JPH10339650A - 増分位置測定装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する装置と方法 - Google Patents
増分位置測定装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する装置と方法Info
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- JPH10339650A JPH10339650A JP10074365A JP7436598A JPH10339650A JP H10339650 A JPH10339650 A JP H10339650A JP 10074365 A JP10074365 A JP 10074365A JP 7436598 A JP7436598 A JP 7436598A JP H10339650 A JPH10339650 A JP H10339650A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 増分位置測定装置の誤差を含むアナログ走査
信号に対して更に改善された修正を施す。つまり走査時
に発生する誤差を除去するか、少なくとも最小にするこ
とのできる装置あるいは方法。 【解決手段】 走査信号をプロセッサユニットに導入
し、修正アルゴリズムにより修正量を決定し、この修正
量を対応する調節信号に変換し、アナログ走査信号およ
び調節信号を更に修正ユニットに導入し、前記修正ユニ
ットが調節信号を印加して誤差を含む走査信号を修正す
る。理想的な信号波形から少なくとも一対の位相のずれ
たアナログ走査信号を自動的に修正する方法にあって、
プロセッサユニット５に導入される走査信号Ｓ1 ′, Ｓ
2 ′を修正ユニット６の出力端で取り出し、これ等の走
査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′に基づき修正アルゴリズムにより
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 が決定される。
信号に対して更に改善された修正を施す。つまり走査時
に発生する誤差を除去するか、少なくとも最小にするこ
とのできる装置あるいは方法。 【解決手段】 走査信号をプロセッサユニットに導入
し、修正アルゴリズムにより修正量を決定し、この修正
量を対応する調節信号に変換し、アナログ走査信号およ
び調節信号を更に修正ユニットに導入し、前記修正ユニ
ットが調節信号を印加して誤差を含む走査信号を修正す
る。理想的な信号波形から少なくとも一対の位相のずれ
たアナログ走査信号を自動的に修正する方法にあって、
プロセッサユニット５に導入される走査信号Ｓ1 ′, Ｓ
2 ′を修正ユニット６の出力端で取り出し、これ等の走
査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′に基づき修正アルゴリズムにより
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 が決定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、増分式位置測定
装置にあって誤差を含む走査信号を自動的に修正する装
置およびその方法に関する。特に、この発明による装置
およびこの発明による方法は増分式位置測定装置で使用
するの適している。
装置にあって誤差を含む走査信号を自動的に修正する装
置およびその方法に関する。特に、この発明による装置
およびこの発明による方法は増分式位置測定装置で使用
するの適している。
【０００２】
【従来の技術】周知の増分式位置測定装置では、それに
合ったように形成されている走査ユニットで周期的な目
盛構造体を走査すると、通常少なくとも二つの位相のず
れた周期的なアナログ走査信号が発生する。これ等の走
査信号は、周知のように、目盛板の目盛と走査ユニット
の相対位置を測定するため後置されている評価ユニット
の中で更に処理される。走査ユニットと目盛板の目盛は
それぞれ、例えば工作機械の相対的に移動する二つの部
品に連結している。評価ユニットとしては数値制御部が
使用されている。
合ったように形成されている走査ユニットで周期的な目
盛構造体を走査すると、通常少なくとも二つの位相のず
れた周期的なアナログ走査信号が発生する。これ等の走
査信号は、周知のように、目盛板の目盛と走査ユニット
の相対位置を測定するため後置されている評価ユニット
の中で更に処理される。走査ユニットと目盛板の目盛は
それぞれ、例えば工作機械の相対的に移動する二つの部
品に連結している。評価ユニットとしては数値制御部が
使用されている。
【０００３】このような位置測定装置による位置測定の
精度は、そのようにして発生した周期的な走査信号の良
さに依存する。その場合、使用する物理的な走査原理に
応じて、異なった種類の一連の誤差源が存在する。つま
り、例えば光学測定システムでは、反射形あるいは透過
形の目盛構造体の不正確さが信号の良さに悪影響を及ぼ
す。他の走査原理の場合でも、例えば磁気位置測定装置
では、得られた出力信号に対して望ましい要請は必ずし
も満たされていない。例えば、走査間隔が変わったり、
温度変動も磁場に敏感な検出素子に影響を与える。
精度は、そのようにして発生した周期的な走査信号の良
さに依存する。その場合、使用する物理的な走査原理に
応じて、異なった種類の一連の誤差源が存在する。つま
り、例えば光学測定システムでは、反射形あるいは透過
形の目盛構造体の不正確さが信号の良さに悪影響を及ぼ
す。他の走査原理の場合でも、例えば磁気位置測定装置
では、得られた出力信号に対して望ましい要請は必ずし
も満たされていない。例えば、走査間隔が変わったり、
温度変動も磁場に敏感な検出素子に影響を与える。
【０００４】特に後で行う内挿もしくは保管では、つま
りアナログ走査信号を電子的に更に分割する時に、特定
なタイプの誤差が乱れた状態で作用する。しかし、この
内挿ではアナログ走査信号の理想的な波形、あるいはこ
れ等の信号の間でそれに合った理想的な関係が前提条件
として必要である。異なったタイプの誤差は、位相のず
れた二つの走査信号にあって、場合によって存在する異
なった振幅の値であり、前提とする位相差からずれた位
相差、および、場合によって存在する二つの周期的な走
査信号の直流電圧のオフセットである。通常の増分測定
システムの場合では、上に述べた位相差が 90 °であ
る。しかし、干渉による三重格子測定システムの場合に
は異なる３つの走査信号の間に 120°の理想的な位相差
がある。
りアナログ走査信号を電子的に更に分割する時に、特定
なタイプの誤差が乱れた状態で作用する。しかし、この
内挿ではアナログ走査信号の理想的な波形、あるいはこ
れ等の信号の間でそれに合った理想的な関係が前提条件
として必要である。異なったタイプの誤差は、位相のず
れた二つの走査信号にあって、場合によって存在する異
なった振幅の値であり、前提とする位相差からずれた位
相差、および、場合によって存在する二つの周期的な走
査信号の直流電圧のオフセットである。通常の増分測定
システムの場合では、上に述べた位相差が 90 °であ
る。しかし、干渉による三重格子測定システムの場合に
は異なる３つの走査信号の間に 120°の理想的な位相差
がある。
【０００５】信号を実際に最適に得る可能性の外に、周
期的なアナログ走査信号を出力する位置測定装置でこの
ような誤差を電子的な方法によりどのように自動的に修
正できるかに付いて兆しがある。 C. Wang et al著によ
る刊行物 "Auto correctionof interpolation errors i
n optical encoders" in Proc. of SPIE, Vol. 2718, 1
996, pp. 439-447 により、例えば光学位置測定装置に
対するこの種の電子的な修正方法が知られている。その
場合、先ず適当なアナログ・デジタル変換器によりアナ
ログ走査信号をマイクロコントローラに導入し、この中
で既知のアルゴリズムに基づき修正パラメータを決定す
ることが提案されている。修正アルゴリズムとしては、
例えば刊行物 P. L. M. Heydemann 著による "Determin
