JPH07167675A - 絶対デジタル位置エンコーダ - Google Patents
絶対デジタル位置エンコーダInfo
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- JPH07167675A JPH07167675A JP17145294A JP17145294A JPH07167675A JP H07167675 A JPH07167675 A JP H07167675A JP 17145294 A JP17145294 A JP 17145294A JP 17145294 A JP17145294 A JP 17145294A JP H07167675 A JPH07167675 A JP H07167675A
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- G01D5/12—Mechanical 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
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- G01D5/249—Mechanical 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 using pulse code
- G01D5/2497—Absolute encoders
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- G01D5/2492—Pulse stream
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- G—PHYSICS
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- G01D5/25—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
- H03M1/282—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding of the pattern-shifting type, e.g. pseudo-random chain code
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- H03M1/285—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding of the unit Hamming distance type, e.g. Gray code
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、相対的運動を行う第１の部材の絶
対位置を第２の部材に関して表す数値を発生し、多数の
並列トラックが不要で、デジタルの絶対角度位置または
線形位置の決定するエンコーダを提供することを目的と
する。 【構成】 第１の部材、例えばディスク1 上にコードを
有する細長いトラック2を設け、第２の部材に沿って前
記トラックと間隔を隔てられた位置でそれと隣接する複
数の位置で固定センサ9 〜12によりにトラック2 のコー
ドを感知して各位置で感知されたコード値をそれぞれ表
す１組のデジタル値を生成し、感知されたコード値を表
す１組のデジタル値を、コードコンバータ17によって第
２の部材に関する第１の部材の絶対位置を表す最終的な
２進出力に変換する段階を有することを特徴とする。
対位置を第２の部材に関して表す数値を発生し、多数の
並列トラックが不要で、デジタルの絶対角度位置または
線形位置の決定するエンコーダを提供することを目的と
する。 【構成】 第１の部材、例えばディスク1 上にコードを
有する細長いトラック2を設け、第２の部材に沿って前
記トラックと間隔を隔てられた位置でそれと隣接する複
数の位置で固定センサ9 〜12によりにトラック2 のコー
ドを感知して各位置で感知されたコード値をそれぞれ表
す１組のデジタル値を生成し、感知されたコード値を表
す１組のデジタル値を、コードコンバータ17によって第
２の部材に関する第１の部材の絶対位置を表す最終的な
２進出力に変換する段階を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角度または線形機械的
位置をデジタル出力に変換する方法および装置、特に単
一のトラックを有する完全なデジタル位置エンコーダに
関する。
位置をデジタル出力に変換する方法および装置、特に単
一のトラックを有する完全なデジタル位置エンコーダに
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、角度または線形機械的位置をデジ
タル出力に変換するために多数の方式が存在している。
最も簡単なコンバータは電位差計である。このアナログ
出力はデジタル形態に変換されることができる。個々の
段階を有する出力信号の呼出しの場合、多重位置スイッ
チが選択されている。
タル出力に変換するために多数の方式が存在している。
最も簡単なコンバータは電位差計である。このアナログ
