JPH0534105A - 多回転絶対値エンコーダ - Google Patents
多回転絶対値エンコーダInfo
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- G01D5/2451—Incremental encoders
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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- G05B19/29—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多回転量を高精度かつ高分解能に得られる多
回転絶対値エンコーダを得ること。 【構成】 入力軸２の回転に伴って多回転検出部３で発
生する位相の異なる２つの多回転信号を２相パルス処理
回路１１を介して一方のアップダウンカウンタ１３に入
力するとともにこの多回転信号を反転回路１９、２０お
よび２相パルス処理回路１２を介して他方のアップダウ
ンカウンタ１４に入力し絶対値検出部４で発生した回転
角度位置信号をもとに演算部１５にて入力軸２の回転角
度位置を判断して２つのアップダウンカウンタのいずれ
か一方を選択してそのカウンタ値を読み出して多回転量
とする。
回転絶対値エンコーダを得ること。 【構成】 入力軸２の回転に伴って多回転検出部３で発
生する位相の異なる２つの多回転信号を２相パルス処理
回路１１を介して一方のアップダウンカウンタ１３に入
力するとともにこの多回転信号を反転回路１９、２０お
よび２相パルス処理回路１２を介して他方のアップダウ
ンカウンタ１４に入力し絶対値検出部４で発生した回転
角度位置信号をもとに演算部１５にて入力軸２の回転角
度位置を判断して２つのアップダウンカウンタのいずれ
か一方を選択してそのカウンタ値を読み出して多回転量
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば工作機械に
おける駆動軸の絶対位置を検出する多回転絶対値エンコ
ーダに関するものである。
おける駆動軸の絶対位置を検出する多回転絶対値エンコ
ーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の一般的な多回転絶対値エン
コーダの構造図であり、同図において、１は外郭ケー
ス、２は入力軸、３はこの入力軸２に取りつけた多回転
検出部、４は入力軸２に取りつけた絶対値検出部、５は
これら各検出部からの出力を波形成形するための処理回
路を実装したプリント基板、６はこの処理回路出力をデ
ジタル処理する回路を実装したプリント基板である。
コーダの構造図であり、同図において、１は外郭ケー
ス、２は入力軸、３はこの入力軸２に取りつけた多回転
検出部、４は入力軸２に取りつけた絶対値検出部、５は
これら各検出部からの出力を波形成形するための処理回
路を実装したプリント基板、６はこの処理回路出力をデ
ジタル処理する回路を実装したプリント基板である。
【０００３】図８は、各プリント基板５、６に配置され
た信号処理部のブロック図を示しており、７、８は多回
転検出部３から出力された９０度位相の異なる２つの検
出信号１６、１７の波形をそれぞれ整形する波形整形回
路、１１はこの２つの信号を入力する２相パルスの処理
回路、１３はこの処理回路の出力を入力するｎビットの
アップダウンカウンタ、１９は演算部であり、アップダ
ウンカウンタ１３の出力信号及び絶対値検出部４の出力
信号をデジタル化したｍビットの信号１８をそれぞれ入
力している。
た信号処理部のブロック図を示しており、７、８は多回
転検出部３から出力された９０度位相の異なる２つの検
出信号１６、１７の波形をそれぞれ整形する波形整形回
路、１１はこの２つの信号を入力する２相パルスの処理
回路、１３はこの処理回路の出力を入力するｎビットの
アップダウンカウンタ、１９は演算部であり、アップダ
ウンカウンタ１３の出力信号及び絶対値検出部４の出力
信号をデジタル化したｍビットの信号１８をそれぞれ入
力している。
【０００４】次に動作について説明する。入力軸２が回
転すると、その回転を多回転検出部３で検出し、９０度
位相の異なる２つの多回転検出信号１６、１７を出力す
る。この２つの多回転検出信号１６、１７は、図８の波
形整形回路７、８及び２相パルス処理回路１１を介して
入力軸２の回転方向に対応したアップカウントパルスあ
るいはダウンカウントパルスに変換され、ｎビットのア
ップダウンカウンタ１３に入力される。そして、このｎ
ビットのアップダウンカウンタ１３からはｎビットカウ
ンタ値が出力され、演算部１９に入力される。
転すると、その回転を多回転検出部３で検出し、９０度
位相の異なる２つの多回転検出信号１６、１７を出力す
る。この２つの多回転検出信号１６、１７は、図８の波
形整形回路７、８及び２相パルス処理回路１１を介して
入力軸２の回転方向に対応したアップカウントパルスあ
るいはダウンカウントパルスに変換され、ｎビットのア
ップダウンカウンタ１３に入力される。そして、このｎ
