JPH0725622Y2 - ディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装置 - Google Patents
ディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装置Info
- Publication number
- JPH0725622Y2 JPH0725622Y2 JP3665792U JP3665792U JPH0725622Y2 JP H0725622 Y2 JPH0725622 Y2 JP H0725622Y2 JP 3665792 U JP3665792 U JP 3665792U JP 3665792 U JP3665792 U JP 3665792U JP H0725622 Y2 JPH0725622 Y2 JP H0725622Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital
- incremental encoder
- evaluation device
- voltage
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—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
- 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
- G01D5/244—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
- G01D5/24404—Interpolation using high frequency signals
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、互いに電気角９０度の
位相差を有し、かつ同一振幅で同一周期の、行程または
角度に関係する２つの正弦波電圧を出力端から取り出す
ことができ、この両正弦波電圧を進行した行程または角
度に比例する数のパルスに変換することができ、さらに
正弦波電圧から導出された電圧がディジタル値に変換可
能なディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装
置に関するものである。
位相差を有し、かつ同一振幅で同一周期の、行程または
角度に関係する２つの正弦波電圧を出力端から取り出す
ことができ、この両正弦波電圧を進行した行程または角
度に比例する数のパルスに変換することができ、さらに
正弦波電圧から導出された電圧がディジタル値に変換可
能なディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上述のインクリメンタルエンコーダは直
線系や回転系として構成可能であり、原理的には例えば
光電式あるいは磁気式に動作する。これらの系はすべ
て、正弦波電圧の零点通過または結合が評価され、行程
を模擬するために用いられる点で共通している。磁気方
式のディジタル式エンコーダは例えば雑誌「Siemens-Ze
itschrift 」１９６０、第６６９〜６７１ページに記載
されており、光学式のものは例えば雑誌「Siemens Comp
onents」１９（１９８１）、第１号、第１２〜１３ペー
ジに記載されている。
線系や回転系として構成可能であり、原理的には例えば
光電式あるいは磁気式に動作する。これらの系はすべ
て、正弦波電圧の零点通過または結合が評価され、行程
を模擬するために用いられる点で共通している。磁気方
式のディジタル式エンコーダは例えば雑誌「Siemens-Ze
itschrift 」１９６０、第６６９〜６７１ページに記載
されており、光学式のものは例えば雑誌「Siemens Comp
onents」１９（１９８１）、第１号、第１２〜１３ペー
ジに記載されている。
【０００３】このようなエンコーダの分解能を高めるこ
と、すなわち進んだ行程あるいは角度当たりに発せられ
る或る一定のパルスの数を多くすることがしばしば望ま
れる。
と、すなわち進んだ行程あるいは角度当たりに発せられ
る或る一定のパルスの数を多くすることがしばしば望ま
れる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】本考案の目的は、エン
コーダの生信号から比較的簡単な方法で、正弦波電圧の
本来の零点通過に相当するよりもずっと多数のパルスを
発生できる評価装置を提供することにある。
コーダの生信号から比較的簡単な方法で、正弦波電圧の
本来の零点通過に相当するよりもずっと多数のパルスを
発生できる評価装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本考案によれば、互いに電気角９０度の位相差を有
し、かつ同一振幅で同一周期の、行程または角度に関係
する２つの正弦波電圧を取り出す装置と、両正弦波電圧
を整流または反転によって４つの連続する正弦波電圧に
変換する装置と、これらの正弦波電圧の零点通過の領域
における行程または角度に関係する直線的な部分を周期
的な三角波電圧に電気的に合成する装置とを備え、得ら
れた三角波電圧から導出されるディジタル値の変化をイ
ンクリメンタルエンコーダパルスとして用いる。
め、本考案によれば、互いに電気角９０度の位相差を有
し、かつ同一振幅で同一周期の、行程または角度に関係
する２つの正弦波電圧を取り出す装置と、両正弦波電圧
を整流または反転によって４つの連続する正弦波電圧に
変換する装置と、これらの正弦波電圧の零点通過の領域
における行程または角度に関係する直線的な部分を周期
的な三角波電圧に電気的に合成する装置とを備え、得ら
