JPH0876841A - 変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストアップや部品の増加、通信負担の増加
などをさせることなく、変位検出装置の振幅レベルなど
現在の内部状態を容易に把握し、変位検出装置の長期的
な劣化やドリフトを、その装着機に要求される精度や信
頼性に応じた基準で、発見することができる変位検出装
置を提供する。 【構成】 変位検出装置の内部状態を示す変数を算出す
る変数算出部２３と、レベル記憶部４１に任意の値が設
定された異常レベルのしきい値を基に、算出された変数
が異常にあたるかを判断するレベル判断部４２を含む異
常検出部４０と、レベル記憶部３１に任意の値が設定さ
れた少なくとも１つ以上の警告レベルのしきい値を基
に、算出された変数が警告にあたるかを判断するレベル
判断部３２を含む警告検出部３０と、検知された変数状
態に関するデータと変位検出値とを外部へ出力する通信
部５２と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工作機械等のテーブル等
が直線運動したときの位置や回転軸の角度を検出して位
置データとして出力する変位検出装置、特に変位検出装
置の内部状態の異常等不具合を事前に検出しうる変位検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の変位検出装置を図面を用いて説明
する。図５は、変位検出装置の構成図であり、光学式直
線変位検出装置及びその検出回路から成る。図５におい
て、可動体（図示せず）にはピッチＰの第１の格子１４
を設けたメインスケール１３が固定されている。また、
固定部材（図示せず）には第２の格子１５を設けたイン
デックススケール１６と、光源１１及びコリメータレン
ズ１２で構成された発光手段と、受光素子１７及び増幅
回路１８Ａ、１８Ｂで構成された光電変換手段とを有す
るスライダ（図示せず）が固定されている。即ち、図５
に示すような変位検出装置では、一般にメインスケール
１３に設けられた第１の格子１４に対して、インデック
ススケール１６に設けられた第２の格子１５の位相は、
第１の格子１４のピッチＰを３６０゜とすると、０゜、
９０゜、１８０゜、２７０゜の区分けが施されている。
第１の格子１４と第２の格子１５との相対移動によって
生ずる光量変化が、光電変換手段によりアナログ信号に
光電変換される。増幅回路１８Ａ、１８Ｂはメインスケ
ール１３の変位量Ｚに対応して、ほぼ正弦値SIN(2 πZ/
P), 余弦値COS(2 πZ/P)に近似した２相のアナログ信号
Ｖs 、Ｖc を出力する。

【０００３】アナログ／デジタル変換器１９Ａ、１９Ｂ
のそれぞれは、増幅回路１８Ａ、１８Ｂからの２相のア
ナログ信号Ｖｓ、Ｖｃをサンプルしてデジタル信号Ｄ
ｓ、Ｄｃに変換して、内挿演算部２１に出力し、内挿演
算部２１はその変換の終了を認識すると、内挿処理を始
め変位検出値ＰB を求める。検出値要求信号ＤＲＱが外
部装置から入力されると、変位検出値ＰB を通信部２２
に出力する。通信部２２は、内挿演算部２１から入力し
た変位検出値ＰB を外部に出力する。