ビットのアップダウンカウンタ１３からはｎビットカウ
ンタ値が出力され、演算部１９に入力される。
【０００５】すなわち、図９に示すように、入力軸２が
正転のとき、波形整形回路出力Ａ1がＨレベルで波形整
形回路出力Ｂ1が立上ると、２相パルス処理回路１１か
らアップカウントパルスＵPが出力され、アップカウン
タ１３はアップカウントする。また、入力軸２が逆転の
とき波形整形回路出力Ａ1がＨレベルで波形整形回路出
力Ｂ1が立下ると、２相パルス処理回路１１からダウン
カウントパルスＤPが出力され、アップダウンカウンタ
１３はダウンカウントする。たとえば、図９は入力軸２
が１回転と９０度だけ正転した後、逆転した場合におけ
る動作を示している。
正転のとき、波形整形回路出力Ａ1がＨレベルで波形整
形回路出力Ｂ1が立上ると、２相パルス処理回路１１か
らアップカウントパルスＵPが出力され、アップカウン
タ１３はアップカウントする。また、入力軸２が逆転の
とき波形整形回路出力Ａ1がＨレベルで波形整形回路出
力Ｂ1が立下ると、２相パルス処理回路１１からダウン
カウントパルスＤPが出力され、アップダウンカウンタ
１３はダウンカウントする。たとえば、図９は入力軸２
が１回転と９０度だけ正転した後、逆転した場合におけ
る動作を示している。
【０００６】そして、このカウント動作は、後述する回
転角度位置信号が０度に対応する位置でのみ行われるよ
うにあらかじめ多回転検出部３で調整されている。
転角度位置信号が０度に対応する位置でのみ行われるよ
うにあらかじめ多回転検出部３で調整されている。
【０００７】一方、絶対値検出部４の出力信号は、波方
整形プリント基板５上の図示しないオペアンプ、コンパ
レータ等によりｍビットの回転角度位置信号１８、すな
わち通常０度から３６０度の角度に対応するグレイコー
ドと称する特殊コードに変換され、演算部１９に入力さ
れる。
整形プリント基板５上の図示しないオペアンプ、コンパ
レータ等によりｍビットの回転角度位置信号１８、すな
わち通常０度から３６０度の角度に対応するグレイコー
ドと称する特殊コードに変換され、演算部１９に入力さ
れる。
【０００８】その結果、演算部１９では、入力されたｍ
ビットの回転角度位置信号１８をもとにｍビットの回転
角度を算出し、すでに読み込んだｎビットカウンタ値と
合成してｍ＋ｎビットの絶対値信号としてシリアルで出
力する。
ビットの回転角度位置信号１８をもとにｍビットの回転
角度を算出し、すでに読み込んだｎビットカウンタ値と
合成してｍ＋ｎビットの絶対値信号としてシリアルで出
力する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の多回転絶対値エ
ンコーダは以上のように構成されているので、アップダ
ウンカウンタがカウント動作を行おうとしている最中
（図９の不定領域）にも、そのカウンタ値が演算部に読
み込まれているため、誤ったデータが演算部から出力さ
れる可能性があり、また、カウンタがカウント動作を行
う点と回転角度位置信号の０点との位置のずれが回転角
度位置の分解能以上にずれてしまうと、１回転分の誤っ
たデータが出力される可能性があった。更に、入力軸の
正転、逆転によるヒステリシスが大きい場合にも、誤っ
たデータを出力する可能性があるなどの問題点があっ
た。
ンコーダは以上のように構成されているので、アップダ
ウンカウンタがカウント動作を行おうとしている最中
（図９の不定領域）にも、そのカウンタ値が演算部に読
み込まれているため、誤ったデータが演算部から出力さ
れる可能性があり、また、カウンタがカウント動作を行
う点と回転角度位置信号の０点との位置のずれが回転角
度位置の分解能以上にずれてしまうと、１回転分の誤っ
たデータが出力される可能性があった。更に、入力軸の
正転、逆転によるヒステリシスが大きい場合にも、誤っ
たデータを出力する可能性があるなどの問題点があっ
た。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、高精度かつ高分解能を有する
多回転絶対値エンコーダを得ることを目的とする。
るためになされたもので、高精度かつ高分解能を有する
多回転絶対値エンコーダを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の多回転絶対値
エンコーダは、入力軸の１回転内で回転角度位置を検出
する絶対値検出部と、入力軸の回転量を検出する多回転
検出部とを有するものにおいて、前記多回転検出部が出
力する位相の異なる少なくとも２つの多回転検出信号を
２相パルス処理回路を介して入力するアップダウンカウ
ンタと、前記多回転検出信号を反転回路及び２相パルス
処理回路を介して入力するアップダウンカウンタと、前
記絶対値検出部が出力した回転角度位置信号を入力して
前記入力軸の回転角度位置を判断する演算部とを備え、
この演算部は前記入力軸の回転角度位置をもとに前記２
つのアップダウンカウンタのいずれか一方を選択し、か
つこの選択したアップダウンカウンタのカウンタ値を読
み出して多回転量としている。
エンコーダは、入力軸の１回転内で回転角度位置を検出
