JPH08201111A - Interpolation apparatus - Google Patents
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- JPH08201111A JPH08201111A JP1298695A JP1298695A JPH08201111A JP H08201111 A JPH08201111 A JP H08201111A JP 1298695 A JP1298695 A JP 1298695A JP 1298695 A JP1298695 A JP 1298695A JP H08201111 A JPH08201111 A JP H08201111A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば工作機械や産業機
械、精密測長、測角装置等に用いられるリニヤーエンコ
ーダやロータリーエンコーダの内挿装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interpolating device for linear encoders and rotary encoders used in machine tools, industrial machines, precision length measuring devices, angle measuring devices and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】リニヤーエンコーダやロータリーエンコ
ーダの内挿回路で100分割以上の高内挿を得るには、
平衡変調器を用いて位相変調信号を得、内挿する方法
(特公平5−18364号公報参照)、A/D変換器と
ディジタルコンピュータとを組み合わせてarctan
(逆正接)を計算し内挿する方法、A/D変換器とルッ
クアップ・テーブルによる内挿方法(特開昭49−10
6744号公報参照)、更には、専用の極座標変換IC
(DPSP16330:1987年5月発売 英国プレ
シー社製)を使った内挿方法等がある。2. Description of the Related Art In order to obtain a high interpolation of 100 divisions or more by an interpolation circuit of a linear encoder or a rotary encoder,
A method of obtaining a phase modulation signal by using a balanced modulator and interpolating it (see Japanese Patent Publication No. 5-18364), an arctan by combining an A / D converter and a digital computer.
(Inverse tangent) calculation and interpolation method, interpolation method by A / D converter and lookup table (Japanese Patent Laid-Open No. 49-10)
6744), and a dedicated polar coordinate conversion IC
(DPSP16330: released in May 1987, manufactured by British Pressy Co., Ltd.).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】位相変調信号で内挿す
る場合、平衡変調するキャリア周波数の分割数倍もの比
較的高い周波数の内挿クロックが必要で高速のロジック
回路が必要になる。また、応答周波数が平衡変調するキ
ャリア周波数の±5%位までしか取れず高内挿高速応答
には不向きであった。When interpolating with a phase-modulated signal, an interpolation clock having a relatively high frequency, which is a multiple of the carrier frequency to be balanced-modulated, is required, and a high-speed logic circuit is required. In addition, the response frequency was only ± 5% of the carrier frequency for balanced modulation, which was not suitable for high-interpolation high-speed response.
【0004】A/D変換器を使った内挿方法は下記のよ
うな欠点がある。即ち、A/D変換器にヒステリシス特
性が無いため、エンコーダからの信号をA/D変換器に
入力した場合、A/D変換器から出力されるディジタル
データはサンプル毎に下位数ビットが頻繁に変化し、そ
のため、内挿出力にバタツキが発生し、高次のノイズと
して出力されるので安定した内挿値が得られない。The interpolation method using the A / D converter has the following drawbacks. That is, since the A / D converter does not have a hysteresis characteristic, when the signal from the encoder is input to the A / D converter, the digital data output from the A / D converter often has several lower bits for each sample. As a result, the fluttering occurs in the interpolated output and the noise is output as higher-order noise, so that a stable interpolated value cannot be obtained.
【0005】これを防止する対策として、頻繁に変化す
る下位ビットを使わず、安定している上位ビットだけを
使ったり、必要とする分割数の2倍以上の内挿を行い、
1分解能以下のヒステリシスを掛ける方法がとられてい
る。As a measure to prevent this, only the stable upper bits are used without using the lower bits that change frequently, or interpolation is performed twice or more the required number of divisions.
A method of applying a hysteresis of 1 resolution or less is adopted.
【0006】しかしながら、これらの方法は、必要とさ
れる分解能よりも高い分解能が要求されたり、コンピュ
ータでarctan(正弦波状アナログ信号の位相角の
逆正接)の計算を行い内挿する場合は、演算精度を上げ
る必要から、より高価な演算処理速度の速いCPUが必
要となる。However, these methods require a higher resolution than the required resolution, or if the computer calculates arctan (inverse tangent of the phase angle of the sinusoidal analog signal) and interpolates, the calculation is performed. Since it is necessary to increase the accuracy, a more expensive CPU with a high processing speed is required.