れた三角波電圧から導出されるディジタル値の変化をイ
ンクリメンタルエンコーダパルスとして用いる。
【０００６】このようにして従来の機械的エンコーダ線
数よりも十分高い仮りのエンコーダ線数を得ることがで
き、しかもそれは一方では量子化に基づき、他方では正
弦波の１周期内で絶対値を形成することによって評価の
ための８個の分枝を得られることに基づく。
数よりも十分高い仮りのエンコーダ線数を得ることがで
き、しかもそれは一方では量子化に基づき、他方では正
弦波の１周期内で絶対値を形成することによって評価の
ための８個の分枝を得られることに基づく。
【０００７】
【実施例】次に図面を参照して本考案をさらに詳細に説
明する。
明する。
【０００８】図１において、光学式インクリメンタルエ
ンコーダ１はパルス円板１１とこれに付設したスキャニ
ングデバイス１２および１３とを含んでいる。これらの
スキャニングデバイス１２、１３の出力端から、動きに
応じて、sin x またはcos xで表される電圧（図２ａ参
照）を取り出すことができる。これらの生信号は互いに
電気角９０度の位相差を有し、それぞれほぼ正弦波形を
している。両信号はその零点通過の範囲（ほぼ−４５度
から＋４５度）にほぼ直線的に上昇する変化部分を有
し、それは、一つには正弦関数の特徴によるものであ
り、もう一つににはエンコーダそのもの、とりわけ光学
式エンコーダの構成によるものである。正弦曲線と直線
との間のずれは、場合によって非線形変換要素、例えば
非線形特性を有するアナログ・ディジタル変換器によっ
て修正することができる。
ンコーダ１はパルス円板１１とこれに付設したスキャニ
ングデバイス１２および１３とを含んでいる。これらの
スキャニングデバイス１２、１３の出力端から、動きに
応じて、sin x またはcos xで表される電圧（図２ａ参
照）を取り出すことができる。これらの生信号は互いに
電気角９０度の位相差を有し、それぞれほぼ正弦波形を
している。両信号はその零点通過の範囲（ほぼ−４５度
から＋４５度）にほぼ直線的に上昇する変化部分を有
し、それは、一つには正弦関数の特徴によるものであ
り、もう一つににはエンコーダそのもの、とりわけ光学
式エンコーダの構成によるものである。正弦曲線と直線
との間のずれは、場合によって非線形変換要素、例えば
非線形特性を有するアナログ・ディジタル変換器によっ
て修正することができる。
【０００９】それ故、電気角９０度の位相差を有する両
生信号sin x およびcos x から、周波数に比例した勾配
を有する三角波生信号が形成される。この三角波の形成
は次のようにして簡単に実現できる。すなわち、まず両
電圧sin x およびcos x の絶対値（図２ｂ）が形成さ
れ、両電圧値の小さい方が用いられる。このようにする
ことによって、回転角の周期Ｔにおいて、個々の分枝Ａ
１〜Ａ８を有する破線で示す三角波電圧ｕD が得られ
る。
生信号sin x およびcos x から、周波数に比例した勾配
を有する三角波生信号が形成される。この三角波の形成
は次のようにして簡単に実現できる。すなわち、まず両
電圧sin x およびcos x の絶対値（図２ｂ）が形成さ
れ、両電圧値の小さい方が用いられる。このようにする
ことによって、回転角の周期Ｔにおいて、個々の分枝Ａ
１〜Ａ８を有する破線で示す三角波電圧ｕD が得られ
る。
【００１０】この三角波電圧ｕD を形成するために、絶
対値形成装置には２つの絶対値形成器２１および２２が
設けられており、絶対値形成器２１、２２はその出力端
に絶対値として電圧｜sin x ｜および｜cos x ｜を出力
する。これらの両出力電圧は電圧ディスクリミネータ３
におい相互に比較され、その都度両電圧のうちの小さい
方だけが評価される。このことは本実施例では、絶対値
形成器２１および２２の出力が電圧ディスクリミネータ
３によって制御されるスイッチ３１または３２を介して
どちらかが選択されて導かれるということを意味してい
る。こうして、三角波信号ｕD はアナログ・ディジタル
変換器４に入力される。このアナログ・ディジタル変換
器４は瞬時値エンコーダとして動作し、与えられた電圧
からそれに対応するディジタル値を形成する。アナログ
・ディジタル変換器４の出力端に生ずるこの量子化され
た三角波信号は評価論理回路５で変化分について監視さ
れる。量子化単位分だけ変化する度ごとに、両方向カウ
ンタ６に符号方向に応じてパルスＶまたはＲが与えられ
る。したがってこのカウンタ６の計数内容は位置の実際
値に対応する。パルスを符号に関係するように形成する
ために、評価論理回路５は、導線３３を介して、電圧デ
ィスクリミネータ３および電圧sin x 、cosx により制
御される。両方向カウンタ６の計数内容は中間レジスタ
および表示器７に与えることができ、またさらに場合に
よっては上位の制御のために用いられる。
対値形成装置には２つの絶対値形成器２１および２２が
設けられており、絶対値形成器２１、２２はその出力端
に絶対値として電圧｜sin x ｜および｜cos x ｜を出力
する。これらの両出力電圧は電圧ディスクリミネータ３
におい相互に比較され、その都度両電圧のうちの小さい
方だけが評価される。このことは本実施例では、絶対値
形成器２１および２２の出力が電圧ディスクリミネータ
３によって制御されるスイッチ３１または３２を介して
どちらかが選択されて導かれるということを意味してい
る。こうして、三角波信号ｕD はアナログ・ディジタル
変換器４に入力される。このアナログ・ディジタル変換
器４は瞬時値エンコーダとして動作し、与えられた電圧
からそれに対応するディジタル値を形成する。アナログ
・ディジタル変換器４の出力端に生ずるこの量子化され
た三角波信号は評価論理回路５で変化分について監視さ