ation and correction of quadrature fringe measurem
ent errors in interferometers", Applied Optics, Vo
l. 20, No. 3, pp. 3382-3384, 1981 および K. P. Bir
ch著による "Optical fringe interpolation with nano
metric accuracy", Precision Engineering, Vol. 12,
No. 4, pp. 195-198, 1990に開示されている。マイクロ
コントローラに後置されているデジタル・アナログ変換
器を経由して修正パラメータがアナログスイッチング回
路に達し、このスイッチング回路により周期的なアナロ
グ走査信号へ作用を及ぼすことができる。従って、出力
側ではアナログスイッチング回路の側から修正した走査
信号が生じ、これ等の走査信号は前提となる理想的な信
号波形に相当し、周知の評価電子回路内で更に処理でき
る。
期的なアナログ走査信号を出力する位置測定装置でこの
ような誤差を電子的な方法によりどのように自動的に修
正できるかに付いて兆しがある。 C. Wang et al著によ
る刊行物 "Auto correctionof interpolation errors i
n optical encoders" in Proc. of SPIE, Vol. 2718, 1
996, pp. 439-447 により、例えば光学位置測定装置に
対するこの種の電子的な修正方法が知られている。その
場合、先ず適当なアナログ・デジタル変換器によりアナ
ログ走査信号をマイクロコントローラに導入し、この中
で既知のアルゴリズムに基づき修正パラメータを決定す
ることが提案されている。修正アルゴリズムとしては、
例えば刊行物 P. L. M. Heydemann 著による "Determin
ation and correction of quadrature fringe measurem
ent errors in interferometers", Applied Optics, Vo
l. 20, No. 3, pp. 3382-3384, 1981 および K. P. Bir
ch著による "Optical fringe interpolation with nano
metric accuracy", Precision Engineering, Vol. 12,
No. 4, pp. 195-198, 1990に開示されている。マイクロ
コントローラに後置されているデジタル・アナログ変換
器を経由して修正パラメータがアナログスイッチング回
路に達し、このスイッチング回路により周期的なアナロ
グ走査信号へ作用を及ぼすことができる。従って、出力
側ではアナログスイッチング回路の側から修正した走査
信号が生じ、これ等の走査信号は前提となる理想的な信
号波形に相当し、周知の評価電子回路内で更に処理でき
る。
【０００６】提案されているこの解決策に対する難点と
しては、先ずアナログ走査信号に作用するアナログスイ
ッチング回路も通常特定な誤差を含むことにある。これ
には望ましくないオフセット誤差あるいは一定しない信
号増幅率がある。しかし、これ等の誤差は修正パラメー
タあるいはそれに合った調節信号を決める時に考慮され
ず、そのため依然として望ましくないようにアナログ走
査信号を悪化させる。他方、マイクロコントローラによ
り生じる修正パラメータあるいはそれに合った調節信号
の感度をアナログスイッチング回路に合わせる必要があ
るが、これはアナログスイッチング回路に誤差があれば
問題となる。
しては、先ずアナログ走査信号に作用するアナログスイ
ッチング回路も通常特定な誤差を含むことにある。これ
には望ましくないオフセット誤差あるいは一定しない信
号増幅率がある。しかし、これ等の誤差は修正パラメー
タあるいはそれに合った調節信号を決める時に考慮され
ず、そのため依然として望ましくないようにアナログ走
査信号を悪化させる。他方、マイクロコントローラによ
り生じる修正パラメータあるいはそれに合った調節信号
の感度をアナログスイッチング回路に合わせる必要があ
るが、これはアナログスイッチング回路に誤差があれば
問題となる。
【０００７】その外、修正パラメータを決定するために
使用するデータの選択をソフトウェヤで検査する必要が
ある点も難点である。このようなデータの検査には一定
の計算時間が必要で、これが提案されている修正方法の
速度を制限し、特に処理速度が高い場合に重大になる。
使用するデータの選択をソフトウェヤで検査する必要が
ある点も難点である。このようなデータの検査には一定
の計算時間が必要で、これが提案されている修正方法の
速度を制限し、特に処理速度が高い場合に重大になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、増
分式位置測定装置の誤差を含むアナログ走査信号に対し
て更に改善された修正を施すため、つまり走査時に発生
する誤差を除去するか、あるいは少なくとも最小にする
ため、上に述べた刊行物から知られている冒頭に述べた
種類の装置もしくは対応する方法をできる限り有利に更
に開発することにある。
分式位置測定装置の誤差を含むアナログ走査信号に対し
て更に改善された修正を施すため、つまり走査時に発生
する誤差を除去するか、あるいは少なくとも最小にする
ため、上に述べた刊行物から知られている冒頭に述べた
種類の装置もしくは対応する方法をできる限り有利に更
に開発することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、走査信号を導入し、修正アルゴリズムにより対
応する調節信号に変換される修正量を決定するプロセッ
サユニットと、アナログ走査信号および調節信号を導入
し、調節信号を加えて誤差を含む走査信号を修正するた
め多数の調整可能性を有する修正ユニットとを用い、後
置されている評価ユニットにより理想的な信号波形が必
要とされる、理想的な信号波形から一定のずれを受けて
いる少なくとも一対の位相のずれたアナログ走査信号が
出力側で出力する増分式位置測定装置の誤差を含む走査
信号を自動的に修正する装置にあって、プロセッサユニ
ット５の入力側に修正ユニット６を通過した走査信号Ｓ
1′, Ｓ2 ′が入力するように、プロセッサユニット５
および修正ユニット６が配置されていることによって解
決されている。
により、走査信号を導入し、修正アルゴリズムにより対
応する調節信号に変換される修正量を決定するプロセッ
サユニットと、アナログ走査信号および調節信号を導入
し、調節信号を加えて誤差を含む走査信号を修正するた
め多数の調整可能性を有する修正ユニットとを用い、後
置されている評価ユニットにより理想的な信号波形が必
要とされる、理想的な信号波形から一定のずれを受けて
いる少なくとも一対の位相のずれたアナログ走査信号が
出力側で出力する増分式位置測定装置の誤差を含む走査
信号を自動的に修正する装置にあって、プロセッサユニ
ット５の入力側に修正ユニット６を通過した走査信号Ｓ
1′, Ｓ2 ′が入力するように、プロセッサユニット５
および修正ユニット６が配置されていることによって解
決されている。
【００１０】更に、上記の課題は、この発明により、走
査信号をプロセッサユニットに導入し、修正アルゴリズ
ムにより修正量を決定し、この修正量を対応する調節信
号に変換し、アナログ走査信号および調節信号を更に修
正ユニットに導入し、前記修正ユニットが調節信号を印
加して誤差を含む走査信号を修正するため、更に多数の
調整可能性を含む、後置されている評価ユニットにより
理想的な信号波形が必要とされる、理想的な信号波形か
ら一定のずれを受けている少なくとも一対の位相のずれ
たアナログ走査信号が出力側で出力する増分式位置測定
装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する方法にあ
って、プロセッサユニット５に導入される走査信号Ｓ1
′, Ｓ2 ′を修正ユニット６の出力端で取り出し、こ
れ等の走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′に基づき修正アルゴリズ
ムにより調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 が決定
