JPH0942995A - 二つの周期信号の位相誤差補正方法および位相誤差補正装置 - Google Patents
二つの周期信号の位相誤差補正方法および位相誤差補正装置Info
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- JPH0942995A JPH0942995A JP19034695A JP19034695A JPH0942995A JP H0942995 A JPH0942995 A JP H0942995A JP 19034695 A JP19034695 A JP 19034695A JP 19034695 A JP19034695 A JP 19034695A JP H0942995 A JPH0942995 A JP H0942995A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周期信号の位相補正を行う際に個人差が発生
することを防止する。 【解決手段】 位相差を有する周期が等しい二つの信号
が交差する第１の交点の振幅を検出し、該検出した交点
の振幅と各信号が望ましい位相差であるときの第２の交
点の振幅との差を求め、前記第１の交点および第２の交
点間の振幅の差から各信号が望ましい状態にあるときの
位相からのずれ量である位相誤差を求め、前記位相誤差
から各信号の位相差を望ましい位相差に補正するための
係数である補正係数を求め、前記周期の等しい二つの信
号を前記補正係数を用いて位相補正する。
することを防止する。 【解決手段】 位相差を有する周期が等しい二つの信号
が交差する第１の交点の振幅を検出し、該検出した交点
の振幅と各信号が望ましい位相差であるときの第２の交
点の振幅との差を求め、前記第１の交点および第２の交
点間の振幅の差から各信号が望ましい状態にあるときの
位相からのずれ量である位相誤差を求め、前記位相誤差
から各信号の位相差を望ましい位相差に補正するための
係数である補正係数を求め、前記周期の等しい二つの信
号を前記補正係数を用いて位相補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンコーダなどのよ
うに位置または角度の移動に応じて位相差のある二つの
周期信号を生じる信号発生装置において、位相差を望ま
しい値に補正する位相誤差補正装置に関するものであ
る。
うに位置または角度の移動に応じて位相差のある二つの
周期信号を生じる信号発生装置において、位相差を望ま
しい値に補正する位相誤差補正装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、位相差がある二つの周期信号の補
正はアナログ的に行われている。この補正は、例えば、
二つの周期信号のリサージュ波形が真円となるように調
整することで位相差が調節される。
正はアナログ的に行われている。この補正は、例えば、
二つの周期信号のリサージュ波形が真円となるように調
整することで位相差が調節される。
【０００３】図７は従来の位相補正装置の構成を示す図
である。
である。
【０００４】図７中、７０１は位置または角度の変化に
応じて二つの周期信号を発生する信号発生手段、７０２
は信号発生手段７０１にて発生した二つの周期信号を位
相差が調節された電気信号に変換するための電気回路、
７０２ａは電気回路７０２上で抵抗値を調整して位相差
を補正するためのボリューム、７０３ａ，７０３ｂは電
気信号に変換された二つの周期信号、７２０は二つの周
期信号７０３ａ，７０３ｂのそれぞれを縦軸と横軸に取
った波形（以下リサージュ）を表示すための測定器、７
２１は測定器７２０により表示されたリサージュであ
る。
応じて二つの周期信号を発生する信号発生手段、７０２
は信号発生手段７０１にて発生した二つの周期信号を位
相差が調節された電気信号に変換するための電気回路、
７０２ａは電気回路７０２上で抵抗値を調整して位相差
を補正するためのボリューム、７０３ａ，７０３ｂは電
気信号に変換された二つの周期信号、７２０は二つの周
期信号７０３ａ，７０３ｂのそれぞれを縦軸と横軸に取
った波形（以下リサージュ）を表示すための測定器、７
２１は測定器７２０により表示されたリサージュであ
る。
【０００５】従来、アナログ・レゾルバ２相信号を出力
するエンコーダの信号補正は、出荷時にエンコーダの信
号を電気信号に変換する電気回路７０２上で抵抗値を調
整することで行ってきた。
するエンコーダの信号補正は、出荷時にエンコーダの信
号を電気信号に変換する電気回路７０２上で抵抗値を調
整することで行ってきた。
【０００６】まず、振幅とオフセットを図示しないボリ
ュームによって補正する。通常は同一振幅、オフセット
ゼロとしてから位相を調整する。以下に位相を補正する
方法について説明する。
ュームによって補正する。通常は同一振幅、オフセット
ゼロとしてから位相を調整する。以下に位相を補正する
方法について説明する。
【０００７】上記のエンコーダの周期信号の位相差は９
０度を正規の値としているので、二つの周期信号のそれ
ぞれを縦軸および横軸として表示すると、円を描くこと
がわかっている。
０度を正規の値としているので、二つの周期信号のそれ
ぞれを縦軸および横軸として表示すると、円を描くこと
がわかっている。
【０００８】信号発生手段７０１から出力される二つの
周期信号は、電気回路７０２によって振幅とオフセット
が補正されて信号７０３ａ，７０３ｂとして取り出され
る。各信号７０３ａ，７０３ｂは測定器７２０に入力さ
れ、リサージュ７２１が描かれる。信号７０３ａ，７０
３ｂとリサージュ７２１の関係を図８に示す。
周期信号は、電気回路７０２によって振幅とオフセット
が補正されて信号７０３ａ，７０３ｂとして取り出され
る。各信号７０３ａ，７０３ｂは測定器７２０に入力さ
れ、リサージュ７２１が描かれる。信号７０３ａ，７０
３ｂとリサージュ７２１の関係を図８に示す。
【０００９】図８（ａ）は位相誤差が５度の時の信号７
０３ａ，７０３ｂとリサージュ７２１の関係である。右
上と左下に延びた形になっている。図８（ｂ）は位相誤
差が−５度の時のリサージュで図８（ａ）とは逆の関係
となっている。
０３ａ，７０３ｂとリサージュ７２１の関係である。右
上と左下に延びた形になっている。図８（ｂ）は位相誤
差が−５度の時のリサージュで図８（ａ）とは逆の関係
となっている。
【００１０】調整を行う際には上記のように表示される
リサージュ７２１を観測しながら、ボリューム７０２ａ
を調整して、リサージュ７２１が図８（ｃ）に示すよう
に真円になるようにする。このとき、二つの周期信号の
位相差は９０度になり、正しく調整されたことになる。
従来はこのようにして位相の補正がなされていた。
リサージュ７２１を観測しながら、ボリューム７０２ａ
を調整して、リサージュ７２１が図８（ｃ）に示すよう
に真円になるようにする。このとき、二つの周期信号の
位相差は９０度になり、正しく調整されたことになる。
