JPH0326771B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0326771B2
JPH0326771B2 JP6866983A JP6866983A JPH0326771B2 JP H0326771 B2 JPH0326771 B2 JP H0326771B2 JP 6866983 A JP6866983 A JP 6866983A JP 6866983 A JP6866983 A JP 6866983A JP H0326771 B2 JPH0326771 B2 JP H0326771B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
output
abnormality
circuit
reference level
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.)
Expired
Application number
JP6866983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59193313A (en
Inventor
Tsuneo Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOPUKON KK
Original Assignee
TOPUKON KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOPUKON KK filed Critical TOPUKON KK
Priority to JP6866983A priority Critical patent/JPS59193313A/en
Publication of JPS59193313A publication Critical patent/JPS59193313A/en
Publication of JPH0326771B2 publication Critical patent/JPH0326771B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/244Mechanical 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
    • G01D5/24457Failure detection
    • G01D5/24461Failure detection by redundancy or plausibility

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は検出信号の出力値異常及び位相差異常
又はいずれか一方を報知可能なインクリメンタル
方式のエンコーダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an incremental encoder capable of reporting an abnormal output value and/or a phase difference abnormality of a detection signal.

エンコーダはアブソリユート式とインクリメン
ト式に分けられる。アブソリユート式は信頼性が
高い反面、構造が複雑で高価である。そこで、構
造簡単で安価なインクリメント式のエンコーダが
広く利用されているが、ミスカウントが積算され
るという欠点があるため、アブソリユート式に比
べ信頼性が低いと言われている。この欠点を補う
ため各種の警報回路が提案されている。
Encoders can be divided into absolute type and incremental type. Although the absolute type is highly reliable, it has a complicated structure and is expensive. Therefore, incremental encoders, which have a simple structure and are inexpensive, are widely used, but they have the drawback of accumulating miscounts, and are said to be less reliable than absolute encoders. Various alarm circuits have been proposed to compensate for this drawback.

出願人は特願昭57−52647号(特開昭58−
169027号)において警報回路を既に提案してい
る。エンコーダは、所定ピツチで形成されかつ相
対移動をする主コード部、及びインデツクスコー
ド部とから、90゜位相差の第1信号と第2信号と
を検出する検出部を有している。ここで第1信号
は第2信号より90゜位相が進んでいるとする。第
1信号の異常検出は、第2信号を矩形波変換した
第2矩形波信号の立上り上り時で第1信号と第2
基準レベルとを比較し、第1信号が第1基準レベ
ルを越えているか、又、第2基準レベルを下まわ
つているか否かを判別する回路により行つてい
る。第2信号についても同様の手段によつて異常
検出を行つている。
The applicant filed Japanese Patent Application No. 57-52647 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-58
169027) has already proposed an alarm circuit. The encoder has a detection section that detects a first signal and a second signal having a phase difference of 90 degrees from a main code section that is formed at a predetermined pitch and moves relative to each other, and an index code section. Here, it is assumed that the first signal leads the second signal by 90 degrees in phase. Abnormality detection of the first signal is performed at the rising edge of the second rectangular wave signal obtained by converting the second signal into a rectangular wave.
This is performed by a circuit that compares the first signal with a reference level and determines whether the first signal exceeds the first reference level or is below the second reference level. Abnormality detection for the second signal is also performed using similar means.

しかし、上記のように第1信号の異常検出をす
るのに、第2矩形波信号を必要とし、第2信号の
異常検出をするのに第1矩形波信号を必要とする
ような構成にすると、第1信号及び第2信号又は
これらのいずれか一方が著しくずれ、共に矩形波
信号が発生しない場合又は何らかの原因で矩形波
信号が発生しなくなつた場合においては、異常検
出の機能を果さなくなる。
However, if the configuration is such that the second rectangular wave signal is required to detect an abnormality in the first signal, and the first rectangular wave signal is required to detect an abnormality in the second signal, as described above, , the first signal and the second signal, or either one of them, is significantly deviated and no rectangular wave signal is generated, or if the rectangular wave signal is no longer generated for some reason, the abnormality detection function will not be fulfilled. It disappears.

従つて、この異常検出回路の信頼性は十分とは
いい難いものである。
Therefore, the reliability of this abnormality detection circuit cannot be said to be sufficient.

本発明は、検出部の出力である第1信号の異常
検出のために第2信号を、又、第2信号の異常検
出のために第1信号を用いることなく、それぞれ
の異常検出を独立して行うことによつて信頼性を
向上させるとともに、簡単な構造によつて検出部
出力の出力値異常及び位相差異常を報知可能とす
るインクリメンタル式エンコーダを提供すること
を目的としている。
The present invention enables each abnormality detection to be performed independently without using the second signal to detect an abnormality in the first signal that is the output of the detection unit, and without using the first signal to detect an abnormality in the second signal. It is an object of the present invention to provide an incremental encoder that improves reliability by performing the following steps and can notify an abnormal output value and an abnormal phase difference of the output of a detection section with a simple structure.