されることによって解決されている。
査信号をプロセッサユニットに導入し、修正アルゴリズ
ムにより修正量を決定し、この修正量を対応する調節信
号に変換し、アナログ走査信号および調節信号を更に修
正ユニットに導入し、前記修正ユニットが調節信号を印
加して誤差を含む走査信号を修正するため、更に多数の
調整可能性を含む、後置されている評価ユニットにより
理想的な信号波形が必要とされる、理想的な信号波形か
ら一定のずれを受けている少なくとも一対の位相のずれ
たアナログ走査信号が出力側で出力する増分式位置測定
装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する方法にあ
って、プロセッサユニット５に導入される走査信号Ｓ1
′, Ｓ2 ′を修正ユニット６の出力端で取り出し、こ
れ等の走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′に基づき修正アルゴリズ
ムにより調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 が決定
されることによって解決されている。
【００１１】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明によれば、異なったタイ
プのサンプリング誤差を除去するため、制御に基づき信
号修正装置を提案している。これは、修正ユニットの出
力側に出力する、場合によっては、既に一度修正された
アナログ走査信号をプロセッサユニットに導入し、この
プロセッサユニットが導入された走査信号を基にして新
たに走査信号に対する修正アルゴリズムを使用し、対応
する修正量あるいはアナログ調節信号を決定し、これを
修正ユニットに渡し、そこでアナログ走査信号へ作用を
及ぼすことができる等々を意味する。
プのサンプリング誤差を除去するため、制御に基づき信
号修正装置を提案している。これは、修正ユニットの出
力側に出力する、場合によっては、既に一度修正された
アナログ走査信号をプロセッサユニットに導入し、この
プロセッサユニットが導入された走査信号を基にして新
たに走査信号に対する修正アルゴリズムを使用し、対応
する修正量あるいはアナログ調節信号を決定し、これを
修正ユニットに渡し、そこでアナログ走査信号へ作用を
及ぼすことができる等々を意味する。
【００１３】それ故、修正ユニットを一度通過した、あ
るいは既に一度修正された走査信号が修正アルゴリズム
に対する基礎として使用されるので、もっと改善された
信号修正となる。特に、場合によって存在し得る誤差に
関して上に述べた問題はアナログ修正ユニットの中で回
避できる。必要な修正パラメータを決定する場合、この
種の誤差を考慮し、適当な調節信号を出力して補償す
る。
るいは既に一度修正された走査信号が修正アルゴリズム
に対する基礎として使用されるので、もっと改善された
信号修正となる。特に、場合によって存在し得る誤差に
関して上に述べた問題はアナログ修正ユニットの中で回
避できる。必要な修正パラメータを決定する場合、この
種の誤差を考慮し、適当な調節信号を出力して補償す
る。
【００１４】その外、この発明による装置の有利な実施
態様では、プロセッサユニットの中で出力側にただ一つ
の必要なアナログ・デジタル変換ユニットを用いる比較
的単純な構造となる。更に、この発明による方法、およ
びこの発明による装置は、修正パラメータを決定ために
最終的に使用する信号値の選択に関して極度に柔軟であ
る。特に、選択された信号値の選択に関して、経費が掛
かり計算時間の集中する処置をその都度必要としない。
つまり、この発明による方法により、あるいはこの発明
による装置を用いると、目盛板の目盛と走査ユニットの
相対速度が早い場合でも、所望の修正が許容される形で
行える。
態様では、プロセッサユニットの中で出力側にただ一つ
の必要なアナログ・デジタル変換ユニットを用いる比較
的単純な構造となる。更に、この発明による方法、およ
びこの発明による装置は、修正パラメータを決定ために
最終的に使用する信号値の選択に関して極度に柔軟であ
る。特に、選択された信号値の選択に関して、経費が掛
かり計算時間の集中する処置をその都度必要としない。
つまり、この発明による方法により、あるいはこの発明
による装置を用いると、目盛板の目盛と走査ユニットの
相対速度が早い場合でも、所望の修正が許容される形で
行える。
【００１５】この発明による処置は、例えば全てその時
の位置測定装置の内部で行える。しかし、この外に対応
する処置を他の個所、例えば実際の位置測定装置の外で
実現化することは同じように可能である。両方の場合、
対応する修正された走査信号を後置されている評価ユニ
ットに送り、位置測定のために更に処理する。
の位置測定装置の内部で行える。しかし、この外に対応
する処置を他の個所、例えば実際の位置測定装置の外で
実現化することは同じように可能である。両方の場合、
対応する修正された走査信号を後置されている評価ユニ
ットに送り、位置測定のために更に処理する。
【００１６】
【実施例】以下、添付図面を参照して、一好適実施例に
基づきこの発明による装置、あるいはこの発明による方
法をより詳しく説明する。図１の左側には、目盛板の目
盛１を走査する走査ユニット２が模式的に示してある。
目盛板の目盛１と走査ユニット２は、対応する矢印で示
すように、互いに相対的に摺動するか、あるいは互いに
相対的に運動できるように配置されている。信号の発生
および目盛板の目盛１と走査ユニット２の具体的な構成
に関しては、多種多様な可能性がある。例えば、光学的
に走査する目盛板の目盛や磁気的な目盛構造体も取り扱
われている。これ等の目盛は変位に依存する走査信号を
発生するためにそれに合わせて形成されている走査ユニ
ットにより走査される。この外、搬送周波数評価方法に
関連して動作する誘導走査原理のような他の物理的な走
査原理も信号を発生するために使用することも当然でき
る。
基づきこの発明による装置、あるいはこの発明による方
法をより詳しく説明する。図１の左側には、目盛板の目
盛１を走査する走査ユニット２が模式的に示してある。
目盛板の目盛１と走査ユニット２は、対応する矢印で示
すように、互いに相対的に摺動するか、あるいは互いに
相対的に運動できるように配置されている。信号の発生
および目盛板の目盛１と走査ユニット２の具体的な構成
に関しては、多種多様な可能性がある。例えば、光学的
に走査する目盛板の目盛や磁気的な目盛構造体も取り扱
われている。これ等の目盛は変位に依存する走査信号を
発生するためにそれに合わせて形成されている走査ユニ
ットにより走査される。この外、搬送周波数評価方法に
関連して動作する誘導走査原理のような他の物理的な走
査原理も信号を発生するために使用することも当然でき
る。
【００１７】光学位置測定装置の場合には、この発明に
よる処置は、例えば所謂バイアスを加えた光電素子また
はフォトダイオードを使用することも可能にする。これ
等の素子は応答時間が早いが、温度依存性のため誤差を
含む走査信号を出力する。磁気的な位置測定装置では、
磁場で制御されるフォトセル、磁歪素子あるいはホール
素子を磁性に敏感な検出素子として使用して生じる誤差
も修正できる。
よる処置は、例えば所謂バイアスを加えた光電素子また
はフォトダイオードを使用することも可能にする。これ
等の素子は応答時間が早いが、温度依存性のため誤差を
含む走査信号を出力する。磁気的な位置測定装置では、
磁場で制御されるフォトセル、磁歪素子あるいはホール
素子を磁性に敏感な検出素子として使用して生じる誤差
も修正できる。
【００１８】その外、図示する測長システムの実施態様
もただ例示的であると解釈すべきである。つまり、回転
可能に形成された測定システムも、互いに相対的に移動
する二つの物体の回転運動を検出するこの発明による装
置と組み合わせることができるのは当然である。図示す
る実施例の走査ユニット２の出力側には周期的なアナロ
グ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が出力する。これ等の走査信号は後
置されている評価ユニット３により位置を測定するため
に周知のように使用され、そのため内挿等も行われる。
模式的に示す評価ユニット３は、例えば工作機械の数値
制御部である。この場合、評価ユニット３には二つの走