する絶対値検出部と、入力軸の回転量を検出する多回転
検出部とを有するものにおいて、前記多回転検出部が出
力する位相の異なる少なくとも２つの多回転検出信号を
２相パルス処理回路を介して入力するアップダウンカウ
ンタと、前記多回転検出信号を反転回路及び２相パルス
処理回路を介して入力するアップダウンカウンタと、前
記絶対値検出部が出力した回転角度位置信号を入力して
前記入力軸の回転角度位置を判断する演算部とを備え、
この演算部は前記入力軸の回転角度位置をもとに前記２
つのアップダウンカウンタのいずれか一方を選択し、か
つこの選択したアップダウンカウンタのカウンタ値を読
み出して多回転量としている。
【００１２】さらに、この発明の多回転絶対値エンコー
ダは、波形整形回路にシュミットトリガインバータを、
反転回路にインバータを、演算部に２相パルス処理回
路、アップダウンカウンタを内蔵したマイコンを使用し
ている。
ダは、波形整形回路にシュミットトリガインバータを、
反転回路にインバータを、演算部に２相パルス処理回
路、アップダウンカウンタを内蔵したマイコンを使用し
ている。
【００１３】
【作用】上記のように構成された多回転絶対値エンコー
ダによれば、入力軸の回転に伴って多回転検出部で発生
する位相の異なる少なくとも２つの多回転信号を２相パ
ルス処理回路を介して一方のアップダウンカウンタに入
力するとともにかかる多回転信号を反転回路及び２相パ
ルス処理回路を介して他方のアップダウンカウンタに入
力し、絶対値検出部で発生した回転角度位置信号をもと
に演算部にて入力軸の回転角度位置を判断して前記２つ
のアップダウンカウンタのいずれか一方を選択してその
カウンタ値を読み出し多回転量としている。
ダによれば、入力軸の回転に伴って多回転検出部で発生
する位相の異なる少なくとも２つの多回転信号を２相パ
ルス処理回路を介して一方のアップダウンカウンタに入
力するとともにかかる多回転信号を反転回路及び２相パ
ルス処理回路を介して他方のアップダウンカウンタに入
力し、絶対値検出部で発生した回転角度位置信号をもと
に演算部にて入力軸の回転角度位置を判断して前記２つ
のアップダウンカウンタのいずれか一方を選択してその
カウンタ値を読み出し多回転量としている。
【００１４】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す検出信号処
理部のブロック図であり、１〜６は従来装置と全く同一
である。更に、波形整形回路７、８、２相パルス処理回
路１１、アップダウンカウンタ１３、多回転検出部３か
ら出力された入力軸２の回転に対して９０度位相の異な
る２つの信号１６、１７、絶対値検出部４の出力信号を
デジタル化したｍビットの信号１８も従来装置と全く同
一のものである。
理部のブロック図であり、１〜６は従来装置と全く同一
である。更に、波形整形回路７、８、２相パルス処理回
路１１、アップダウンカウンタ１３、多回転検出部３か
ら出力された入力軸２の回転に対して９０度位相の異な
る２つの信号１６、１７、絶対値検出部４の出力信号を
デジタル化したｍビットの信号１８も従来装置と全く同
一のものである。
【００１５】９、１０は波形整形回路７、８で波形整形
された２つの出力信号を反転する反転回路、１２はこの
反転された出力信号を入力軸２の回転方向に対応してア
ップカウントパルスあるいはダウンカウントパルスに変
換する２相パルス処理回路、１４はｎビットのアップダ
ウンカウンタ、１５はアップダウンカウンタ、１３，１
４およびｍビットの信号１８を入力する演算部であり、
これらはプリント基板６上に配置されている。
された２つの出力信号を反転する反転回路、１２はこの
反転された出力信号を入力軸２の回転方向に対応してア
ップカウントパルスあるいはダウンカウントパルスに変
換する２相パルス処理回路、１４はｎビットのアップダ
ウンカウンタ、１５はアップダウンカウンタ、１３，１
４およびｍビットの信号１８を入力する演算部であり、
これらはプリント基板６上に配置されている。
【００１６】次に動作について説明する。入力軸２が回
転すると、この回転を多回転検出部３で検出し、１回転
１周期で入力軸２の回転に対して９０度位相の異なる２
つの検出信号１６、１７を出力する。これらの多回転信
号１６、１７は、案味形整形回路７、８で波形整形し、
そのまま一方の２相パルス処理回路１１に入力するとと
もに反転回路９、１０に入力し、位相を反転させて、他
方の２相パルス処理回路１２に入力する。２種類の信号
は、更に２つの２相パルス処理回路１１、１２におい
て、入力軸２の回転方向に対応してアップダウンカウン
トパルスあるいはダウンカウントパルスに変換され、そ
れぞれに対応したｎビットのアップダウンカウンタ１
３、１４に入力されれう。そして、これらのアップダウ
ンカウンタ１３、１４からｎビットカウンタ値が出力さ
れ、演算部１５に入力される。
転すると、この回転を多回転検出部３で検出し、１回転
１周期で入力軸２の回転に対して９０度位相の異なる２
つの検出信号１６、１７を出力する。これらの多回転信
号１６、１７は、案味形整形回路７、８で波形整形し、
