JPH0424645B2 - - Google Patents

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JPH0424645B2
JPH0424645B2 JP10358986A JP10358986A JPH0424645B2 JP H0424645 B2 JPH0424645 B2 JP H0424645B2 JP 10358986 A JP10358986 A JP 10358986A JP 10358986 A JP10358986 A JP 10358986A JP H0424645 B2 JPH0424645 B2 JP H0424645B2
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JP
Japan
Prior art keywords
rotation
rotation speed
encoder
magnetic
magnetic bubble
Prior art date
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Expired
Application number
JP10358986A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62261016A (ja
Inventor
Toshitsugu Ueda
Fusao Kosaka
Toshio Iino
Hiroshi Nakayama
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP10358986A priority Critical patent/JPS62261016A/ja
Publication of JPS62261016A publication Critical patent/JPS62261016A/ja
Publication of JPH0424645B2 publication Critical patent/JPH0424645B2/ja
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、1回転以上の回転角を測定すること
のできる多回転エンコーダに関するものである。 更に詳しくは、電源が遮断された状態において
も動作し、常にアブソリユートな測定出力を得る
ことのできる多回転エンコーダに関するものであ
る。 〔従来の技術〕 従来、この種の多回転エンコーダには、回転軸
に減速ギヤを取り付け、減速後の回転角をアブソ
リユートエンコーダやポテンシヨメータ等で測定
するようにした装置が実用化されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような多回転エンコーダに
おいては、減速ギヤなどの機械的な回転伝達部分
を有するために、バツクラツシユなどの影響を受
けて、高精度の測定を行なうことができないとと
もに、構造が複雑になり、信頼性が低下してしま
う。 本発明は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、電源が遮断された状態においても動作し、し
かも1回転以上の回転角を高精度に測定すること
のできる多回転エンコーダを簡単な構成により実
現することを目的としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の多回転エンコーダは、1回転以内の回
転角を測定するアブソリユートエンコーダとこの
アブソリユートエンコーダの回転数を検出する回
転数検出器とを組み合わせ1回転以上の回転角を
測定するようにした多回転エンコーダにおいて、
前記回転数検出器として、駆動磁界の回転に応じ
て磁気バブルを順次転送する磁気バブル素子と、
前記アブソリユートエンコーダのコード板等と共
に回転し前記磁気バブル素子の駆動磁界を発生す
る永久磁石とを有し、前記磁気バブル素子におけ
る転送パターン上の磁気バブルの位置から前記ア
ブソリユートエンコーダの回転数を検出するよう
にした回転数検出器を具備したものである。 〔作用〕 このように、アブソリユートエンコーダのコー
ド板等と共に回転する永久磁石により磁気バブル
の転送を制御するように構成すると、磁気バブル
素子は回転磁界が与えられれば、電源がオフの状
態でも磁気バブルの転送が行なわれるものである
ので、電源が遮断された状態においても動作し、
常にアブソリユートな測定出力を得ることのでき
る多回転エンコーダを実現することができる。 また、減速ギヤなどの機構部分を有しないの
で、構造が簡単で、信頼性が高く、高精度の測定
を行なうことができる。 〔実施例〕 以下、図面を用いて本発明の多回転エンコーダ
を説明する。 第1図は本発明の多回転エンコーダの一実施例
を示す構成図である。図において、1はその回転
角が測定される回転軸である。2は回転軸1に取
り付けられたコード板、3はコード板2の回転角
を検出するスリツト位置読取器で、これらは回転
軸1における1回転以内の回転角を高精度に測定
するアブソリユートエンコーダを構成している。
コード板2には例えばピツチの異なる2つのスリ
ツト列21が設けられるとともに、スリツト位置
読取器3が例えば光学的なセンサアレイにより構
成されており、スリツト列21の位置に応じてス
リツト位置読取器3から得られる交番信号の位相
差および振幅から、コード板2(回転軸1)のア
ブソリユートな回転角を測定している。なお、こ
のような構成を有するアブソリユートエンコーダ