査信号Ｓ1,Ｓ2 の一定で理想的な信号波形と、それに応
じた両方の信号の間の関係が必要である。これには、両
方の周期的な走査信号Ｓ1とＳ2 の間の 90 °の理想的
な位相差、できる限り等しい振幅、および信号Ｓ1とＳ2
の低減した直流電圧成分ないしはオフセットが当ては
まる。評価ユニット３に対するこれ等の要請を満たすた
め、この発明によれば一定の処置が用意されている。従
って、測定期間中に通常誤差を含んでいる走査信号Ｓ1,
Ｓ2 を自動的に修正し、このようにして、最適化された
走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′を評価ユニット３に送ることが
できる。
もただ例示的であると解釈すべきである。つまり、回転
可能に形成された測定システムも、互いに相対的に移動
する二つの物体の回転運動を検出するこの発明による装
置と組み合わせることができるのは当然である。図示す
る実施例の走査ユニット２の出力側には周期的なアナロ
グ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が出力する。これ等の走査信号は後
置されている評価ユニット３により位置を測定するため
に周知のように使用され、そのため内挿等も行われる。
模式的に示す評価ユニット３は、例えば工作機械の数値
制御部である。この場合、評価ユニット３には二つの走
査信号Ｓ1,Ｓ2 の一定で理想的な信号波形と、それに応
じた両方の信号の間の関係が必要である。これには、両
方の周期的な走査信号Ｓ1とＳ2 の間の 90 °の理想的
な位相差、できる限り等しい振幅、および信号Ｓ1とＳ2
の低減した直流電圧成分ないしはオフセットが当ては
まる。評価ユニット３に対するこれ等の要請を満たすた
め、この発明によれば一定の処置が用意されている。従
って、測定期間中に通常誤差を含んでいる走査信号Ｓ1,
Ｓ2 を自動的に修正し、このようにして、最適化された
走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′を評価ユニット３に送ることが
できる。
【００１９】それに必要なこの発明による装置４は、実
質上プロセッサユニット５および好ましくはアナログ式
に形成された修正ユニット６を含む。走査ユニット２か
ら出力された周期的な走査信号Ｓ1,Ｓ2 は、種々の走査
誤差を自動的に修正するため、最初にこの発明による装
置４内にある修正ユニット６に達する。この修正ユニッ
ト６により、後で説明する誤差を含む走査信号Ｓ1,Ｓ2
に対する一連の調整可能性が与えられる。
質上プロセッサユニット５および好ましくはアナログ式
に形成された修正ユニット６を含む。走査ユニット２か
ら出力された周期的な走査信号Ｓ1,Ｓ2 は、種々の走査
誤差を自動的に修正するため、最初にこの発明による装
置４内にある修正ユニット６に達する。この修正ユニッ
ト６により、後で説明する誤差を含む走査信号Ｓ1,Ｓ2
に対する一連の調整可能性が与えられる。
【００２０】修正ユニット６の側では、入力側と出力側
に配置されている演算増幅器７.1，７.2，８.1，８.2の
外に、一連のアナログ構成の調節部品９.1，９.2，９.3
が設けてある。これ等の調節部品を介して一定の方法で
アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に作用を与える。アナログ調
節部品９.1，９.2，９.3は、この場合、例えば電子的に
調節可能なポテンシオメータで構成されていて、この抵
抗値は調節信号により適当な限界内で可変できる。
に配置されている演算増幅器７.1，７.2，８.1，８.2の
外に、一連のアナログ構成の調節部品９.1，９.2，９.3
が設けてある。これ等の調節部品を介して一定の方法で
アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に作用を与える。アナログ調
節部品９.1，９.2，９.3は、この場合、例えば電子的に
調節可能なポテンシオメータで構成されていて、この抵
抗値は調節信号により適当な限界内で可変できる。
【００２１】種々の走査誤差を修正するため、更に修正
ユニット６の中に二つの調節部品９.1，９.2があり、こ
れ等の部品はそれぞれ入力側の演算増幅器７.1，７.2の
「−」入力端と出力端の間に接続されている。これ等の
調節部品９.1，９.2により二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2 の信
号振幅を一定に可変できる。既に上で示したように、評
価ユニット６の側では、更に処理する場合に二つのアナ
ログ走査信号Ｓ1,Ｓ2の振幅をできる限り等しくするこ
とが必要である。
ユニット６の中に二つの調節部品９.1，９.2があり、こ
れ等の部品はそれぞれ入力側の演算増幅器７.1，７.2の
「−」入力端と出力端の間に接続されている。これ等の
調節部品９.1，９.2により二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2 の信
号振幅を一定に可変できる。既に上で示したように、評
価ユニット６の側では、更に処理する場合に二つのアナ
ログ走査信号Ｓ1,Ｓ2の振幅をできる限り等しくするこ
とが必要である。
【００２２】他の調節部品９.3は走査信号Ｓ1,Ｓ2 の二
つの処理チャンネルの間に接続され、理想的な場合 90
°ほど互いに位相のずれている二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2
の位相角を一定に可変できる。異なった調節部品９.1，
９.2，９.3には必要な値にするため調節信号ＳA1，
Ｓ A2，Ｓ0 が入力する。アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に対
する他の調節可能性は入力側の演算増幅器７.1，７.2の
「＋」入力端に入力する調節信号ＳO1, ＳO2による。こ
れ等の調節信号により二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2 の直流電
圧成分あるいはオフセットをそれぞれ一定に調整でき
る。種々の調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ0,ＳO1, Ｓ O2の発生
に関しては、以下の説明を参照されたい。図１に示すア
ナログ修正ユニット６の実施例は、当然単に例示的なも
のと理解すべきで、この発明の枠内で全く変更してもよ
い。
つの処理チャンネルの間に接続され、理想的な場合 90
°ほど互いに位相のずれている二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2
の位相角を一定に可変できる。異なった調節部品９.1，
９.2，９.3には必要な値にするため調節信号ＳA1，
Ｓ A2，Ｓ0 が入力する。アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に対
する他の調節可能性は入力側の演算増幅器７.1，７.2の
「＋」入力端に入力する調節信号ＳO1, ＳO2による。こ
れ等の調節信号により二つの走査信号Ｓ1,Ｓ2 の直流電
圧成分あるいはオフセットをそれぞれ一定に調整でき
る。種々の調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ0,ＳO1, Ｓ O2の発生
に関しては、以下の説明を参照されたい。図１に示すア
ナログ修正ユニット６の実施例は、当然単に例示的なも
のと理解すべきで、この発明の枠内で全く変更してもよ
い。
【００２３】測定動作中には、先に説明したこの発明に
よる装置の修正ユニット６内の調節の可能性により、入
力したアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に一定の調節信号
ＳA1，Ｓ A2，Ｓ0,ＳO1, ＳO2を連続的に加える。このよ
うにして、最初に誤差を含む走査信号の理想的な信号波
形を確保することができ、修正されたできる限り理想的
な走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′を後置されている評価ユニッ
ト３に送ることができる。種々の調節可能性に対して種
