JPH0354416A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

Info

Publication number
JPH0354416A
JPH0354416A JP1189901A JP18990189A JPH0354416A JP H0354416 A JPH0354416 A JP H0354416A JP 1189901 A JP1189901 A JP 1189901A JP 18990189 A JP18990189 A JP 18990189A JP H0354416 A JPH0354416 A JP H0354416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
output signal
phase
position detection
sensor
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.)
Pending
Application number
JP1189901A
Other languages
English (en)
Inventor
Masumi Suzuki
真澄 鈴木
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.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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 Okuma Machinery Works Ltd filed Critical Okuma Machinery Works Ltd
Priority to JP1189901A priority Critical patent/JPH0354416A/ja
Priority to US07/552,930 priority patent/US5065095A/en
Publication of JPH0354416A publication Critical patent/JPH0354416A/ja
Pending 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
    • G01D5/243Mechanical 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 the phase or frequency of ac

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、 2相出力のセンサ部、 センサ出力の 瞬時値検出部、センサ出力の直琉成分検出部、センサ出
力から直琉成分を差引いて演算する位置検出部を具備し
、被検出体の位置を検出するようにした位置検出装置に
関するものである。
(従来の技術) 従来の位置検出装置の一例を第7図に示す。被検出体の
回転体lには透磁材で成るギア2が取付けられており、
ギア2に対向して671気センサ3.4及び磁石5が配
設されており、liiU気センサ3及び4の出力v..
及びvyはそれぞれ瞬時値検出部lO内のサンプルボー
ルド回路11及びl2に人力されると共に、位置上位桁
検出回路20内の比較演算器21及び22に人力される
。サンプルホールド回路11及び12の出力はそれぞれ
八/D変換器l3及びl4に入力され、八/D変換され
たデイジタル瞬時値Sx及びSyが位置検出部30内の
減算器3l及び32に人力される。
比較演算器21及び22の出力はそれぞれパルスカウン
タ23に入力され、計数された位置の上位桁データTN
は位置検出部30内の加算器35に人力される。
また、減算器3l及び32にはそれぞれ予め測定され記
憶されている直流成分データva及びV,が入力され、
その減算値V,− Vcosθ及びV2− Vsirl
θは除算器33に人力され、その除算結果V2/Vlか
jan−’回路34に人力されている。
このような構成において、その動作を738図のフロー
チャートを参照して説明する。ギア2.Iri気センサ
3.4及び磁石5で成るセンサ部より回転体1を介して
ギア2が回転することにより、磁気センサ3及び4から
2相交流信号 が発生され、瞬時値検出部1oにおいて2相交yt (
g号V.及びVyのデイジタル瞬時値S8及びSyを検
出ずると共に(ステップSIOJ、位置上位桁検出回路
2oにおいて位置信号の上位桁であるギア2の南数に相
当する上位桁データTNを算出する。ここに、回転体1
と共にギア2が回転すると、ギア2の外周の歯車形状に
より&n気センサ3,4を透過する6n束が回転体lの
位置により異なるため、磁気センサ3.4から被検出体
の位置に応じた(1)式の信号vx及びvyが出力ざれ
るのである。また、磁気センサ3,1の間隔は被検出体
であるギア2の歯ピッチの1/4に等しくすることによ
って、磁気センサ3及び4の出力信号Vヶ及びvyに含
まれる交流成分の位相か90’ となるようにしている
。また、位置上位桁検出回路20では、比較演算器21
.22により磁気センサ3.4の出力信号VX,V,を
パルス化し、各パルス数をカウンタ23により計数する
ことにより、li1!気センサ3.4を通過した被検出
体の歯型の数、即ち位置検出における位置上位桁を検出
