JPH04324315A - Encoder - Google Patents

Encoder

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JPH04324315A
JPH04324315A JP12237891A JP12237891A JPH04324315A JP H04324315 A JPH04324315 A JP H04324315A JP 12237891 A JP12237891 A JP 12237891A JP 12237891 A JP12237891 A JP 12237891A JP H04324315 A JPH04324315 A JP H04324315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position information
encoder
relative position
output
eeprom
Prior art date
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Pending
Application number
JP12237891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Yamashita
正芳 山下
Akira Miki
晃 三木
Nanayuki Takeuchi
七幸 竹内
Yoshinori Hayashi
好典 林
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP12237891A priority Critical patent/JPH04324315A/en
Publication of JPH04324315A publication Critical patent/JPH04324315A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable a relative position information to be detected by using an encoder in simple structure and then an absolute position information to be calculated and output based on it without requiring a power supply for a back-up memory. CONSTITUTION:In an encoder 11 which detects a relative position information, an encoder output of a magnetic recording medium 12 is stored in an EEPROM 28 and a CPU 25 calculates and outputs an absolute position information of the magnetic recording medium 12 from a memory value of this EEPROM 28 and the encoder output (relative position information). Since the EEPROM 28 which is a no-volatile semiconductor memory retains an accumulation value of the relative position information even if a power supply 17 is OFF, the absolute position information can be obtained easily based on this accumulation value.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はエンコーダに関し、相対
位置検出型のエンコーダの出力をEEPROMに随時記
憶させることにより、相対位置検出型のエンコーダを用
いて絶対位置を検出するようにしたものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an encoder, and is configured to detect an absolute position using a relative position detection type encoder by storing the output of the relative position detection type encoder in an EEPROM at any time. .

【0002】0002

【従来の技術】従来より、工作機械、ロボット等に使用
されるエンコーダとしては、相対位置検出型のものと、
絶対位置検出型のものとがある。
[Prior Art] Conventionally, encoders used in machine tools, robots, etc. have been of the relative position detection type.
There is also an absolute position detection type.

【0003】例えばアブソリュート型(絶対位置検出型
)光学式ロータリエンコーダは、ピッチの異なるスリッ
ト列を多段に並べたメインスケールを使用している。 各スリット列ごとに受光素子を取り付け、これらの受光
素子の出力を例えばCPUで処理して絶対位置を検出す
るものである。
For example, an absolute type (absolute position detection type) optical rotary encoder uses a main scale in which slit rows with different pitches are arranged in multiple stages. A light receiving element is attached to each slit row, and the outputs of these light receiving elements are processed by, for example, a CPU to detect the absolute position.

【0004】ところが、このようなアブソリュート型ロ
ータリエンコーダにあっては、多回転時の回転数を記憶
するには、大容量の半導体メモリをバックアップ電源と
ともに組み込まなければならず、そのメンテナンスが面
倒であり、機器の構成が複雑になるという欠点があった
However, in such an absolute type rotary encoder, in order to memorize the number of rotations during multiple rotations, a large capacity semiconductor memory must be installed together with a backup power supply, and its maintenance is troublesome. However, the disadvantage was that the configuration of the equipment was complicated.

【0005】そこで、このような欠点のない相対位置検
出型のロータリエンコーダを使用して、絶対位置を検出
することが考えられている。この場合の磁気式ロータリ
エンコーダとしては、その外周に一定間隔で多極着磁し
た磁気記録媒体を有し、この外周面に近接して磁気セン
サを配設している。この磁気センサは、磁気抵抗素子に
より、磁極の変化を検出して相対位置を示す信号を出力
するものである。
[0005] Therefore, it has been considered to detect the absolute position using a relative position detection type rotary encoder which does not have such drawbacks. The magnetic rotary encoder in this case has a magnetic recording medium magnetized with multiple poles at regular intervals on its outer periphery, and a magnetic sensor is disposed close to the outer periphery. This magnetic sensor uses a magnetoresistive element to detect changes in magnetic poles and outputs a signal indicating relative position.

【0006】そして、このロータリエンコーダのインク
リメント出力(相対位置情報)をアブソリュート化する
場合、検出した現在の位置情報をDRAMに記録してい
た。このデータを用いて演算処理して絶対位置情報を得
ていたものである。
[0006] When converting the incremental output (relative position information) of the rotary encoder into an absolute, the detected current position information has been recorded in a DRAM. This data was used to perform arithmetic processing to obtain absolute position information.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の磁気式ロータリエンコーダにあっては、揮発
性半導体メモリであるDRAMのデータを保持するため
にバックアップ電源が必要である。充電等により電源を
補充していかない限り、数週間でその内容が失われるか
らである。
However, such a conventional magnetic rotary encoder requires a backup power source to retain data in a DRAM, which is a volatile semiconductor memory. This is because the contents will be lost in a few weeks unless the power source is replenished by charging or the like.