々の調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ0,ＳO1, ＳO2を発生するこ
とは、この発明によればプロセッサユニット５により行
われる。このプロセッサユニット５には、修正ユニット
６の出力側に出力し、評価ユニット３に送る走査信号Ｓ
1 ′, Ｓ2 ′が導入される。入力側に入力する走査信号
Ｓ1 ′, Ｓ2′に基づき、プロセッサユニット５内では
修正量あるいは修正パラメータを決定し、アナログ走査
信号Ｓ1,Ｓ2 に対して対応する調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ
O1, Ｓ O2，Ｓ0 を発生させる。従って、プロセッサユニ
ット５の出力側には、調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ
O1, ＳO2，Ｓ0 が出力し、これ等の調節信号により、場
合によって必要な種々の信号調整が修正ユニット６内
で、上に説明した調節可能性を用いて行われる。こうし
てアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 の望む理想的な信号波形を
連続的に確保できる。
よる装置の修正ユニット６内の調節の可能性により、入
力したアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に一定の調節信号
ＳA1，Ｓ A2，Ｓ0,ＳO1, ＳO2を連続的に加える。このよ
うにして、最初に誤差を含む走査信号の理想的な信号波
形を確保することができ、修正されたできる限り理想的
な走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′を後置されている評価ユニッ
ト３に送ることができる。種々の調節可能性に対して種
々の調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ0,ＳO1, ＳO2を発生するこ
とは、この発明によればプロセッサユニット５により行
われる。このプロセッサユニット５には、修正ユニット
６の出力側に出力し、評価ユニット３に送る走査信号Ｓ
1 ′, Ｓ2 ′が導入される。入力側に入力する走査信号
Ｓ1 ′, Ｓ2′に基づき、プロセッサユニット５内では
修正量あるいは修正パラメータを決定し、アナログ走査
信号Ｓ1,Ｓ2 に対して対応する調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ
O1, Ｓ O2，Ｓ0 を発生させる。従って、プロセッサユニ
ット５の出力側には、調節信号ＳA1，ＳA2，Ｓ
O1, ＳO2，Ｓ0 が出力し、これ等の調節信号により、場
合によって必要な種々の信号調整が修正ユニット６内
で、上に説明した調節可能性を用いて行われる。こうし
てアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 の望む理想的な信号波形を
連続的に確保できる。
【００２４】プロセッサユニット５は、図示する実施例
の場合、対の周期的な走査信号Ｓ1′, Ｓ2 ′に対して
入力側に配置されている二つのサンプル・ホールド回路
１０.1，１０.2，つまり走査信号当たり一つの対応する
回路１０.1，１０.2を有する。二つのサンプル・ホール
ド回路１０.1，１０.2の後には、マルチプレクスユニッ
ト１１が配置されている。このマルチプレクスユニット
により入力するアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が時間的に順
次アナログ・デジタル変換ユニット１２に接続される。
このアナログ・デジタル変換ユニット１２の中では、ア
ナログ走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′がデジタル化される。つ
まり、アナログ走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′の処理がプロセ
ッサユニット５の中でデジタルの形にして行われる。デ
ジタル化された走査信号はマイクロプロセッサの形に形
成されているＣＰＵ１３に導入され、このＣＰＵには更
に作業記憶器１４が付属している。
の場合、対の周期的な走査信号Ｓ1′, Ｓ2 ′に対して
入力側に配置されている二つのサンプル・ホールド回路
１０.1，１０.2，つまり走査信号当たり一つの対応する
回路１０.1，１０.2を有する。二つのサンプル・ホール
ド回路１０.1，１０.2の後には、マルチプレクスユニッ
ト１１が配置されている。このマルチプレクスユニット
により入力するアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が時間的に順
次アナログ・デジタル変換ユニット１２に接続される。
このアナログ・デジタル変換ユニット１２の中では、ア
ナログ走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′がデジタル化される。つ
まり、アナログ走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′の処理がプロセ
ッサユニット５の中でデジタルの形にして行われる。デ
ジタル化された走査信号はマイクロプロセッサの形に形
成されているＣＰＵ１３に導入され、このＣＰＵには更
に作業記憶器１４が付属している。
【００２５】マルチプレクサ１１とアナログ・デジタル
変換ユニット１２を伴う図示する実施例の代わりに、平
行に配置された複数のアナログ・デジタル変換ユニット
を代わりに用いることも基本的に可能である。ＣＰＵ１
３により適当な修正アルゴリズムを用いて走査信号Ｓ1,
Ｓ2 に対して、場合によって必要な修正量の決定が行わ
れる。これには、二つの走査信号から好ましくは複数の
組となる信号値の対が記憶され、この種の多数の値の対
に基づき、対応する修正量あるいはアナログ調節信号Ｓ
A1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 が形成される。
変換ユニット１２を伴う図示する実施例の代わりに、平
行に配置された複数のアナログ・デジタル変換ユニット
を代わりに用いることも基本的に可能である。ＣＰＵ１
３により適当な修正アルゴリズムを用いて走査信号Ｓ1,
Ｓ2 に対して、場合によって必要な修正量の決定が行わ
れる。これには、二つの走査信号から好ましくは複数の
組となる信号値の対が記憶され、この種の多数の値の対
に基づき、対応する修正量あるいはアナログ調節信号Ｓ
A1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 が形成される。
【００２６】走査誤差を含む位相のずれた位置測定装置
の走査信号に対して修正量を決める有利な可能性に関し
ては、この代わりに、特に既に上に述べた C. Wang et
al.,P. L. M. Heydemann および K. P. Birchの文献を
参照されたい。修正アルゴリズムに基づき、ＣＰＵ１３
により修正量と、この代わりにデジタルの形の種々の調
整可能性に対する適当な調節信号とを修正ユニット６の
中で決定される。その外、修正量を求める以外に、中央
のＣＰＵ１３は修正ユニット６内での完全なシーケンス
制御と同期を引き受ける。これは、一方でＣＰＵ１３と
付属する記憶ユニット１４の間の、また他方でＣＰＵ１
３とプロセッサユニット５の種々の部品１０.1，１０.
2，１１，１２，１５a 〜１５e の間の対応する接続に
より示してある。
の走査信号に対して修正量を決める有利な可能性に関し
ては、この代わりに、特に既に上に述べた C. Wang et
al.,P. L. M. Heydemann および K. P. Birchの文献を
参照されたい。修正アルゴリズムに基づき、ＣＰＵ１３
により修正量と、この代わりにデジタルの形の種々の調
整可能性に対する適当な調節信号とを修正ユニット６の
中で決定される。その外、修正量を求める以外に、中央
のＣＰＵ１３は修正ユニット６内での完全なシーケンス
制御と同期を引き受ける。これは、一方でＣＰＵ１３と
付属する記憶ユニット１４の間の、また他方でＣＰＵ１
３とプロセッサユニット５の種々の部品１０.1，１０.