【0007】ルックアップ・デーブルを使う方式の場合
は、必要とされる分解能の容量より数倍の容量が要求さ
れる。また、高分解能のA/D変換器が必要になる。そ
うして、一般に高分解能のA/D変換器は変換速度が遅
く、かつ、高価であり、コストを考慮すると高内挿高速
応答には不向きであった。In the case of the method using the lookup table, a capacity several times larger than the capacity of the required resolution is required. Also, a high resolution A / D converter is required. In general, a high-resolution A / D converter has a low conversion speed and is expensive, and is unsuitable for high-interpolation high-speed response in consideration of cost.
【0008】本発明は上述の従来の内挿装置の欠点を克
服して、簡単な回路で高分解能、且つ、高速の内挿回路
を得ることを目的とする。An object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the conventional interpolating device and obtain a high-resolution and high-speed interpolating circuit with a simple circuit.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば、変位検出器から得られる少なく
とも1つの周期性アナログ信号を内挿する内挿装置であ
って、変位検出器から供給される変位量の位置の関数と
して周期的に変化する振幅を有するアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するA/D変換手段と、該ディジタル
信号の高周波成分を除去するディジタルフィルタと、該
ディジタルフィルタの出力が供給される内挿手段と、を
備えた内挿装置を提供する。In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided an interpolation device for interpolating at least one periodic analog signal obtained from a displacement detector. A / D conversion means for converting an analog signal having an amplitude that cyclically changes as a function of the position of the displacement supplied from the device into a digital signal, a digital filter for removing high frequency components of the digital signal, and the digital signal An interpolation device provided with an interpolation means to which the output of the filter is supplied.
【0010】この内挿装置においては、ディジタルフィ
ルタをマイクロコンピュータによって構成することがで
きる。また、この内挿装置においては、前記ディジタル
フィルタと前記内挿回路の間にヒステリシス回路を設け
るのが好ましい。更に、この内挿装置においては、前記
ディジタルフィルタと前記ヒステリシス回路をマイクロ
コンピュータで構成することができる。In this interpolation device, the digital filter can be constructed by a microcomputer. Further, in this interpolation device, it is preferable to provide a hysteresis circuit between the digital filter and the interpolation circuit. Furthermore, in this interpolation device, the digital filter and the hysteresis circuit can be configured by a microcomputer.
【0011】[0011]
【作用】本発明によれば、アナログ信号をディジタル信
号に変換して内挿回路に導くように構成された内挿装置
において、ディジタル信号の下位ビットのふらつきをデ
ィジタル・ローパス・フィルタによって除去するように
したので、A/D変換器の分解能をフルに生かすことが
できるので、簡単な構成で高精度の内挿装置が得られ
る。According to the present invention, in an interpolating device configured to convert an analog signal into a digital signal and guide it to an interpolating circuit, fluctuations of lower bits of the digital signal are removed by a digital low pass filter. Therefore, the resolution of the A / D converter can be fully utilized, and a highly accurate interpolation device can be obtained with a simple configuration.
【0012】また、ヒステリシス回路を設けることによ
り、ディジタル信号の下位ビットの変化を抑えているの
で、出力のバタツキを一層少なくすることができる。Further, since the hysteresis circuit is provided to suppress the change of the lower bits of the digital signal, the fluttering of the output can be further reduced.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の内挿装置は、A/D変換器から得ら
れたデータを直接内挿回路(ルックアップ・テーブルや
極座標変換IC)に供給して内挿を行ったり、コンピュ
ータで内挿計算を行わず、A/D変換器から得たデータ
を一端ディジタルフィルタを通して内挿する前のデータ
から高域のノイズ成分を除去するように構成する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The interpolating device of the present invention supplies data obtained from an A / D converter directly to an interpolating circuit (look-up table or polar coordinate conversion IC) to perform interpolation, or a computer The interpolation calculation is not performed, and the data obtained from the A / D converter is once passed through a digital filter to remove the high frequency noise component from the data before being interpolated.