出力はデジタル形態に変換されることができる。個々の
段階を有する出力信号の呼出しの場合、多重位置スイッ
チが選択されている。
【０００３】マイクロプロセッサベースの装置の開発に
よって、デジタル増分エンコーダが現れた。これらは典
型的に単一のトラックと、直角で１対の出力を生成する
ように配置される２つのセンサとを使用している。可逆
カウンタが位置情報を伝達するためセンサ出力に接続さ
れる。指標を有する第２のトラックが設けられていると
カウンタは指標位置が感知されるときリセットされるこ
とができる。従ってパワーがオンであるがパワーアップ
状態後、指標がカウンタをゼロにする基準位置に到達す
るまで位置情報が正確ではない期間に正確な位置情報が
与えられる疑似絶対方式が生じる。
よって、デジタル増分エンコーダが現れた。これらは典
型的に単一のトラックと、直角で１対の出力を生成する
ように配置される２つのセンサとを使用している。可逆
カウンタが位置情報を伝達するためセンサ出力に接続さ
れる。指標を有する第２のトラックが設けられていると
カウンタは指標位置が感知されるときリセットされるこ
とができる。従ってパワーがオンであるがパワーアップ
状態後、指標がカウンタをゼロにする基準位置に到達す
るまで位置情報が正確ではない期間に正確な位置情報が
与えられる疑似絶対方式が生じる。
【０００４】真の絶対情報が必要な場合に、多重トラッ
クエンコーダか最も普通に選択される。これらの多重並
列トラックを特徴とし、その数は例えば256 段のエンコ
ーダに対して８トラック等、分解すべき段階数の2 ｌｏ
ｇにほぼ等しい。このようなエンコーダは最も普通には
グレーコードを示す写真的に製造されたコード化ホイー
ルを有する光方式を利用する。
クエンコーダか最も普通に選択される。これらの多重並
列トラックを特徴とし、その数は例えば256 段のエンコ
ーダに対して８トラック等、分解すべき段階数の2 ｌｏ
ｇにほぼ等しい。このようなエンコーダは最も普通には
グレーコードを示す写真的に製造されたコード化ホイー
ルを有する光方式を利用する。
【０００５】別の原理は導電性または容量性レゾルバで
ある。両者の方式は本来アナログであり、２または３の
位相出力の振幅比率から回転角度が計算される。シンク
ロ装置は３相の誘電回転エンコーダの好例である。この
タイプの直線位置エンコーダはデジタルカリパスに見ら
れる。
ある。両者の方式は本来アナログであり、２または３の
位相出力の振幅比率から回転角度が計算される。シンク
ロ装置は３相の誘電回転エンコーダの好例である。この
タイプの直線位置エンコーダはデジタルカリパスに見ら
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、多数の並列トラックを必要とすることなく、デジタ
ル絶対角度位置または線形位置の読取りができるエンコ
ーダを提供することである。
は、多数の並列トラックを必要とすることなく、デジタ
ル絶対角度位置または線形位置の読取りができるエンコ
ーダを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は第２の部
材に関して第１の部材の絶対位置を表す数値を生成する
方法および装置を提供することにより達成される。本発
明の方法においては、第１および第２の部材は相対的運
動するように支持され、第１の部材上にそれに沿って延
在するコードを有する細長いトラックを設け、それに沿
って間隔を隔てた位置でトラックに近接する第２の部材
上の複数の位置でそのコードを感知し、トラックは第１
および第２の部材の相対的運動中、各位置を通過して移
動し、各位置で現在の感知されたコード値をそれぞれ表
す１組のデジタル値を生成し、現在感知されたコード値
を表す１組のデジタル値を第２の部材に関する第１の部
材の絶対位置の最終的な２進出力表示に変換する段階を
含む。
材に関して第１の部材の絶対位置を表す数値を生成する
方法および装置を提供することにより達成される。本発
明の方法においては、第１および第２の部材は相対的運
動するように支持され、第１の部材上にそれに沿って延
在するコードを有する細長いトラックを設け、それに沿
って間隔を隔てた位置でトラックに近接する第２の部材
上の複数の位置でそのコードを感知し、トラックは第１
および第２の部材の相対的運動中、各位置を通過して移
動し、各位置で現在の感知されたコード値をそれぞれ表
す１組のデジタル値を生成し、現在感知されたコード値
を表す１組のデジタル値を第２の部材に関する第１の部
材の絶対位置の最終的な２進出力表示に変換する段階を
含む。
【０００８】本発明の１つの主要な特徴は単一のトラッ
ク上に情報をエンコードする能力であり、従って本発明
の方法を利用する実施例の寸法を小さくする。
ク上に情報をエンコードする能力であり、従って本発明
の方法を利用する実施例の寸法を小さくする。
【０００９】別の特有の特徴はこの方法がグレーコード
特性を維持すること、すなわちデジタル値の１つのビッ
トだけが２つの近接する位置に対応する読取りの間で変
化することである。
特性を維持すること、すなわちデジタル値の１つのビッ
トだけが２つの近接する位置に対応する読取りの間で変
化することである。
【００１０】本発明の物理的構成は容積、局選択、温度
等を制御する通常目的の入力装置である。
