the deviation, it is also possible to detect this as a deviation at each pulse position during one period and store it in a memory.
また、このように、1波長ごとに周期偏差を測定するも
のであるので、入力パルスがパルスエンコーダからのパ
ルスであるときに、基準位相位置に対する各パルス位置
でのピッチ誤差情報を記憶するメモリを用意し、このメ
モリからのピッチ誤差情報により基準周期を補正するこ
とができるから、パルスエンコーダにピンチ誤差があっ
てもこれを除去した状態の偏差を測定することが可能で
ある。In addition, since the periodic deviation is measured for each wavelength, when the input pulse is a pulse from a pulse encoder, a memory is required to store pitch error information at each pulse position relative to the reference phase position. Since the reference period can be corrected using the pitch error information from this memory, even if there is a pinch error in the pulse encoder, it is possible to measure the deviation with this pinch error removed.
また、入力パルスか、本来のtR械的精度で空間的に配
列されるパルスを逓倍したようなものであ−)でも、こ
の発明においては、入力パルスに対し分周回路を設けな
ので、本来のパルス周期を常に測定することができる。In addition, even though the input pulse is a multiplication of the pulses that are spatially arranged with the original tR mechanical precision, in this invention, since a frequency dividing circuit is provided for the input pulse, the original The pulse period can be constantly measured.
しかも、この発明によれば、入力パルスのそり逓倍比率
が不明であっても、これを自動的に検出できるから、使
い勝手が非常に良い。Moreover, according to the present invention, even if the warp multiplication ratio of the input pulse is unknown, it can be automatically detected, making it very easy to use.
第1図は、この発明の一実施例のブロック図、第2図〜
第4図はその説明のためのタイムチャート、第5図はこ
の発明の他の実施例のブロック図、第6図はその説明の
ための図である。
1はパルスエンコーダ、3は計測手段を構成するカウン
タ、4はタロツク発生器、9は積分手段、10はサンプ
ルホールド手段、12は被測定周期演算手段、13は位
相差演算手段、14は位相差のメモリ回路、16は偏差
演算手段、20はピッチ誤差メモリ、23は回転位相の
基準を示す基準パルスを発生する基準パルス発生回路、
24はアドルスカウンタである。
代理人 弁理士 佐 藤 正 美FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 4 is a time chart for explaining the same, FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the same. 1 is a pulse encoder, 3 is a counter constituting a measuring means, 4 is a tarok generator, 9 is an integrating means, 10 is a sample hold means, 12 is a measured period calculation means, 13 is a phase difference calculation means, and 14 is a phase difference 16 is a deviation calculation means, 20 is a pitch error memory, 23 is a reference pulse generation circuit that generates a reference pulse indicating a reference for a rotational phase;
24 is an idle counter. Agent Patent Attorney Masami Sato
Claims (7)
期をT_0としたときに、入力パルスの時点から、設定
された時間T_1(T_0>T_1)を計測する計測手
段と、 この計測手段の出力を受け、上記T_1を計測したとき
から、順次、レベルが直線的に変化する積分を開始する
積分手段と、 この積分手段の出力を上記入力パルスに関連してサンプ
ルホールドするサンプルホールド手段と、 上記サンプルホールド時点の間隔を上記入力パルスの周
期Txとして求める被測定周期演算手段と、 上記被測定周期Txと上記基準の周期T_0とから周期
偏差を演算する偏差演算手段とからなる偏差測定装置。(1) A measuring means for measuring a set time T_1 (T_0>T_1) from the time of the input pulse, when the reference period for measuring the period deviation of the input pulse is T_0; an integrating means that receives the output and starts integration whose level sequentially changes linearly from the time when the above-mentioned T_1 is measured; a sample-hold means that samples and holds the output of the integrating means in relation to the above-mentioned input pulse; A deviation measuring device comprising: a period to be measured calculation means for determining the interval between the sample and hold times as the period Tx of the input pulse; and a deviation calculation means to calculate a period deviation from the period to be measured Tx and the reference period T_0.
期をT_0としたときに、入力パルスの時点から、設定
された時間T_1(T_0>T_1)を計測する計測手
段と、 この計測手段の出力を受け、上記T_1を計測したとき
から、順次、レベルが直線的に変化する積分を開始する
積分手段と、 この積分手段の出力を上記入力パルスに関連してサンプ
ルホールドするサンプルホールド手段と、 上記入力パルスのパルス間隔が上記基準の周期T_0の
ときの積分出力レベルを0点として、上記サンプルホー
ルド手段の出力の、この0点からのずれに基づいて上記
入力パルスの周期偏差を検出する偏差演算手段とからな
る偏差測定装置。(2) A measuring means for measuring a set time T_1 (T_0>T_1) from the time of the input pulse, when the reference period for measuring the period deviation of the input pulse is T_0; an integrating means that receives the output and starts integration whose level sequentially changes linearly from the time when the above-mentioned T_1 is measured; a sample-hold means that samples and holds the output of the integrating means in relation to the above-mentioned input pulse; The integral output level when the pulse interval of the input pulse is the reference period T_0 is set as 0 point, and the period deviation of the input pulse is detected based on the deviation of the output of the sample and hold means from this 0 point. A deviation measuring device consisting of calculation means.