以下本発明のインクリメンタル式ロータリーエ
ンコーダを有するデイジタルトランシツトの実施
例を図面に基づいて説明する。デイジタルトラン
シツトは、第1図に示すように、望遠鏡1を回動
自在に支持する支柱2a,2bを有する托架部2
と、托架部2を鉛直軸回わりに回動自在に支持す
る基盤3とから構成されており、托架部2の下部
には水平分度読取用の光電式エンコーダ4が内蔵
さている。このエンコーダ4は、托架部2に固定
されて托架部2の回動とともに回動するインデツ
クスコード部であるインデツクスコード板4b
と、基盤部3に固定された主コード部である主コ
ード板4aと、これら主コード板4a及びインデ
ツクスコード板4bとを照明するための発光部4
cと、その照明光を受光する受光4dとから構成
される。また、一方の托架支柱2bにも同様の構
成からなり、望遠鏡1の回動角度から高低分度角
度を読取るためのエンコーダ5が取付けられてい
る。主コード板4a上には等ピツチのスリツトが
全周にわたつて形成されている。インデツクスコ
ード4b上には、図示しない主コードと同じスリ
ツトでかつ互いに1/4ピツチ関係で2つのスリツ
ト群が形成されている。受光部4dは、主コード
板4a上のスリツトと、インデツクスコード板4
b上に形成されている2つのスリツト群を通過し
たそれぞれの光束を受光する2つの受光素子を包
含し、これら2つの受光素子は互いに1/4ピツチ
(90゜位相)ずれた第3図aに示す2つの正弦波を
得ることができる。さらに、支柱2aには、エン
コーダ4,5からの読取信号を演算処理して角度
値にするための処理部6、処理部6からの角度値
を水平分度角、高低分度角としてデイジタル表示
する表示器7が配置される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a digital transmission having an incremental rotary encoder according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the digital transit includes a cradle 2 having supports 2a and 2b that rotatably support a telescope 1.
and a base 3 that supports the stand 2 rotatably around a vertical axis, and a photoelectric encoder 4 for reading horizontal degrees is built in the lower part of the stand 2. This encoder 4 is connected to an index code plate 4b which is an index code section that is fixed to the rack section 2 and rotates with the rotation of the rack section 2.
, a main code plate 4a which is a main code part fixed to the base part 3, and a light emitting part 4 for illuminating the main code plate 4a and the index code plate 4b.
c, and a light receiver 4d that receives the illumination light. Furthermore, an encoder 5 having a similar structure and for reading the elevation angle from the rotation angle of the telescope 1 is attached to one of the support columns 2b. On the main code plate 4a, slits of equal pitch are formed all around the circumference. On the index code 4b, two groups of slits are formed which have the same slits as the main code (not shown) and are 1/4 pitch apart from each other. The light receiving section 4d is connected to the slit on the main code plate 4a and the index code plate 4.
Figure 3a includes two light-receiving elements that receive the respective light fluxes that have passed through the two slit groups formed on The two sine waves shown in can be obtained. Further, on the pillar 2a, there is a processing section 6 for processing the read signals from the encoders 4 and 5 into angle values, and a digital display of the angle values from the processing section 6 as horizontal and elevation angles. A display 7 is arranged to display the information.

処理部6は、第2図に示すように、矩形波変換
部8、計数部9、演算表示器10及び異常検知部
11とから構成される。以下、水平分度角度の検
出について述べ、同様の構成作用による高低分度
角度の検出についての説明は省略する。
As shown in FIG. 2, the processing section 6 includes a rectangular wave converting section 8, a counting section 9, a calculation display 10, and an abnormality detecting section 11. Hereinafter, the detection of the horizontal minute angle will be described, and the explanation of the detection of the elevation minute angle based on the same structural effect will be omitted.

矩形波変換部8は、受光部4dで得られた互い
に90゜位相差を有する第1信号及び第2信号を矩
形波に変換するもので、信号処理に適したレベル
まで第1信号を増幅する第1増幅器12と、第2
信号を増幅する第2増幅器13と、第1信号を矩
形波変換する第1シユミツトトリガ回路14と、
第2信号を矩形波変換する第2シユミツトトリガ
回路15とから構成されている。
The rectangular wave converter 8 converts the first signal and the second signal having a phase difference of 90° from each other obtained by the light receiving unit 4d into rectangular waves, and amplifies the first signal to a level suitable for signal processing. a first amplifier 12 and a second amplifier 12;
a second amplifier 13 that amplifies the signal; a first Schmitt trigger circuit 14 that converts the first signal into a rectangular wave;
A second Schmitt trigger circuit 15 converts the second signal into a rectangular wave.