等を制御する通常目的の入力装置である。
【００１１】別の応用はシャフトまたは線形エンコーダ
である。本発明の原理によるとこれらの装置は安価で、
低いパワー消費で絶対的なデジタル情報をもたらす。
である。本発明の原理によるとこれらの装置は安価で、
低いパワー消費で絶対的なデジタル情報をもたらす。
【００１２】本発明の物理的構成は機械的、光、磁気／
導電性または容量効果に基づいたセンサを有することが
できる。
導電性または容量効果に基づいたセンサを有することが
できる。
【００１３】
【実施例】本発明を使用した絶対デジタル位置エンコー
ダが図１に示されている。ディスク１は幾つかのセクタ
３，４，５に分かれている円形トラック２を備え、ディ
スク１は回転可能な支持シャフト６に設置されている。
ディスクの角度位置７は電子デジタル出力８に変換され
る物理的入力変数である。４つの固定センサ９〜12が環
状トラック２上の３進のコードパターンを検出するため
等しい角度間隔で位置される。センサ９〜12からの信号
は比較器13〜16に供給され、それぞれ３つの出力状態を
識別し、したがって、これはコードコンバータ17に供給
される。コードコンバータの最終出力８はディスクリー
トな比例方法でディスク１の角度位置７に対応する絶対
２進コードである。
ダが図１に示されている。ディスク１は幾つかのセクタ
３，４，５に分かれている円形トラック２を備え、ディ
スク１は回転可能な支持シャフト６に設置されている。
ディスクの角度位置７は電子デジタル出力８に変換され
る物理的入力変数である。４つの固定センサ９〜12が環
状トラック２上の３進のコードパターンを検出するため
等しい角度間隔で位置される。センサ９〜12からの信号
は比較器13〜16に供給され、それぞれ３つの出力状態を
識別し、したがって、これはコードコンバータ17に供給
される。コードコンバータの最終出力８はディスクリー
トな比例方法でディスク１の角度位置７に対応する絶対
２進コードである。
【００１４】３進コード方式は必要なセンサ数を減少
し、特に接触、磁気、およびキャパシティエンコーダの
ような３状態を特徴づける値に適切である。しかしなが
ら、（ａ）３つのレベルの限定が困難なときと、（ｂ）
エンコーダが既製品の電子部品（ＲＯＭまたは駆動装
置）に直接インタ−フェイスするときのような、ある状
態下で２進コードを利用することが有効である。
し、特に接触、磁気、およびキャパシティエンコーダの
ような３状態を特徴づける値に適切である。しかしなが
ら、（ａ）３つのレベルの限定が困難なときと、（ｂ）
エンコーダが既製品の電子部品（ＲＯＭまたは駆動装
置）に直接インタ−フェイスするときのような、ある状
態下で２進コードを利用することが有効である。
【００１５】図２は８ビットの既製品のバス駆動装置Ｉ
Ｃがエンコーダに直列出力を与えるために使用され、従
って２線式インタ−フェイスを利用する場合を示してい
る。６個のピックアップ接触部21…26は30度の角度間隔
で配置されている。第７の接触部27はコード化ホイール
28に対する接地基準を提供する。コード化ホイール28は
２つの状態のみを識別する点を除いて前の例と同様の方
法で60位置に対してパターン化される。これらは“接
地”されるか或いは“開路”される。２進コードは１変
位当り１ビットの変化を特徴とし、その結果、過渡的な
読取りは生じない。開路接触部はインタ−フェイス回路
29の内部プルアップ抵抗により高レベルの信号を生じ
る。
Ｃがエンコーダに直列出力を与えるために使用され、従
って２線式インタ−フェイスを利用する場合を示してい
る。６個のピックアップ接触部21…26は30度の角度間隔
で配置されている。第７の接触部27はコード化ホイール
28に対する接地基準を提供する。コード化ホイール28は
２つの状態のみを識別する点を除いて前の例と同様の方
法で60位置に対してパターン化される。これらは“接
地”されるか或いは“開路”される。２進コードは１変
位当り１ビットの変化を特徴とし、その結果、過渡的な
読取りは生じない。開路接触部はインタ−フェイス回路
29の内部プルアップ抵抗により高レベルの信号を生じ
る。
【００１６】この方法で組立てられたエンコーダは直列
の双方向バスに接続され、装置群は同一の２線式ライン
に接続されることができる。
の双方向バスに接続され、装置群は同一の２線式ライン
に接続されることができる。
【００１７】図３で示されている64位置の３進設定で
は、エンコーダは単一のトラック31に沿って分布されて
いる１組のスライド接触部34,35,36,37 を有している。
トラック31の異なった部分は、スライド接触部32により
接地されるかスライド接触部33を介して供給電圧に接続
されているかまたは開路状態を維持される。
は、エンコーダは単一のトラック31に沿って分布されて
いる１組のスライド接触部34,35,36,37 を有している。
トラック31の異なった部分は、スライド接触部32により
接地されるかスライド接触部33を介して供給電圧に接続
されているかまたは開路状態を維持される。
【００１８】感知側（図４）には比較器群41〜48があ
る。各スライド接触部34〜37からの４つの入力ラインは
それぞれ抵抗を介して中間点バイアス（ＶSUPPLY）49に
接続され、その結果、開路入力は半分の供給電圧で生じ