【0014】更に、後述するヒステリシス回路で瞬間的
なデータの変動を押さえて、より安定したデータにして
内挿部に導くことを特徴としている。Further, it is characterized in that a hysteresis circuit, which will be described later, suppresses a momentary fluctuation of the data to make it more stable data and guide it to the interpolating section.
【0015】この種の装置において、A/D変換器はそ
の入力が変化していなくても出力の下位数ビットが常時
ふらついている。例えばフルスケールが2Vp−pで8
ビットのA/D変換器だとすると1分解能あたり約8m
Vの分解能があることになる。音声信号や映像信号など
では、こうした雑音の影響は信号全体の振幅値との割合
(S/N)によって決まり、しかも実効値で比較される
ため1分解能8mVが問題視されることはあまりないが
エンコーダのような信号の場合はこの雑音が問題にな
る。In this type of device, the lower few bits of the output of the A / D converter always fluctuate even if its input does not change. For example, when the full scale is 2Vp-p, 8
If it is a bit A / D converter, it is about 8m per resolution.
There will be V resolution. In audio signals and video signals, the influence of such noise is determined by the ratio (S / N) to the amplitude value of the entire signal, and since it is compared by the effective value, 1 resolution of 8 mV is not often regarded as a problem. In the case of encoder-like signals, this noise becomes a problem.
【0016】エンコーダの信号をコンパレータで内挿す
る場合、出力値にふらつきが発生しないようにするた
め、約20〜30mVのヒステリシスを掛ける。従っ
て、8mVの分解能のA/D変換器とすると3〜4値つ
まり下位2ビットがふらつくことになる。When the signal of the encoder is interpolated by the comparator, a hysteresis of about 20 to 30 mV is applied so that the output value does not fluctuate. Therefore, in the case of an A / D converter having a resolution of 8 mV, 3 to 4 values, that is, the lower 2 bits, fluctuate.
【0017】このデータのふらつきをディジタルフィル
タを使って押さえ、arctanの計算による内挿や、
ルックアップ・テーブル等による内挿回路に導けばふら
つきのない安定した内挿信号が得られる。この実施例を
図1に示す。The fluctuation of this data is suppressed by using a digital filter, interpolation by calculation of arctan,
If it is introduced to an interpolation circuit such as a look-up table, a stable interpolation signal without fluctuation can be obtained. This embodiment is shown in FIG.
【0018】図1において、入力アナログ信号は、A/
D変換器でディジタル信号に変換されてディジタルフィ
ルタ回路DFに供給され、そこで濾波されて、高周波成
分が除かれた、つまり下位ビットが丸められたディジタ
ル信号とされて内挿回路IPLに送られる。In FIG. 1, the input analog signal is A /
The digital signal is converted by the D converter and supplied to the digital filter circuit DF, where it is filtered to obtain a digital signal from which high frequency components have been removed, that is, the lower bits have been rounded and sent to the interpolation circuit IPL.
【0019】ディジタルフィルタDFは基本的には、ロ
ーパスフィルタであり、単純な方法としては加算平均で
も良く、この場合特にハードウェア化し易いことは良く
知られている。図2は、ディジタルフィルタの一例を示
し、入力をシステムクロックに同期して遅延させた信号
を加算器で加算することによって構成することができ
る。The digital filter DF is basically a low-pass filter, and as a simple method, addition average may be used. In this case, it is well known that it is particularly easy to realize hardware. FIG. 2 shows an example of a digital filter, which can be constructed by adding signals delayed at the input in synchronization with the system clock with an adder.