【０００４】この内挿処理ではアナログ／デジタル変換
器１９Ａ、１９Ｂからの２相の信号Ｄs 、Ｄc を基にし
てアークタンジェント計算をして、ピッチＰの範囲内を
０〜２５５の数値の絶対変位で表す変位データＰL を算
出する。次に、式（１）及び式（２）の判定処理を行な
い、第１の格子１４のピッチＰを越える範囲の変位デー
タＰＵを算出する。 ＰL −ＰD ＜−１２８ のとき ＰU ＝ＰU ＋１ （１） ＰL −ＰD ＞ １２８ のとき ＰU ＝ＰU −１ （２） 但し、ＰD は前回検出したＰL である。更に、式（３）
の計算をすることで、ほぼメインスケール１３の長さま
で変位検出値ＰB を検出することができる。 ＰB ＝ＰU ＊２５６＋ＰL （３） このとき、変位検出装置の内部に異常、例えば２相のア
ナログ信号Ｖs 、Ｖcの振幅に異常があると誤った変位
検出を外部に出力してしまうため、異常判定部２４は、
上記振幅の異常を検知することで異常を検出し、アラー
ム信号を通信部２２に出力して変位検出を停止させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した変
位検出装置では振幅レベルに異常が生じたときに初めて
アラーム信号を出力し動作を停止させるので、変位検出
装置を工作機械や無人の加工システムなどに使用する場
合、その対応に遅れが生じ復旧作業に多大な工数を必要
としていた。また、アラームに至るまでの中間的な内部
状態のレベルを知ることができないため、例えば製品出
荷時にその振幅レベルを調査する際、検出回路内のＩＣ
の所定ピンをシンクロスコープなどでチェックする必要
がある。その為、測定機を必要とするばかりでなく、変
位検出装置を開封する必要があり作業に手間取り工数増
をまねく要因となっていた。また、従来においても検出
信号のＡ／Ｄ変換値や振幅値そのものを出力することは
可能であったが、このような方法ではデータ通信の負担
が大きく、多大な転送時間を要するので、変位検出の周
期が遅くなり検出応答が低下してしまう問題があった。
また、これらＡ／Ｄ変換値や振幅値を見るだけでは、工
作機械などの操作者が変位検出装置の長期的な劣化やド
リフトを発見することはできず、Ａ／Ｄ変換値や振幅値
を異常を検出するためのデータとして実質上利用できて
いなかった。本発明は、上述のような事情から成された
ものであり、本発明の目的は、コストアップや部品の増
加、通信負担の増加などをさせることなく、変位検出装
置の振幅レベルなど現在の内部状態を容易に把握し、変
位検出装置の長期的な劣化やドリフトを、その装着機に
要求される精度や信頼性に応じた基準で、発見すること
ができる変位検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、変位検出対象のアナログ
変位量を抽出してデジタル値に変換し外部へ出力する際
に、発生した異常を検出しうる変位検出装置において、
前記変位検出装置の内部状態を示す変数を算出する変数
算出手段と、前記変数が変数状態レベルのうち異常レベ
ル及び異常に近い少なくとも１つ以上に分けられた警告
レベルにあることを検知する変数状態検出手段と、検知
された変数状態に関するデータと変位検出値とを外部へ
出力する通信手段と、を備えたことを特徴とする。請求
項２記載の発明は、請求項１に記載の変位検出装置にお
いて、前記変数状態検出手段は、前記変数が変数状態レ
ベルのうち異常レベルにあることを検知する異常検出部
と、前記変数が変数状態レベルのうち異常に近い警告レ
ベルにあることを少なくとも１つ以上のレベルに分けて
検知する警告検出部と、を備えたことを特徴とする。請
求項３記載の発明は、請求項１に記載の変位検出装置に
おいて、前記変数状態検出手段は、前記変数の変数状態
レベルを任意の値で設定された少なくとも１つ以上のし
きい値を任意の値で記憶するレベル記憶部と、前記レベ
ル記憶部に記憶されたしきい値を基に、算出された前記
変数についての変数状態を判断するレベル判断部と、を
備えたことを特徴とする。請求項４記載の発明は、請求
項３に記載の変位検出装置において、前記変数算出手段
は、前記変位検出装置の検出信号の振幅を算出し、前記
レベル判断部は、前記レベル記憶部に記憶されたしきい
値を基に、検出信号の振幅についての変数状態を判断す
ることを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項３
に記載の変位検出装置において、前記変数算出手段は、
前記変位検出装置の電源電圧とバッテリー電圧の少なく
ともいずれか一方の電圧レベルを算出し、前記レベル判
断部は、前記レベル記憶部に記憶されたしきい値を基
に、前記電源レベルについての変数状態を判断すること
を特徴とする。請求項６記載の発明は、複数のトラック
を有し、各々のトラック毎に、変位検出対象のアナログ
変位量を抽出してデジタル値に変換し各トラックの変位
データを組み合わせて絶対位置データを算出し出力する
際に、発生した異常を検出しうる変位検出装置におい
て、複数のトラック間の位相ずれ量を算出する位相ずれ
量算出手段と、前記位相ずれ量の変数状態レベルのうち
異常レベル及び異常に近い少なくとも１つ以上に分けら
れた警告レベルのしきい値を記憶するレベル記憶部と、
前記レベル記憶部に記憶されたしきい値を基に、算出さ
れた前記位相ずれ量についての変数状態を判断するレベ
ル判断部と、検知された変数状態に関するデータと変位
検出値とを外部へ出力する通信手段と、を備えたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明にあっては、変位検出装置の異常だけで
なく異常に近い警告レベルも検知するようにしているの
で、前もって異常の発生を予知し防止することができ
る。また、警告や異常の変数状態のレベルをしきい値と
して任意の値に設定できるので、変位検出装置を装着す
る機器に求められる信頼性に応じてアラームや警告の発
生レベルの厳しさを可変することができる。また、警告
のしきい値レベルを複数設けることにより現在のレベル
を知ることができ、例えば、出荷検査の可否の判断など
も容易に実現できる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の変位検出装置の一実施例の
構成図であり、光学的に直線変位を検出する変位検出部
とその検出回路から成る。検出回路には、変位検出装置
の内部状態を示す変数を算出する変数算出手段としての
変数算出部２３と、変数が変数状態レベルのうち異常レ
ベル及び異常に近い少なくとも１つ以上に分けられた警
告レベルにあることを検知する変数状態検出手段として
の警告検出部３０および異常検出部４０と、が新たに設
けられ、また、本実施例における通信部５２は、検知さ
れた変数状態に関するデータと変位検出値とを外部へ出
力する通信手段であり、それ以外の構成は図５に示す従
来例と同様である。本実施例における変数状態検出手段
は、変数状態毎すなわち異常及び異常に近い警告に分
け、それぞれの変数状態レベルを検知する警告検出部３
０と異常検出部４０とで構成される。警告検出部３０
は、変数が変数状態レベルのうち異常に近い警告レベル
にあることを少なくとも１つ以上のレベルに分けて検知
する警告検出手段であり、変数の変数状態レベルを任意
の値で設定された少なくとも１つ以上のしきい値を任意
の値で記憶するレベル記憶部３１と、レベル記憶部３１
に記憶されたしきい値を基に、算出された変数について
の変数状態を判断するレベル判断部３２と、を有してい
る。異常検出部４０は、変数が変数状態レベルのうち異
常レベルにあることを検知する異常検出手段であり、変
数の変数状態レベルを任意の値で設定されたしきい値を
記憶するレベル記憶部４１と、レベル記憶部４１に記憶
されたしきい値を基に、算出された前記変数についての
変数状態を判断するレベル判断部４２と、を有してい
る。図２は、本実施例の変位検出装置の動作を説明する
信号例である。図３は、本実施例におけるレベル判断部
３２、４２が行なう処理を示すフローチャートである。
図４は、警告情報を含んだデータを転送するフォーマッ
トの一例である。検出回路に係わる処理以外は従来の変
位検出装置と同様であるので説明は省略し、検出回路の
変数算出部２３と警告検出部３０ならびに異常検出部４
０の機能のみを説明する。