る。各チャンネルには３つのバンドを定める１対の比較
器が設けられている。ＲＯＭテーブル40（256 ×６）は
３進のコードワードを表す４対のラインから自然２進出
力フォーマットに変換するために使用される。
る。各スライド接触部34〜37からの４つの入力ラインは
それぞれ抵抗を介して中間点バイアス（ＶSUPPLY）49に
接続され、その結果、開路入力は半分の供給電圧で生じ
る。各チャンネルには３つのバンドを定める１対の比較
器が設けられている。ＲＯＭテーブル40（256 ×６）は
３進のコードワードを表す４対のラインから自然２進出
力フォーマットに変換するために使用される。
【００１９】第１のタイプの非接触構造（図５）は磁化
されたディスク50と１組の線形ホールセンサ51,52,53を
利用する。ディスクは、正54,55 と、ゼロと、負の56,5
7 磁束領域が図面で示されているパターンに応じて配列
されている２４のセグメントを有している。３つのホー
ルセンサ出力は図４の回路で示されている比較器と類似
して配列されている３対の比較器への入力になる。各３
個の差動比較器の３進出力信号は再度比較器状態から最
終的な２進位置出力に変換するテーブルに供給される。
されたディスク50と１組の線形ホールセンサ51,52,53を
利用する。ディスクは、正54,55 と、ゼロと、負の56,5
7 磁束領域が図面で示されているパターンに応じて配列
されている２４のセグメントを有している。３つのホー
ルセンサ出力は図４の回路で示されている比較器と類似
して配列されている３対の比較器への入力になる。各３
個の差動比較器の３進出力信号は再度比較器状態から最
終的な２進位置出力に変換するテーブルに供給される。
【００２０】この２４位置のコンバータは本発明のコー
ドの主要な特徴を示す好例であり、図６は360 °の全回
転用の連続的な状態をリストしており、 １）各コードワードは特有であり、 ２）コードは周期的であり、即ちルール３、４もリスト
の最後の素子から最初の素子への段階に適用され、 ３）隣接位置の間を移動するときただ１ビットが変化
し、これは隣接素子間の１のハミング距離を特定化する
グレーコードを特徴とする。
ドの主要な特徴を示す好例であり、図６は360 °の全回
転用の連続的な状態をリストしており、 １）各コードワードは特有であり、 ２）コードは周期的であり、即ちルール３、４もリスト
の最後の素子から最初の素子への段階に適用され、 ３）隣接位置の間を移動するときただ１ビットが変化
し、これは隣接素子間の１のハミング距離を特定化する
グレーコードを特徴とする。
【００２１】４）常に磁化セグメントの間にゼロ磁束領
域があるので直接、１（正磁束）から２（負磁束）へ
“ジャンプ”はない。
域があるので直接、１（正磁束）から２（負磁束）へ
“ジャンプ”はない。
【００２２】２進コードエンコーダでは図２で示されて
いるようなルール１、２、３が適用され、ここでルール
４は不適切である。
いるようなルール１、２、３が適用され、ここでルール
４は不適切である。
【００２３】効率的な価格で低パワーのエンコーダが所
望されるならば、容量性方式は非常に魅力的な特徴を有
する。このような検出器は互いに近接して位置する２枚
の印刷回路板上の領域により形成されることができる。
プレートの１つに供給されるＡＣ信号は容量的に対向プ
レートに結合されている。信号の振幅は２つのプレート
の間の重複量の関数である。３進エンコーダでは、 ａ）信号が基準発振器と同位相の設定されたしきい値
（例えば最大結合における振幅の50％）を超過し、 ｂ）信号は180 °の位相でしきい値を超過し、 ｃ）信号がどちらかの位相の50％のしきい値より下であ
る状態の３つの別々の状態が識別可能である。
望されるならば、容量性方式は非常に魅力的な特徴を有
する。このような検出器は互いに近接して位置する２枚
の印刷回路板上の領域により形成されることができる。
プレートの１つに供給されるＡＣ信号は容量的に対向プ
レートに結合されている。信号の振幅は２つのプレート
の間の重複量の関数である。３進エンコーダでは、 ａ）信号が基準発振器と同位相の設定されたしきい値
（例えば最大結合における振幅の50％）を超過し、 ｂ）信号は180 °の位相でしきい値を超過し、 ｃ）信号がどちらかの位相の50％のしきい値より下であ
る状態の３つの別々の状態が識別可能である。
【００２４】図７は100 の増分の容量性エンコーダの装
置を示している。固定子70は等しい表面領域の２つの同
心電極71,72 を有し、その一方は励起装置81（図８）の
直接出力により駆動され、他方は補足信号を受ける。ロ
ーターディスク73は固定子電極71,72 に面する２つのリ
ング型電極74,75 を有し、容量的に励起信号をピックア
ップする。ローターはさらに外部リング電極74または内
部リング電極75の一方に電気的にそれぞれ接続される複
数の磁界76,77 を支持する。これらのセグメントは従っ
てそれぞれ励起装置81に関して同位相または逆位相のい
ずれかで信号を伝送する。
置を示している。固定子70は等しい表面領域の２つの同
心電極71,72 を有し、その一方は励起装置81（図８）の
直接出力により駆動され、他方は補足信号を受ける。ロ
ーターディスク73は固定子電極71,72 に面する２つのリ