【0020】又、当然のことであるが、ディジタルフィ
ルタ特性を得るにはコンピュータで計算して得てもよ
く、この場合は、必要に応じて色々なフィルタが構成で
きることは言うまでもない。なお、A/D変換器のアナ
ログ入力にアナログフィルタを施してもA/D変換器の
ふらつきをおさえることはできない。Further, as a matter of course, the digital filter characteristic may be calculated by a computer, and in this case, it is needless to say that various filters can be configured as needed. Even if an analog filter is applied to the analog input of the A / D converter, the fluctuation of the A / D converter cannot be suppressed.
【0021】図5は加算平均を求める動作フローを示し
たものである。このフローについて簡単に説明すると、
まず、ステップS1において計算がスタートし、S2で
メモリの先頭アドレスをn=1とし、S3でアドレスn
のメモリ位置に新たなデータを入力する。ステップS4
で、アドレス1〜mまでのデータを加算する(但し、m
段のデータ加算とする)。ステップS5で加算結果を出
力する。これによって、一回の動作を完了し、動作を終
了する時はステップS9に進んで終了する。FIG. 5 shows an operation flow for obtaining an arithmetic mean. Briefly explaining this flow,
First, the calculation starts in step S1, the head address of the memory is set to n = 1 in step S2, and the address n is set in step S3.
Enter new data into the memory location of. Step S4
Then, add the data of addresses 1 to m (however, m
And the data addition of the stage). In step S5, the addition result is output. As a result, one operation is completed, and when ending the operation, the process proceeds to step S9 and ends.
【0022】動作が続行する時は、次のステップS6で
時間Tの遅延を行う。S7でn=n+1の計算をする。
ステップS8でnとmの比較をして、もしnがmよりも
大きければステップS2に戻り、n=1として前述の動
作を繰り返す。ステップS8で、nがmよりも大きくな
ければステップS3に戻り、加算を続行する。When the operation is continued, the time T is delayed in the next step S6. In S7, n = n + 1 is calculated.
In step S8, n is compared with m, and if n is larger than m, the process returns to step S2, n = 1 is set, and the above-described operation is repeated. If n is not larger than m in step S8, the process returns to step S3 to continue the addition.
【0023】以上、ディジタルデータの加算平均につい
て説明したが、この計算により、データの平均化がおこ
なわれ、下位ビットの変化の少ないディジタル信号が得
られる。A/D変換器から出力されるデータのバタツキ
は殆どホワイトノイズ成分なので、ディジタルフィルタ
を16段の加算平均で行うとノイズ成分は1/16とな
り4ビット幅のバタツキまでは、1ビット以下になり安
定したデータが得られる。The averaging of digital data has been described above, but the averaging of data is performed by this calculation, and a digital signal with a small change in the lower bits can be obtained. Since the fluttering of the data output from the A / D converter is almost a white noise component, the noise component becomes 1/16 when the digital filter is performed by the arithmetic mean of 16 steps, and the fluttering of the 4-bit width is 1 bit or less. Stable data can be obtained.
【0024】通常、ディジタルフィルタは相当数のサン
プルが必要になり群遅延が長くなることが危惧される
が、今日では、ビデオ帯域のA/D変換器がホームビデ
オカメラのディジタル化が進んでいるため、比較的低価
格で高速のA/D変換器(20Msps位まで)の入手
が可能である。これらのA/D変換器を使えば16段の
加算平均のディジタルフィルタでも1μsec以下の群
遅延を実現できエンコーダ等のアプリケーションでは殆
ど問題にならない。Normally, a digital filter requires a considerable number of samples, and there is a concern that the group delay will be long. However, since the video band A / D converter is being digitized in home video cameras today, , A / D converter (up to about 20 Msps) of relatively low price and high speed is available. If these A / D converters are used, a group delay of 1 μsec or less can be realized even with a 16-stage averaging digital filter, and there is almost no problem in applications such as encoders.
【0025】A/D変換器の出力に含まれるノイズを除
去するには、本質的には、ディジタルフィルタだけで問
題はないが信号がA/D変換器の値の変わり目に位置す
ると1ビットの変化が頻繁に発生する。これもA/D変
換器にヒステリシス特性が無いことによるものである。In order to remove the noise contained in the output of the A / D converter, there is essentially no problem with only a digital filter, but when the signal is located at the transition of the value of the A / D converter, 1 bit of Changes occur frequently. This is also because the A / D converter has no hysteresis characteristic.