れる。量子化単位分だけ変化する度ごとに、両方向カウ
ンタ６に符号方向に応じてパルスＶまたはＲが与えられ
る。したがってこのカウンタ６の計数内容は位置の実際
値に対応する。パルスを符号に関係するように形成する
ために、評価論理回路５は、導線３３を介して、電圧デ
ィスクリミネータ３および電圧sin x 、cosx により制
御される。両方向カウンタ６の計数内容は中間レジスタ
および表示器７に与えることができ、またさらに場合に
よっては上位の制御のために用いられる。
【００１１】上述の装置は回転速度や速度の測定にも用
いることができ、その場合は、両方向カウンタ６の計数
内容の変化が或る一定のスキャニング時間内で求めら
れ、速度の尺度として用いられる。
いることができ、その場合は、両方向カウンタ６の計数
内容の変化が或る一定のスキャニング時間内で求めら
れ、速度の尺度として用いられる。
【００１２】三角波電圧は、図３に示すように、上述の
方法とは多少異なり、電圧sin x 、cos x と、これらを
反転した電圧バーsin x 、cos x とから形成することも
できる。この場合はまず破線で示すように両電圧cos x
とバーsin x のうちの大きい方から成る電圧ｕ1 を得、
同様に鎖線で示すように両電圧sin x とバーcos x のう
ちの大きい方から合成した電圧ｕ2 を得る。次に両電圧
ｕ1 、ｕ2 の小さい方が選択されると、再び周期的な三
角波電圧ｕD を得ることができる。
方法とは多少異なり、電圧sin x 、cos x と、これらを
反転した電圧バーsin x 、cos x とから形成することも
できる。この場合はまず破線で示すように両電圧cos x
とバーsin x のうちの大きい方から成る電圧ｕ1 を得、
同様に鎖線で示すように両電圧sin x とバーcos x のう
ちの大きい方から合成した電圧ｕ2 を得る。次に両電圧
ｕ1 、ｕ2 の小さい方が選択されると、再び周期的な三
角波電圧ｕD を得ることができる。
【図１】本考案の一実施例のブロック図である。
【図２】エンコーダの出力正弦波電圧とそれから得られ
る三角波信号の波形図である。
る三角波信号の波形図である。
【図３】三角波信号を得る他の方式の波形図である。
１ インクリメンタルエンコーダ １１ パルス円板 １２、１３ スキャニング・デバイス ２１、２２ 絶対値形成器 ３ 電圧ディスクリミネータ ４ アナログ・ディジタル変換器 ５ 評価論理回路 ６ 両方向カウンタ ７ 表示器
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに電気角９０度の位相差を有し、か
つ同一振幅で同一周期の、行程又は角度に関係する２つ
の正弦波電圧を取り出す装置と、両正弦波電圧を整流ま
たは反転によって４つの連続する正弦波電圧に変換する
装置と、これらの正弦波電圧の零点通過の領域における
行程または角度に関係する直線的な部分を周期的な三角
波電圧に電気的に合成する装置とを備え、得られた三角
波電圧から導出されるディジタル値の変化をインクリメ
ンタルエンコーダパルスとして用いることを特徴とする
ディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の評価装置において、両正
弦波電圧の絶対値を形成する装置と、両絶対値を比較す
る装置を備えることを特徴とするディジタル式インクリ
メンタルエンコーダ用評価装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の評価装置におい
て、所定のスキャニング時点間のディジタル値の変化が
速度または回転速度の尺度として用いられることを特徴
とするディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価
装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載の評価
装置において、エンコーダ出力端に接続された絶対値形
成器と、この絶対値形成器に付設された電圧ディスクリ
ミネータと、絶対値形成器に後置されたアナログ・ディ
ジタル変換器と、このアナログ・ディジタル変換器によ
って制御される両方向カウンタとを備えたことを特徴と
するディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823218101 DE3218101C2 (de) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | Auswerteeinrichtung für einen digitalen Inkrementalgeber |
| DE3218101.9 | 1982-05-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674917U JPH0674917U (ja) | 1994-10-21 |
| JPH0725622Y2 true JPH0725622Y2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=6163531
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8344083A Pending JPS58205811A (ja) | 1982-05-13 | 1983-05-12 | デイジタル式インクリメンタルエンコ−ダ用評価装置 |