【０００９】内挿演算部２１は、アナログ／デジタル変
換器１９Ａ、１９Ｂの変換が終了するのを待ち、変換が
終了すると内挿処理を始める。内挿処理では、アナログ
／デジタル変換器１９Ａ、１９Ｂからの２相のデジタル
信号Ｄs 、Ｄc を基にしてアークタンジェント計算を
し、ピッチＰの範囲内の位置を０〜２５５の絶対変位で
表す変位データＰL を算出する。次に、前述の式
（１）、（２）の判定処理を行ない、第１の格子１４の
ピッチＰを越える範囲の変位データＰU を算出する。更
に、前述の式（３）の計算を行ない変位検出値ＰB を算
出する。変数算出部２３は、変位検出装置の内部状態を
示す変数Ｖを算出するもので、例えば、２相のアナログ
信号Ｖs 、Ｖc の振幅Ｖs-amp 、Ｖc-amp を算出する。
振幅の算出については各種の方法があるが、一例とし
て、デジタル信号Ｄs 、Ｄc を所定の信号周期の間読み
取っておき、これらのデータを基に式（４）の演算を実
施して求めることができる。 Ｖs-amp ＝Ｖs-max −Ｖs-min （４） ただし、Ｖs-max 、Ｖs-min は所定周期内に読み取った
デジタル信号Ｄs の最大値と最小値である。こうして求
めたＶs-amp 、Ｖc-amp は警告検出部３０ならびに異常
検出部４０に出力される。