従来はこのようにして位相の補正がなされていた。
【００１１】上記のようにして位相補正が行われた信号
により角度検出を行う信号処理装置としては図９および
図１０に示すものがある。
により角度検出を行う信号処理装置としては図９および
図１０に示すものがある。
【００１２】図９は従来よりロータリエンコーダ（以下
「エンコーダ」という）で使用されている信号処理回路
の一例の構成を示すブロック図である。
「エンコーダ」という）で使用されている信号処理回路
の一例の構成を示すブロック図である。
【００１３】同図は内挿回路のブロック図を示してい
る。同図において、９０A、９０Bは周波数増倍器であ
り、夫々入力信号Ａ，Ｂの周波数を２倍にして出力す
る。９２は位相検出器であり、周波数増倍器９０A，９
０Bにより増倍された２つの正弦波信号Ａ，Ｂを取り込
んで両者から位置または角度に官する情報である位相を
検出する。９３は積算器であり、位相検出器９２からの
位相信号を積算して累積角θを出力する。
る。同図において、９０A、９０Bは周波数増倍器であ
り、夫々入力信号Ａ，Ｂの周波数を２倍にして出力す
る。９２は位相検出器であり、周波数増倍器９０A，９
０Bにより増倍された２つの正弦波信号Ａ，Ｂを取り込
んで両者から位置または角度に官する情報である位相を
検出する。９３は積算器であり、位相検出器９２からの
位相信号を積算して累積角θを出力する。
【００１４】上記の信号処理回路において、エンコーダ
から出力される２つの入力信号ＡおよびＢはエンコーダ
の回転角に応じて互いに９０゜の位相差の付いた正弦波
信号である。これらの入力信号Ａ，Ｂはエンコーダの回
転軸が１回転するとｐ0個の正弦波パルスを出力する。
この入力信号ＡおよびＢは周波数増倍器９０A，９０Bに
より２倍の周波数（回転軸の１回転当たり２ｐ0）を持
つ信号に変換され、位相検出器９２に出力される。
から出力される２つの入力信号ＡおよびＢはエンコーダ
の回転角に応じて互いに９０゜の位相差の付いた正弦波
信号である。これらの入力信号Ａ，Ｂはエンコーダの回
転軸が１回転するとｐ0個の正弦波パルスを出力する。
この入力信号ＡおよびＢは周波数増倍器９０A，９０Bに
より２倍の周波数（回転軸の１回転当たり２ｐ0）を持
つ信号に変換され、位相検出器９２に出力される。
【００１５】位相検出器９２は入力された２つの入力信
号の位相を所定の精度、例えば１／４０周期の精度で検
出し、ディジタル信号化して次段の積算器９３に出力す
る。積算器９３は入力したディジタル信号をパルス数と
して累積カウントして、その積算カウント数ｎから次式
によって累積の回転角度θを求め、出力している。
号の位相を所定の精度、例えば１／４０周期の精度で検
出し、ディジタル信号化して次段の積算器９３に出力す
る。積算器９３は入力したディジタル信号をパルス数と
して累積カウントして、その積算カウント数ｎから次式
によって累積の回転角度θを求め、出力している。
【００１６】θ＝３６０゜・ｎ／（２・４０・ｐ0） この場合、最終的にエンコーダの回転軸の１回転当たり
の出力パルス数はエンコーダが出力する信号の８０倍、
即ち、８０・ｐ0となる。
の出力パルス数はエンコーダが出力する信号の８０倍、
即ち、８０・ｐ0となる。
【００１７】しかし、上述した方法では回路規模が大き
くなる等の問題点があり、別の方法が考案されている。
図１０は上記の方法を採用した信号処理回路のブロック
図である。図中、９１A、９１Bは、Ａ／Ｄ変換器であ
り、アナログ信号Ａ，Ｂをディジタル信号ＡD，ＢDに変
換する。９７はＤＳＰ、マイクロコンピュータなどの演
算装置（ＣＰＵ）である。
くなる等の問題点があり、別の方法が考案されている。
図１０は上記の方法を採用した信号処理回路のブロック
図である。図中、９１A、９１Bは、Ａ／Ｄ変換器であ
り、アナログ信号Ａ，Ｂをディジタル信号ＡD，ＢDに変
換する。９７はＤＳＰ、マイクロコンピュータなどの演
算装置（ＣＰＵ）である。
【００１８】図１０において、エンコ―ダから出力され
る２つの入力信号ＡおよびＢは、Ａ／Ｄ変換器９１A，
９１Bによりディジタル信号ＡDおよびＢDに変換され、
ＣＰＵ９７に入力される。そして演算装置（ＣＰＵ）９
７はディジタル信号ＡDおよびＢDを用いて次式により入
力信号Ａ，Ｂの１周期内の位相δを求め出力する。
る２つの入力信号ＡおよびＢは、Ａ／Ｄ変換器９１A，
９１Bによりディジタル信号ＡDおよびＢDに変換され、
ＣＰＵ９７に入力される。そして演算装置（ＣＰＵ）９
７はディジタル信号ＡDおよびＢDを用いて次式により入
力信号Ａ，Ｂの１周期内の位相δを求め出力する。
【００１９】δ＝ｔａｎ-1（ＢD／ＡD） 一方、入力信号Ａ，Ｂは周波数増倍器９０A，９０Bに入
力され、ｍ倍の周波数に増倍された出力は位相検出器９
２に入力される。位相検出器９２は入力信号の位相を１
／ｔ周期の精度で検出してディジタル信号化し、積算器
９３へ出力する。積算器９３は人力ディジタル信号をカ
ウントし、累積カウント数ｎを得て、 ｐ＝ｎ／（ｍ・ｔ） 但しｐは整数 により入力信号Ａ，Ｂの累積パルス数ｐを出力し、１周
期内の位相δと加算して累積回転角度θを次式の演算よ
り求めて、出力する。
力され、ｍ倍の周波数に増倍された出力は位相検出器９
２に入力される。位相検出器９２は入力信号の位相を１
／ｔ周期の精度で検出してディジタル信号化し、積算器
９３へ出力する。積算器９３は人力ディジタル信号をカ
ウントし、累積カウント数ｎを得て、 ｐ＝ｎ／（ｍ・ｔ） 但しｐは整数 により入力信号Ａ，Ｂの累積パルス数ｐを出力し、１周
期内の位相δと加算して累積回転角度θを次式の演算よ
り求めて、出力する。
【００２０】 θ＝３６０゜・｛ｐ＋（δ／２π）｝／ｐ0 上記の方法によると比較的小規模な回路構成で精度良く
入力信号の位相δを検出することが可能となるが、エン
コーダからの入力信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号
ＡD，ＢDから演算により位相δを求めているため、その
計算精度はＡ／Ｄ変換器９１A，９１Bの精度により決定
される。従ってＡ／Ｄ変換器ヘの入力信号ＡAおよびＢA
は、その信号のピークが揃っており、しかもそれがＡ／
Ｄ変換器のレンジの中でできるだけ大きなものであるこ
とが精度的に望ましい。
入力信号の位相δを検出することが可能となるが、エン
コーダからの入力信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号
ＡD，ＢDから演算により位相δを求めているため、その
計算精度はＡ／Ｄ変換器９１A，９１Bの精度により決定
される。従ってＡ／Ｄ変換器ヘの入力信号ＡAおよびＢA
は、その信号のピークが揃っており、しかもそれがＡ／
Ｄ変換器のレンジの中でできるだけ大きなものであるこ
とが精度的に望ましい。
【００２１】しかしながら、実際にエンコーダから出力