【0026】このふらつきを押さえるのにヒステリシス
回路が使われるが、これは通常のコンパレータに帰還を
かけたアナログヒステリシスではなく、A/D変換器、
ディジタルフィルタ後のディジタルデータに対して行う
ディジタルヒステリシスであり、このヒステリシス回路
を用いた内挿装置を図3に示す。A hysteresis circuit is used to suppress this fluctuation, but this is not an analog hysteresis in which a normal comparator is fed back, but an A / D converter,
This is digital hysteresis performed on digital data after digital filtering, and an interpolation device using this hysteresis circuit is shown in FIG.
【0027】図3の内挿装置において、入力アナログ信
号は、アナログ・ディジタル変換回路ADCにおいてデ
ィジタル信号に変換されてディジタル・フィルタDFに
供給され、このディジタル・フィルタで高周波成分が除
去された信号として、次段のヒステリシス回路HYに供
給する。ヒステリシス回路HYは信号の変化にヒステリ
シス特性を持たせるもので、下記に詳細な説明をする
が、この回路を通すことによって、急激な変化に対して
も安定したディジタル信号が得られる。こうして得られ
た信号が内挿回路IPLに供給され、精度の高い安定し
た内挿信号が得られる。In the interpolation apparatus of FIG. 3, the input analog signal is converted into a digital signal in the analog-digital conversion circuit ADC and supplied to the digital filter DF, and as a signal from which high frequency components have been removed by this digital filter. , To the next stage hysteresis circuit HY. The hysteresis circuit HY imparts a hysteresis characteristic to the change of the signal, which will be described in detail below. By passing through this circuit, a stable digital signal can be obtained even with a sudden change. The signal thus obtained is supplied to the interpolation circuit IPL, and a highly accurate and stable interpolation signal is obtained.
【0028】図4は、ディジタル・ヒステリシス回路の
一例を示す。入力端子1には、ディジタルフィルタの出
力が供給され、この信号は減算器7の1入力Aに印加さ
れるとともに、比較器4の入力Bおよび比較器5の入力
Aに供給される。FIG. 4 shows an example of the digital hysteresis circuit. The output of the digital filter is supplied to the input terminal 1, and this signal is applied to the 1 input A of the subtractor 7 and also to the input B of the comparator 4 and the input A of the comparator 5.
【0029】他方、入力端子2にはヒステリシス値が供
給され、この信号はセレクタ6に印加されるとともに、
加算器3の入力Bに印加される。このヒステリシス値は
ディジタル信号の下位何ビットが丸められるかによって
決まる値である。上記セレクタ6の他の入力Bには0が
印加されており、制御端子Sにハイ信号が与えられると
入力信号Aを出力し、ロー信号が与えられると0信号を
出力するようになっている。On the other hand, a hysteresis value is supplied to the input terminal 2, and this signal is applied to the selector 6 and
It is applied to the input B of the adder 3. This hysteresis value is a value determined by how many lower bits of the digital signal are rounded. 0 is applied to the other input B of the selector 6, and when a high signal is applied to the control terminal S, the input signal A is output, and when a low signal is applied, a 0 signal is output. .
【0030】セレクタ6の出力は上記減算器7の他の入
力Bに印加され、入力Aに印加されている前述のフィル
タからの出力ディジタル信号との減算を行い、その差出
力をレジスタ回路(フリップフロップ)9に供給する。The output of the selector 6 is applied to the other input B of the subtracter 7 and subtracted from the output digital signal from the above-mentioned filter applied to the input A, and the difference output is registered circuit (flip-flop). B) 9).