第1シユミツトトリガ回路14は第1信号を、
また第2シユミツトトリガ回路15は第2信号
を、それぞれ予め定められた同一のスレツシヨル
ドレベルで矩形波変換し、計数部9の方向弁別回
路16及びパルス発生器17に出力している。
The first Schmitt trigger circuit 14 receives the first signal,
Further, the second Schmitt trigger circuit 15 converts the second signal into a rectangular wave at the same predetermined threshold level, and outputs the converted signal to the direction discrimination circuit 16 and pulse generator 17 of the counting section 9.

第1増幅器12及び第2増幅器13の出力は、
また、それぞれ異常検知部11の異常検知回路1
8に入力されている。
The outputs of the first amplifier 12 and the second amplifier 13 are
Also, the abnormality detection circuit 1 of the abnormality detection unit 11, respectively.
8 is entered.

計数部9は、主コード板4aの回動方向を弁別
する方向弁別回路16と、第1シユミツトトリガ
回路14及び第2シユミツトトリガ回路15の矩
形波出力信号の立上り及び立下り時において幅の
狭いパルスを発生させるパルス発生器17と、パ
ルス発生器17で発生したパルスを方向弁別回路
16で弁別した方向の信号に基づいて増減計数す
る計数回路20とから構成されている。計数回路
20で計数した計数値は、主コード板4aの回転
移動量に対応したものであり、この計数回路20
の計数値は演算表示部10のマイクロプロセツサ
21に送られる。
The counting section 9 generates narrow pulses at the rise and fall of the rectangular wave output signals of the direction discrimination circuit 16 that discriminates the rotating direction of the main code plate 4a, and the first and second Schmitt trigger circuits 14 and 15. It is composed of a pulse generator 17 that generates pulses, and a counting circuit 20 that increases or decreases the number of pulses generated by the pulse generator 17 based on the direction signal discriminated by the direction discrimination circuit 16. The count value counted by the counting circuit 20 corresponds to the amount of rotational movement of the main code plate 4a.
The counted value is sent to the microprocessor 21 of the calculation display section 10.

演算表示部10は、マイクロプロセツサ21
と、表示器7とから構成される。マイクロプロセ
ツサ21は、計数回路20から受け取る計数部に
所定の演算を加え、角度値に換算して表示する。
マイクロプロセツサ21はさらに異常検知部11
の異常検知回路18から異常検知の信号を受け取
つた時に、この異常を表示器7で表示させて異常
を報知する。
The calculation display unit 10 includes a microprocessor 21
and a display 7. The microprocessor 21 performs a predetermined calculation on the counter received from the counting circuit 20, converts it into an angle value, and displays the result.
The microprocessor 21 further includes an abnormality detection section 11.
When an abnormality detection signal is received from the abnormality detection circuit 18, the abnormality is displayed on the display 7 to notify the abnormality.

上記構成のインクリメンタル式エンコーダの誤
計数の原因として、第1信号及び第2信号又はこ
れらのいずれか一方がシユミツトトリガ回路のス
レツシヨルドレベルを中心に変化する正常状態か
ら著しく外れる出力値異常の場合と、第1信号と
第2信号の位相差が90゜から大きくずれる位相差
異常の場合とが考えられる。
The causes of erroneous counting in the incremental encoder with the above configuration include an abnormal output value in which the first signal and/or the second signal deviate significantly from the normal state where the first signal and/or the second signal changes around the threshold level of the Schmitt trigger circuit. , a case of phase difference abnormality in which the phase difference between the first signal and the second signal deviates significantly from 90 degrees can be considered.

第3図aは、第1信号及び第2信号が正常状態
である場合、第1増幅器出力及び第2増幅器出力
を示す。
FIG. 3a shows the first amplifier output and the second amplifier output when the first signal and the second signal are in a normal state.

第3図bにおいて、第1信号の振幅がaで、そ
の振幅変動中心レベルO1とスレツシヨルドレベ
ルTLとの差をbとする。さらに、第2信号の振
幅がcで、その振幅変動中心レベルO2とスレツ
シヨルドレベルTLとの差をdとする。第3図b
は、この場合の第1信号と第2信号との位相差を
90゜とした出力値変化時の第1増幅器出力及び第
2増幅器出力を示している。
In FIG. 3b, the amplitude of the first signal is a, and the difference between the amplitude fluctuation center level O1 and the threshold level TL is b. Furthermore, it is assumed that the amplitude of the second signal is c, and the difference between the amplitude fluctuation center level O2 and the threshold level TL is d. Figure 3b
is the phase difference between the first signal and the second signal in this case.
The first amplifier output and the second amplifier output when the output value changes at 90 degrees are shown.