される入力信号Ａ，Ｂの振幅は、エンコーダのスリット
板の回転精度等の影響を受けて変動しているため、Ａ／
Ｄ変換の際には入力信号のピーク値が或る値に収まるよ
うにレベルを調整しなければならない。このため、入力
信号に振幅変動が有る場合は、入力信号の或る部分では
Ａ／Ｄ変換器への入力ピーク値が小さくなりＡ／Ｄ変換
精度が落ち、全体として位相の検出精度を劣化させてし
まうことがある。
される入力信号Ａ，Ｂの振幅は、エンコーダのスリット
板の回転精度等の影響を受けて変動しているため、Ａ／
Ｄ変換の際には入力信号のピーク値が或る値に収まるよ
うにレベルを調整しなければならない。このため、入力
信号に振幅変動が有る場合は、入力信号の或る部分では
Ａ／Ｄ変換器への入力ピーク値が小さくなりＡ／Ｄ変換
精度が落ち、全体として位相の検出精度を劣化させてし
まうことがある。
【００２２】上記のような問題点を解決するものとし
て、物体の変位に応じて出力される、所定の位相差を持
つ２つの正弦波状の入力信号を利用して該物体の変位量
を検出する変位量検出装置において、該入力信号の増幅
ゲインを任意に設定できる増幅手段と、増幅された該入
力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
ディジタル信号に変換された２つの該入力信号から、所
定の関係式によって該入力信号の位相を算出する演算手
段と、該物体の所定の変位範囲にわたって該入力信号を
記憶する波形記憶手段と、該増幅手段の増幅ゲインを設
定するゲイン設定手段とを設け、変位量の検出時に該入
力信号をディジタル信号に変換する際、該所定の変位範
囲を複数の部分に分割し、各分割した部分においてその
最大入力ピーク信号をディジタル信号に変換したときの
ピークレベルを揃えるように該増幅手段の増幅ゲインを
調整する調整手段を設けた変位量検出装置が提案されて
いる。
て、物体の変位に応じて出力される、所定の位相差を持
つ２つの正弦波状の入力信号を利用して該物体の変位量
を検出する変位量検出装置において、該入力信号の増幅
ゲインを任意に設定できる増幅手段と、増幅された該入
力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
ディジタル信号に変換された２つの該入力信号から、所
定の関係式によって該入力信号の位相を算出する演算手
段と、該物体の所定の変位範囲にわたって該入力信号を
記憶する波形記憶手段と、該増幅手段の増幅ゲインを設
定するゲイン設定手段とを設け、変位量の検出時に該入
力信号をディジタル信号に変換する際、該所定の変位範
囲を複数の部分に分割し、各分割した部分においてその
最大入力ピーク信号をディジタル信号に変換したときの
ピークレベルを揃えるように該増幅手段の増幅ゲインを
調整する調整手段を設けた変位量検出装置が提案されて
いる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の位相の
補正方法では、人間がリサージュ図形を目で見て調整し
ているため、個人差が出ることは避けられない。また、
熟練した作業者が行ったとしても±１度程度の誤差がど
うしても残り、それ以下に調整することは非常に困難で
あった。図９および図１０を用いて説明した変位量検出
装置においても、増幅手段のゲイン調整が自動化されて
いるだけで、信号発生装置の出力自体を補正するもので
はなかった。
補正方法では、人間がリサージュ図形を目で見て調整し
ているため、個人差が出ることは避けられない。また、
熟練した作業者が行ったとしても±１度程度の誤差がど
うしても残り、それ以下に調整することは非常に困難で
あった。図９および図１０を用いて説明した変位量検出
装置においても、増幅手段のゲイン調整が自動化されて
いるだけで、信号発生装置の出力自体を補正するもので
はなかった。
【００２４】また、調整を行うためには信号を表示する
ための測定器が必要であり、時間の経過等により再補正
が必要となったときにはエンコーダを使用中の状態から
専用の治具に設置し直すなどの手間がかかり、使い勝手
の良いものではなかった。
ための測定器が必要であり、時間の経過等により再補正
が必要となったときにはエンコーダを使用中の状態から
専用の治具に設置し直すなどの手間がかかり、使い勝手
の良いものではなかった。
【００２５】上記の課題を解決するため、本発明では位
相補正の手順を自動化する。
相補正の手順を自動化する。
【００２６】自動化するために二つの周期信号をアナロ
グデジタル変換でデジタル化して、デジタル信号処理手
段で自動化した処理手順を実行する。
グデジタル変換でデジタル化して、デジタル信号処理手
段で自動化した処理手順を実行する。
【００２７】ただ、検出器そのものは光や磁界等の物理
量であり、これらを電気信号に変換するためにアナログ
電気回路部分はかならず残る。また、デジタル変換に適
用できるレベルに振幅の大きさを揃えるためにもアナロ
グ電気回路は必要である。
量であり、これらを電気信号に変換するためにアナログ
電気回路部分はかならず残る。また、デジタル変換に適
用できるレベルに振幅の大きさを揃えるためにもアナロ
グ電気回路は必要である。
【００２８】したがって、本発明は上記のような電気回
路に含まれる調整機能を否定するものではなく、従来の
方法で調整しきれない精度を補うものとして、また、従
来の方法ではどうしても入ってしまう個人差を吸収する
ことを目的として本発明の補正があるわけである。
路に含まれる調整機能を否定するものではなく、従来の
方法で調整しきれない精度を補うものとして、また、従
来の方法ではどうしても入ってしまう個人差を吸収する
ことを目的として本発明の補正があるわけである。
【００２９】上記の目的を達成するための本発明の二つ
の周期信号の位相誤差補正方法は、位相差を有する周期
が等しい二つの信号が交差する第１の交点の振幅を検出
し、該検出した交点の振幅と各信号が望ましい位相差で
あるときの第２の交点の振幅との差を求め、前記第１の
交点および第２の交点間の振幅の差から各信号が望まし
い状態にあるときの位相からのずれ量である位相誤差を
求め、前記位相誤差から各信号の位相差を望ましい位相
差に補正するための係数である補正係数を求め、前記周
期の等しい二つの信号を前記補正係数を用いて位相補正
することを特徴とする。
の周期信号の位相誤差補正方法は、位相差を有する周期
が等しい二つの信号が交差する第１の交点の振幅を検出
し、該検出した交点の振幅と各信号が望ましい位相差で
あるときの第２の交点の振幅との差を求め、前記第１の
交点および第２の交点間の振幅の差から各信号が望まし
い状態にあるときの位相からのずれ量である位相誤差を
求め、前記位相誤差から各信号の位相差を望ましい位相
差に補正するための係数である補正係数を求め、前記周
期の等しい二つの信号を前記補正係数を用いて位相補正
することを特徴とする。
【００３０】この場合、第１の交点の振幅の検出は、二