【0008】そこで、本発明は、メモリバックアップ用
の電源を不必要とし、構成が簡単で、かつ、メインテナ
ンス性に優れ、電源投入時に機械を動作させることなく
その位置を検出することができるエンコーダを提供する
ことを、その目的としている。
Therefore, the present invention provides an encoder that does not require a memory backup power supply, has a simple configuration, is easy to maintain, and can detect the position of the machine without operating it when the power is turned on. Its purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、相対位置情報
を記録した記録媒体と、該記録媒体から相対位置情報を
検出する検出手段と、該検出された相対位置情報を累計
し、絶対位置情報を算出する算出手段と、を備え、上記
算出手段は、上記相対位置情報の累計値を記憶する不揮
発性メモリを有するエンコーダである。なお、この場合
、磁気式エンコーダ、光学式エンコーダのいずれについ
ても本発明は適用することができる。また、ロータリエ
ンコーダ、リニアエンコーダのいずれについても同様に
本発明を適用することができる。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a recording medium on which relative position information is recorded, a detection means for detecting the relative position information from the recording medium, and a system for accumulating the detected relative position information and calculating the absolute position information. calculation means for calculating information, and the calculation means is an encoder having a nonvolatile memory that stores the cumulative value of the relative position information. In this case, the present invention can be applied to both magnetic encoders and optical encoders. Furthermore, the present invention can be similarly applied to both rotary encoders and linear encoders.

【0010】0010

【作用】本発明に係るエンコーダは、検出手段により相
対位置情報を検出し、この相対位置情報を不揮発性メモ
リに累計値として記憶させる。そして、算出手段はこの
不揮発性メモリに記憶された累計値である相対位置情報
に基づいて絶対位置情報を算出する。
[Operation] The encoder according to the present invention detects relative position information by the detection means and stores this relative position information in a nonvolatile memory as a cumulative value. Then, the calculation means calculates absolute position information based on the relative position information, which is the cumulative value stored in the nonvolatile memory.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明に係るエンコーダの実施例につ
いて図面を参照して説明する。図1〜図3は本発明の一
実施例を説明するための図である。この実施例は磁気式
ロータリエンコーダについて本発明を適用したものとす
る。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the encoder according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams for explaining one embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a magnetic rotary encoder.

【0012】図1に示すように、この磁気式ロータリエ
ンコーダ11は、円板状の磁気記録媒体12と、磁気セ
ンサ13と、を有している。磁気記録媒体12は、その
外周面に位置情報を記録している。例えばこの外周面に
は円周方向に沿って交互に一定間隔で所定の磁力(例え
ば200〜300Oe)で着磁され、N極とS極とが交
互に形成されている。これらの磁極が位置情報を構成す
るものである。
As shown in FIG. 1, this magnetic rotary encoder 11 has a disc-shaped magnetic recording medium 12 and a magnetic sensor 13. The magnetic recording medium 12 has position information recorded on its outer peripheral surface. For example, this outer peripheral surface is magnetized with a predetermined magnetic force (for example, 200 to 300 Oe) at regular intervals along the circumferential direction, and N poles and S poles are alternately formed. These magnetic poles constitute position information.

【0013】一方、磁気センサ13は、この外周面に近
接対向して配設された磁気抵抗素子を有しており、この
磁気抵抗素子のアナログ出力電圧がアンプ15を介して
コンパレータ16に入力されている。コンパレータ16
はアンプ15を介して入力される相対位置情報の出力電
圧を基準電圧Vrefと比較して2値化しエンコーダ出
力(インクリメンタルデータ)としている。なお、この
エンコーダ11においては電源17により上記アンプ1
5、コンパレータ16に供電されている。
On the other hand, the magnetic sensor 13 has a magnetic resistance element disposed close to and opposite to the outer peripheral surface of the magnetic sensor 13, and an analog output voltage of the magnetic resistance element is inputted to a comparator 16 via an amplifier 15. ing. Comparator 16
compares the output voltage of the relative position information input via the amplifier 15 with the reference voltage Vref, converts it into a binary value, and outputs it as an encoder output (incremental data). In this encoder 11, the power supply 17 connects the amplifier 1.
5. Power is supplied to the comparator 16.