第3図cは、第1信号及び第2信号の振幅がa
で、第1信号と第2信号との位相差が90゜より著
しく大きくなつた時の第1増幅器出力及び第2増
幅器出力を示す。
FIG. 3c shows that the amplitudes of the first signal and the second signal are a
2 shows the first amplifier output and the second amplifier output when the phase difference between the first signal and the second signal becomes significantly larger than 90 degrees.

第3図dは、第1信号と第2信号との位相差が
著しく小さくなつた位相差異常時の第1増幅器出
力及び第2増幅器出力を示している。
FIG. 3d shows the first amplifier output and the second amplifier output at the time of an abnormal phase difference in which the phase difference between the first signal and the second signal becomes extremely small.

第1及び第2シユミツトトリガ回路14,15
が、スレツシヨルドレベルTLによつて第3図a
に示す信号を矩形波変換した信号は第4図aに示
され、第3図bに示す信号を矩形波変換した信号
は第4図bに示され、第3図cに示す信号を矩形
波変換した信号は第4図cに示され、第3図dに
示す信号を矩形波変換した信号は第4図dにそれ
ぞれ示される。
First and second Schmitt trigger circuits 14, 15
However, depending on the threshold level TL, Figure 3a
A signal obtained by converting the signal shown in FIG. 3 into a rectangular wave is shown in FIG. 4a, a signal obtained by converting the signal shown in FIG. The converted signal is shown in FIG. 4c, and the signal obtained by rectangular wave conversion of the signal shown in FIG. 3d is shown in FIG. 4d.

パルス発生器17は、第1信号及び第2信号の
立上り及び立下り時にパルスを発生するもので、
第1信号及び第2信号が第4図aに示す正常時の
矩形波信号によつて第5図aに示すパルス列を発
生し、第4図bに示す出力値異常時の矩形波信号
から第5図bに示すパルス列を発生し、第4図c
及びdに示す位相差異常時の矩形波信号から第5
図c及びdに示すパルス列を発生する。
The pulse generator 17 generates pulses at the rise and fall of the first signal and the second signal,
The first signal and the second signal generate the pulse train shown in FIG. 5a by the rectangular wave signal at the normal time shown in FIG. 4a, and the pulse train shown in FIG. The pulse train shown in Fig. 5b is generated, and the pulse train shown in Fig. 4c is generated.
and the fifth rectangular wave signal at the time of phase difference abnormality shown in d.
The pulse trains shown in Figures c and d are generated.

パルス発生器17が正常時に発生するパルス列
は第5図aに示す様なパルス間隔の等しいパルス
列である。これに対しパルス発生器17が出力値
異常時又は位相差異常時に発生するパルス列は第
5図b,c,dに示すようにパルス間隔が狭まつ
た箇所を含むものとなる。このような出力値変化
又は位相変化を原因とするパルス間隔の増減が著
しくなると、誤計数を招き、また測定精度が低下
する。
The pulse train that the pulse generator 17 normally generates is a pulse train with equal pulse intervals as shown in FIG. 5a. On the other hand, the pulse train generated by the pulse generator 17 when the output value is abnormal or when the phase difference is abnormal includes portions where the pulse intervals are narrowed, as shown in FIGS. 5b, c, and d. If the pulse interval increases or decreases significantly due to such output value changes or phase changes, erroneous counting will occur and measurement accuracy will decrease.

出力値異常時において、第3図bに示すよう
に、第1信号がa・sin wt+b、第2信号が
c・cos wt+dとなつた場合、パルス発生器1
7の出力は第5図bのパルス列となる。パルス間
隔が狭まつた部分は、第3図bにおいてスレツシ
ヨルドレベルTLに第1信号及び第2信号の両方
が接近した部分に相当している。
When the output value is abnormal, as shown in FIG. 3b, if the first signal becomes a・sin wt+b and the second signal becomes c・cos wt+d, the pulse generator 1
The output of 7 becomes the pulse train shown in FIG. 5b. The portion where the pulse interval becomes narrow corresponds to the portion where both the first signal and the second signal approach the threshold level TL in FIG. 3b.