つの周期信号の差の絶対値が予め定められた範囲より小
さなところで行うこととしてもよい。
つの周期信号の差の絶対値が予め定められた範囲より小
さなところで行うこととしてもよい。
【００３１】また、第１の交点の振幅の検出は、二つの
周期信号の差の絶対値が最小となるところで行うことと
してもよい。
周期信号の差の絶対値が最小となるところで行うことと
してもよい。
【００３２】上記のいずれの場合においても、第１の交
点および第２の交点の振幅の差から位相誤差を求めるこ
とを、各信号の位相差が望ましい状態にあるときの交点
付近で周期信号を線形化し、代数計算で求めることによ
り行うこととしてもよい。
点および第２の交点の振幅の差から位相誤差を求めるこ
とを、各信号の位相差が望ましい状態にあるときの交点
付近で周期信号を線形化し、代数計算で求めることによ
り行うこととしてもよい。
【００３３】また、交点の振幅の差から位相誤差を求め
ることを、各信号の位相差が望ましい状態にあるときの
交点付近における逆三角関数のテーブルを参照すること
により行うこととしてもよい。
ることを、各信号の位相差が望ましい状態にあるときの
交点付近における逆三角関数のテーブルを参照すること
により行うこととしてもよい。
【００３４】さらに、交点の振幅の差から位相誤差を求
めることを、逆三角関数の計算によって求めることとし
てもよい。
めることを、逆三角関数の計算によって求めることとし
てもよい。
【００３５】本発明のさらに他の形態による二つの周期
信号の位相誤差補正方法は、ある位相差を持つ周期の等
しい二つの信号のいずれか一方を基準信号とし、前記基
準信号がある位相のときに他方の信号の振幅を測定し、
前記振幅から各信号が望ましい状態にあるときの位相か
らの位相のずれ量である位相誤差を求め、前記位相誤差
から各信号の位相差を望ましい位相差に補正するための
補正係数を求め、前記周期の等しい二つの信号を前記補
正係数を用いて位相補正することを特徴とする。上記各
発明のいずれにおいても、位相誤差の検出、補正係数の
導出および位相補正は前記二つの周期信号の振幅を等し
くした後に行うこととしてもよい。
信号の位相誤差補正方法は、ある位相差を持つ周期の等
しい二つの信号のいずれか一方を基準信号とし、前記基
準信号がある位相のときに他方の信号の振幅を測定し、
前記振幅から各信号が望ましい状態にあるときの位相か
らの位相のずれ量である位相誤差を求め、前記位相誤差
から各信号の位相差を望ましい位相差に補正するための
補正係数を求め、前記周期の等しい二つの信号を前記補
正係数を用いて位相補正することを特徴とする。上記各
発明のいずれにおいても、位相誤差の検出、補正係数の
導出および位相補正は前記二つの周期信号の振幅を等し
くした後に行うこととしてもよい。
【００３６】また、補正係数は、位相誤差に基づいた近
似計算により求め、前記近似計算は、漸化式の反復計算
を有限回繰り返すこととしてもよい。
似計算により求め、前記近似計算は、漸化式の反復計算
を有限回繰り返すこととしてもよい。
【００３７】また、補正係数は、位相誤差と補正係数と
の関係のテーブルを参照して求めることとしてもよい。
の関係のテーブルを参照して求めることとしてもよい。
【００３８】また、補正係数は、位相誤差に基づいた三
角関数の計算によって求めることとしてもよい。
角関数の計算によって求めることとしてもよい。
【００３９】さらに、前記二つの周期信号の値と補正係
数とを用いた位相補正の計算は代数計算で求めることと
してもよい。
数とを用いた位相補正の計算は代数計算で求めることと
してもよい。
【００４０】本発明の二つの周期信号の位相誤差補正装
置は、位相差を有する周期が等しい二つの信号のそれぞ
れをデジタル化するためのアナログデジタル変換手段
と、前記周期の等しい二つの信号を位相補正するデジタ
ル信号処理手段とを有し、前記デジタル信号処理手段
は、上記のいずれかに記載の方法により位相の補正を行
うことを特徴とする。
置は、位相差を有する周期が等しい二つの信号のそれぞ
れをデジタル化するためのアナログデジタル変換手段
と、前記周期の等しい二つの信号を位相補正するデジタ
ル信号処理手段とを有し、前記デジタル信号処理手段
は、上記のいずれかに記載の方法により位相の補正を行
うことを特徴とする。
【００４１】この場合、電源のオンオフにかかわらず記
憶値を失わない記憶手段を有し、デジタル信号処理手段
は、補正係数を装置に記憶しておき、電源をオンにした
とき前回の補正値を使って補正することとしてもよい。
憶値を失わない記憶手段を有し、デジタル信号処理手段
は、補正係数を装置に記憶しておき、電源をオンにした
とき前回の補正値を使って補正することとしてもよい。
【００４２】上記のように構成される本発明において
は、従来のように目視を用いることなく数値計算によっ
てのみ位相の補正が行われるので、装置化が容易とな
り、装置の調整時における個人差による精度のバラつき
が少なくなる。
は、従来のように目視を用いることなく数値計算によっ
てのみ位相の補正が行われるので、装置化が容易とな
り、装置の調整時における個人差による精度のバラつき
が少なくなる。
【００４３】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００４４】なお、本発明の様な、位相差のある二つの
周期信号の位相差を望ましい値に補正する装置として、
デジタル変換してデジタル信号処理手段により処理する
構成や振幅を補正する方法は上述したようにすでに提案
されているので、ここでは二つの周期信号の振幅が等し
いことを前提として位相差の補正について説明する。
周期信号の位相差を望ましい値に補正する装置として、
デジタル変換してデジタル信号処理手段により処理する
構成や振幅を補正する方法は上述したようにすでに提案
されているので、ここでは二つの周期信号の振幅が等し
いことを前提として位相差の補正について説明する。
【００４５】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例の構成を表す図であり、以
下に本実施例で用いられる近似計算の方法を含めて説明
する。
下に本実施例で用いられる近似計算の方法を含めて説明
する。
【００４６】図１中、１は位置または角度の変化に応じ
て二つの周期信号を発生する信号発生器、２は信号発生
器１の信号を電気信号に変換する電気回路、１２ａ，１
２ｂは電気回路２の出力信号の振幅を等しく保つための
可変増幅器であり、増幅率可変に構成されている。４
ａ，４ｂはＡ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換手
段）、３ａ，３ｂは電気信号に変換され、デジタル信号
に変換された第２および第１の周期信号、５はデジタル
信号処理手段であり、可変増幅器１２ａ，１２ｂの増幅
率を決定している。
て二つの周期信号を発生する信号発生器、２は信号発生
器１の信号を電気信号に変換する電気回路、１２ａ，１