2，１１，１２，１５a 〜１５e の間の対応する接続に
より示してある。
【００２７】プロセッサユニット５の出力側に配置され
ている複数のデジタル・アナログ変換ユニット１５a,１
５b,１５c,１５e により未だデジタル化される一定の調
節信号がアナログ出力信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ
0 に変換され、修正ユニット６に渡される。この代わり
に、当然そこにただ一つのデジタル・アナログ変換ユニ
ットもそこに使用できる。調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1,
ＳO2，Ｓ0 を修正ユニット６の種々の調節可能性に作用
させて、測定動作中に周期的な走査信号Ｓ1,Ｓ2 の自動
化された修正がこのようにして行われる。後置されてい
る評価ユニット３には修正された走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2
′が受け渡される。
ている複数のデジタル・アナログ変換ユニット１５a,１
５b,１５c,１５e により未だデジタル化される一定の調
節信号がアナログ出力信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ
0 に変換され、修正ユニット６に渡される。この代わり
に、当然そこにただ一つのデジタル・アナログ変換ユニ
ットもそこに使用できる。調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1,
ＳO2，Ｓ0 を修正ユニット６の種々の調節可能性に作用
させて、測定動作中に周期的な走査信号Ｓ1,Ｓ2 の自動
化された修正がこのようにして行われる。後置されてい
る評価ユニット３には修正された走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2
′が受け渡される。
【００２８】調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を
アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に作用させる場合、それには
修正サイクル毎に修正パラメータあるいは調節信号
ＳA1，Ｓ A2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を余り急激に変化させな
いことが確認される。むしろ、出力する修正走査信号Ｓ
1 ′, Ｓ2 ′の急激な変化をなくするため、調節信号Ｓ
A1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 の一定の連続性が複数の修
正サイクルをさしおいても保証される。プロセッサユニ
ット５から修正ユニット６に受け渡す調節信号ＳA1，Ｓ
A2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 のこの種の連続性を保証するた
め、多数の可能性が存在する。例えば、調節信号ＳA1，
ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 の許容される最大の変化が修正
サイクル毎に予め与えられる。その外、説明した制御が
ＰＩ制御として形成されるので、制御の積分成分により
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0の一定の可変が
保証される。
アナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 に作用させる場合、それには
修正サイクル毎に修正パラメータあるいは調節信号
ＳA1，Ｓ A2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を余り急激に変化させな
いことが確認される。むしろ、出力する修正走査信号Ｓ
1 ′, Ｓ2 ′の急激な変化をなくするため、調節信号Ｓ
A1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 の一定の連続性が複数の修
正サイクルをさしおいても保証される。プロセッサユニ
ット５から修正ユニット６に受け渡す調節信号ＳA1，Ｓ
A2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 のこの種の連続性を保証するた
め、多数の可能性が存在する。例えば、調節信号ＳA1，
ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 の許容される最大の変化が修正
サイクル毎に予め与えられる。その外、説明した制御が
ＰＩ制御として形成されるので、制御の積分成分により
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0の一定の可変が
保証される。
【００２９】周知の従来技術とは異なり、この発明によ
る装置では、誤差を含むアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が修
正ユニット６を通過した後に検知され、プロセッサユニ
ット５に受け渡される。このプロセッサユニットは修正
ユニット６で種々の調節可能性に対して必要な対応する
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を決める。次に
続く修正サイクルでは、次の周期的な走査信号に一定の
修正量あるいは調節量を加えるので、これ等の走査信号
が少なくとも粗く修正される。こうして一度粗く修正さ
れた走査信号Ｓ1,Ｓ2 が次にプロセッサユニット５の入
力量として使用され、このプロセッサユニットはこの量
に基づき、場合によって、必要な調節信号ＳA1，ＳA2，
ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を新たに決定でき、これに以後のアナ
ログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が印加する。従って、走査信号Ｓ
1,Ｓ2 のもう一度改善された信号の修正となり、これ等
の走査信号は後置されている評価ユニット３により更に
処理される。更に、種々の修正量あるいは調節信号
ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0を決める場合、アナログ
修正ユニット６による誤差も考慮される。
る装置では、誤差を含むアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が修
正ユニット６を通過した後に検知され、プロセッサユニ
ット５に受け渡される。このプロセッサユニットは修正
ユニット６で種々の調節可能性に対して必要な対応する
調節信号ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を決める。次に
続く修正サイクルでは、次の周期的な走査信号に一定の
修正量あるいは調節量を加えるので、これ等の走査信号
が少なくとも粗く修正される。こうして一度粗く修正さ
れた走査信号Ｓ1,Ｓ2 が次にプロセッサユニット５の入
力量として使用され、このプロセッサユニットはこの量
に基づき、場合によって、必要な調節信号ＳA1，ＳA2，
ＳO1, ＳO2，Ｓ0 を新たに決定でき、これに以後のアナ
ログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 が印加する。従って、走査信号Ｓ
1,Ｓ2 のもう一度改善された信号の修正となり、これ等
の走査信号は後置されている評価ユニット３により更に
処理される。更に、種々の修正量あるいは調節信号
ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2，Ｓ0を決める場合、アナログ
修正ユニット６による誤差も考慮される。
【００３０】修正アルゴリズムを実施するため、および
必要な修正量あるいは調節信号を決定するため、アナロ