従つて、誤計数の原因となるパルス発生器17
の出力のパルス間隔が狭まつたことを知るために
は、第1基準レベルと第2基準レベルをそれぞれ
スレツシヨルドレベルより所定値高いレベルと所
定値低いレベルとに設定し、第1信号及び第2信
号の両方が同時に第1基準レベルと第2基準レベ
ルとの間すなわち所定のゾーンにあるか否かを検
出すればよいこととなる。実際に回路を構成する
場合には、パルス発生器17で発生するパルスの
幅、スレツシヨルドレベルTLの変動幅等を考慮
してスレツシヨルドレベルTLを中心に±レベル
の所定のゾーンを選択する。
Therefore, the pulse generator 17 causes erroneous counting.
In order to know that the pulse interval of the output of It is only necessary to detect whether both of the second signals are simultaneously between the first reference level and the second reference level, that is, in a predetermined zone. When actually configuring the circuit, select a predetermined zone of ± levels around the threshold level TL, taking into consideration the width of the pulse generated by the pulse generator 17, the fluctuation width of the threshold level TL, etc. do.

なお、以上においては、パルスの誤計数を防止
することを目的として説明をしたが、通常、測定
機は精度保障が必要であり、誤計数に至らないま
でも誤差量が大きくなる場合には報知する必要が
生ずる場合がある。
Although the above explanation has been made with the aim of preventing erroneous counting of pulses, it is usually necessary to ensure the accuracy of measuring instruments, and if the amount of error becomes large even if it does not result in erroneous counting, an alarm will be issued. There may be times when it is necessary to do so.

出力値異常の場合、即ち、第1信号又は第2信
号の振幅(第3図bのa,c)が大きく変動した
場合、又は直流バイアス成分がスレツシヨルドレ
ベルTLから大きくずれてしまつた場合には、第
3図bから明らかなように第1信号と第2信号が
スレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルス間隔が狭まる。これを検出するには、
第1信号及び第2信号の両方が同時に第1基準レ
ベルと第2基準レベルとの間にあるか否かを検出
することによつて明らかとなる。
In the case of an abnormal output value, that is, when the amplitude of the first signal or the second signal (a, c in Figure 3 b) fluctuates greatly, or when the DC bias component deviates significantly from the threshold level TL. As is clear from FIG. 3b, the points at which the first signal and the second signal cross the threshold level TL are close to each other,
The detection pulse interval becomes narrower. To detect this,
This is determined by detecting whether both the first signal and the second signal are simultaneously between the first reference level and the second reference level.

第3図bの信号でスレツシヨルドレベルTLか
ら交点までの間隔をL′とすればL′は以下の式で求
められる。
If the distance from the threshold level TL to the intersection point of the signal shown in FIG. 3b is L', then L' can be determined by the following equation.

L′H=a sinα+b(上方の交点) − 及び L′L=a sin(α+π)+b(下方の交点) − ここで となる。パルス信号に変換した場合、正常時と比
べて第1信号の立上り及び立下りの位相変化は、
第3図bからsin-1b/aとなる。
L' H = a sin α + b (upper intersection) - and L' L = a sin (α + π) + b (lower intersection) - where becomes. When converted to a pulse signal, the phase change of the rise and fall of the first signal compared to the normal state is as follows:
From Figure 3b, sin -1 b/a.

第2信号の立上り及び立下りの位相変化は
cos-1d/cとなる。パルスの立上り及び立下り時
にパルス発生器17が計数のためのパルスを発生
させるため、第1信号と第2信号との出力値異常
を原因として測定誤差として現われる。
The phase change of the rising and falling of the second signal is
cos -1 d/c. Since the pulse generator 17 generates pulses for counting at the rise and fall of the pulse, an error in the output values of the first signal and the second signal appears as a cause of measurement error.

次に、位相差異常時の場合、第1信号をa
sin wtとし第2信号をa cos(wt+β)とする。
β≒45゜のときの第1及び第2信号は、第3図c
に示され、β≒−45゜のとき第1信号及び第2信
号は、第3図dに示されている。
Next, in the case of an abnormal phase difference, the first signal is a
Let sin wt and the second signal be a cos (wt+β).
The first and second signals when β≒45° are shown in Figure 3c.
and when β≈−45°, the first and second signals are shown in FIG. 3d.

β≒45゜のときの第1信号及び第2信号による
パルス発生器17の出力は、第5図cのパルス列
となり、パルス間隔が狭まつた部分は、第3図c
において明らかなように、第1信号と第2信号と
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し
ており、第1信号と第2信号とが同時に第1基準
レベルと第2基準レベルとの間にある部分に相当
している。
The output of the pulse generator 17 based on the first signal and the second signal when β≒45° becomes the pulse train shown in FIG. 5c, and the portion where the pulse interval is narrowed is shown in FIG.
As is clear from the above, the points where the first signal and the second signal cross the threshold level TL are close to each other, and the first signal and the second signal cross the threshold level TL at the same time. It corresponds to the part in between.