【0031】このレジスタ回路9の出力は、このディジ
タルヒステリシス回路の出力として出されるとともに、
比較器4の入力Aに印加される。比較器4はレジスタ回
路9に蓄積されている値と、入力ディジタル信号との比
較を行う比較器で、レジスタに蓄積された値の方が入力
よりも大きければ(A>B),出力論理1を出して、O
R回路8を通してレジスタ回路9をイネーブルし、減算
器7からの信号を蓄積する。なお、この蓄積はシステム
クロックに同期して行われる。The output of the register circuit 9 is provided as the output of the digital hysteresis circuit, and
It is applied to the input A of the comparator 4. The comparator 4 is a comparator for comparing the value stored in the register circuit 9 with the input digital signal. If the value stored in the register is larger than the input (A> B), the output logic 1 Issue O
The register circuit 9 is enabled through the R circuit 8 and the signal from the subtractor 7 is stored. Note that this accumulation is performed in synchronization with the system clock.
【0032】もし、レジスタ回路9からの信号が入力デ
ィジタル信号よりも小さければ比較器4の出力論理は0
で、レジスタ回路9にイネーブル信号を出さないので、
レジスタ回路9の内容はこのルートによって変更される
ことはない。If the signal from the register circuit 9 is smaller than the input digital signal, the output logic of the comparator 4 is 0.
Therefore, since the enable signal is not output to the register circuit 9,
The contents of the register circuit 9 are not changed by this route.
【0033】他方、レジスタ回路9からの出力信号は、
加算器3の入力Aに印加され、入力Bに印加されている
ヒステリシス値が加算され、その結果が比較回路5の入
力Bに印加される。比較回路5は、入力ディジタルデー
タと加算器3の出力とを比較して、入力ディジタル信号
の方が大きければ出力論理1を出し、セレクタ6にハイ
レベル信号を与えて、セレクタ6からヒステリシス値を
出力させる。On the other hand, the output signal from the register circuit 9 is
The hysteresis value applied to the input A of the adder 3 and the input B is added, and the result is applied to the input B of the comparison circuit 5. The comparator circuit 5 compares the input digital data with the output of the adder 3, outputs an output logic 1 if the input digital signal is larger, gives a high level signal to the selector 6, and outputs a hysteresis value from the selector 6. Output.
【0034】減算器7は入力ディジタル信号から上記ヒ
ステリシス値を減算して減算後の信号をレジスタ回路9
に供給する。この時、比較器5の出力論理は1になって
いるのでOR回路8を通してレジスタ回路9にイネーブ
ル信号が与えられており、従って、前述のヒステリシス
値の減算されたディジタル信号がレジスタ回路9に蓄積
される。The subtractor 7 subtracts the hysteresis value from the input digital signal and outputs the signal after the subtraction to the register circuit 9
Supply to. At this time, since the output logic of the comparator 5 is 1, the enable signal is given to the register circuit 9 through the OR circuit 8, and therefore, the digital signal whose hysteresis value is subtracted is stored in the register circuit 9. To be done.
【0035】もし、入力ディジタル信号がレジスタ回路
9に蓄積されている値にヒステリシスを加えたものより
小さければ比較器5の出力論理は0であるからレジスタ
回路は前回の値を保つ。If the input digital signal is smaller than the value stored in the register circuit 9 plus the hysteresis, the output logic of the comparator 5 is 0, so the register circuit maintains the previous value.
【0036】図6は、この回路の動作フローの概略を示
したものである。先ず、ステップS1でスタートし、ス
テップS2で前回のデータと今回のデータを比較し、今
回のデータが前回のデータよりも小さければステップS
5に進んで、今回データを新たなデータとして保持す
る。FIG. 6 shows an outline of the operation flow of this circuit. First, start in step S1 and compare the previous data with the current data in step S2. If the current data is smaller than the previous data, step S1.
In step 5, the data is held as new data this time.
【0037】もし、ステップS2で、今回データが前回
データよりも大きければステップS3に進んで、前回の
データにヒステリシスを加えた値と今回データとを比較
して、今回データの方が大きければ、ステップS4に進
んで、今回のデータからヒステリシスを減算する。If the present data is larger than the previous data in step S2, the process proceeds to step S3 to compare the value obtained by adding hysteresis to the previous data and the present data, and if the present data is larger, Proceeding to step S4, the hysteresis is subtracted from the current data.