ング型電極74,75 を有し、容量的に励起信号をピックア
ップする。ローターはさらに外部リング電極74または内
部リング電極75の一方に電気的にそれぞれ接続される複
数の磁界76,77 を支持する。これらのセグメントは従っ
てそれぞれ励起装置81に関して同位相または逆位相のい
ずれかで信号を伝送する。
【００２５】固定子70は２つの増分幅であり、等間隔に
隔てられている５個のセンサセグメント90〜94を特徴と
する。これらのセグメントは同位相または逆位相励起信
号のいずれか一方から信号を容量的にピックアップす
る。例えば76の反対の位相の２つに隣接したロータ磁界
とその隣接部はセンサセグメントと重複する場合には結
合された信号が消去される。
隔てられている５個のセンサセグメント90〜94を特徴と
する。これらのセグメントは同位相または逆位相励起信
号のいずれか一方から信号を容量的にピックアップす
る。例えば76の反対の位相の２つに隣接したロータ磁界
とその隣接部はセンサセグメントと重複する場合には結
合された信号が消去される。
【００２６】図８は容量性エンコーダに接続された回路
を示している。周波数分割励起装置81が後続する発振器
80は固定子70の同心電極71,72 に接続された２つの相補
型信号を生成する。検出回路が各５つのチャンネルにつ
いて同一であるので１つのみ示している。高インピーダ
ンスの演算増幅器83がセンサセグメント90から信号を増
幅する。２つの縦続接続されたＤ型フリップフロップ8
4,85 は同期検出器として動作する。
を示している。周波数分割励起装置81が後続する発振器
80は固定子70の同心電極71,72 に接続された２つの相補
型信号を生成する。検出回路が各５つのチャンネルにつ
いて同一であるので１つのみ示している。高インピーダ
ンスの演算増幅器83がセンサセグメント90から信号を増
幅する。２つの縦続接続されたＤ型フリップフロップ8
4,85 は同期検出器として動作する。
【００２７】入力増幅器83は増幅されたセンサセグメン
トの出力信号の正のピークが典型的に供給電圧の50％で
あるフリップフロップ84のしきい値入力レベル上である
ように点89を設定するためにバイアスされる。僅かな量
の正のフィードバック86はシュミットトリガー作用を行
うために付加される。検出器回路の出力は１ｋ×７ＲＯ
Ｍ87の入力に接続され、これは５入力ライン対を、ラッ
チ88により抽出される７ビット２進出力コードに変換す
る。ＲＯＭ87は機能的に図４のＲＯＭ40と等価である。
トの出力信号の正のピークが典型的に供給電圧の50％で
あるフリップフロップ84のしきい値入力レベル上である
ように点89を設定するためにバイアスされる。僅かな量
の正のフィードバック86はシュミットトリガー作用を行
うために付加される。検出器回路の出力は１ｋ×７ＲＯ
Ｍ87の入力に接続され、これは５入力ライン対を、ラッ
チ88により抽出される７ビット２進出力コードに変換す
る。ＲＯＭ87は機能的に図４のＲＯＭ40と等価である。
【００２８】センサ数を拡張することによって高分解能
のエンコーダが可能になる。それぞれ２つのレベル（２
進）を使用して８個のセンサにより分解できる最大位置
数はグレーコード特性を維持するため240 である。
のエンコーダが可能になる。それぞれ２つのレベル（２
進）を使用して８個のセンサにより分解できる最大位置
数はグレーコード特性を維持するため240 である。
【００２９】多数の工業的制御装置が８ビットを基礎と
して動作するので、エンコーダに256 位置の分解能を与
えることは望ましい。図９はこのような装置を示してい
る。４対のフォトトランジスタ95〜98は円形トラックに
沿って配置されている。各対はＬＥＤ（図示せず）によ
り照射される。ホイール99に示されたコードは４進（＝
４つのレベルの）コードである。
して動作するので、エンコーダに256 位置の分解能を与
えることは望ましい。図９はこのような装置を示してい
る。４対のフォトトランジスタ95〜98は円形トラックに
沿って配置されている。各対はＬＥＤ（図示せず）によ
り照射される。ホイール99に示されたコードは４進（＝
４つのレベルの）コードである。
【００３０】各検出器は以下の状態即ち、０，１，３，
２を感知する。数はある変換のみが法的であるのでこの
シ−ケンスで故意にリストされている（図６で与えられ
ているルール参照）。前述のリストでは、各数は隣接す
る数にのみ接続されることができ、それに０を加えて２
に接続し、その逆も成立つ。これは状態間に故障のない
転移を確実にするグレーコード特性である。
２を感知する。数はある変換のみが法的であるのでこの
シ−ケンスで故意にリストされている（図６で与えられ
ているルール参照）。前述のリストでは、各数は隣接す
る数にのみ接続されることができ、それに０を加えて２
に接続し、その逆も成立つ。これは状態間に故障のない
転移を確実にするグレーコード特性である。
【００３１】説明のために例として示されているエンコ
ーダは全て中程度の分解能である。しかしながら、示さ
れた原理はもっと微細な分解能の装置に適用されること
ができる。分解能の制限は通常の並列エンコーダに適用
されたものと同一の物理的制限により決定される。
ーダは全て中程度の分解能である。しかしながら、示さ
れた原理はもっと微細な分解能の装置に適用されること