【００１０】異常検出部４０には、レベル記憶部４１に
振幅の異常レベルのしきい値ＶAL-SH が入力されてい
る。このしきい値ＶAL-SH をレベル判断部４２に出力す
る。レベル判断部４２は、入力された振幅の値Ｖs-amp
、Ｖc-amp について、しきい値ＶAL-SH を基に図３に
示す手順で異常を判断する。まず、Ｖs-amp やＶc-amp
としきい値ＶAL-SH を比較し大小関係を調べる( ステッ
プＳ３１) 。信号が図２に示す信号ａのようにしきい値
ＶAL-SH よりも小さければ異常レベルにあるので、振幅
値を異常と判断し( ステップＳ３２) 、信号ｂ、ｃ、ｄ
のようにしきい値ＶAL-SH よりも大きければ正常と判断
する( ステップＳ３３) 。この異常レベルのしきい値Ｖ
AL-SH は、変位検出装置を装着する機械の用途や求めら
れる信頼性などに応じて所望の値を設定することができ
る。

【００１１】警告検出部３０には、警告に関するしきい
値のレベルを記憶するレベル記憶部３１に振幅の警告レ
ベルのしきい値ＶWN-SH が入力されている。このしきい
値ＶWN-SH をレベル判断部３２に出力する。レベル判断
部３２は、入力された振幅の値Ｖs-amp 、Ｖc-amp につ
いてしきい値ＶWN-SH を基に以下に示す手順で状態を判
断する。まず、Ｖs-amp やＶc-ampとしきい値ＶWN-SH
を比較し大小関係を調べる( ステップＳ３４) 。信号が
図２に示す信号ｂのようにしきい値ＶWN-SH よりも小さ
ければ警告レベルにあるので、振幅値は警告状態と判断
し( ステップＳ３５) 、信号ｃ、ｄのように大きければ
問題のない状態である( ステップＳ３６) 。

【００１２】これらの変数状態に関するデータは、図４
に示すようなフォーマットで転送される。先頭バイト
は、警告／異常情報を示し、続く４バイトにて位置デー
タを示す。警告／異常情報は、図示のようにｂｉｔを振
り当てる。例えば、振幅について警告状態にあるときは
ステップＳ３５においてｂ３とともにｂ６に１を立て
る。変位検出装置が装着されている機械の制御装置はこ
のデータをもとに変位検出装置の状態を把握するととも
にこれを表示し、操作者に知らせる。この検出信号の振
幅の変動は、主に以下の３つの原因により発生すること
から、これらの原因を推定して警告とともに出力するよ
うにしてもよい。この原因として主に、スケールのくも
り、光源の発光効率の劣化ならびに光源の温度依存性の
３点が挙げられる。これらの変動の原因を警告とともに
表示することで、より一層、変位検出装置の状態を的確
に把握することができる。この振幅の変動原因の判断基
準として、場所による依存性がある場合は、スケールの
くもりや汚れが考えられる。また、高湿度の環境下であ
れば、結露したことも考えられる。この場合、湿度セン
サを備えることによりその原因の特定が可能となる。ま
た、振幅の低下が長時間にわたって徐々におこったもの
であれば、光源の発光効率の経年変化が考えられる。こ
の場合、変位検出装置の検出回路内、または変位検出装
置が装着されている機械の制御装置において、カレンダ
ータイマーなどを備えて変位検出装置の可動時間をモニ
タしながら、時間あたりの振幅の低下量を算出するよう
にしておけばよい。さらに、周囲環境の温度変化が大き
い場合は、光源の発光量の温度依存性が原因と考えられ
る。光源としてＬＥＤを用いると、定電流で駆動した場
合にある温度係数で発光量が変化する。この温度係数は
そのＬＥＤの品種により与えられる。したがって、温度
センサを備えて周囲温度を検知するようにしておけば、
当初ある温度環境下で設定した振幅値が、その使用温度
下において平常に変化しているかどうかが判断できる。
これらの原因のうち光源の発光効率の劣化ならびに周囲
温度については、その振幅変化をスケールのくもりや汚
れなどに対して、大きく許容することができる。それは
これらの場合、検出信号の振幅が変化するだけで、その
波形の成分や位相、オフセット電圧などはほとんど変化
しないからである。それに対して、スケールのくもりや
汚れが原因の場合、それら振幅以外の要素も大きく変化
してしまうため、検出誤差が大きくなりやがて検出誤り
となりやすいので、振幅変化を大きく許容することがで
きない。これらの原因推定はレベル判断部３２もしくは
別に原因推定部を設けてもよい。ここで、これらが異常
である時には、ｂ３とともにｂ７に１を立てる。このよ
うに、警告／異常情報は共通の管理対象をｂ０〜ｂ３に
表して出力できるので通信の負担増も最小限にすること
ができる。また、異常の状態の特殊例として断線やＬＥ
Ｄの無点灯を検知することも可能である。例えば、アナ
ログ／デジタル変換器１９の入力電圧範囲が０〜ＶAD
(V)の場合を考える。アナログ／デジタル変換器１９の
入力電圧が、光源での断線や損傷があって発光しなくな
った場合に０Ｖとなり、受光素子１７及び増幅回路１８
において断線があった場合にＶAD(V) となるよう回路設
計しておく。そこで、アナログ／デジタル変換器１９に
て変換された電圧値が０Ｖであれば光源の異常、ＶAD
(V) であれば受光素子１７及び増幅回路１８における断
線と特定できる。