一方、β≒−45゜のときの第1信号及び第2信
号によるパルス発生器17の出力は、第5図dの
パルス列となり、パルス間隔が狭まつた部分は、
第3図dにおいて明らかなように、第1信号と第
2信号とがスレツシヨルドレベルTLを横切る点
が近接しており、第1信号と第2信号とが同時に
第1基準レベルと第2基準レベルとの間にある部
分に相当している。
On the other hand, when β≒-45°, the output of the pulse generator 17 based on the first signal and the second signal becomes the pulse train shown in FIG. 5d, and the part where the pulse interval is narrowed is
As is clear in FIG. 3d, the points where the first signal and the second signal cross the threshold level TL are close to each other, and the first signal and the second signal cross the threshold level TL at the same time. This corresponds to the area between the standard level and the standard level.

位相差異常の場合には、第1信号及び第2信号
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルスの間隔が狭まる状態としては両信号の
位相差が90゜より著しく小さくなる場合と、著し
く大きくなる場合で第3図cとdに示している。
この場合を検出するには、第1信号及び第2信号
の両者が同時に第1基準レベルと第2基準レベル
との間にあるか否かを判断すればよい。このこと
は、第1信号と第2信号との交点とスレツシヨル
ドレベルTLとの間隔L′L、L′Hが所定レベルより
も絶対値が小さいかどうかを判断することでわか
る。
In the case of a phase difference abnormality, the points where the first signal and the second signal cross the threshold level TL are close to each other,
Conditions in which the interval between the detection pulses narrows are shown in FIGS. 3c and 3d, with cases in which the phase difference between the two signals becomes significantly smaller than 90° and cases in which it becomes significantly larger.
To detect this case, it is sufficient to determine whether both the first signal and the second signal are simultaneously between the first reference level and the second reference level. This can be determined by determining whether the absolute values of the intervals L' L and L' H between the intersection of the first signal and the second signal and the threshold level TL are smaller than a predetermined level.

間隔L′L、L′Hは以下の式で求められる。 The distances L′ L and L′ H are determined by the following formulas.

L′H=a sin 1/2(90゜−β) L′L=a sin 1/2(270゜−β) |L′H|=|L′L| =|a sin 1/2(90゜−β)| − 又、第3図dの第1信号及び第2信号が同時に
所定のゾーン内に存在するか否かは、第1信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔と、第2信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔とが等しく、こ
の値が所定ゾーンのレベルLよりも小さいか否か
を判断すればよいことは第3図cと同様である。
L' H = a sin 1/2 (90°-β) L' L = a sin 1/2 (270°-β) |L' H |=|L' L | =|a sin 1/2 (90゜-β) | - Also, whether the first signal and second signal in Fig. 3 d exist simultaneously within a predetermined zone depends on the interval between the first signal and the threshold level TL, and the second signal. Similarly to FIG. 3c, it is necessary to judge whether or not the interval between the threshold level TL and the threshold level TL is equal, and whether this value is smaller than the level L of the predetermined zone.

この間隔L″H、L″Lは第3図dから以下の式で求
められる。
The distances L'' H and L'' L can be determined from FIG. 3 d using the following formula.

L″H=a sin 1/2(270+β) L″L=a cos 1/2(270−β) |L″H|=|L″L| =|a sin 1/2(270+β)| − となる。この場合、正常時の信号と比較したとき
の最大測定誤差はβとなる。
L″ H = a sin 1/2 (270+β) L″ L = a cos 1/2 (270 − β) |L″ H |= |L″ L | = | a sin 1/2 (270+β) | − and Become. In this case, the maximum measurement error when compared with the normal signal is β.