ができる。分解能の制限は通常の並列エンコーダに適用
されたものと同一の物理的制限により決定される。
【００３２】幾つかの好ましい実施例が図示の目的で示
され、詳細に説明されたが、本発明の技術的範囲内に含
まれる部品の再整列を含んだこれらの好ましい実施例の
変化および変形が存在することが理解されよう。
され、詳細に説明されたが、本発明の技術的範囲内に含
まれる部品の再整列を含んだこれらの好ましい実施例の
変化および変形が存在することが理解されよう。
【図１】絶対的な４８ステップ位置エンコーダの斜視
図。
図。
【図２】６０の特有の位置読取りと接触した検出装置と
直列出力を特徴とする２進コード方式に基づいた本発明
の実施例の概略図。
直列出力を特徴とする２進コード方式に基づいた本発明
の実施例の概略図。
【図３】スライド接触部を利用し３進コード化原理を特
徴とする別の実施例の概略図。
徴とする別の実施例の概略図。
【図４】図３のスライド接触部エンコーダから絶対２進
出力デ−タを生成するための比較器およびコードコンバ
ータ装置の概略図。
出力デ−タを生成するための比較器およびコードコンバ
ータ装置の概略図。
【図５】選択的に磁気化されたロータと３個のホール効
果センサを利用した実施例の概略図。
果センサを利用した実施例の概略図。
【図６】図５のエンコーダにより定められた全３進状態
の全リスト。
の全リスト。
【図７】センサとＡＣ励起としてセクタ型の電極を利用
した容量性原理に基づいた別のエンコーダの概略図。
した容量性原理に基づいた別のエンコーダの概略図。
【図８】容量性エンコード方式の３レベルを識別するた
めに利用される電子励起、振幅、同期検出の概略図。
めに利用される電子励起、振幅、同期検出の概略図。
【図９】２５６の特有の位置読取りと光検出を特徴とす
る直角コード方式に基づいた本発明の別の実施例の概略
図。
る直角コード方式に基づいた本発明の別の実施例の概略
図。
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の部材の絶対位置を第２の部材に関
して表す数値を発生し、前記第１および第２の部材は相
対的運動をするように支持されている数値の生成方法に
おいて、 前記第１の部材上にそれに沿って延在したコードを有す
る細長いトラックを設け、 第２の部材に沿って前記トラックと間隔を隔てられた位
置でそれと隣接する前記第２の部材上の複数の位置にお
いて前記コードを感知し、前記トラックは前記第１およ
び第２の部材の相対的運動期間中、前記各位置を通って
移動し、 前記各位置で感知されたコード値をそれぞれ表す１組の
デジタル値を生成し、 感知されたコード値を表す前記１組のデジタル値を、前
記第２の部材に関する前記第１の部材の絶対位置を表す
最終的な２進出力に変換する段階を有することを特徴と
する数値生成方法。 - 【請求項２】 前記第１の部材が前記第２の部材に関し
て予め定められた量だけ移動する都度、前記セットの１
つのみの前記デジタル値が変化することを可能にする方
法で、前記第２の部材に関して予め定められた量だけ移
動される度に感知されたコード値が異なった前記コード
値に変化する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記デジタル値がそれぞれ２進ビットで
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記デジタル値がそれぞれ３進または４
進ワードである請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記感知位置が前記トラックに沿って均
等な間隔で配置されている請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 それに沿って延在するコードを有する細
長いトラックを有する第１の部材と、 前記第１の部材に関する動作用に支持され、間隔を隔て
られた位置で前記トラックにそれぞれ近接している複数
のセンサを有し、前記センサはそれぞれ前記第１および
第２の部材の関連する動作に応答して前記トラックに沿
って移動する第２の部材と、 それぞれの前記センサからの感知されたコード値を表す
１組のデジタル値を生成するために前記センサに応答す
る第１の手段と、前記第２の部材に関して前記第１の部
材の絶対位置を表す最終的な２進出力に前記感知された
コード値を表す前記１組のデジタル値を変換する電子回
路とを有することを特徴とする装置。 - 【請求項７】 前記第１の部材が前記第２の部材に関し
て予め定められた量だけ移動される都度、前記第１の手
段が感知されたコード値を異なった前記コード値に変化
させる手段を含み、前記第１の部材が前記第２の部材に
関して前記予め定められた量だけ移動されるときに前記
１組のデジタル値１つのみが変化する請求項６記載の装
置。 - 【請求項８】 前記各デジタル値が２進ビットで表され
ている請求項６記載の装置。 - 【請求項９】 前記第２の部材が静止したプレートであ
り、前記第１の部材が前記プレートに関して回転するデ
ィスクであり、前記第１および第２の部材がコンパクト
なシャフトエンコーダを形成するために共通のハウジン
グ中に支持されている請求項６記載の装置。 - 【請求項１０】 前記第２の部材が静止したプレートで