は、本願出願人が特願昭59−224871号としてすで
に出願したものであるが、本願において、回転軸
1の1回転以内の回転角を測定するアブソリユー
トエンコーダ部分の構成はこれに限られるもので
はない。 また、4はコード板2と共に回転軸1に取り付
けられた永久磁石、5は磁気バブル素子で、これ
らはアブソリユートエンコーダにおけるコード板
2の回転数を検出する回転数検出器を構成するも
のである。磁気バブル素子5は駆動磁界の回転に
応じて磁気バブルを順次転送するものであり、永
久磁石4により発生される磁界をその駆動磁界と
するように、永久磁石4の近傍に配置されてい
る。このため、コード板2と共に永久磁石4が回
転すると、磁気バブル素子5に回転磁界が印加さ
れ、磁気バブル素子5において磁気バブルの転送
が行なわれる。したがつて、永久磁石4の極数を
2とした場合には、コード板2が1回転すると、
磁気バブル素子5における磁気バブルは、その転
送パターン上を1ステツプだけ移動することにな
り、転送パターン上の磁気バブルの位置を検出す
れば、コード板2の回転数を知ることができる。 6は上記のようにして得られたアブソリユート
エンコーダの出力Seと回転数検出器の出力Stとを
受け、回転軸1の回転角を算出する演算回路であ
る。例えば、アブソリユートエンコーダの出力Se
が30゜、回転数検出器の出力Stが1の場合には、
回転軸1の回転角は390゜ということになる。 第2図は磁気バブル素子5における転送パター
ンの一例を示すものである。図に示す転送パター
ンは、一般にTI形と呼ばれるものを基本とした
もので、独立した3つの環状パターンA〜Cを構
成している。また、Hは永久磁石4により発生さ
れる駆動磁界、A1,B1,C1は磁気バブル発
生用パターン、A2,B2,C2は例えば磁気抵
抗素子よりなる磁気バブル検出用パターンであ
る。さらに、図中の○印は駆動磁界Hの回転に応
じて磁気バブルが移動する環状パターン上の位置
を示したもので、斜線を施した○印は磁気バブル
の存在を表わしている。 したがつて、図示の状態を初期状態とし、検出
用パターンA2〜C2の位置でそれぞれ磁気バブ
ルの有無を検出すると、駆動磁界H(コード板2)
の回転数に対する各検出出力は、次の表のように
表わされる。
【表】 この表から明らかなように、検出用パターンA
2〜C2からはコード板2の回転数に応じた3ビ
ツトのバイナリ信号が得られる。 ここで、磁気バブル素子5において、磁気バブ
ル発生用パターンA1〜C1により発生された磁
気バブルは、保持用の永久磁石でバイアス磁界を
与えておくことにより消滅せず、しかも駆動磁界
Hが回転すれば転送が行なわれるので、電源が遮
断された状態においても動作することができ、常
にコード板2の回転数に応じた信号を得ることが
できる。また、コード板2と共に回転軸1に取り
付けられた永久磁石4により磁気バブル素子5の
駆動磁界を発生し、その回転に応じて磁気バブル
を転送させるので、構成が簡単であり、高い信頼
性を得ることができる。 このように、高精度のアブソリユートエンコー
ダと磁気バブル素子5を利用した回転数検出器と
を組み合わせると、測定の途中で電源が遮断され
たような場合においてもコード板2の回転数を検
出しておくことができ、1回転以上の回転角に対
しても、常にアブソリユートな測定出力を得るこ
とができる。 さて、上記したように、本発明の多回転エンコ
ーダは、回転軸1の回転角を測定するアブソリユ
ートエンコーダと、このアブソリユートエンコー
ダの回転数を検出する回転数検出器とにより構成
されるものであるが、回転数検出器として永久磁
石4の極数が2で、分解能が1回転の検出器を使
用した場合には、その検出誤差の大きさによつて
は、多回転の測定ができなくなつてしまうことが
ある。すなわち、回転数検出器の回転数出力St
第3図に示す如く、アブソリユートエンコーダの
測定出力Seが0゜に復帰した時に、その出力値が更
新されるものであるが、この回転数検出器が図中
に斜線で示す如き検出誤差(誤差領域)を有する
ものであつたとすると、アブソリユートエンコー
ダの出力Seがこの範囲内にある時には、回転数出
力Stの値を信頼することができず、それが何回転
目の値であるのかを正確に知ることができなくな
つてしまう。また、分解能が1回転の回転数検出
器によつてこの問題を解決するためには、回転数
検出器にアブソリユートエンコーダと同等の分解
能(精度)を持たせなければならず、実用的では
なくなつてしまう。 第4図は本発明の多回転エンコーダの他の実施
例を示すもので、上記のような問題点を解決した
ものである。図に示す実施例は、前記第1図にお
ける永久磁石4の極数を4として回転数検出器の
分解能を1/2回転するとともに、アブソリユート
エンコーダの出力値をもとにして回転数検出器の
回転数出力Stを補正するようにしたものである。 図に示すように、回転数検出器の分解能を1/2
回転とすると、回転軸1の1/2回転に対して磁気
バブル素子5の駆動磁界Hが1回転し、その検出
出力Nが1づつ増加することになる。したがつ
て、回転数出力StはSt=N/2となる。そこで、
アブソリユートエンコーダにおける出力値の範囲
をE1〜E4の4つに分割し各出力範囲に対して
回転数検出器の検出出力Nが取るべき値を調べて
みると、次表の如く表わされる。
【表】 この表から明らかなように、アブソリユートエ
ンコーダの測定出力Seが出力範囲E1,E2に含
まれる時には検出出力Nは偶数、E3,E4に含
まれる時には奇数となつている。しかしながら、
実際に検出出力Nが変化する過程には、前記した
ような検出誤差が存在しているので、例えば、E
