JPH07198305A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH07198305A
JPH07198305A JP33634593A JP33634593A JPH07198305A JP H07198305 A JPH07198305 A JP H07198305A JP 33634593 A JP33634593 A JP 33634593A JP 33634593 A JP33634593 A JP 33634593A JP H07198305 A JPH07198305 A JP H07198305A
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Hiroshi Imada
博 今田
Hiroaki Ono
浩昭 小野
Noribumi Sada
紀文 佐田
Tsutomu Sakuma
勉 佐久間
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポテンショメータを用いた射出成形機コント
ローラの位置検出装置に関するもので、A/D変換部の
オフセット誤差とフルスケール誤差とを自動調整し、補
正回路を必要としない位置検出装置を提供することを目
的とする。 【構成】 ポテンショメータ部1において、ポテンショ
メータの両端に第1,第2の抵抗1a,1bを接続す
る。このポテンショメータの両端および中央位置の3点
で得られたポテンショメータ部1の電圧をマルチプレク
サ部2に入力として印加し、順次選択切り換えてA/D
変換部3に出力し、各点・に対応したデジタル値に変換
し、位置演算部4で位置情報を算出することによりオフ
セット誤差及びフルスケール誤差はポテンショメータの
位置算出に影響を及ぼさなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポテンショメータを用
いた射出成形機コントローラの位置検出装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】以下に、従来のポテンショメータを用い
た位置検出装置について説明する。
【0003】図5は従来のポテンショメータを用いた位
置検出装置のブロック図である。図5において、10は
ポテンショメータ部、11はA/D変換部、12はオフ
セット補正回路、13はゲイン補正回路、14は位置換
算部である。
【0004】以上のように構成される位置検出装置につ
いて、以下その動作について説明する。
【0005】まず、オフセット補正回路12およびゲイ
ン補正回路13の調整を行なう。この調整は、ポテンシ
ョメータの可動部e点をポテンショメータの端点fに移
動させることで、A/D変換部11への入力電圧を0に
し、その時にA/D変換部のA/D変換値が0になるよ
うにオフセット補正回路12のボリューム調整を行な
う。また、ポテンショメータの可動部e点をポテンショ
メータの端点dに移動させることで、A/D変換部11
への入力電圧を基準電圧にし、その時にA/D変換部の
A/D変換値がフルスケールになるようにゲイン補正回
路13のボリューム調整を行なう。
【0006】次に、オフセットおよびゲイン調整の後、
ポテンショメータの可動点e点の位置検出が可能とな
る。
【0007】ポテンショメータ部10で可動部の位置e
を基準電圧の分圧として電圧に変換され、この電圧をA
/D変換部11でデジタル値に変換する。
【0008】最後に、位置換算部14によって、デジタ
ル値をポテンショメータのe点の位置に換算していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構成で
は、A/D変換部11のオフセット誤差、フルスケール
誤差を補正するため、オフセット補正回路12およびゲ
イン補正回路13を設け、オフセット補正回路12およ
びゲイン補正回路13のボリューム調整を行なう必要が
あるという課題を有していた。
【0010】また、ポテンショメータ部10およびオフ
セット補正回路12およびゲイン補正回路13には温度
ドリフト、経年変化による誤差が発生するという課題を
有していた。
【0011】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、オフセット補正回路およびゲイン補正回路を設ける
ことなく、A/D変換部のホフセット誤差、フルスケー
ル誤差の影響なくポテンショメータの可動部の位置を算
出する位置検出装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明の位置検出装置は、ポテンショメータの
両端に第1,第2の抵抗を接続し、ポテンショメータの
両端位置および可動位置の3点の位置を電圧に変換する