２ｂは電気回路２の出力信号の振幅を等しく保つための
可変増幅器であり、増幅率可変に構成されている。４
ａ，４ｂはＡ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換手
段）、３ａ，３ｂは電気信号に変換され、デジタル信号
に変換された第２および第１の周期信号、５はデジタル
信号処理手段であり、可変増幅器１２ａ，１２ｂの増幅
率を決定している。
【００４７】デジタル信号処理手段５は周期信号３の最
大値と最小値から適切な増幅率となるように各可変増幅
器１２ａ，１２ｂ増幅率を決定し、これにより二つの周
期信号の振幅は等しく保たれている。
大値と最小値から適切な増幅率となるように各可変増幅
器１２ａ，１２ｂ増幅率を決定し、これにより二つの周
期信号の振幅は等しく保たれている。
【００４８】図２は二つの周期信号３ａ，３ｂの位相関
係を説明する図である、上述したように可変増幅器１２
で調整されることから各周期信号の振幅は等しくなって
いる。
係を説明する図である、上述したように可変増幅器１２
で調整されることから各周期信号の振幅は等しくなって
いる。
【００４９】図２に示される周期信号のうち、第１の周
期信号３ｂは、二つの周期信号のうちの基準となるもの
であり、３ａ−１は位相誤差のないときの第２の周期信
号で第１の周期信号３ｂとの位相差は９０度である。３
ａ−２は位相誤差がδのときの第２の周期信号、６は位
相誤差がないときの交点で、正規化した場合、すなわち
最大振幅の値を１．０とすると４５度における正弦ある
いは余弦の値となる（この値をＤＥＧ４５とする）。７
は位相誤差δがあるときの交点でこの振幅をＣＲＯＳＳ
ＡＢとする。
期信号３ｂは、二つの周期信号のうちの基準となるもの
であり、３ａ−１は位相誤差のないときの第２の周期信
号で第１の周期信号３ｂとの位相差は９０度である。３
ａ−２は位相誤差がδのときの第２の周期信号、６は位
相誤差がないときの交点で、正規化した場合、すなわち
最大振幅の値を１．０とすると４５度における正弦ある
いは余弦の値となる（この値をＤＥＧ４５とする）。７
は位相誤差δがあるときの交点でこの振幅をＣＲＯＳＳ
ＡＢとする。
【００５０】図３は交点を求めるための第１の方法を示
すフローチャートである。ＣＲＯＳＳＡＢを求める第１
の方法について図３を参照して説明する。なお、これら
の処理は一定のサンプリング周期毎にアナログデジタル
変換手段でデジタル信号に変換された値を元にデジタル
信号処理手段５によって実施される。
すフローチャートである。ＣＲＯＳＳＡＢを求める第１
の方法について図３を参照して説明する。なお、これら
の処理は一定のサンプリング周期毎にアナログデジタル
変換手段でデジタル信号に変換された値を元にデジタル
信号処理手段５によって実施される。
【００５１】交点検出モードが開始されると、各サンプ
リング毎に周期信号３のデジタル変換値を得る（ステッ
プＳ１）。次に、二つの周期信号の値の差の絶対値と予
め定められたしきい値ＥＲＲとの差を比較する（ステッ
プＳ２）。差の絶対値がしきい値ＥＲＲより大きなとき
には交点でないとして何も行わなずに終了判定を行う
（ステップＳ４）。差の絶対値がしきい値ＥＲＲより小
さなときにはＡまたはＢの値の絶対値を交点の値ＣＲＯ
ＳＳＡＢとし（ステップＳ３）、終了判定を行う（ステ
ップＳ４）。以上の操作を交点検出モードを抜けるまで
繰り返し、交点検出モードを抜けたときのＣＲＯＳＳＡ
Ｂの値を交点の値とする。
リング毎に周期信号３のデジタル変換値を得る（ステッ
プＳ１）。次に、二つの周期信号の値の差の絶対値と予
め定められたしきい値ＥＲＲとの差を比較する（ステッ
プＳ２）。差の絶対値がしきい値ＥＲＲより大きなとき
には交点でないとして何も行わなずに終了判定を行う
（ステップＳ４）。差の絶対値がしきい値ＥＲＲより小
さなときにはＡまたはＢの値の絶対値を交点の値ＣＲＯ
ＳＳＡＢとし（ステップＳ３）、終了判定を行う（ステ
ップＳ４）。以上の操作を交点検出モードを抜けるまで
繰り返し、交点検出モードを抜けたときのＣＲＯＳＳＡ
Ｂの値を交点の値とする。
【００５２】交点検出モードにおいては、位相の補正は
行わない。すなわち、位相誤差０に設定される。
行わない。すなわち、位相誤差０に設定される。
【００５３】図４はＣＲＯＳＳＡＢを求める第２の方法
を示すフローチャートである。ＣＲＯＳＳＡＢを求める
第２の方法について図４を参照して説明する。
を示すフローチャートである。ＣＲＯＳＳＡＢを求める
第２の方法について図４を参照して説明する。
【００５４】交点検出モードにはいると、ＥＲＲＭＩＮ
に十分大きな値を設定し（ステップＳ５）、各サンプリ
ング毎に周期信号のデジタル変換値を得る（ステップＳ
６）。次に、二つの周期信号の値の差の絶対値とステッ
プＳ５にて設定したＥＲＲＭＩＮとを比較する（ステッ
プＳ７）。差の絶対値がＥＲＲＭＩＮよりも大きなとき
には交点でないとして何も行わずに終了判定を行う（ス
テップＳ９）。差の絶対値がＥＲＲＭＩＮより小さなと
きには、この時の差の絶対値を新しいＥＲＲＭＩＮの値
とし、ＡまたはＢの値をＣＲＯＳＳＡＢとして（ステッ
プＳ８）、終了判定を行う（ステップＳ９）。以上の操
作を交点検出モードを抜けるまで繰り返し、交点検出モ
ードを抜けたときのＣＲＯＳＳＡＢの値を交点の値とす
る。
に十分大きな値を設定し（ステップＳ５）、各サンプリ
ング毎に周期信号のデジタル変換値を得る（ステップＳ
６）。次に、二つの周期信号の値の差の絶対値とステッ
プＳ５にて設定したＥＲＲＭＩＮとを比較する（ステッ
プＳ７）。差の絶対値がＥＲＲＭＩＮよりも大きなとき
には交点でないとして何も行わずに終了判定を行う（ス
テップＳ９）。差の絶対値がＥＲＲＭＩＮより小さなと
きには、この時の差の絶対値を新しいＥＲＲＭＩＮの値
とし、ＡまたはＢの値をＣＲＯＳＳＡＢとして（ステッ
プＳ８）、終了判定を行う（ステップＳ９）。以上の操
作を交点検出モードを抜けるまで繰り返し、交点検出モ
ードを抜けたときのＣＲＯＳＳＡＢの値を交点の値とす
る。
【００５５】次に、交点６と交点７の差から位相誤差δ
を求める方法を説明する。
を求める方法を説明する。
【００５６】図５は交点の振幅の値ＣＲＯＳＳＡＢから
位相誤差δを求める方法を説明する図である。
位相誤差δを求める方法を説明する図である。
【００５７】周期信号３ａ−１、３ａ−２、３ｂを４５
度における微分係数で直線近似したときの直線をそれぞ
れ９ａ，９ｂ，１０ａとする。交点７の値をＣＲＯＳＳ
ＡＢとすると直線９ａ，９ｂ，１０ａが囲む三角形の底
辺の長さの半分は、 δ／２＝（ＣＲＯＳＳＡＢ−ＤＢＧ４５）÷ＤＢＧ４５・・・（１） で求めることができる。
度における微分係数で直線近似したときの直線をそれぞ
れ９ａ，９ｂ，１０ａとする。交点７の値をＣＲＯＳＳ
ＡＢとすると直線９ａ，９ｂ，１０ａが囲む三角形の底