1の出力範囲において検出出力Nが奇数となるこ
ともありうる。 そこで、検出出力Nが偶数であるか奇数である
かを判別するとともに、その時の出力範囲E1〜
E4に応じて回転数出力Stを次表の如く補正する
と、回転数検出器の検出誤差に左右されず、正確
な回転数を求めることができる。
【表】 ここで、上記のように回転数検出器の検出出力
Nを判別して、回転数出力Stを補正する場合に
は、回転数検出器の精度は1/4回転で充分であり、
容易に実現することのできる程度である。 また、第5図は本発明の多回転エンコーダの他
の実施例を示すもので、回転数検出器において検
出出力Nが更新されるタイミングを90゜進ませた
ものである。 このように構成された装置においても、アブソリ
ユートエンコーダの測定出力Seと回転数検出器の
検出出力Nとの関係は同様であり、
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の多回転エンコー
ダでは、1回転以内の回転角を測定するアブソリ
ユートエンコーダとこのアブソリユートエンコー
ダの回転数を検出する回転数検出器とを組み合わ
せ1回転以上の回転角を測定するようにした多回
転エンコーダにおいて、前記回転数検出器とし
て、駆動磁界の回転に応じて磁気バブルを順次転
送する磁気バブル素子と、前記アブソリユートエ
ンコーダのコード板等と共に回転し前記磁気バブ
ル素子の駆動磁界を発生する永久磁石とを有し、
前記磁気バブル素子における転送パターン上の磁
気バブルの位置から前記アブソリユートエンコー
ダの回転数を検出するようにした回転数検出器を
具備するようにしているので、電源がオフの状態
でも磁気バブルの転送が行なわれ、電源が遮断さ
れた状態においても動作し、しかも1回転以上の
回転角を高精度に測定することのできる多回転エ
ンコーダを簡単な構成により実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は本発明の回転数検出器の一実
施例を示す構成図である。 回転軸……1、コード板……2、スリツト位置
読取器……3、永久磁石……4、磁気バブル素子
……5、演算回路……6、環状パターン……A〜
C、磁気バブル発生用パターン……A1〜C1、
磁気バブル検出用パターン……A2〜C2、駆動
磁界……H。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 1回転以内の回転角を測定するアブソリユー
    トエンコーダとこのアブソリユートエンコーダの
    回転数を検出する回転数検出器とを組み合わせ1
    回転以上の回転角を測定するようにした多回転エ
    ンコーダにおいて、前記回転数検出器として、駆
    動磁界の回転に応じて磁気バブルを順次転送する
    磁気バブル素子と、前記アブソリユートエンコー
    ダのコード板等と共に回転し前記磁気バブル素子
    の駆動磁界を発生する永久磁石とを有し、前記磁
    気バブル素子における転送パターン上の磁気バブ
    ルの位置から前記アブソリユートエンコーダの回
    転数を検出するようにした回転数検出器を具備し
    てなる多回転エンコーダ。
JP10358986A 1986-05-06 1986-05-06 多回転エンコ−ダ Granted JPS62261016A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10358986A JPS62261016A (ja) 1986-05-06 1986-05-06 多回転エンコ−ダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10358986A JPS62261016A (ja) 1986-05-06 1986-05-06 多回転エンコ−ダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62261016A JPS62261016A (ja) 1987-11-13
JPH0424645B2 true JPH0424645B2 (ja) 1992-04-27

Family

ID=14357958

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10358986A Granted JPS62261016A (ja) 1986-05-06 1986-05-06 多回転エンコ−ダ

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100439866C (zh) * 2004-05-21 2008-12-03 株式会社安川电机 多转型绝对值编码器
JP4763540B2 (ja) * 2006-07-21 2011-08-31 東洋電装株式会社 舵角センサ
JP7342729B2 (ja) * 2019-03-28 2023-09-12 株式会社デンソー 制御装置
US11946773B2 (en) 2019-03-28 2024-04-02 Denso Corporation Motor rotation and position detection device and control unit

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JPS62261016A (ja) 1987-11-13

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