そのまま一方の２相パルス処理回路１１に入力するとと
もに反転回路９、１０に入力し、位相を反転させて、他
方の２相パルス処理回路１２に入力する。２種類の信号
は、更に２つの２相パルス処理回路１１、１２におい
て、入力軸２の回転方向に対応してアップダウンカウン
トパルスあるいはダウンカウントパルスに変換され、そ
れぞれに対応したｎビットのアップダウンカウンタ１
３、１４に入力されれう。そして、これらのアップダウ
ンカウンタ１３、１４からｎビットカウンタ値が出力さ
れ、演算部１５に入力される。
【００１７】２相パルス処理回路１１、１２及びアップ
ダウンカウンタ１３、１４は、図２に示すように、波形
整形回路出力Ａ1がＨレベルのとき波形整形回路出力Ｂ1
が立ち上がれば、アップカウントとなり、波形整形回路
出力Ａ1がＨレベルのとき波形整形回路出力Ｂ1が立ち下
がれば、ダウンカウントとなるように構成され、各カウ
ンタ１３、１４のカウント点、つまり各カウンタがアッ
プカウントパルスあるいはダウンカウントパルスを発生
する入力軸の位置が、入力軸２の回転角度を図３のθで
表したとき、カウンタ１３はθ＝０度の近傍に、カウン
タ１４はθ＝１８０度の近傍になるように多回転検出部
３によりあらかじめ設定されている。たとえば、図２は
入力軸２が１回転と９０度だけ正転した後、逆転した場
合における動作を示している。
ダウンカウンタ１３、１４は、図２に示すように、波形
整形回路出力Ａ1がＨレベルのとき波形整形回路出力Ｂ1
が立ち上がれば、アップカウントとなり、波形整形回路
出力Ａ1がＨレベルのとき波形整形回路出力Ｂ1が立ち下
がれば、ダウンカウントとなるように構成され、各カウ
ンタ１３、１４のカウント点、つまり各カウンタがアッ
プカウントパルスあるいはダウンカウントパルスを発生
する入力軸の位置が、入力軸２の回転角度を図３のθで
表したとき、カウンタ１３はθ＝０度の近傍に、カウン
タ１４はθ＝１８０度の近傍になるように多回転検出部
３によりあらかじめ設定されている。たとえば、図２は
入力軸２が１回転と９０度だけ正転した後、逆転した場
合における動作を示している。
【００１８】一方、絶対値検出部４により検出された回
転角度に関する信号は、波形整形プリント基板５上の図
示しないオペアンプ、コンパレータ等によりｍビットの
回転角度位置信号１８に変換され、演算部１５に入力さ
れる。
転角度に関する信号は、波形整形プリント基板５上の図
示しないオペアンプ、コンパレータ等によりｍビットの
回転角度位置信号１８に変換され、演算部１５に入力さ
れる。
【００１９】演算部１５では、入力されたかかるｍビッ
トの回転角度位置信号１８をもとに入力軸２の回転角度
θを算出し、この回転角度θが図３に示すように１回転
を４等分したどの範囲に入るかを判定している。すなわ
ち、０゜≦θ＜９０゜をＺ１ゾーン、９０゜≦θ＜１８
０゜をＺ２ゾーン、１８０゜≦θ＜２７０゜をＺ３ゾー
ン、２７０゜≦θ＜３６０゜をＺ４ゾーンとして、入力
軸２の回転角度がどのゾーンにあるかを判定し、更に、
この判定結果に従って２つのアップダウンカウンタ１
３、１４のうちいずれかのカウンタのカウンタ値を読み
込むことにより、回転量を算出する。このようにして算
出された多回転量（ｎビット）と、回転角度（ｍビッ
ト）を合成してｎ＋ｍビットの絶対値信号としてシリア
ルで出力する。
トの回転角度位置信号１８をもとに入力軸２の回転角度
θを算出し、この回転角度θが図３に示すように１回転
を４等分したどの範囲に入るかを判定している。すなわ
ち、０゜≦θ＜９０゜をＺ１ゾーン、９０゜≦θ＜１８
０゜をＺ２ゾーン、１８０゜≦θ＜２７０゜をＺ３ゾー
ン、２７０゜≦θ＜３６０゜をＺ４ゾーンとして、入力
軸２の回転角度がどのゾーンにあるかを判定し、更に、
この判定結果に従って２つのアップダウンカウンタ１
３、１４のうちいずれかのカウンタのカウンタ値を読み
込むことにより、回転量を算出する。このようにして算
出された多回転量（ｎビット）と、回転角度（ｍビッ
ト）を合成してｎ＋ｍビットの絶対値信号としてシリア
ルで出力する。
【００２０】次に多回転量を算出する方法について説明
する。まず、Ｚ１ゾーンでアップダウンカウンタ１３、
１４をリセットし、入力軸２が回転すると、回転角度
と、アップダウンカウンタ１３、１４のカウンタ値と、
各ゾーンとの関係は、図４に示す通りとなり、更に、こ
の関係をまとめて示すと図５のようになる。この図５に
よれば、アップダウンカウンタ１３のカウンタ値Ｃ1
は、１回転目の各ゾーンでは０であり、２回転目のＺ１
ゾーンから１となる。一方、アップダウンカウンタ１４
のカウンタ値Ｃ2 は、１回目のＺ１ゾーンからＺ２ゾー
ンまで０であり、Ｚ３ゾーンから２回転目のＺ２ゾーン
まで１となる。以下同様にして変化する。このとき、カ
ウンタ１３のカウンタ値が変化する点は、Ｚ１ゾーンの
０度近傍と、Ｚ４からＺ１にゾーンが変化する位置であ
るから、この間においては、図５に示すようにカウンタ
値が変化しない他方のカウンタ１４のカウンタ値Ｃ2 を
読み込むことによって、従来のように変化中のカウンタ
値（図２に示す不定領域）を採用せずに多回転量を求め