ポテンショメータ部と、この3点の電圧をA/D変換し
て得られたデジタル値データを入力とする位置演算部と
を備えたものである。
【0013】
【作用】この構成によって、A/D変換部におけるフル
スケール誤差を第1の抵抗で領域内に抑え、オフセット
誤差を第2の領域内に抑えることによって、ポテンショ
メータ全領域の電圧値は、A/D変換値の0からフルス
ケールの有効出力範囲内のデジタル値に変換される。こ
れにより、A/D変換部で発生するフルスケール誤差お
よびオフセット誤差はポテンショメータの位置算出に影
響を及ぼさなくなる。
【0014】また、ポテンショメータ部の温度ドリフト
および経年変化によりポテンショメータ部からの3点の
電圧が相対的に変動しても、常時、前記3点の位置デー
タを得て、位置演算することにより、温度ドリフトおよ
び経年変化による誤差の影響を受けずに、ポテンショメ
ータの可動部の位置を算出できる。
【0015】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例にお
ける位置検出装置のブロック図である。図1において、
1はポテンショメータ部で、ポテンショメータの両端に
第1,第2の抵抗1a,1bを接続したものである。こ
こで、第1の入力端子a点および第2の入力端子b点は
ポテンショメータの両端の位置、第3の入力端子c点は
可動部の位置を示す。2はマルチプレクサ部、3はA/
D変換部、4は位置演算部である。
【0016】以上のように構成された位置検出装置につ
いて、その動作を説明する。まず、ポテンショメータ部
は、このa,b,cの3点の電圧を出力する。
【0017】次に、ポテンショメータ部1の3点の電圧
をマルチプレクサ部2によって選択し切換えて、A/D
変換部3に入力する。
【0018】次に、ポテンショメータ部1の3点の電圧
をA/D変換部3でデジタル値に変換し、3点のデジタ
ル値を位置演算部4に入力する。
【0019】最後に、位置演算部4ではa,b,c点の
3点のデジタル値より下記のように
【0020】
【外1】
【0021】間の距離を算出する。
【0022】
【数1】
【0023】以上のように、第1の実施例によれば、図
2に示すように、ポテンショメータの両端に第1,第2
の抵抗1a,1bを設けることにより、A/D変換部3
で生じるオフセット誤差を第2の抵抗1bの領域内に抑
え、フルスケール誤差を第1の抵抗1aの領域内に抑え
られ、オフセット誤差およびフルスケール誤差に影響さ
れずに、ポテンショメータの可動部の位置を算出でき
る。このことにより、従来用いていたオフセット補正回
路やゲイン補正回路を必要としない。
【0024】また、ポテンショメータ部1からのa,
b,cの3点の電圧から得られたデータによって常時位
置演算することにより、ポテンショメータ部1の温度ド
リフトおよび経年変化でポテンショメータ部1のa,
b,cの各値が相対的に変動しても、ポテンショメータ
1の
【0025】
【外2】
【0026】間に対して、c点の相対的な位置を温度ド
リフトおよび経年変化による誤差の影響を受けずに算出
できる。
【0027】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0028】図3は本発明の第2の実施例を示す位置検
出装置のブロック図である。図3において、1はポテン
ショメータ部、2はマルチプレクサ部、3はA/D変換
部、4は演算増幅部で、以上は図1の構成と同様なもの
である。図1の構成と異なるのは、ポテンショメータ部
1のポテンショメータ1cに第3の抵抗1dと第4の抵
抗1eの直列抵抗を並列に接続し、第3,第4の抵抗1
d,1eの接続部M点をマルチプレクサ部2の入力端子
1に接続したことと、マルチプレクサ部2の出力とA/
D変換部3の間に増幅度Nの増幅部5を備えたことであ
る。ここで、増幅度Nは、マルチプレクサ部で入力端子
1に選択切換えた場合に、A/D変換部3で変換された
値がフルスケール以下となる値である。
【0029】上記のように構成された位置検出装置につ
いてその動作を図3および図4を参照して説明する。
【0030】図3において、ポテンショメータ1cの
【0031】
【外3】
【0032】間で一部の区間
【0033】
【外4】
【0034】間の分解能を向上するために、まず、第
3,第4の抵抗1d,1eで電圧分割を行ない、M点に
m点と同電圧となるように、電圧を発生させる。このM
点とc点とb点の電圧をマルチプレクサ部2によって選
択切換えて、増幅部5に入力する。増幅部5において
は、図4に示すように、
【0035】
【外5】
【0036】間の電圧を、増幅によってA/D変換部の
A/D変換値の0からフルスケールまでの有効範囲内に
おさまるように拡大する。ポテンショメータ1cの
【0037】
【外6】
【0038】の区間がA/D変換値
【0039】
【外7】