【0014】21はこのエンコーダ出力を演算処理して
アブソリュートデータ出力として出力する制御部である
。この制御部21は、上記エンコーダ出力をカウントす
るカウンタ22と、このカウンタ22のバックアップ電
源23と、データの入出力部(I/O)24と、CPU
25と、ROM26と、RAM27と、EEPROM2
8と、を有している。なお、カウンタ22、入出力部2
4、CPU25、ROM26、RAM27、EEPRO
M28は、コモンバス29により接続されている。また
、バックアップ電源23は上記エンコーダ11のバック
アップ用としても使用することができる。
Reference numeral 21 denotes a control section which processes the encoder output and outputs it as an absolute data output. This control section 21 includes a counter 22 that counts the encoder output, a backup power supply 23 for this counter 22, a data input/output section (I/O) 24, and a CPU.
25, ROM26, RAM27, EEPROM2
8. In addition, the counter 22, the input/output section 2
4, CPU25, ROM26, RAM27, EEPRO
M28 is connected by a common bus 29. Further, the backup power supply 23 can also be used for backup of the encoder 11.

【0015】そして、このEEPROM28には上記エ
ンコーダ出力(相対位置情報)が記憶されている。また
、不揮発性メモリとしてEEPROM28を使用するこ
とにより、回路に実装した状態でデータの書換えが可能
である。また、上記CPU25はこのEEPROM28
に記憶したデータ、および、上記カウンタ22の値に基
づいて演算処理を行うことにより、相対位置情報から絶
対位置情報(アブソリュートデータ)を算出することと
なる。
The EEPROM 28 stores the encoder output (relative position information). Furthermore, by using the EEPROM 28 as a nonvolatile memory, data can be rewritten while it is mounted on a circuit. In addition, the CPU 25 has this EEPROM 28
Absolute position information (absolute data) is calculated from relative position information by performing arithmetic processing based on the data stored in , and the value of the counter 22.

【0016】以下、図2、図3に示すフローチャートを
参照してCPU25にて実行される演算処理を説明する
。まず、エンコーダ11に電源17より電力が供給され
ている場合は、磁気記録媒体12の回転により発生する
エンコーダ出力を検出し(S21)、このエンコーダ出
力が入力される。このエンコーダ出力が入力されると、
CPU25は例えばワーキング用のRAM27にEEP
ROM28に記憶した記憶値を読み出す(S22)。そ
して、今回ステップS1で検出したエンコーダ出力とこ
のEEPROM28の記憶値とに基づいて、例えば加算
または減算して(一方向に回転しておれば加算、逆方向
は減算)磁気記録媒体12についてのアブソリュートデ
ータを算出する(S23)。この演算したアブソリュー
トデータはEEPROM28に記憶し(S24)、また
、入出力部24より外部に対して出力する(S25)。 この処理はエンコーダ出力を検出する周期に同期して繰
り返して実行されるものである。したがって、電源投入
から遮断までの間のエンコーダ出力はEEPROM28
に累積、記憶されているものである。
The arithmetic processing executed by the CPU 25 will be explained below with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3. First, when power is being supplied to the encoder 11 from the power source 17, an encoder output generated by the rotation of the magnetic recording medium 12 is detected (S21), and this encoder output is input. When this encoder output is input,
For example, the CPU 25 stores EEP in the working RAM 27.
The stored value stored in the ROM 28 is read out (S22). Then, based on the encoder output detected in step S1 this time and the stored value of this EEPROM 28, for example, addition or subtraction is performed (addition if rotating in one direction, subtraction in the opposite direction) to obtain an absolute value for the magnetic recording medium 12. Data is calculated (S23). The calculated absolute data is stored in the EEPROM 28 (S24), and is outputted to the outside from the input/output section 24 (S25). This process is repeatedly executed in synchronization with the cycle of detecting the encoder output. Therefore, the encoder output from power on to power off is EEPROM28.
This is what is accumulated and stored.

【0017】また、エンコーダ11の電源17を遮断し
た場合には、エンコーダ11のアンプ15、コンパレー
タ16、および、カウンタ22にのみバックアップ電源
23から通電が行われているものとする。したがって、
この電源遮断中に磁気記録媒体12が移動すると、この
移動量はコンパレータ16からエンコーダ出力としてカ
ウンタ22に累積される。また、この間においては、E
EPROM28には電源ONから電源遮断までのエンコ
ーダ出力が累積して記憶されているのみで、CPU25
により加算等されない。
Further, when the power supply 17 of the encoder 11 is cut off, it is assumed that only the amplifier 15, the comparator 16, and the counter 22 of the encoder 11 are energized from the backup power supply 23. therefore,
When the magnetic recording medium 12 moves during this power-off, the amount of movement is accumulated in the counter 22 as an encoder output from the comparator 16. Also, during this period, E
The EPROM 28 only stores the cumulative encoder output from power ON to power shutdown, and the CPU 25
Therefore, it is not added.