【0038】このヒステリシスを減算した現在データ
は、ステップS5において、新たなデータとして保持さ
れ、ステップS6に進んで処理を終わる。ステップS3
において、今回データが前回データよりも大きくないと
判断されたときは、ステップS6に進んで処理を終了す
る。The current data from which this hysteresis has been subtracted is held as new data in step S5, and the process proceeds to step S6 to end the processing. Step S3
If it is determined that the current data is not larger than the previous data, the process proceeds to step S6 and ends.
【0039】この例では、比較器と加算器、減算器、フ
リップフロップ(レジスタ回路)を用いて、1サンプル
毎に前回フリップフロップで保持されているデータと比
較し、今回のデータか小さい場合は、今回のデータを無
条件でフリップフロップで保持し、また、前回フリップ
フロップで保持されているデータにヒステリシス値を加
算した値と比較し今回のデータが大きい場合は、今回の
データからヒステリシス値を減じた値をフリップフロッ
プで保持し、ヒステリシス処理ができる。なお、このヒ
ステリシス回路もコンピュータを使ってソフトで実施す
ることができる。In this example, a comparator, an adder, a subtractor, and a flip-flop (register circuit) are used to compare the data held in the previous flip-flop for each sample. , This data is unconditionally held in the flip-flop, and compared with the value held in the previous flip-flop plus the hysteresis value. The subtracted value is held in the flip-flop and hysteresis processing can be performed. Note that this hysteresis circuit can also be implemented by software using a computer.
【0040】図7は、内挿回路への入力が多相信号の場
合のシステム構成を示している。同図に示すように、各
相の信号は別々にA/D変換し、ディジタルフィルタと
ヒステリシス回路を通してから内挿回路に供給される。
各相の信号に対する処理は前述の説明から明らかである
から、詳しい説明は省略する。FIG. 7 shows the system configuration when the input to the interpolation circuit is a polyphase signal. As shown in the figure, the signals of each phase are A / D-converted separately, passed through a digital filter and a hysteresis circuit, and then supplied to an interpolation circuit.
Since the processing for the signals of each phase is apparent from the above description, detailed description will be omitted.
【0041】図8は、多相信号に対して、A/D変換
器、ディジタルフィルタ、ヒステリシス回路を共用し、
入力を切り替えて使用するようにした内挿装置のシステ
ム構成例である。各相のアナログ信号は、サンプリング
保持回路SH1〜SHnにおいてサンプル保持され、タ
イミング信号発生器TGからの選択信号によってスイッ
チSWを動作させて、サンプリング保持回路SH1〜S
Hnの内容を順次読み出して、A/D変換器に供給しデ
ィジタル信号に変換してディジタルフィルタに送り、高
周波成分を除去して、ヒステリシス回路に送り、ヒステ
リシス処理された信号を対応するレジスタR1〜Rnに
蓄積する。FIG. 8 shows that an A / D converter, a digital filter, and a hysteresis circuit are commonly used for polyphase signals.
It is an example of a system configuration of an interpolating device that switches and uses inputs. The analog signals of the respective phases are sample-held in the sampling holding circuits SH1 to SHn, and the switch SW is operated by the selection signal from the timing signal generator TG to make the sampling holding circuits SH1 to SHn.
The contents of Hn are sequentially read, supplied to an A / D converter, converted into a digital signal and sent to a digital filter to remove high frequency components, and sent to a hysteresis circuit, and the hysteresis processed signal is sent to the corresponding registers R1 to R1. Store in Rn.