ることができる。同様に、カウンタ１４のカウンタ値が
変化する点においては、カウンタ１３のカウンタ値Ｃ1
を読み取るようにしている。
する。まず、Ｚ１ゾーンでアップダウンカウンタ１３、
１４をリセットし、入力軸２が回転すると、回転角度
と、アップダウンカウンタ１３、１４のカウンタ値と、
各ゾーンとの関係は、図４に示す通りとなり、更に、こ
の関係をまとめて示すと図５のようになる。この図５に
よれば、アップダウンカウンタ１３のカウンタ値Ｃ1
は、１回転目の各ゾーンでは０であり、２回転目のＺ１
ゾーンから１となる。一方、アップダウンカウンタ１４
のカウンタ値Ｃ2 は、１回目のＺ１ゾーンからＺ２ゾー
ンまで０であり、Ｚ３ゾーンから２回転目のＺ２ゾーン
まで１となる。以下同様にして変化する。このとき、カ
ウンタ１３のカウンタ値が変化する点は、Ｚ１ゾーンの
０度近傍と、Ｚ４からＺ１にゾーンが変化する位置であ
るから、この間においては、図５に示すようにカウンタ
値が変化しない他方のカウンタ１４のカウンタ値Ｃ2 を
読み込むことによって、従来のように変化中のカウンタ
値（図２に示す不定領域）を採用せずに多回転量を求め
ることができる。同様に、カウンタ１４のカウンタ値が
変化する点においては、カウンタ１３のカウンタ値Ｃ1
を読み取るようにしている。
【００２１】したがって、演算部１５では、この要領に
従い、Ｚ１ゾーンではカウンタ１４のカウンタ値Ｃ2
を、Ｚ２、Ｚ３のゾーンではカウンタ１３のカウンタ値
Ｃ1 を読み取り、更に、Ｚ４ではカウンタ１４のカウン
タ値を読み取るとともにこのカウンタ値から（Ｃ2 −
１）を演算することによって、これを各回転角度に対す
る多回転量としている。
従い、Ｚ１ゾーンではカウンタ１４のカウンタ値Ｃ2
を、Ｚ２、Ｚ３のゾーンではカウンタ１３のカウンタ値
Ｃ1 を読み取り、更に、Ｚ４ではカウンタ１４のカウン
タ値を読み取るとともにこのカウンタ値から（Ｃ2 −
１）を演算することによって、これを各回転角度に対す
る多回転量としている。
【００２２】このようにこの発明の構成によれば、アッ
プダウンカウンタが変化している時、すなわちカウンタ
がカウンタ動作を行っている最中にカウント値が演算部
に読み込まれるようなことがなく、それゆえ誤ったデー
タが演算部から出力されることもなくなる。また、カウ
ンタのカウンタ点と回転角度位置信号の０点にずれが回
転角度位置の分解能以上にずれていても全く誤ったデー
タを出力する恐れはない。しかも、入力軸の正転、逆転
によるヒステリシスが大きい場合も同様である。
プダウンカウンタが変化している時、すなわちカウンタ
がカウンタ動作を行っている最中にカウント値が演算部
に読み込まれるようなことがなく、それゆえ誤ったデー
タが演算部から出力されることもなくなる。また、カウ
ンタのカウンタ点と回転角度位置信号の０点にずれが回
転角度位置の分解能以上にずれていても全く誤ったデー
タを出力する恐れはない。しかも、入力軸の正転、逆転
によるヒステリシスが大きい場合も同様である。
【００２３】上記実施例では、２つの多回転検出信号を
用いたが、３つ以上の多回転検出信号を用いても同様の
動作を期待できる。
用いたが、３つ以上の多回転検出信号を用いても同様の
動作を期待できる。
【００２４】実施例２．図６に示す実施例２では、波形
整形回路７、８にシュミットトリガインバータを用い、
演算部１５に２つの２相パルス処理回路１１、１２と、
２つのアップダウンカウンタ１３、１４を内蔵したマイ
コンを使用している。図１に示した実施例１と比較して
部品点数の削減と回路の簡素化により安価に製作でき
る。
整形回路７、８にシュミットトリガインバータを用い、
演算部１５に２つの２相パルス処理回路１１、１２と、
２つのアップダウンカウンタ１３、１４を内蔵したマイ
コンを使用している。図１に示した実施例１と比較して
部品点数の削減と回路の簡素化により安価に製作でき
る。
【００２５】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、特に回転検出信号の精度を上げることな
く、信頼性の高い多回転量の検出が可能であり、また、
多回転の検出が回転角度位置信号の精度とは直接関係な
くなるので、高精度高分解能の多回転絶対値をエンコー
ダを得ることができる。
れているので、特に回転検出信号の精度を上げることな
く、信頼性の高い多回転量の検出が可能であり、また、
多回転の検出が回転角度位置信号の精度とは直接関係な
くなるので、高精度高分解能の多回転絶対値をエンコー
ダを得ることができる。
【図１】この発明の実施例１の回転検出信号処理部のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】この発明の実施例１の出力信号波形を示す図で
ある。
ある。
【図３】この発明の実施例１の入力軸の回転角度とアッ
プダウンカウンタのカウンタ点の関係を示す図である。
プダウンカウンタのカウンタ点の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施例１の入力軸の回転角度とカウ