あり、前記第１の部材が前記プレートに関して移動可能
な線形スケールであり、前記第１および第２の部材がコ
ンパクトな線形エンコーダを形成している請求項６記載
の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9604793A | 1993-07-22 | 1993-07-22 | |
| US201739 | 1994-02-25 | ||
| US08/201,739 US5519393A (en) | 1993-07-22 | 1994-02-25 | Absolute digital position encoder with multiple sensors per track |
| US096047 | 1994-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167675A true JPH07167675A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=22254930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17145294A Pending JPH07167675A (ja) | 1993-07-22 | 1994-07-22 | 絶対デジタル位置エンコーダ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0635700A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07167675A (ja) |
| SG (1) | SG52286A1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010528313A (ja) * | 2007-05-28 | 2010-08-19 | ヤスカワ ユーロップ テクノロジー リミテッド | 位置を正確に示すエンコーダおよび方法 |
| JP4620330B2 (ja) * | 2002-01-17 | 2011-01-26 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 絶対的な位置設定をするための位置測定装置 |
| JP2013015825A (ja) * | 2011-06-06 | 2013-01-24 | Canon Inc | 駆動装置並びにそれを有する雲台装置及びレンズ装置 |
| JP2013029511A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 角度を測定するための装置及び方法 |
| KR20140116163A (ko) * | 2011-12-28 | 2014-10-01 | 세르보센스 (에스엠씨) 엘티디. | 고분해능 앱솔루트 엔코더 |
| US10803271B2 (en) | 2017-11-20 | 2020-10-13 | Fujitsu Component Limited | Length measuring instrument, code, and code conversion method |
| US10860824B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-12-08 | Fujitsu Component Limited | Measuring instrument, optical reader and optically-readable measure |
| JP2021510807A (ja) * | 2017-12-12 | 2021-04-30 | レイセオン カナダ リミテッド | 非シーケンシャル一意的ビットパターンを有する回転スイッチその他のエンコーダ及びその設計方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5880683A (en) * | 1993-07-22 | 1999-03-09 | Bourns, Inc. | Absolute digital position encoder |
| AU4529196A (en) * | 1995-01-25 | 1996-08-14 | Bourns, Inc. | Absolute digital position encoder |
| DE19729347A1 (de) * | 1997-07-09 | 1999-01-14 | Franz Gleixner | Kapazitive Meßvorrichtung für Winkel oder Wege |
| AUPP482598A0 (en) * | 1998-07-24 | 1998-08-13 | Bishop Innovation Pty Limited | Angle encoder |
| US6759648B2 (en) | 1997-08-15 | 2004-07-06 | Bishop Innovation Limited | Sensor for sensing absolute angular position of a rotatable body |