【0042】蓄積された各相の信号は並列に内挿回路に
供給され、そこで内挿した信号をつくって出力する。こ
のように、多相信号に対して、時分割多重処理を行え
ば、A/D変換器、ディジタルフィルタ、ヒステリシス
回路の所用個数が少なくて済み、コストの低減をはかる
ことができる。The accumulated signals of the respective phases are supplied in parallel to the interpolation circuit, where the interpolated signals are produced and output. As described above, if the time-division multiplexing processing is performed on the polyphase signal, the number of A / D converters, digital filters, and hysteresis circuits required can be reduced, and the cost can be reduced.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の内挿装置は、上述の構成を備え
ていることにより、出力信号のバタツキが小さくなり、
又は完全に除かれる。また、A/D変換器の分解能を有
効に使うことができるので、従来の方法よりA/D変換
器のビット数を少なくすることができ、コストの低減を
はかることができる。又、従来の同種の装置と同等のA
/D変換器を使うとすれば、高分解能・高速応答が容易
に実現できる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the interpolation device of the present invention has the above-mentioned structure, the fluttering of the output signal is reduced,
Or completely excluded. Further, since the resolution of the A / D converter can be effectively used, the number of bits of the A / D converter can be reduced as compared with the conventional method, and the cost can be reduced. In addition, the same A as the conventional device of the same type
If a / D converter is used, high resolution and high speed response can be easily realized.
【図1】本発明の内挿装置の一例を示すシステム構成図
である。FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an interpolation device of the present invention.
【図2】本発明の内挿装置に適用可能なディジタルフィ
ルタの一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a digital filter applicable to the interpolation device of the present invention.
【図3】本発明の内挿装置の他の例を示すシステム構成
図である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing another example of the interpolation device of the present invention.
【図4】本発明の内挿装置に適用されるヒステリシス回
路の一例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of an example of a hysteresis circuit applied to the interpolation device of the present invention.
【図5】本発明の内挿装置に適用できる加算平均計算フ
ローを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an arithmetic mean calculation flow applicable to the interpolation device of the present invention.
【図6】本発明の内挿装置に適用できるヒステリシスの
計算フローを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a calculation flow of hysteresis applicable to the interpolation device of the present invention.
【図7】本発明の内挿装置の他の例を示すシステム構成
図である。FIG. 7 is a system configuration diagram showing another example of the interpolation device of the present invention.
【図8】本発明の内挿装置の更に他の例を示すシステム
構成図である。FIG. 8 is a system configuration diagram showing still another example of the interpolation device of the present invention.
IN 入力 OUT 出力 A/D A/D変換器 IPL 内挿回路 IN input OUT output A / D A / D converter IPL interpolation circuit
Claims (4)
の周期性アナログ信号を内挿する内挿装置であって、 変位検出器から供給される変位量の位置の関数として周
期的に変化する振幅を有するアナログ信号をディジタル
信号に変換するA/D変換手段と、 該ディジタル信号の高周波成分を除去するディジタルフ
ィルタと、 該ディジタルフィルタの出力が供給される内挿手段と、
を備えた内挿装置。1. An interpolating device for interpolating at least one periodic analog signal obtained from a displacement detector, the amplitude varying periodically as a function of the position of the displacement amount supplied from the displacement detector. A / D conversion means for converting the analog signal to a digital signal, a digital filter for removing high frequency components of the digital signal, and an interpolation means to which an output of the digital filter is supplied,
An interpolator equipped with.
ィジタルフィルタをマイクロコンピュータによって構成
した内挿装置。2. The interpolation device according to claim 1, wherein the digital filter is constituted by a microcomputer.
記ディジタルフィルタと前記内挿回路の間にヒステリシ
ス回路を設けた内挿装置。3. The interpolation device according to claim 1, wherein a hysteresis circuit is provided between the digital filter and the interpolation circuit.
記ディジタルフィルタと前記ヒステリシス回路をマイク
ロコンピュータで構成した内挿装置。4. The interpolation apparatus according to claim 3, wherein the digital filter and the hysteresis circuit are composed of a microcomputer.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE69613867T DE69613867T2 (en) | 1995-01-30 | 1996-01-29 | Interpolation device |
US08/594,036 US5706219A (en) | 1995-01-30 | 1996-01-30 | Interpolation device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1298695A JPH08201111A (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Interpolation apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08201111A true JPH08201111A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=11820536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1298695A Pending JPH08201111A (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Interpolation apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08201111A (en) |
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- 1995-01-30 JP JP1298695A patent/JPH08201111A/en active Pending
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