【００１３】さらに、この警告状態を２つのレベルで設
定した場合を以下に示す。警告検出部３０には、警告に
関するしきい値のレベルを記憶するレベル記憶部３１に
振幅の警告レベルのしきい値ＶWN-SH ならびにWN2-SHが
入力されている。レベル判断部３２は、入力された振幅
の値Ｖs-amp 、Ｖc-amp について、しきい値ＶWN-SH を
基に以下に示す手順で状態を判断する。まず、前述のよ
うな手順にて( ステップＳ３４、３５、３６) 振幅が警
告状態にあるかどうかを判断し、信号ｃ、ｄのように警
告状態でなければ次のステップＳ３７にすすむ。ここ
で、Ｖs-amp やＶc-amp としきい値ＶWN2-SHを比較し大
小関係を調べる( ステップＳ３７) 。信号が図２に示す
信号ｃのようにしきい値ＶWN2-SHよりも小さければ低位
の警告レベルにあるので、振幅値は低位の警告状態と判
断し( ステップＳ３８)ｂ３、ｂ５に１を立てる。信号
ｄのようにしきい値ＶWN2-SHよりも大きければ良好な状
態と判断してｂ３、ｂ５、ｂ６、ｂ７を０とする( ステ
ップＳ３９) 。

【００１４】この低位の警告レベルは、変位検出装置が
最適な状態にあるかどうかをモニタすることに利用でき
る。例えば、変位検出装置を装着した機械の出荷検査に
おいて、この変位検出装置の装着が正しくなされている
かを変位信号の振幅値にて判断する場合、出荷基準値を
しきい値WN2-SHとして設定すればよい。ここで、ｂ３、
ｂ５、ｂ６、ｂ７が０であれば出荷基準値を満足してい
ることがわかる。この出荷基準値は、変位検出装置を装
着する機械の用途や必要とする精度などに応じて所望の
値を設定する事ができる。この自由な設定は、レベル記
憶部３１、４１を電気的に読み書きが可能なＥＥＰＲＯ
Ｍにより構成することで実現できる。また、こうして出
荷された後に低位警告状態( ｂ３、ｂ５が１) になった
場合変位検出装置に変化が生じたことがわかる。さら
に、警告状態( ｂ３、ｂ６が１) になると制御装置は、
それを検知し、異常が発生し装置が停止する前に対策を
実施することが可能となる。

【００１５】続いて、振幅以外の内部状態について監視
する実施例について説明する。検出回路の電源電圧、特
にバッテリーの電源電圧を監視する方式について記述す
る。インクリメンタル検出の変位検出装置においてメイ
ンスケール１３の格子１４のピッチＰをこえた範囲の位
置データは、式（１）〜（３）により求めることができ
るが、これらの位置データは変位検出装置の電源を切る
と失われてしまう。そのため、電源が切られても常に電
源電圧が加わるように、変位検出装置にバッテリーを接
続させる場合がある。このバッテリーにより、位置デー
タを保持するだけでなく、電源が切られている間に生じ
た変位も検出することができる。しかし、このバッテリ
ーは消耗により所定期間毎の交換が必要であり、バッテ
リーの電圧が低下し異常となると検出を停止してしま
う。そこで、変位算出部２３にてバッテリー電圧Ｖv を
算出し、レベル記憶部３１において記憶された警告のし
きい値ＶWN-SH や、低位の警告のしきい値ＶWN2-SHと比
較しバッテリー電圧Ｖv の状態を調べる。バッテリー電
圧Ｖv について問題があれば図４に示す処理と同様にし
て状態を調べて、警告状態なのか、低位の警告状態なの
か、それとも出荷時と同様のよい状態なのかを知り、警
告状態まできたら、バッテリーの交換可能な時に交換す
ることができる。