従つて、精度確保の上から許容できる出力値変
動及び位相変動範囲を上記ないし式を用い
て、規定し、適切な異常検出のゾーンレベルLを
設定し、第1信号及び第2信号が同時にこの範囲
内に入つたことを検出すれば、精度が保障できな
い測定を報知できる。上記のような異常検知を行
う構成である異常検知回路18は、第6図に示す
ように、3つの抵抗R1、R2、R3と4つの比較器
OP1〜OP4及び1つのNOR回路NORから構成さ
れている。抵抗R1ないしR3は+V端子から直列
にアース端まで接続され、それらの抵抗値は抵抗
R1とR2との接続部で第3図b示すTL+Lレベル
の電圧を、抵抗R2とR3との接続部でTL−Lレベ
ルの電圧を形成するように選択される。このTL
+L電圧は比較器OP1とOP3との一端に入力さ
れ、他方TL−L電圧は比較器OP2とOP4の+端
に入力される。比較器OP1の+端とOP2の−端に
は第1増幅器の出力である第1信号が、比較器
OP3の+端子とOPの−端には第2増幅器の出力
である第2信号が入力される。比較器OP1ないし
OP4の出力はNOR回路に入力し、このNOR回路
出力は演算表示部10のマイクロプロセツサ21
に入力されている。
Therefore, in order to ensure accuracy, allowable output value fluctuation and phase fluctuation ranges are defined using the above formulas or formulas, an appropriate abnormality detection zone level L is set, and the first signal and second signal are simultaneously detected in this range. If it is detected that the sensor is within the range, a measurement whose accuracy cannot be guaranteed can be notified. The abnormality detection circuit 18, which is configured to perform abnormality detection as described above, includes three resistors R 1 , R 2 , R 3 and four comparators, as shown in FIG.
It consists of OP1 to OP4 and one NOR circuit NOR. Resistors R1 to R3 are connected in series from the +V terminal to the ground terminal, and their resistance values are
The selection is made so that a voltage at the TL+L level shown in FIG. 3B is formed at the connection between R1 and R2 , and a voltage at the TL-L level at the connection between the resistors R2 and R3 . This TL
The +L voltage is input to one end of comparators OP 1 and OP 3 , while the TL-L voltage is input to the + ends of comparators OP 2 and OP 4 . The first signal, which is the output of the first amplifier, is connected to the + terminal of the comparator OP 1 and the - terminal of the comparator OP 2 .
A second signal, which is the output of the second amplifier, is input to the + terminal of OP 3 and the - terminal of OP. Comparator OP 1 or
The output of OP 4 is input to the NOR circuit, and the output of this NOR circuit is input to the microprocessor 21 of the calculation display section 10.
has been entered.

上記の構成において、比較器OP1は第1信号
が、また比較器OP3は第2信号が、それぞれTL
+Lレベルを上まわつているか否かの比較をす
る。比較器OP2は、第1信号が、比較器OP4は第
2信号がそれぞれTL−Lレベルを下まわつてい
るか否かの比較をする。
In the above configuration, the comparator OP 1 receives the first signal, and the comparator OP 3 receives the second signal TL.
A comparison is made to see if it exceeds the +L level. The comparator OP2 and the comparator OP4 respectively compare whether the first signal and the second signal are below the TL-L level.

第3図aに示すように、第1信号及び第2信号
が正常の状態であるときに、これが入力された第
6図の比較器OP1ないしOP4及びNOR回路の出
力信号は第7図aに示している。第3図aの第1
及び第2信号では、第1信号、第2信号とも同時
にTL±Lの範囲にはいることはないのでNOR回
路の出力は常にLとなる。
As shown in FIG. 3a, when the first signal and the second signal are in a normal state, the output signals of the comparators OP 1 to OP 4 and the NOR circuit in FIG. 6 to which they are input are as shown in FIG. 7. Shown in a. Figure 3 a, 1st
For the second signal, the first signal and the second signal are never in the range TL±L at the same time, so the output of the NOR circuit is always L.

出力値が著しく変動した第3図b、又は位相差
が90゜より著しく離れた第3図c,dにおいての
第1信号と第2信号とが同時にTL±Lの範囲に
はいることがある。
The first and second signals in Figure 3b, where the output value fluctuates significantly, or Figures 3c and d, where the phase difference is significantly more than 90°, may fall within the range of TL±L at the same time. .

第3図bの信号が異常検知回路に入力されたと
きの第6図の比較器OP1ないしOP4の出力及び
NOR回路NORの出力は、第7図bに、第3図c
の信号が入力されたときは第7図cに、第3図d
の信号が入力されたときは第7図dに比較器及び
NOR回路の出力が示される。第1信号及び第2
信号がHL±Lの範囲にあるときのみに、比較器
OP1ないしOP4の出力はすべてLとなりNOR回
路の出力はHとなる。NOR回路の出力がHとな
るときは出力値異常又は位相差異常を示してい
る。マイクロプロセツサ21は、この異常を示す
H信号を受けとると表示器に異常表示を示し、許
容範囲を越えた測定を防止している。
The outputs of comparators OP 1 to OP 4 in FIG. 6 when the signal in FIG. 3 b is input to the abnormality detection circuit and
The output of the NOR circuit NOR is shown in Figure 7b and Figure 3c.
When the signal in Figure 7c is input, the signal in Figure 3d
When the signal is input, the comparator and
The output of the NOR circuit is shown. 1st signal and 2nd signal
The comparator only applies when the signal is in the range HL±L.
The outputs of OP 1 to OP 4 all become L, and the output of the NOR circuit becomes H. When the output of the NOR circuit becomes H, it indicates an abnormal output value or an abnormal phase difference. When the microprocessor 21 receives the H signal indicating this abnormality, it displays an abnormality indication on the display to prevent measurements exceeding the permissible range.