期の一定の周波数のクロックをカウントするカウンタで
あって、 上記サンプルホールド手段の出力から上記入力パルスに
関連するサンプルホールド時点と上記クロックパルスと
の位相差を求める手段が設けられると共に、 上記被測定周期演算手段が、上記位相差と上記サンプル
ホールド手段の出力に基づいて上記入力パルスの周期T
xを求める手段である請求項(1)記載の偏差測定装置
。(3) The measuring means T_1 is a counter that counts a clock of a constant frequency that is asynchronous with the input pulse, and the measurement means calculates the sample and hold time related to the input pulse and the clock pulse from the output of the sample and hold means. means for determining the phase difference of the input pulse;
The deviation measuring device according to claim 1, wherein the device is a means for determining x.
波長の乱れを還元する分周回路が設けられ、この分周回
路の出力が上記計測手段に供給されてなる請求項(1)
、(2)または(3)記載の偏差測定装置。(4) Claim (1) wherein a frequency dividing circuit is provided for reducing the disturbance in the wavelength of the pulse due to multiplication or the like with respect to the input pulse, and the output of the frequency dividing circuit is supplied to the measuring means.
, (2) or (3).
速度に応じた周波数のパルスの発生手段の出力パルスと
され、上記分周回路は分周比可変分周回路とされたもの
であって、 上記運動体の周期性運動の基準位相を示す基準パルスを
発生する基準パルス発生手段と、この基準パルス発生手
段からの基準パルスによってリセットされ、上記入力パ
ルスをカウントするカウンタのカウント値に基づいて、
上記運動体の基準位相位置を基準アドレスとして、上記
可変分周回路からの各パルスの発生位置のアドレスを定
める手段と、 上記サンプルホールド手段の出力が上記アドレスにした
がって書き込まれるメモリと、 このメモリからの上記運動体の各1回の周期性運動ごと
の読み出し出力信号を少なくとも連続する2回分につい
て比較し、1回の周期性運動についての周期偏差パター
ンとして同じパターンが得られているか否かを判定する
判定手段と、 上記可変分周回路の分周比を順次変更すると共に、上記
判定手段からの出力を受けて、上記1回の周期性運動に
ついての周期偏差パターンとして、同じパターンが得ら
れているとき、上記分周比を固定する手段とを設けてな
る請求項(4)記載の偏差測定装置。(5) The input pulse is an output pulse of a pulse generator having a frequency corresponding to the speed of a moving body that moves periodically, and the frequency dividing circuit is a variable division ratio frequency dividing circuit. and a reference pulse generating means for generating a reference pulse indicating a reference phase of the periodic motion of the moving body, and a counter that is reset by the reference pulse from the reference pulse generating means and counts the input pulse based on the count value of the counter. hand,
means for determining the address of the generation position of each pulse from the variable frequency divider circuit using the reference phase position of the moving body as a reference address; a memory into which the output of the sample hold means is written in accordance with the address; Compare the readout output signals for each periodic movement of the moving body for at least two consecutive times, and determine whether the same pattern is obtained as a periodic deviation pattern for one periodic movement. a determining means for sequentially changing the frequency division ratio of the variable frequency dividing circuit, and receiving an output from the determining means to determine whether the same pattern is obtained as a periodic deviation pattern for the one periodic movement; 5. The deviation measuring device according to claim 4, further comprising means for fixing the frequency division ratio when the frequency dividing ratio is fixed.
5)記載の偏差測定装置において、 上記T_1を切り替えると共に、積分手段における上記
レベル傾斜を、上記0点でのレベルを固定して切り替え
る感度切替手段を設けてなる偏差測定装置。(6) Claims (1), (2), (3), (4) or (
5) The deviation measuring device as described above, further comprising sensitivity switching means for switching the T_1 and switching the level slope in the integrating means while fixing the level at the zero point.
度に応じた周波数のパルスの発生手段の出力パルスとさ
れ、 上記運動体の周期性運動の基準位相を示す基準パルスを
発生する基準パルス発生手段が設けられると共にピッチ
誤差メモリが設けられ、このピッチ誤差メモリに、上記
パルスの発生手段の空間的なパルス配列のピッチ誤差の
情報が書き込まれ、 上記基準パルス発生手段からの基準位相を示す基準パル
スによりリセットされ、上記入力パルスをカウントする
カウンタの出力をアドレスとして上記ピッチ誤差メモリ
より上記ピッチ誤差の情報が読み出され、 このピッチ誤差の情報により、上記入力パルス中のピッ
チ誤差が相殺されてなる請求項(1)、(2)、(3)
、(4)、(5)または(6)記載の偏差測定装置。(7) The input pulse is an output pulse of a pulse generating means having a frequency corresponding to the speed of movement of a moving body that makes periodic motion, and is a standard for generating a reference pulse indicating the reference phase of the periodic motion of the moving body. A pulse generating means is provided and a pitch error memory is provided, and information on the pitch error of the spatial pulse array of the pulse generating means is written in the pitch error memory, and the reference phase from the reference pulse generating means is stored in the pitch error memory. The pitch error information is read from the pitch error memory using the output of the counter that counts the input pulses as an address, and this pitch error information cancels out the pitch error in the input pulse. Claims (1), (2), (3)
, (4), (5) or (6).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17309088A JP2670813B2 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Deviation measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17309088A JP2670813B2 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Deviation measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0222561A true JPH0222561A (en) | 1990-01-25 |
JP2670813B2 JP2670813B2 (en) | 1997-10-29 |
Family
ID=15954012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17309088A Expired - Fee Related JP2670813B2 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Deviation measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2670813B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5747192A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Avery Dennison Corporation | Single ply PSA labels for battery applications |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP17309088A patent/JP2670813B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5747192A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Avery Dennison Corporation | Single ply PSA labels for battery applications |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2670813B2 (en) | 1997-10-29 |
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