【００１６】さらに、他の内部状態について監視する実
施例について説明する。複数のトラックを有し各トラッ
クの位置データを組み合わせて絶対位置データを得る変
位検出装置について、複数のトラック間の位相ずれ量を
監視する場合である。絶対位置データを得るために各ト
ラックの位置データを組み合わせる際に、トラック間の
位相がずれるとやがて組み合わせに失敗してしまう。例
えば、１００μｍピッチのトラックと１ｍｍピッチのト
ラックがあって、それぞれのトラックから得られる信号
をもとにしてそれぞれのトラックの位置データを算出し
て組み合わせる場合に、各トラック間の位置関係が±５
０μｍ( １００／２μｍ) 以上ずれると、位置データの
組合せでできなくなってしまう。そこで、このずれ量の
検出は、１ｍｍピッチの位置データに対して、１００μ
ｍピッチの位置データをインクレメンタルにカウントし
て求めた位置データが変位によってどれだけずれるかに
より算出すればよい。ここで変位によって±５０μｍ以
上ずれるような状況では、電源入り切りによって検出位
置が±５０μｍ誤る可能性があるので、それを未然に防
ぐ目的で、例えば±２０μｍ〜±４０μｍ程度を警告の
範囲とすることができる。上記の絶対位置データを得る
変位検出装置においては、変数算出部２３が複数のトラ
ック間の位相ずれ量を算出する位相ずれ量算出手段とし
て機能する。その他は既述したとおりである。従って、
変数算出部２３にて位相ずれ量を算出し、レベル記憶部
４１において記憶された警告のしきい値ＶWN-SH や、低
位の警告のしきい値ＶWN2-SHと比較し位相ずれ量Ｖphの
状態を調べる。位相ずれ量Ｖphについて問題があれば図
３に示す処理と同様にして状態を調べて、警告状態なの
か、低位の警告状態なのか、それとも出荷時と同様のよ
い状態なのかを知り、警告状態まできたら、制御装置
は、それを検知し、異常が発生し装置が停止する前に対
策を実施することが可能となる。また、前述の実施例で
示した振幅の変動検知やその原因推定とともに、この複
数のトラック間の位相ずれ量の監視を行なうことで、検
出信号自体の変化が位置換算した値に影響しているかど
うかが確認でき、より明確な状態把握が可能となる。

【００１７】尚、上述した実施例では、アナログ／デジ
タル変換器１９Ａ、１９Ｂ、内挿演算部２１、通信部２
２、変数算出部２３、警告検出部３０及び異常検出部４
０をそれぞれ示したが、ワンチップマイクロコンピュー
タを用いても同様の動作を実現できる。また、警告の検
知と異常の検知の両方を同時に示す場合につき説明した
が、そのどちらか一方について実施しても、その監視レ
ベルを用途にあわせ任意に調整でき、同様に実現でき
る。また、上述した実施例では、検出信号の振幅やバッ
テリーの電圧、絶対位置検出の位相ずれ量について示し
たが、本発明は本実施例により限定されず、例えば検出
信号波形のオフセット電圧や位相差など、また検出する
可動体の速度や加速度などにも適用できる。更に、ここ
では光学式直線変位検出器を用いた変位検出装置につい
て説明したが、その他にも回転変位の検出や、磁気式、
電磁式、静電式の変位検出装置を用いた場合でも本発明
は同様に実現できる。