辺の長さの半分は、 δ／２＝（ＣＲＯＳＳＡＢ−ＤＢＧ４５）÷ＤＢＧ４５・・・（１） で求めることができる。
【００５８】直線１０ａと平行で横軸１１と直線９ｂと
の交点を通る線を１０ｂとすると横軸１１，直線１０
ｂ，直線９ｂの囲む三角形と直線９ａ，９ｂ，１０ａの
囲む三角形は同じものであるから、底辺の長さ、すなわ
ち位相誤差δは式（１）で求めた値を２倍することによ
り求めることができる。
の交点を通る線を１０ｂとすると横軸１１，直線１０
ｂ，直線９ｂの囲む三角形と直線９ａ，９ｂ，１０ａの
囲む三角形は同じものであるから、底辺の長さ、すなわ
ち位相誤差δは式（１）で求めた値を２倍することによ
り求めることができる。
【００５９】次に、位相誤差δをもつ周期信号３ａ−２
から位相誤差のない周期信号３ａ−１を求める方法を説
明する。３ｂをＡ＝ｃｏｓθ、３ａ−１をＢ＝ｓｉｎ
θ、３ａ−２をＢ’＝ｓｉｎ（θ＋δ）とする。
から位相誤差のない周期信号３ａ−１を求める方法を説
明する。３ｂをＡ＝ｃｏｓθ、３ａ−１をＢ＝ｓｉｎ
θ、３ａ−２をＢ’＝ｓｉｎ（θ＋δ）とする。
【００６０】位相を補正することは位相誤差δを含んだ
測定値Ｂ’を位相誤差のないＢにすることである。三角
関数の公式からＢ’は次式のように分解できる。
測定値Ｂ’を位相誤差のないＢにすることである。三角
関数の公式からＢ’は次式のように分解できる。
【００６１】 Ｂ’＝ｓｉｎ（θ＋δ）＝ｓｉｎθｃｏｓδ＋ｃｏｓθｓｉｎδ ＝Ｂｃｏｓδ＋ＡＳｉｎδ・・・（２） したがって、Ｂは測定値Ａ、Ｂ’とδから求められるｓ
ｉｎδとｃｏｓδとを使って次式から求めることができ
る。
ｉｎδとｃｏｓδとを使って次式から求めることができ
る。
【００６２】 Ｂ＝（Ｂ’−Ａ・ｓｉｎδ）÷ｃｏｓδ・・・（３） したがって、補正するためには係数ｓｉｎδとｃｏｓδ
の値を求めなければならない。
の値を求めなければならない。
【００６３】次に、δから補正係数ｓｉｎδとｃｏｓδ
を求める方法について説明する。
を求める方法について説明する。
【００６４】ｓｉｎδはδが０近傍のときにはδにほぼ
等しいという性質を利用して、ｓｉｎδをδで近似す
る。
等しいという性質を利用して、ｓｉｎδをδで近似す
る。
【００６５】ｃｏｓδはｓｉｎ2δ＋ｃｏｓ2δ＝１の関
係から、ｓｉｎδ≒δを代入して、 ｃｏｓδ＝（１−δ2）1/2・・・（４） の計算で求めることができる。平方根の計算はデジタル
信号処理の中の関数でやるか、またはα＝１−δ2とお
いて、ｘ2−α＝０の解Ｘをニュートン法の近似計算を
繰り返すことにより求める。繰り返し回数は収束を判定
して打ち切る方法が一般的であるが、平方根の値を求め
るように解の存在と収束性がわかっていて、かつ、サン
プリング周期中に計算を終了したいときはあらかじめ反
復計算の回数を決めておき、その回数だけ計算したら近
似計算を終了させることもできる。
係から、ｓｉｎδ≒δを代入して、 ｃｏｓδ＝（１−δ2）1/2・・・（４） の計算で求めることができる。平方根の計算はデジタル
信号処理の中の関数でやるか、またはα＝１−δ2とお
いて、ｘ2−α＝０の解Ｘをニュートン法の近似計算を
繰り返すことにより求める。繰り返し回数は収束を判定
して打ち切る方法が一般的であるが、平方根の値を求め
るように解の存在と収束性がわかっていて、かつ、サン
プリング周期中に計算を終了したいときはあらかじめ反
復計算の回数を決めておき、その回数だけ計算したら近
似計算を終了させることもできる。
【００６６】求めた解Ｘはｃｏｓδの近似値である。
【００６７】上記のようにして求めたｓｉｎδとｃｏｓ
δの近似値を（３）式のｓｉｎδとｃｏｓδに代入して
位相を補正する。補正係数であるｓｉｎδとｃｏｓδの
近似値は、補正誤差δを求めた後は一定値であるのでサ
ンプリング中に十分計算することができる。
δの近似値を（３）式のｓｉｎδとｃｏｓδに代入して
位相を補正する。補正係数であるｓｉｎδとｃｏｓδの
近似値は、補正誤差δを求めた後は一定値であるのでサ
ンプリング中に十分計算することができる。
【００６８】補正係数をバッテリバックアップされたメ
モリや不揮発性のメモリなどに記憶（保存）しておけば
電源をオフにしても値を失うことなく、電源オンの時に
前回の補正係数で補正することができる。なお、補正は
エンコーダを交換したときや、経時変化が起きたときな
ど必要なときだけでよい。
モリや不揮発性のメモリなどに記憶（保存）しておけば
電源をオフにしても値を失うことなく、電源オンの時に
前回の補正係数で補正することができる。なお、補正は
エンコーダを交換したときや、経時変化が起きたときな
ど必要なときだけでよい。
【００６９】実施例２：テーブル参照の方法 本発明の第２の実施例について説明する。
【００７０】本実施例の構成および交点の求め方の二つ
の方法については実施例１と同じであり、位相誤差δの
求め方のみが実施例１と異なるため、以下には位相誤差
δの求め方について図２を参照して説明する。
の方法については実施例１と同じであり、位相誤差δの
求め方のみが実施例１と異なるため、以下には位相誤差
δの求め方について図２を参照して説明する。
【００７１】位相誤差がないときの周期信号は４５度で
交わり、このときの位相はπ／４ラジアンである。位相
誤差δのときの交点の位相をθｃとする。
交わり、このときの位相はπ／４ラジアンである。位相
誤差δのときの交点の位相をθｃとする。
【００７２】交点の位相θｃを求めるためには、余弦の
逆三角関数が必要である。このため、デジタル信号処理
手段５（図１参照）には図６（ａ）に示すような４５度
前後の余弦の逆三角関数を示す第１のテーブル格納して
おく。図６（ａ）に示す第１のテーブルは４５度を中心
に±５度の範囲をカバーしている場合を示す。交点ＣＲ
ＯＳＳＡＢの値を指標にしてテーブル１を参照すると、
交点の位相θｃを求めることができる。位相誤差δは以
下の式から求められる。
逆三角関数が必要である。このため、デジタル信号処理
手段５（図１参照）には図６（ａ）に示すような４５度
前後の余弦の逆三角関数を示す第１のテーブル格納して
おく。図６（ａ）に示す第１のテーブルは４５度を中心
に±５度の範囲をカバーしている場合を示す。交点ＣＲ
ＯＳＳＡＢの値を指標にしてテーブル１を参照すると、
交点の位相θｃを求めることができる。位相誤差δは以
下の式から求められる。
【００７３】δ＝（θｃ−π／４）×２・・・（５） 次に、位相誤差δから補正係数を求める方法について説
明する。
明する。
【００７４】図６（ｂ），（ｃ）のそれぞれは０度前後
の正弦と余弦の関係を示す第２のテーブル，第３のテー
ブルであり、デジタル信号処理手段５に格納されてい
る。図では±５度までの範囲をカバーしている場合を示
している。位相誤差δを指標としてテーブルからｓｉｎ
δとｃｏｓδの値を求めることができる。
の正弦と余弦の関係を示す第２のテーブル，第３のテー
ブルであり、デジタル信号処理手段５に格納されてい
る。図では±５度までの範囲をカバーしている場合を示