【0018】さらに、エンコーダ11の電源17が遮断
された状態から、再投入されると、以下に示す初期化処
理が実行される。すなわち、まず、エンコーダ11の出
力によるカウンタ22の記憶値(相対位置情報)が読み
出され(S31)、また、EEPROM28の記憶値が
読み出される(S32)。これらの記憶値同士が一致し
ているか否かが判断され(S33)、一致していればそ
の記憶値が絶対位置情報(アブソリュートデータ)とし
てそのまま出力されることとなる。この場合は、電源遮
断時に磁気記録媒体12が回転していなかったものであ
る。一方、これらの値が一致していない場合には、カウ
ンタ22の記憶値に基づいてEEPROM28の記憶値
を補正演算する(S34)。EEPROM28の記憶値
からカウンタ22の記憶値が、加算または減算されるも
のとする。これは電源中断時の磁気記録媒体12の移動
量を、その間に累積して記憶したカウンタ22の記憶値
(相対位置情報)により補正するものである。そして、
この補正値がEEPROM28に書き込み、記憶される
(S35)。この更新された補正値がアブソリュートデ
ータとして出力されるものである。
Further, when the power supply 17 of the encoder 11 is turned on again after being cut off, the following initialization process is executed. That is, first, the stored value (relative position information) of the counter 22 based on the output of the encoder 11 is read out (S31), and the stored value of the EEPROM 28 is read out (S32). It is determined whether these stored values match each other (S33), and if they match, the stored values are output as they are as absolute position information (absolute data). In this case, the magnetic recording medium 12 was not rotating when the power was cut off. On the other hand, if these values do not match, the value stored in the EEPROM 28 is corrected based on the value stored in the counter 22 (S34). It is assumed that the value stored in the counter 22 is added to or subtracted from the value stored in the EEPROM 28. This is to correct the amount of movement of the magnetic recording medium 12 when the power supply is interrupted, using the stored value (relative position information) of the counter 22 accumulated and stored during that period. and,
This correction value is written and stored in the EEPROM 28 (S35). This updated correction value is output as absolute data.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、DRAMに代えて不揮
発性メモリ、例えばEEPROMを用いて相対位置情報
を記録したため、そのメモリ用のバックアップ電源が不
必要となり、相対位置情報を永久的に保持することがで
きる。また、簡単な構成のエンコーダを用いて電源投入
時に機械等の絶対位置を検出することができる。さらに
、エンコーダのメインテナンスが簡単である。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since relative position information is recorded using a non-volatile memory such as EEPROM instead of DRAM, a backup power source for the memory is not required, and relative position information is permanently retained. can do. Furthermore, the absolute position of a machine, etc. can be detected when the power is turned on using an encoder with a simple configuration. Furthermore, the encoder is easy to maintain.

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

【図1】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a magnetic rotary encoder according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a magnetic rotary encoder according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a magnetic rotary encoder according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11  磁気式ロータリエンコーダ、  12  磁気
記録媒体、  13  磁気センサ(検出手段)、  
25  CPU(算出手段)、  28  EEPRO
M(不揮発性メモリ)
11 magnetic rotary encoder, 12 magnetic recording medium, 13 magnetic sensor (detection means),
25 CPU (calculation means), 28 EEPRO
M (non-volatile memory)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  相対位置情報を記録した記録媒体と、
該記録媒体から相対位置情報を検出する検出手段と、該
検出された相対位置情報を累計し、絶対位置情報を算出
する算出手段と、を備え、上記算出手段は、上記相対位
置情報の累計値を記憶する不揮発性メモリを有すること
を特徴とするエンコーダ。
[Claim 1] A recording medium on which relative position information is recorded;
The calculation means includes a detection means for detecting relative position information from the recording medium, and a calculation means for accumulating the detected relative position information to calculate absolute position information, and the calculation means calculates the cumulative value of the relative position information. An encoder characterized by having a nonvolatile memory for storing.
JP12237891A 1991-04-24 1991-04-24 Encoder Pending JPH04324315A (en)

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