| JP3665792U Expired - Lifetime JPH0725622Y2 (ja) | 1982-05-13 | 1992-05-01 | ディジタル式インクリメンタルエンコーダ用評価装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8344083A Pending JPS58205811A (ja) | 1982-05-13 | 1983-05-12 | デイジタル式インクリメンタルエンコ−ダ用評価装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS58205811A (ja) |
| DE (1) | DE3218101C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3231990A1 (de) * | 1982-08-27 | 1984-03-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Auswerteeinrichtung fuer einen digitalen inkrementalgeber |
| DE3606637A1 (de) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Siemens Ag | Weggeber |
| DE3738546C2 (de) * | 1987-11-13 | 1995-03-23 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung mit Unterteilungsschaltung |
| US4956566A (en) * | 1988-01-28 | 1990-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit configuration with a generator system for path- or angle-dependent signals |
| EP0390936B1 (de) * | 1989-03-30 | 1993-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung mit einem Gebersystem für weg- bzw. winkelabhängige Signale |
| WO1990015968A1 (de) * | 1989-06-19 | 1990-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur erzeugung einer drehzahlproportionalen spannung mit einem resolver und schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens |
| DE4220883B4 (de) * | 1992-06-25 | 2004-04-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Auswertung der Ausgangssignale eines Winkelsensors |
| JPH08321984A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-12-03 | Sony Corp | 自動追尾撮像装置 |
| DE19738839A1 (de) * | 1997-09-05 | 1999-03-11 | Hella Kg Hueck & Co | Induktiver Winkelsensor |
| WO2006070826A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Asahi Kasei Emd Corporation | 磁気方式回転角センサ、および、角度情報処理装置 |
| JP4805784B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2011-11-02 | 大同特殊鋼株式会社 | 位置センサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51121380A (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-23 | Toshiba Corp | Apparatus for detecting velocity |
| DE2729697A1 (de) * | 1977-07-01 | 1979-01-04 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur interpolation |
-
1982
- 1982-05-13 DE DE19823218101 patent/DE3218101C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-05-12 JP JP8344083A patent/JPS58205811A/ja active Pending
-
1992
- 1992-05-01 JP JP3665792U patent/JPH0725622Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674917U (ja) | 1994-10-21 |
| DE3218101C2 (de) | 1986-07-03 |
| JPS58205811A (ja) | 1983-11-30 |
| DE3218101A1 (de) | 1983-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19951128 |