している。位相誤差δを指標としてテーブルからｓｉｎ
δとｃｏｓδの値を求めることができる。
【００７５】なお、上記の各テーブルの構成についてい
うと、０度に対するｓｉｎとｃｏｓの対称性（ｓｉｎは
絶対値が等しく符号が異なる、ｃｏｓはδの符号にかか
わらず同じ値である）を利用してテーブルの容量を半分
にすることもできる。
うと、０度に対するｓｉｎとｃｏｓの対称性（ｓｉｎは
絶対値が等しく符号が異なる、ｃｏｓはδの符号にかか
わらず同じ値である）を利用してテーブルの容量を半分
にすることもできる。
【００７６】上記の各テーブルに書き込まれた値を
（３）式に代入して位相を補正する。補正係数の保存に
ついても実施例１と同様にできる。
（３）式に代入して位相を補正する。補正係数の保存に
ついても実施例１と同様にできる。
【００７７】実施例３：三角関数を計算する。
【００７８】上記二つの実施例は三角関数計算および逆
三角関数計算を直接できない場合について説明したが、
三角関数および逆三角関数を計算できる場合にはもっと
単純にできる。その場合について説明する。
三角関数計算を直接できない場合について説明したが、
三角関数および逆三角関数を計算できる場合にはもっと
単純にできる。その場合について説明する。
【００７９】交点の求め方は実施例１と同じである。逆
三角関数が計算できれば、交点の位相を、 θｃ＝ｃｏｓ-1（ＣＲＯＳＳＡＢ）・・・（６） と計算でき、この値と４５度（π／４）との差が求める
位相差の半分に相当するので、式（５）に代入して位相
誤差δを求めることができる。補正計数もｓｉｎδとｃ
ｏｓδが計算できるので求めることができる。
三角関数が計算できれば、交点の位相を、 θｃ＝ｃｏｓ-1（ＣＲＯＳＳＡＢ）・・・（６） と計算でき、この値と４５度（π／４）との差が求める
位相差の半分に相当するので、式（５）に代入して位相
誤差δを求めることができる。補正計数もｓｉｎδとｃ
ｏｓδが計算できるので求めることができる。
【００８０】したがって、このｓｉｎδとｃｏｓδの値
を（３）式に適用すれば、位相を補正することができ
る。補正係数の保存についても実施例１と同様にでき
る。
を（３）式に適用すれば、位相を補正することができ
る。補正係数の保存についても実施例１と同様にでき
る。
【００８１】実施例１では位相誤差検出と補正係数の両
者を近似計算で求める方法について説明し、実施例２で
は両者をテーブル参照で求める方法について説明し、実
施例３では両者を関数で求める方法について説明した
が、位相誤差検出をテーブル参照で行い、補正係数を近
似計算で求めたり、任意に組み合わせて実現することも
もちろん可能である。
者を近似計算で求める方法について説明し、実施例２で
は両者をテーブル参照で求める方法について説明し、実
施例３では両者を関数で求める方法について説明した
が、位相誤差検出をテーブル参照で行い、補正係数を近
似計算で求めたり、任意に組み合わせて実現することも
もちろん可能である。
【００８２】実施例４：上記の各実施例では、基準信号
のある位相の時の他方の信号の振幅値から位相誤差δを
求める際に、二つの周期信号の交点から位相誤差δを求
める場合について示したが、本実施例では一方の周期信
号を基準としてある位相における他方の振幅から位相誤
差δを求める方法について説明する。
のある位相の時の他方の信号の振幅値から位相誤差δを
求める際に、二つの周期信号の交点から位相誤差δを求
める場合について示したが、本実施例では一方の周期信
号を基準としてある位相における他方の振幅から位相誤
差δを求める方法について説明する。
【００８３】本実施例について図２を参照して説明す
る。第１の周期信号３ｂを基準信号とする。例として基
準信号である第１の周期信号３ｂの振幅が１になるとき
の第２の周期信号３ａの振幅を測定する方法について述
べる。位相誤差が０のときの第２の周期信号３ａの値は
３ａ−１に示す様に０である。３ａ−２に示す様に、位
相誤差があるときには振幅の値は１３に示す点になる
（この時の振幅をＣＲＯＳＳＺとする）。このＣＲＯＳ
ＳＺから位相誤差δを求める方法は実施例１から実施例
３で説明したように３通りの手段がある。
る。第１の周期信号３ｂを基準信号とする。例として基
準信号である第１の周期信号３ｂの振幅が１になるとき
の第２の周期信号３ａの振幅を測定する方法について述
べる。位相誤差が０のときの第２の周期信号３ａの値は
３ａ−１に示す様に０である。３ａ−２に示す様に、位
相誤差があるときには振幅の値は１３に示す点になる
（この時の振幅をＣＲＯＳＳＺとする）。このＣＲＯＳ
ＳＺから位相誤差δを求める方法は実施例１から実施例
３で説明したように３通りの手段がある。
【００８４】方法１：線形化による近似では、位相誤差
δの時のＣＲＯＳＳＺの値はｓｉｎδであるから、実施
例１の補正係数の導出で説明した場合とは逆の近似でｓ
ｉｎδの値をδの近似値とする。すなわち、ＣＲＯＳＳ
Ｚの値を位相誤差δの近似値とする。
δの時のＣＲＯＳＳＺの値はｓｉｎδであるから、実施
例１の補正係数の導出で説明した場合とは逆の近似でｓ
ｉｎδの値をδの近似値とする。すなわち、ＣＲＯＳＳ
Ｚの値を位相誤差δの近似値とする。
【００８５】方法２：０度付近の正弦の逆三角関数をテ
ーブルで持っていて、ＣＲＯＳＳＺを指標としでテーブ
ルを参照してδの値を求める。テーブルは図６（ａ）の
テーブル１と同様のもので、テーブル１が４５度を中心
とするのに対し、０度を中心とする。図６（ｄ）に±５
度の範囲の第４のテーブルを示す。
ーブルで持っていて、ＣＲＯＳＳＺを指標としでテーブ
ルを参照してδの値を求める。テーブルは図６（ａ）の
テーブル１と同様のもので、テーブル１が４５度を中心
とするのに対し、０度を中心とする。図６（ｄ）に±５
度の範囲の第４のテーブルを示す。
【００８６】方法３：逆三角関数を計算して次式で位相
誤差δを求める。
誤差δを求める。
【００８７】 δ＝ｓｉｎ-1（ＣＲＯＳＳＺ）・・・（７） 上記の３通りの手段のいずれかによって位相誤差δを求
めれば、実施例１から３に述べた方法で補正係数を導出
し、位相補正の計算を実行することができる。補正係数
の保存についても実施例１と同様にできる。
めれば、実施例１から３に述べた方法で補正係数を導出
し、位相補正の計算を実行することができる。補正係数
の保存についても実施例１と同様にできる。
【００８８】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００８９】１．位相の補正が予め定められた数値計算
によってのみ行われるので、装置化が容易となり、出来
上がった装置の精度を調整した個人差による精度のバラ
つきが少ないものとすることができる効果がある。
によってのみ行われるので、装置化が容易となり、出来
上がった装置の精度を調整した個人差による精度のバラ
つきが少ないものとすることができる効果がある。
【００９０】２．微小な差も検出可能で高精度に補正で