【0040】から
【0041】
【外8】
【0042】に拡大される。これにより、ポテンショメ
ータ1cの
【0043】
【外9】
【0044】区間の分解能が増幅器を用いない場合より
【0045】
【数2】
【0046】倍向上したことになる。図3に示すよう
に、この増幅された3点の電圧はA/D変換部3でデジ
タル値に変換し、3点のデジタル値を位置演算部4に入
力する。位置演算部4では、M,b,c点の3点のデジ
タル値より下記のように
【0047】
【外10】
【0048】間の距離を算出する。
【0049】
【数3】
【0050】以上のように第2の実施例によれば、ポテ
ンショメータ部1とマルチプレクサ部2の間に第3,外
4の抵抗1d,1eの直列抵抗を並列に接続し、マルチ
プレクサ部2の出力端子とA/D変換部3の間に増幅度
Nの増幅部を備えることにより、より分解能の高いA/
D変換部3を設けることなく、ポテンショメータ1cの
一部の区間の分解能を向上させることができる。
【0051】なお、マルチプレクサ部2の入力を3点と
したが、実施例1のa点を加え、a点、m点、c点、b
点の4点とすることにより、ポテンショメータの全区間
ではa点、b点、c点のデータを演算することにより通
常の分解能をもつ位置検出を行ない、ポテンショメータ
の一部の
【0052】
【外11】
【0053】区間ではm点、c点、b点のデータを演算
することにより高い分解能をもつ位置検出装置を実現で
きる。
【0054】
【発明の効果】以上のように本発明は、ポテンショメー
タ部において、ポテンショメータの両端に抵抗R1,R
2を設け、ポテンショメータの両端位置および可動位置
の3点の位置データを演算することによって、A/D変
換部のオフセット誤差、フルスケール誤差に影響されず
にポテンショメータの可動部の位置を算出できる。この
ことにより、オフセット補正回路やゲイン補正回路を設
けることなく、オフセット誤差およびフルスケール誤差
に影響されない位置検出装置を実現できる。
【0055】また、ポテンショメータ部とマルチプレク
サ部の間に第3,第4の抵抗の直列抵抗を並列に接続
し、マルチプレクサ部の出力端子とA/D変換部の間に
ゲインNの増幅部を備えることにより、より分解能の高
いA/D変換部を設けることなく、ポテンショメータの
一部の区間の分解能をN倍に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における位置検出装置の
ブロック図
【図2】同動作を説明する図
【図3】本発明の第2の実施例における位置検出装置の
ブロック図
【図4】同動作を説明する図
【図5】従来例における位置検出装置のブロック図
【符号の説明】
1 ポテンショメータ部 1a 第1の抵抗 1b 第2の抵抗 1c ポテンショメータ 2 マルチプレクサ部 3 A/D変換部 4 位置演算部 5 増幅部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 勉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に第1,第2の抵抗を接続したポテ
    ンショメータの両端および中央位置の3点の位置を電圧
    に変換するポテンショメータ部と、前記ポテンショメー
    タ部からの3点の電圧を切換え選択するマルチプレクサ
    部と、前記マルチプレクサ部からの電圧値をデジタル値
    に変換するA/D変換部と、前記3点の位置のデジタル
    値を算出し、前記ポテンショメータの可動部の位置を算
    出する位置演算部とを備えたことを特徴とするポテンシ
    ョメータを用いた位置検出装置。
  2. 【請求項2】 ポテンショメータ部のポテンショメータ
    とマルチプレクサ部の第1,第2,第3の入力端子との
    間に接続された第3,第4の抵抗と、前記マルチプレク
    サ部の出力端子とA/D変換部との間に接続された増幅
    器を備えたことを特徴とする請求項1記載の位置検出装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1137708A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ポテンショメータ異常検出装置
JP2006234495A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2012195764A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Ricoh Co Ltd Ad変換器、ダイヤル式入力装置、及び抵抗−電圧変換回路

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