【発明の効果】以上のように本発明の変位検出装置によ
れば、変位検出装置の振幅とスケールのくもりや結露な
どその変動原因、断線の検知とその不具合箇所の推定、
バッテリーの電源電圧の低下、ならびに絶対位置検出の
桁合わせマージンなどの現在の内部のレベルを、コスト
アップや部品の増加、通信負担の増加などをさせること
なく容易に把握できる。従って、装着機の出荷検査が他
に測定機など使用することなく短時間で実現でき、変位
検出装置の装着後の性能確認が容易に行なえる。また、
変位検出装置の長期的な劣化やドリフトを発見でき、異
常の発生を未然に防止でき、さらにその原因の推定も可
能となるので、信頼性の向上ならびに異常発生時の対応
工数の削減が実現できる。また、装着機の性能に変化が
あった時に、その原因が変位検出装置にあるか否かが容
易に確認でき工数の削減が実現できる。さらに、警告、
異常等変数状態のしきい値を任意の値に設定できるの
で、装着機ごとに要求される精度や信頼性に応じた基準
で長期的な劣化やドリフトを発見できるので柔軟性のあ
る対応が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変位検出装置における一実施例の構成
図である。

【図２】本発明の変位検出装置における動作を説明する
信号例を示した図である。

【図３】本発明装置の主要部が行なう処理を示すフロー
チャートである。

【図４】本発明装置の出力するデータフォーマットの一
例を示した図である。

【図５】従来における変位検出装置の構成図である。

【符号の説明】

１３ メインスケール １６ インデックススケール １８Ａ、１８Ｂ 増幅回路 １９Ａ、１９Ｂ アナログ／デジタル変換器 ２１ 内挿演算部 ２２、５２ 通信部 ２３ 変数算出部 ２４ 異常判定部 ３０ 警告検出部 ３１、４１ レベル記憶部 ３２、４２ レベル判断部 ４０ 異常検出部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変位検出対象のアナログ変位量を抽出し
   てデジタル値に変換し外部へ出力する際に、発生した異
   常を検出しうる変位検出装置において、 前記変位検出装置の内部状態を示す変数を算出する変数
   算出手段と、 前記変数が変数状態レベルのうち異常レベル及び異常に
   近い少なくとも１つ以上に分けられた警告レベルにある
   ことを検知する変数状態検出手段と、 検知された変数状態に関するデータと変位検出値とを外
   部へ出力する通信手段と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の変位検出装置におい
   て、 前記変数状態検出手段は、 前記変数が変数状態レベルのうち異常レベルにあること
   を検知する異常検出部と、 前記変数が変数状態レベルのうち異常に近い警告レベル
   にあることを少なくとも１つ以上のレベルに分けて検知
   する警告検出部と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の変位検出装置におい
   て、 前記変数状態検出手段は、 前記変数の変数状態レベルの少なくとも１つ以上のしき
   い値を任意の値で設定し記憶するレベル記憶部と、 前記レベル記憶部に記憶されたしきい値を基に、算出さ
   れた前記変数についての変数状態を判断するレベル判断
   部と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の変位検出装置におい
   て、 前記変数算出手段は、前記変位検出装置の検出信号の振
   幅を算出し、 前記レベル判断部は、前記レベル記憶部に記憶されたし
   きい値を基に、検出信号の振幅についての変数状態を判
   断することを特徴とする変位検出装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の変位検出装置におい
   て、 前記変数算出手段は、前記変位検出装置の電源電圧とバ
   ッテリー電圧の少なくともいずれか一方の電圧レベルを
   算出し、 前記レベル判断部は、前記レベル記憶部に記憶されたし
   きい値を基に、前記電源レベルについての変数状態を判
   断することを特徴とする変位検出装置。
6. 【請求項６】 複数のトラックを有し、各々のトラック
   毎に、変位検出対象のアナログ変位量を抽出してデジタ
   ル値に変換し各トラックの変位データを組み合わせて絶
   対位置データを算出し出力する際に、発生した異常を検
   出しうる変位検出装置において、 複数のトラック間の位相ずれ量を算出する位相ずれ量算
   出手段と、 前記位相ずれ量の変数状態レベルのうち異常レベル及び
   異常に近い少なくとも１つ以上に分けられた警告レベル
   のしきい値を記憶するレベル記憶部と、 前記レベル記憶部に記憶されたしきい値を基に、算出さ
   れた前記位相ずれ量についての変数状態を判断するレベ
   ル判断部と、 検知された変数状態に関するデータと変位検出値とを外
   部へ出力する通信手段と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置。