きる。
きる。
【００９１】３．周期信号の信号処理手段の中に実現す
ることができるので、使用状態から取り外したり測定器
を取付けることなく、実際に使用している状態のまま補
正することが可能。
ることができるので、使用状態から取り外したり測定器
を取付けることなく、実際に使用している状態のまま補
正することが可能。
【００９２】４．補正係数を保存しておけるので、電源
を入れる度に補正しなければならないという手間が省け
る。
を入れる度に補正しなければならないという手間が省け
る。
【図１】本発明の実施例の構成を表す図である。
【図２】二つの周期信号の位相関係を表す図である。
【図３】第１のフローチャートを表す図である。
【図４】第２のフローチャートを表す図である。
【図５】交点の振幅から位相誤差を求める方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】テーブルを説明する図である。
【図７】従来例の構成を表す図である。
【図８】従来例の調整方法を説明する図である。
【図９】従来より行われている増幅率調整手段の構成を
示す図である。
示す図である。
【図１０】従来より行われている増幅率調整手段の構成
を示す図である。
を示す図である。
１ 信号発生器 ２ 電気回路 ３ａ 第２の周期信号 ３ｂ，３ｂ−１，３ｂ−２ 第１の周期信号 ４ａ，４ｂ アナログデジタル変換手段 ５ デジタル信号処理手段 ６，７ 交点 ９ 周期信号を線形化した直線 １０ 周期信号を線形化した直線 １１ 振幅ゼロの線 １２ａ，１２ｂ 可変増幅器 １３ 位相誤差のあるときの検出点 Ｓ１〜Ｓ９ ステップ
Claims (14)
- 【請求項１】 位相差を有する周期が等しい二つの信号
が交差する第１の交点の振幅を検出し、該検出した交点
の振幅と各信号が望ましい位相差であるときの第２の交
点の振幅との差を求め、 前記第１の交点および第２の交点間の振幅の差から各信
号が望ましい状態にあるときの位相からのずれ量である
位相誤差を求め、 前記位相誤差から各信号の位相差を望ましい位相差に補
正するための係数である補正係数を求め、 前記周期の等しい二つの信号を前記補正係数を用いて位
相補正することを特徴とする二つの周期信号の位相誤差
補正方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の二つの周期信号の位相誤
差補正方法において、 第１の交点の振幅の検出は、二つの周期信号の差の絶対
値が予め定められた範囲より小さなところで行うことを
特徴とする二つの周期信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の二つの周期信号の位相誤
差補正方法において、 第１の交点の振幅の検出は、二つの周期信号の差の絶対
値が最小となるところで行うことを特徴とする二つの周
期信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 第１の交点および第２の交点の振幅の差から位相誤差を
求めることを、各信号の位相差が望ましい状態にあると
きの交点付近で周期信号を線形化し、代数計算で求める
ことにより行うことを特徴とする二つの周期信号の位相
誤差補正方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 交点の振幅の差から位相誤差を求めることを、各信号の
位相差が望ましい状態にあるときの交点付近における逆
三角関数のテーブルを参照することにより行うことを特
徴とする二つの周期信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 交点の振幅の差から位相誤差を求めることを、逆三角関
数の計算によって求めることを特徴とする二つの周期信
号の位相誤差補正方法。 - 【請求項７】 ある位相差を持つ周期の等しい二つの信
号のいずれか一方を基準信号とし、 前記基準信号がある位相のときに他方の信号の振幅を測
定し、 前記振幅から各信号が望ましい状態にあるときの位相か
らの位相のずれ量である位相誤差を求め、 前記位相誤差から各信号の位相差を望ましい位相差に補
正するための補正係数を求め、 前記周期の等しい二つの信号を前記補正係数を用いて位
相補正することを特徴とする二つの周期信号の位相誤差
補正方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 位相誤差の検出、補正係数の導出および位相補正は前記
二つの周期信号の振幅を等しくした後に行うことを特徴
とする二つの周期信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 補正係数は、位相誤差に基づいた近似計算により求め、 前記近似計算は、漸化式の反復計算を有限回繰り返すこ
とを特徴とする二つの周期信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
載の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 補正係数は、位相誤差と補正係数との関係のテーブルを
参照して求めることを特徴とする二つの周期信号の位相
誤差補正方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
載の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 補正係数は、位相誤差に基づいた三角関数の計算によっ
て求めることを特徴とする二つの周期信号の位相誤差補
正方法。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１のいずれかに
記載の二つの周期信号の位相誤差補正方法において、 前記二つの周期信号の値と補正係数とを用いた位相補正
の計算は代数計算で求めることを特徴とする二つの周期
信号の位相誤差補正方法。 - 【請求項１３】 位相差を有する周期が等しい二つの信
号のそれぞれをデジタル化するためのアナログデジタル
変換手段と、 前記周期の等しい二つの信号を位相補正するデジタル信
号処理手段とを有し、 前記デジタル信号処理手段は、請求項１乃至請求項１２
のいずれかに記載の方法により位相の補正を行うことを
特徴とする二つの周期信号の位相誤差補正装置。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の二つの周期信号の位
相誤差補正装置において、 電源のオンオフにかかわらず記憶値を失わない記憶手段
を有し、 デジタル信号処理手段は、補正係数を装置に記憶してお
き、電源をオンにしたとき前回の補正値を使って補正す
ることを特徴とする二つの周期信号の位相誤差補正装
置。
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