する。
方、サンプルホールド回路11.12及び八/D変換器
13.14より構成される瞬時値検出回路10は、磁気
センサ3.4の2相交流信号V.,V,の瞬時値をデイ
ジタル値で検出する。そして、位置検出部30の減算器
3l及び32において、瞬時値検出部lOからのデイジ
タル瞬時値S8及びSyから予め測定し記憶してある直
流成分データ■1及びVbをそれぞれ引くことにより、
2相交流信号v8及びV,の各直流成分v8及びvbを
除いた交流成分信号VcosO及びVsinθを得(ス
テップSll),次に除算器33て交流成分信号Vco
sθ及びVsjnθの比tanθ−Vsinθ/ Vc
osθを求め、jan−’回路34で逆三角関数変換j
an−’を行なうことによりギア2の位置θを のように検出し(ステップS12+ .次段の加算器3
5で位置上位桁検出回路20からの上位桁データ1Nと
合成することによりギア2、つまり回転体1の仔意の位
置を位置信号PSとして検出している(ステップ513
]。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記従来の位置検出装置では、前記(1)式
における直流成分va及びvbの値は予め測定ざれた記
慎値を用いている。しかし、実1瞭には温度.被検出体
の移動速度.被検出体から位置検出センサまでの距則の
変動,その他種々の原因Cより、直流成分Va及びV,
の値は随時変化している。
このため、従来装置ではこの変化には全く対応できず、
従って前記(2)式からステップ513で検出された位
置PSは、実際の被検出体の位置とは異なってしまうと
いう問題点がある。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本
発明の目的は、前記直琉成゛分v3及びvbの値を位置
検出センサの出力信号から直接算出し、直流或分va及
びV,の実際の変動にも対応できるようにした位置検出
装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、位置検出センサの出力信号に含まれ、被検出
体の位置に応じて所定の位相を有する2相交流成分を用
いて前記被検出体のイ、″L置を検出する位置検出装置
に関するもので、本発明の上記目的は、前記2相交流成
分を含む休号を出力するセンサ部と、このセンサ部の出
力信号の瞬時値を検出する瞬時値検出部と、前記瞬時値
より所定の計算式に基づいて演算を行なうことにより、
直記センサ郎の出力信号に含まれている直琉成分を検出
する直流戒分検出部と、この直流成分検出部からの出力
信号及び前記センサ部の出力信号の差信号より前記被検
出体の位置を検出する位置検出部とを設けることによっ
て達成される。
(作用) 本発明では2相出力のセンサ部、センサ出力の瞬時値検
出部、センサ出力の直琉成分検出部、センサ出力から直
琉成分を差引いて演算する位置検出部を設けた構成とし
ているので、位置検出センサからの出力信号は瞬時値検
出部で瞬時値VX,Vyとして のように検出されるが、この瞬時値v8及びvyは被検
出体の位置に応じた2相交琉戒分Vcosθ.Vsin
θと直流成分Va,Vb とから成っている。そして、
本発明では交流成分Vcosθ及びV s i nθの
相異なる少くとも3ケ所以上の瞬時値を用いて、直流成
分検出部において直流成分Va,Vbを検出するように
している。
すなわち、(3)式で表わされる第3図(八)に示すよ
うな各瞬時値V,,V,を成分とする点P(VX.Vy
)をV..−Vy平而で考えると、点Pの軌跡は同図(
8)に示すように中心C(v..Vh)で半径■の円と
なる。
したがって、第3図(B)に示す円周上の点のうち相異
なる少くとも3ケ所以上の点の成分が分れは、これらの
値を用いて演算を行なうことにより、同図の川の中心C
の成分(va.vb) .つまり位置検出センサの出力
信号の直庵成分V,,,V,を算出できる。そして、こ
の直流成分Va,V,の値と前記位置検出センサの瞬時
値Vx,V,とに基づいて、位置検出部において なる演算を行なうことにより、被検出体の位置θを検出
することができる。
(実施例) 以下、本発明を具体的な実施例を第7図に対応させて第
1図に挙げて説明する。第1図は本実施例の全体構成図
である。
’f.1図に示すように、本発明では瞬時値検出回路1
0からのデイジタル瞬時値S8及びSyを人力して、直
琉成分Va,V,を演算によって検出する直流成分検出
部・10を設けている。第2図は直琉成分検出による位
置検出をマイクロコンピュータで行なう場合の処理を表
わしており、まず第3図(A)に示すような磁気センサ
3及び4の出力信号の瞬時値■8及びV,を読込むが(
ステップ51) ,瞬時値は(3)式で表わされるよう
に第3図CB.)の中心C(V.,.Vb).牛径Vの
円周上の点である。したがって、この円周上の相異なる
3点L+ (X+ .VI) .P2 (X2.y2)
 .P 3 (X3 .y31 が分れば、第4図のよ
うに円の中心C(7)成分(Va,Vb)は、線分P,
P.及びP21”+0)各垂直二等分線の交点として、
次の計算により検出できる。
・・・・・・(6) なお、第3図における円の中心C(Va.Vb)を算出
する方法としては、第4図に示すように相異なる3点P
I,P2.P3より求める方法に限られるものではなく
、例えは第5図に示すように相異なる4点P(X+ .