グ走査信号Ｓ1,Ｓ2 からこの発明により特定な信号値の
対のみを使用する。この選択された信号値の対に基づ
き、修正アルゴリズムが実行される。この場合、使用す
る信号値の選択に関して、この発明による装置の内に、
あるいはこの発明による方法の内に一連の可能性が存在
する。
必要な修正量あるいは調節信号を決定するため、アナロ
グ走査信号Ｓ1,Ｓ2 からこの発明により特定な信号値の
対のみを使用する。この選択された信号値の対に基づ
き、修正アルゴリズムが実行される。この場合、使用す
る信号値の選択に関して、この発明による装置の内に、
あるいはこの発明による方法の内に一連の可能性が存在
する。
【００３１】例えば、第一実施例の場合、未修正あるい
は既に修正された形のアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 を内挿
ユニットにも導入でき、このユニットが信号周期を所定
数の計数ステップに分割することができる。図１には、
信号値の対の選択に関する実施態様が示してある。この
実施態様では、内挿ユニットに導入される信号が最初の
修正サイクルで既に修正されている走査信号Ｓ1 ′, Ｓ
2 ′のあるところで取り出せる。この場合、通常の方法
で形成されている内挿ユニットに参照符号１６が付けて
ある。ＣＰＵ１３には、プロセッサユニット５でサンプ
ル・ホールド回路１０.1，１０.2，マルチプレクサユニ
ット１１およびデジタル・アナログ変換ユニット１２を
介して内挿ユニット１６により予め与えられる修正走査
信号Ｓ1′, Ｓ2 ′の信号値のみが対応する内挿の計数
ステップに相当する位置で導入される。このため、内挿
ユニット１６の入力側に走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′が入力
し、出力側でこの内挿ユニット１６がＣＰＵ１３に対す
る適当な同期信号を出力する。このＣＰＵ１３は次いで
これ等の位置で信号値を読み取る。これ等の信号の読取
や検出には、ＣＰＵから再び少なくとも対応する信号を
アナログ・デジタル変換ユニット１２に受け渡す。
は既に修正された形のアナログ走査信号Ｓ1,Ｓ2 を内挿
ユニットにも導入でき、このユニットが信号周期を所定
数の計数ステップに分割することができる。図１には、
信号値の対の選択に関する実施態様が示してある。この
実施態様では、内挿ユニットに導入される信号が最初の
修正サイクルで既に修正されている走査信号Ｓ1 ′, Ｓ
2 ′のあるところで取り出せる。この場合、通常の方法
で形成されている内挿ユニットに参照符号１６が付けて
ある。ＣＰＵ１３には、プロセッサユニット５でサンプ
ル・ホールド回路１０.1，１０.2，マルチプレクサユニ
ット１１およびデジタル・アナログ変換ユニット１２を
介して内挿ユニット１６により予め与えられる修正走査
信号Ｓ1′, Ｓ2 ′の信号値のみが対応する内挿の計数
ステップに相当する位置で導入される。このため、内挿
ユニット１６の入力側に走査信号Ｓ1 ′, Ｓ2 ′が入力
し、出力側でこの内挿ユニット１６がＣＰＵ１３に対す
る適当な同期信号を出力する。このＣＰＵ１３は次いで
これ等の位置で信号値を読み取る。これ等の信号の読取
や検出には、ＣＰＵから再び少なくとも対応する信号を
アナログ・デジタル変換ユニット１２に受け渡す。
【００３２】この実施例の代わりに、内挿ユニット１６
により信号値を受け取る所望の位置で対応する同期信号
をサンプルホールド回路１０.1，１０.2，マルチプレク
スユイット１１およびアナログ・デジタル変換ユニット
１２に受け渡し、ＣＰＵ１３の読取過程を開始させるこ
ともできる。内挿ユニット１６を形成することに関して
は一連の可能性がある。基本的には、内挿ユニット１６
により、それぞれ信号周期を更に分割すること、および
それにより信号値を修正アルゴリズムのためにＣＰＵに
渡す特定の位置を決めることが行われる。例えば信号周
期の 10 回の均一分割が行われるので、全部で 10 の内
挿位置で対応する信号値の対を読み取るためＣＰＵ１３
に同期信号を送ることが行われる。修正アルゴリズムに
対する信号値としては、対応する 10 個の位置で検出さ
れたあるいはデジタル化された信号値がＣＰＵ１３に導
入される。
により信号値を受け取る所望の位置で対応する同期信号
をサンプルホールド回路１０.1，１０.2，マルチプレク
スユイット１１およびアナログ・デジタル変換ユニット
１２に受け渡し、ＣＰＵ１３の読取過程を開始させるこ
ともできる。内挿ユニット１６を形成することに関して
は一連の可能性がある。基本的には、内挿ユニット１６
により、それぞれ信号周期を更に分割すること、および
それにより信号値を修正アルゴリズムのためにＣＰＵに
渡す特定の位置を決めることが行われる。例えば信号周
期の 10 回の均一分割が行われるので、全部で 10 の内
挿位置で対応する信号値の対を読み取るためＣＰＵ１３
に同期信号を送ることが行われる。修正アルゴリズムに
対する信号値としては、対応する 10 個の位置で検出さ
れたあるいはデジタル化された信号値がＣＰＵ１３に導
入される。
【００３３】このため、内挿ユニット１６の第一実施例
では絶対符号化された形で受取位置をＣＰＵ１３に受け
渡すことができる。従って、同期信号は受取位置に対す
る絶対位置情報を含む。この場合、絶対的な受取位置が
既知であるため信号周期にわたり受け取った信号値の分
布の均一性がＣＰＵ１３に直ちに分かることが有利であ
ると実証されている。従って、信号値をコストと時間を
掛けて検査することが必要でない。つまり信号値が十分
均一にも分布していて、修正アルゴリズムに適している
か否かの検査は必要でない。
では絶対符号化された形で受取位置をＣＰＵ１３に受け
渡すことができる。従って、同期信号は受取位置に対す
る絶対位置情報を含む。この場合、絶対的な受取位置が
既知であるため信号周期にわたり受け取った信号値の分
布の均一性がＣＰＵ１３に直ちに分かることが有利であ
ると実証されている。従って、信号値をコストと時間を
掛けて検査することが必要でない。つまり信号値が十分
均一にも分布していて、修正アルゴリズムに適している
か否かの検査は必要でない。
【００３４】他の実施例では、内挿ユニット１６が目盛
周期の増分分割を行い、付随して進行する計数器により
その時の絶対受取位置を決定でき、この位置をＣＰＵ１
３に受け渡すことができる。その外、最後に第三実施例
では、内挿ユニット１６が目盛周期の増分分割のみを行
い、信号値を多数の等間隔に分布した位置で受け取るた
め対応する信号をＣＰＵ１３に渡すことができる。
周期の増分分割を行い、付随して進行する計数器により
その時の絶対受取位置を決定でき、この位置をＣＰＵ１
３に受け渡すことができる。その外、最後に第三実施例
では、内挿ユニット１６が目盛周期の増分分割のみを行
い、信号値を多数の等間隔に分布した位置で受け取るた
め対応する信号をＣＰＵ１３に渡すことができる。
【００３５】特に検出する処理速度が早い場合、二つの
第一実施態様に従い絶対的な受取位置を内挿ユニット１
６からＣＰＵ１３に受け渡すと有利であることが分か
る。こうして、いずれにしても信号値の対が付属するリ
ッサジュー図形の異なった位置を占め、連続する多数の
信号周期ではないがリッサジュー図形の等しい位置で必
ず信号値を受け渡すことが確認される。
第一実施態様に従い絶対的な受取位置を内挿ユニット１
６からＣＰＵ１３に受け渡すと有利であることが分か
る。こうして、いずれにしても信号値の対が付属するリ
ッサジュー図形の異なった位置を占め、連続する多数の
信号周期ではないがリッサジュー図形の等しい位置で必
ず信号値を受け渡すことが確認される。
【００３６】この外、他の実施例では、ＣＰＵ１３によ
りソフトウェヤでサンプルホールド回路１０.1，１０.
2，マルチプレクサユニット１１およびデジタル・アナ
ログ変換ユニット１２に対する同期信号あるいはトリガ
ーパルスを発生させるないしは予め与えて、信号値の対
の選択を行うことができる。この場合、再び全てのアナ
ログ走査信号をデジタル化するのでなく、特定な位置で
信号値の対を一定に選択するだけである。
りソフトウェヤでサンプルホールド回路１０.1，１０.