以上のように構成することによつて信頼性が向
上したインクリメンタル式エンコーダを提供する
ことができる。
By configuring as described above, it is possible to provide an incremental encoder with improved reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかるインクリメンタル式エ
ンコーダを奏すデイジタルトランシツトの説明
図、第2図は第1図に示すデイジタルトランシツ
トの処理部のブロツク図、第3図は第1図に示す
デイジタルトランシツトの受光部の出力信号波形
図、第4図は第3図に示す出力信号の矩形波図、
第5図は第4図に示す矩形波によるパルス列図、
第6図は以上検知回路の回路図、第7図は第6図
に示す以上検知回路の出力波形図である。 1……望遠鏡、4a……主コード板、4b……
インデツクスコード板、18……異常検知回路、
20……計数回路、21……マイクロプロセツ
サ。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a digital transit that performs an incremental encoder according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a processing section of the digital transit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the digital transit shown in FIG. Figure 4 is a rectangular wave diagram of the output signal shown in Figure 3.
Figure 5 is a pulse train diagram using the rectangular wave shown in Figure 4;
FIG. 6 is a circuit diagram of the above detection circuit, and FIG. 7 is an output waveform diagram of the above detection circuit shown in FIG. 1...Telescope, 4a...Main code plate, 4b...
Index code board, 18... Abnormality detection circuit,
20... Counting circuit, 21... Microprocessor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 所定ピツチで形成されかつ互いに相対移動す
る主コード部分及びインデツクスコード部と、前
記2つのコード部から異なる位相差で第1信号及
び第2信号を検出する検出部と、前記第1信号と
第2信号の振幅中心を挟んで第1基準レベル及び
第2基準レベルを設定し、前記第1信号と第2信
号とが、それぞれ前記第1基準レベル及び第2基
準レベルより高いか低いかを比較する比較器と、
該比較器の出力から前記第1信号と第2信号とが
同時に前記第1基準レベル及び第2基準レベルの
間にあるか否かを判断することにより、前記第1
信号及び第2信号の出力異常、又は位相異常を検
出する異常検出部とを有することを特徴とするイ
ンクリメンタル式エンコーダ。
1. A main code part and an index code part that are formed at a predetermined pitch and move relative to each other; a detection part that detects a first signal and a second signal from the two code parts with different phase differences; A first reference level and a second reference level are set across the amplitude center of the second signal, and it is determined whether the first signal and the second signal are higher or lower than the first reference level and the second reference level, respectively. A comparator to compare,
the first signal by determining from the output of the comparator whether the first signal and the second signal are simultaneously between the first reference level and the second reference level;
An incremental encoder comprising: an abnormality detection unit that detects an output abnormality or a phase abnormality of the signal and the second signal.
JP6866983A 1983-04-19 1983-04-19 Incremental type encoder Granted JPS59193313A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6866983A JPS59193313A (en) 1983-04-19 1983-04-19 Incremental type encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6866983A JPS59193313A (en) 1983-04-19 1983-04-19 Incremental type encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59193313A JPS59193313A (en) 1984-11-01
JPH0326771B2 true JPH0326771B2 (en) 1991-04-11

Family

ID=13380346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6866983A Granted JPS59193313A (en) 1983-04-19 1983-04-19 Incremental type encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59193313A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998030260A1 (en) * 1997-01-10 1998-07-16 Japan Servo Co., Ltd. Liquid transportation apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62133315A (en) * 1985-12-05 1987-06-16 Nec Corp Position detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998030260A1 (en) * 1997-01-10 1998-07-16 Japan Servo Co., Ltd. Liquid transportation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59193313A (en) 1984-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4547667A (en) Displacement measuring device utilizing an incremental code
US6093928A (en) Position measuring rotary incremental optical encoder
JP2622130B2 (en) Length measuring device
JP2565989B2 (en) Position scanning device having a plurality of scanning points
US4488443A (en) Expanded range monopole torque measuring system
US6922899B2 (en) Rotary encoder
US7184914B2 (en) Sensor signal processor
JPH05133732A (en) Read head
US4346447A (en) Divisional reading device for sine signals
EP0718599B2 (en) Incremental encoder
US4949364A (en) Count error detecting device for count type measuring instruments
JPH04279817A (en) Absolute encoder
JPH0326771B2 (en)
JPS607316A (en) Angle measuring device
US4703309A (en) Precision optoelectronic rotational position sensor
JPH0342504A (en) Light reception position detector
JPS58169027A (en) Displacement measuring device
JPH0389112A (en) Incremental type encoder
JPS6211113A (en) Position detector
JPH052808Y2 (en)
JPS58168915A (en) Detector for rotating position
SU781875A1 (en) Method of testing shaft angular position-to-code converters
JPS6231845Y2 (en)
JPS61120920A (en) Encoder type angle and length measuring circuit
JPS61182521A (en) Detecting scale of absolute displacement