ンタ値、角度ゾーンの関係を示す図である。
ンタ値、角度ゾーンの関係を示す図である。
【図５】この発明の実施例１の角度ゾーンとカウンタ値
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図６】この発明の実施例２の回転検出信号処理部のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】従来の多回転絶対値エンコーダの構造図であ
る。
る。
【図８】従来の回転検出信号処理部のブロック図であ
る。
る。
【図９】従来の出力信号波形を示す図である。
２ 入力軸
３ 多回転検出部
４ 絶対値検出部
７ 波形整形回路
８ 波形整形回路
９ 反転回路
１０ 反転回路
１１ ２相パルス処理回路
１２ ２相パルス処理回路
１３ アップダウンカウンタ
１４ アップダウンカウンタ
１５ 演算部
１６ 多回転検出原信号
１７ 多回転検出原信号
１８ 回転角度位置信号
Claims (2)
- 【請求項１】 入力軸の回転内で回転角度位置を検出す
る絶対値検出部と、入力軸の回転量を検出する多回転検
出部とを有するものにおいて、前記多回転検出部の出力
する位相の異なる少なくとも２つの多回転検出信号を２
相パルス処理回路を介して入力するアップダウンカウン
タと、前記多回転検出信号を反転回路及び２相パルス処
理回路を介して入力するアップダウンカウンタと、前記
絶対値検出部が出力した回転角度位置信号を入力して前
記入力軸の回転角度位置を判断する演算部とを備え、こ
の演算部は前記入力軸の回転角度位置をもとに前記２つ
のアップダウンカウンタのいずれか一方を選択し、かつ
この選択したアップダウンカウンタのカウンタ値を読み
出すことを特徴とする多回転絶対値エンコーダ。 - 【請求項２】 波形成形回路にシュミットトリガインバ
ータを、反転回路にインバータを、演算部に２相パルス
処理回路、アップダウンカウンタを内蔵したマイコンを
使用したことを特徴とする請求項１記載の多回転絶対値
エンコーダ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189842A JP2720642B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 多回転絶対値エンコーダ |
| US07/917,955 US5276722A (en) | 1991-07-30 | 1992-07-24 | Absolute multi-revolution encoder |
| DE4225081A DE4225081C2 (de) | 1991-07-30 | 1992-07-29 | Mehrfachumdrehungs-Absolutmeßwertgeber und Verfahren zum Bestimmen eines absoluten Drehwinkels einer Welle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189842A JP2720642B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 多回転絶対値エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534105A true JPH0534105A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2720642B2 JP2720642B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16248121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189842A Expired - Lifetime JP2720642B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 多回転絶対値エンコーダ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5276722A (ja) |
| JP (1) | JP2720642B2 (ja) |
| DE (1) | DE4225081C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5481188A (en) * | 1992-03-02 | 1996-01-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for detecting the movement of an object with a micro machine that responds to a change in magnetic flux associated with the object |