| DE19800774B4 (de) * | 1998-01-12 | 2006-12-21 | Siemens Ag | Verfahren und magnetische Maßverkörperung zur Generierung eines Referenzsignals sowie Herstellungsverfahren für eine solche magnetische Maßverkörperung |
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| WO2003060431A1 (de) * | 2002-01-17 | 2003-07-24 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
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| GB0412122D0 (en) * | 2004-05-29 | 2004-06-30 | Farrow Michael J | Magnetic encoder |
| CN101995208B (zh) * | 2009-08-13 | 2012-06-27 | 西门子（中国）有限公司 | 一种电容式线性位移测量的装置和方法 |
| DE102010004638B3 (de) * | 2010-01-13 | 2011-06-30 | Abb Ag, 68309 | Potentiometer mit Hauptstellbereich und Sonderfunktionsbereich und Steuerung / Auswertung hierzu |
| US9091569B2 (en) * | 2011-04-19 | 2015-07-28 | Caterpillar Inc. | Opacity-based rotary position sensor and method |
| RU2497275C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Кодовая шкала |
| CN112611013B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-11-04 | 张华� | 一种室内建筑燃气取暖装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133819A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンコ−ダ |
| US4906992A (en) * | 1988-02-22 | 1990-03-06 | Dynamics Research Corporation | Single track absolute encoder |
| CA2003143C (en) * | 1988-12-28 | 1998-10-20 | Robert J. Tolmie, Jr. | Sensor with absolute digital output |
-
1994
- 1994-07-19 SG SG1996002220A patent/SG52286A1/en unknown
- 1994-07-19 EP EP94111237A patent/EP0635700A1/en not_active Withdrawn
- 1994-07-22 JP JP17145294A patent/JPH07167675A/ja active Pending
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| US10803271B2 (en) | 2017-11-20 | 2020-10-13 | Fujitsu Component Limited | Length measuring instrument, code, and code conversion method |
| US11334737B2 (en) | 2017-11-20 | 2022-05-17 | Fujitsu Component Limited | Length measuring instrument, code, and code conversion method |
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| US10860824B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-12-08 | Fujitsu Component Limited | Measuring instrument, optical reader and optically-readable measure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SG52286A1 (en) | 2001-01-16 |
| EP0635700A1 (en) | 1995-01-25 |
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