yl) .P2 (X2 .y2) .Ps (L+ 
.y3)及びP4(Xa,yJ を用いた場合には、円
の中心Cの成分(V..Vt,) は・・・・・・・・
・(7) 第2図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、位置検出センサの出力信号に含まれ、被検出体の位
    置に応じて所定の位相を有する2相交流成分を用いて前
    記被検出体の位置を検出する位置検出装置において、前
    記2相交流成分を含む信号を出力するセンサ部と、この
    センサ部の出力信号の瞬時値を検出する瞬時値検出部と
    、前記瞬時値より所定の計算式に基づいた演算を行なう
    ことにより、前記センサ部の出力信号に含まれている直
    流成分を検出する直流成分検出部と、この直流成分検出
    部からの出力信号及び前記センサ部の出力信号の差信号
    より前記被検出体の位置を検出する位置検出部とを具備
    したことを特徴とする位置検出装置。 2、前記センサ部からの出力信号が前記被検出体の位置
    θに応じた2相正弦波交流成分であって、αを2相間の
    位相差としたとき、V_1=Vcosθ、V_2=Vc
    os(θ−α)なる成分を含んだ信号を出力するように
    なっている請求項1に記載の位置検出装置。 3、前記位置検出部が、前記2相正弦波交流成分V_1
    =Vcosθ及びV_2=Vcos(θ−α)からθ=
    tan^−^1(cosα/sinα−1/sinα・
    V_2/V_1)なる演算を行なうことにより前記被検
    出体の位置θを検出するようにした請求項2に記載の位
    置検出装置。 4、前記直流成分検出部が、直流成分と前記センサ部か
    らの2相出力信号平面上における2相出力信号の軌跡で
    ある円の中心とが一致することにより、前記軌跡の円周
    上の少なくとも相異なる3つ以上の点である前記2相出
    力信号の瞬時値より、前記軌跡の円の中心として前記直
    流成分を演算するようにした請求項1〜3のいずれかに
    記載の位置検出装置。 5、前記直流成分検出部が、前記センサ部の出力信号の
    瞬時値を3個以上のグループに分類し、このグループに
    従って瞬時値の組み合せを定めて前記演算を行なうよう
    にした請求項4に記載の位置検出装置。 6、前記軌跡の円周上の相異なる3点を(x_1、y_
    1)、(x_2、y_2)、(x_3、y_3)とし、
    ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ なる演算を行なうことにより前記直流成分を検出するよ
    うにした請求項4又は5に記載の位置検出装置。 7、前記軌跡の円周上の相異なる4点を(x_1、y_
    1)、(x_2、y_2)、(x_3、y_3)、(x
    _4、y_4)とし、▲数式、化学式、表等があります
    ▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ なる演算を行なうことにより前記直流成分を検出するよ
    うにした請求項4又は5に記載の位置検出装置。
JP1189901A 1989-07-21 1989-07-21 位置検出装置 Pending JPH0354416A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1189901A JPH0354416A (ja) 1989-07-21 1989-07-21 位置検出装置
US07/552,930 US5065095A (en) 1989-07-21 1990-07-13 Position detecting apparatus having means for detecting DC components of AC detection signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1189901A JPH0354416A (ja) 1989-07-21 1989-07-21 位置検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0354416A true JPH0354416A (ja) 1991-03-08

Family

ID=16249095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1189901A Pending JPH0354416A (ja) 1989-07-21 1989-07-21 位置検出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5065095A (ja)
JP (1) JPH0354416A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002323389A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Koyo Seiko Co Ltd 最大値・最小値検出方法、最大値・最小値検出装置、その最大値・最小値検出装置を備えたトルク検出装置及び舵取装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2911664B2 (ja) * 1991-09-25 1999-06-23 オークマ株式会社 多変位検出装置
US5432443A (en) * 1992-06-23 1995-07-11 Sony Magnescale Inc. Linear position detector including a phase shifter and a sample-and-hold circuit for synchronizing a sample pulse period with the reference period of the equilibrium modulated signal
DE19739823A1 (de) 1997-09-11 1999-03-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Winkels eines ersten drehbaren Körpers
WO2002033358A1 (en) * 2000-10-22 2002-04-25 Stridsberg Innovation Ab Position transducer
JP3920113B2 (ja) * 2002-03-05 2007-05-30 アルプス電気株式会社 回転角検出装置
JP2010271091A (ja) 2009-05-20 2010-12-02 Seiko Epson Corp 周波数測定装置
JP5440999B2 (ja) * 2009-05-22 2014-03-12 セイコーエプソン株式会社 周波数測定装置
JP5517033B2 (ja) 2009-05-22 2014-06-11 セイコーエプソン株式会社 周波数測定装置