| WO2007046182A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | ギヤ付きモータの多回転絶対値エンコーダ |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4243934A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Lagebestimmung eines elektromotorisch in zwei Richtungen angetriebenen Teils von Kraftfahrzeugen |
| JPH0784670A (ja) * | 1993-09-09 | 1995-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | タイマ |
| US5640007A (en) * | 1995-06-21 | 1997-06-17 | Limitorque Corporation | Optical encoder comprising a plurality of encoder wheels |
| DE19641371C2 (de) * | 1996-10-08 | 1998-11-19 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Drehwinkels einer Welle |
| DE19711216C1 (de) * | 1997-03-18 | 1998-05-07 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einer Positionsmeßeinrichtung und einer Auswerteeinheit |
| JP3067729B2 (ja) * | 1998-03-03 | 2000-07-24 | 日本電気株式会社 | エンコーダの信号処理方法及び装置 |
| TW560408U (en) * | 2003-01-24 | 2003-11-01 | Ruei-Sen Liau | Displacement indication device for carpentry machine |
| US7066591B2 (en) * | 2004-02-14 | 2006-06-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Analog encoder |
| US7365654B2 (en) * | 2005-04-22 | 2008-04-29 | Alps Electric Co., Ltd | Absolute angle detection apparatus |
| CN100460823C (zh) * | 2005-04-22 | 2009-02-11 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 绝对角检测装置 |
| JP2007017428A (ja) * | 2005-06-07 | 2007-01-25 | Alps Electric Co Ltd | 絶対角検出装置 |
| DE102007050898A1 (de) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum Ermitteln von Umdrehungen einer Welle |
| JP5258884B2 (ja) * | 2008-06-20 | 2013-08-07 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 磁気エンコーダおよびアクチュエータ |
| US8791661B2 (en) * | 2010-07-30 | 2014-07-29 | Aktiebolaget Skf | Linear actuator |
| CN103427539B (zh) * | 2010-07-30 | 2016-04-13 | Skf公司 | 线性促动器 |
| US8716960B2 (en) | 2010-07-30 | 2014-05-06 | Aktiebolaget Skf | Linear actuator |
| GB2483644B (en) | 2010-09-14 | 2016-03-30 | Khalil Abu Al-Rubb | Electro-mechanical interface |
| JP2023107294A (ja) * | 2022-01-24 | 2023-08-03 | 多摩川精機株式会社 | エンコーダの信号処理装置及びエンコーダの多回転データの生成方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832742B1 (ja) * | 1970-11-05 | 1973-10-08 | ||
| US4094371A (en) * | 1976-02-04 | 1978-06-13 | Ferrell Herbert W | Digital display for weighing scales |