JP5582447B2 (ja) 2009-08-27 2014-09-03 セイコーエプソン株式会社 電気回路、同電気回路を備えたセンサーシステム、及び同電気回路を備えたセンサーデバイス
JP5815918B2 (ja) 2009-10-06 2015-11-17 セイコーエプソン株式会社 周波数測定方法、周波数測定装置及び周波数測定装置を備えた装置
JP5876975B2 (ja) 2009-10-08 2016-03-02 セイコーエプソン株式会社 周波数測定装置及び周波数測定装置における変速分周信号の生成方法
JP5883558B2 (ja) 2010-08-31 2016-03-15 セイコーエプソン株式会社 周波数測定装置及び電子機器
US10018654B2 (en) * 2013-11-13 2018-07-10 Semiconductor Components Industries, Llc Sensor circuit for detecting rotation of an object and method therefor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125612A (en) * 1979-12-14 1981-10-02 Keuffel & Esser Co Electrophotometric system
JPS60170710A (ja) * 1984-02-15 1985-09-04 Asahi Optical Co Ltd 測角誤差の補正装置
JPS6342419A (ja) * 1986-08-07 1988-02-23 Fanuc Ltd 回転軸位置検出回路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4518917A (en) * 1982-08-31 1985-05-21 Westinghouse Electric Corp. Plural sensor apparatus for monitoring turbine blading with undesired component elimination
US4644270A (en) * 1982-08-31 1987-02-17 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for monitoring housed turbine blading to obtain blading-to-housing distance
US4464935A (en) * 1983-05-09 1984-08-14 General Electric Company Shaft vibration evaluation
US4785242A (en) * 1986-12-15 1988-11-15 Sundstrand Corporation Position detecting apparatus using multiple magnetic sensors for determining relative and absolute angular position
JP2534045B2 (ja) * 1986-12-22 1996-09-11 株式会社ゼクセル 回転角度−時間変換装置
US4761609A (en) * 1987-08-20 1988-08-02 Mechanical Technology Incorporated Tachometer signal conditioner
US4855734A (en) * 1988-03-29 1989-08-08 International Machine & Tool Corporation Relative position indication system
US4876505A (en) * 1988-05-27 1989-10-24 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for monitoring steam turbine shroud clearance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125612A (en) * 1979-12-14 1981-10-02 Keuffel & Esser Co Electrophotometric system
JPS60170710A (ja) * 1984-02-15 1985-09-04 Asahi Optical Co Ltd 測角誤差の補正装置
JPS6342419A (ja) * 1986-08-07 1988-02-23 Fanuc Ltd 回転軸位置検出回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002323389A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Koyo Seiko Co Ltd 最大値・最小値検出方法、最大値・最小値検出装置、その最大値・最小値検出装置を備えたトルク検出装置及び舵取装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5065095A (en) 1991-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0354416A (ja) 位置検出装置
JPS62162968A (ja) 速度検出装置
US4449117A (en) Encoder tracking digitizer having stable output
JPS5967458A (ja) デジタル速度検出方式
JPS61207920A (ja) レゾルバ回転検出器
JPH05256638A (ja) 誤差補正機能付き位置検出装置
JPS63229321A (ja) 回転検出装置
JPH01138992A (ja) デジタル式すべり周波数発生方法及び装置
JP3439814B2 (ja) デジタルpll装置
JP3160424B2 (ja) 回転位置検出器の調整方法
EP1103790A2 (en) Motion detection and analysis
JPS6247717A (ja) デイジタルサ−ボ制御方式
JPS63229320A (ja) 回転検出装置
JPS62239059A (ja) 速度検出装置
JP2004077249A (ja) 補正機能付き位置検出器
JPS62123360A (ja) 位置および速度検出装置
JPH03170010A (ja) 回転位置検出装置
JPS62228955A (ja) 回転速度検出方式
JPH01227922A (ja) エンコーダー
RU2055366C1 (ru) Измеритель параметров перемещения
JPH10227657A (ja) 誤差補正機能付き位置検出装置
SU1221752A2 (ru) Преобразователь угол-код
SU894770A1 (ru) Преобразователь сигналов синусно-косинусного датчика угла в код
JPH0451381A (ja) 測定信号処理装置
JPH02129552A (ja) 速度検出装置