| US4475163A (en) * | 1980-11-03 | 1984-10-02 | Continental Emsco | System for calculating and displaying cable payout from a rotatable drum storage device |
| GB8318008D0 (en) * | 1983-07-02 | 1983-08-03 | Lucas Ind Plc | Angular position detector |
| JPS60137318A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-20 | 松下電器産業株式会社 | 防虫装置付収納装置 |
| FR2592951B1 (fr) * | 1986-01-14 | 1991-10-18 | Koito Mfg Co Ltd | Procede et dispositif permettant de determiner la position angulaire d'un corps tournant tel notamment que le volant de direction d'un vehicule automobile. |
| JPH065175B2 (ja) * | 1986-06-30 | 1994-01-19 | 株式会社安川電機 | アブソリユ−ト式エンコ−ダ |
| DE3815534A1 (de) * | 1988-05-06 | 1989-11-16 | Heidelberger Druckmasch Ag | System zur erfassung der position von beweglichen maschinenteilen |
| US4931792A (en) * | 1988-05-09 | 1990-06-05 | Sperry Marine Inc. | Shaft angle encoder interface |
| JPH02150717A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-11 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 精密位置検出装置 |
| JP2697919B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-01-19 | キヤノン株式会社 | 信号内挿回路及び該回路を備えた変位測定装置 |
| US5187724A (en) * | 1990-04-05 | 1993-02-16 | Teijin Seiki Co., Ltd. | Absolute position detecting device |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3189842A patent/JP2720642B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-24 US US07/917,955 patent/US5276722A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-29 DE DE4225081A patent/DE4225081C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5481188A (en) * | 1992-03-02 | 1996-01-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for detecting the movement of an object with a micro machine that responds to a change in magnetic flux associated with the object |
| WO2007046182A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | ギヤ付きモータの多回転絶対値エンコーダ |
| US7994749B2 (en) | 2005-10-18 | 2011-08-09 | Harmonic Drive Systems Inc. | Multiple-rotation absolute-value encoder of geared motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5276722A (en) | 1994-01-04 |
| DE4225081C2 (de) | 1998-05-07 |
| DE4225081A1 (de) | 1993-02-04 |
| JP2720642B2 (ja) | 1998-03-04 |
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