2，マルチプレクサユニット１１およびデジタル・アナ
ログ変換ユニット１２に対する同期信号あるいはトリガ
ーパルスを発生させるないしは予め与えて、信号値の対
の選択を行うことができる。この場合、再び全てのアナ
ログ走査信号をデジタル化するのでなく、特定な位置で
信号値の対を一定に選択するだけである。
【００３７】この場合、一方で時間的に等間隔の分布の
トリガーパルスを予め与えることができる。修正アルゴ
リズムに使用する信号値の対を付属するリッサジュー図
形に対して均一に分布させることを確実にするため、こ
れに適している信号値の対あるいはこの信号値の対を検
出する時点をソフトウェヤで予め与える。しかし、処理
速度が早くなり得る場合、多数の信号周期にわたり何時
もリッサジュー図形の同じような位置にある信号値の対
を検出し、従って種々の信号値の対を修正アルゴリズム
の入力データとして特に良好に適していない場合が再び
生じる。それ故、その時の処理速度が例えば今まで検出
された測定値に基づき決定されるなら有利である。処理
速度が早い場合、この状況をなくし、リッサジュー図に
関する修正アルゴリズムに対する信号値の対をできる限
り一様な分布にするため、トリガーパルスの時間的な分
布を適当に可変する。
トリガーパルスを予め与えることができる。修正アルゴ
リズムに使用する信号値の対を付属するリッサジュー図
形に対して均一に分布させることを確実にするため、こ
れに適している信号値の対あるいはこの信号値の対を検
出する時点をソフトウェヤで予め与える。しかし、処理
速度が早くなり得る場合、多数の信号周期にわたり何時
もリッサジュー図形の同じような位置にある信号値の対
を検出し、従って種々の信号値の対を修正アルゴリズム
の入力データとして特に良好に適していない場合が再び
生じる。それ故、その時の処理速度が例えば今まで検出
された測定値に基づき決定されるなら有利である。処理
速度が早い場合、この状況をなくし、リッサジュー図に
関する修正アルゴリズムに対する信号値の対をできる限
り一様な分布にするため、トリガーパルスの時間的な分
布を適当に可変する。
【００３８】しかし、処理速度が早い場合、非常に正確
な信号の修正を望むのでなく、この場合に不正確に修正
した走査信号でも評価ユニットの側で間に合うなら、最
後に述べた処置を取り上げるべきではない。他方、信号
値の対を選択するトリガーパルスを基本的に時間的に等
間隔に予め与えるのでなく、これ等のパルスを非周期的
な列にして予め与えることもできる。その場合、可能な
処理速度毎にリッサジュー図形に対して信号値の対を一
様に配分することができるように、トリガーパスルの列
の時間的な配分を選択することが必要である。例えば、
このためトリガーパスルを適当に統計的に時間配分する
ことをＣＰＵにより予め与えることができる。
な信号の修正を望むのでなく、この場合に不正確に修正
した走査信号でも評価ユニットの側で間に合うなら、最
後に述べた処置を取り上げるべきではない。他方、信号
値の対を選択するトリガーパルスを基本的に時間的に等
間隔に予め与えるのでなく、これ等のパルスを非周期的
な列にして予め与えることもできる。その場合、可能な
処理速度毎にリッサジュー図形に対して信号値の対を一
様に配分することができるように、トリガーパスルの列
の時間的な配分を選択することが必要である。例えば、
このためトリガーパスルを適当に統計的に時間配分する
ことをＣＰＵにより予め与えることができる。
【００３９】この発明による装置あるいはこの発明によ
る方法の他の実施例では、目盛板の目盛と走査ユニット
の間の相対移動速度に応じて必ず修正に使用すべき信号
値の対を選択している。このため、その時の相対速度を
検知することが基本的に必要であり、これが、例えば適
当な検出器により、あるいは走査信号の周波数を検知し
て行われる。つまり、処理速度が遅く、精度に関する要
請が高くなれば、例えば多数の信号値を対の走査信号か
ら取り出しことができるが、相対速度が早く、それに応
じて精度に関する要請が少ない場合、僅かな信号値に基
づく信号の修正で十分である。特に処理速度が遅い場
合、多数の信号値の対を走査信号から取り出し、それ等
の信号に付いて再び平均化することができる。結局、多
数の信号値の対に関するこの種の平均化により、アナロ
グ・デジタル変換ユニットの分解能以上となる特定な修
正値に対する精度が得られる。
る方法の他の実施例では、目盛板の目盛と走査ユニット
の間の相対移動速度に応じて必ず修正に使用すべき信号
値の対を選択している。このため、その時の相対速度を
検知することが基本的に必要であり、これが、例えば適
当な検出器により、あるいは走査信号の周波数を検知し
て行われる。つまり、処理速度が遅く、精度に関する要
請が高くなれば、例えば多数の信号値を対の走査信号か
ら取り出しことができるが、相対速度が早く、それに応
じて精度に関する要請が少ない場合、僅かな信号値に基
づく信号の修正で十分である。特に処理速度が遅い場
合、多数の信号値の対を走査信号から取り出し、それ等
の信号に付いて再び平均化することができる。結局、多
数の信号値の対に関するこの種の平均化により、アナロ
グ・デジタル変換ユニットの分解能以上となる特定な修
正値に対する精度が得られる。
【００４０】この発明による装置あるいはこの発明によ
る方法の有利な構成では、更に修正値を保管する非揮発
性の記憶ユニットがある。新しい測定を始める時には、
この修正量は適当な調節信号に変換され、この修正量を
修正ユニットを介して修正すべきアナログ走査信号に印
加する。こうして、アナログ走査信号が修正ユニットに
通過すると、少なくとも粗い最初の信号修正が行われ
る。次いで、説明した制御法に基づきアナログ走査信号
の連続的な信号修正が先に説明したように行われる。
る方法の有利な構成では、更に修正値を保管する非揮発
性の記憶ユニットがある。新しい測定を始める時には、
この修正量は適当な調節信号に変換され、この修正量を
修正ユニットを介して修正すべきアナログ走査信号に印
加する。こうして、アナログ走査信号が修正ユニットに
通過すると、少なくとも粗い最初の信号修正が行われ
る。次いで、説明した制御法に基づきアナログ走査信号
の連続的な信号修正が先に説明したように行われる。
【００４１】こうして、説明した実施例の外に、この発
明による装置あるいはこの発明による方法をその時の要
請に応じて適当に構成する一連の他の可能性が存在す
る。
明による装置あるいはこの発明による方法をその時の要
請に応じて適当に構成する一連の他の可能性が存在す
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による装
置あるいは対応する方法により増分式位置測定装置の誤
差を含むアナログ走査信号に対して更に改善された修正
を施すことができ、走査時に発生する誤差を除去できる
か、あるいは少なくとも最小にできる。
置あるいは対応する方法により増分式位置測定装置の誤
差を含むアナログ走査信号に対して更に改善された修正
を施すことができ、走査時に発生する誤差を除去できる
か、あるいは少なくとも最小にできる。
【図１】 この発明の処理を行う回路装置の総合ブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 目盛板の目盛 ２ 走査ユニット ３ 評価ユニット ４ この発明による装置 ５ プロセッサユニット ６ 修正ユニット ７.1, ７.2，８.1, ８.2 演算増幅器 ９.1, ９.2, ９.3 調整ユニット ＳA1，ＳA2，ＳO1, ＳO2, Ｓ0 調節信号 １０.1, １０.2 サンプルホールド
回路 １１ マリチプレクサユニット １２ アナログ・デジタル変換ユニット １３ ＣＰＵ １４ 作業記憶器 １５a-e デジタル・アナログ変換ユニット １６ 内挿ユニット Ｓ1,Ｓ2 走査信号 Ｓ1 ′, Ｓ2 ′ 最適化された走査信号
回路 １１ マリチプレクサユニット １２ アナログ・デジタル変換ユニット １３ ＣＰＵ １４ 作業記憶器 １５a-e デジタル・アナログ変換ユニット １６ 内挿ユニット Ｓ1,Ｓ2 走査信号 Ｓ1 ′, Ｓ2 ′ 最適化された走査信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフオンス・シユピース ドイツ連邦共和国、83358 ゼーブルツク、 ヴオプナーストラーセ、２ (72)発明者 ヴオルフガング・ホルツアプフエル ドイツ連邦共和国、83119 オービング、 グロツテンヴエーク、２
Claims (17)
- 【請求項１】 走査信号を導入し、修正アルゴリズムに
より対応する調節信号に変換される修正量を決定するプ
ロセッサユニットと、アナログ走査信号および調節信号
を導入し、調節信号を加えて誤差を含む走査信号を修正
するため多数の調整可能性を有する修正ユニットとを用
い、後置されている評価ユニットにより理想的な信号波
形が必要とされる、理想的な信号波形から一定のずれを
受けている少なくとも一対の位相のずれたアナログ走査
信号が出力側で出力する増分式位置測定装置の誤差を含
む走査信号を自動的に修正する装置において、 プロセッサユニット（５）の入力側に修正ユニット
（６）を通過した走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）が入力す
るように、プロセッサユニット（５）および修正ユニッ
ト（６）が配置されていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 プロセッサユニット（５）内では入力側
で少なくとも一つのアナログ・デジタル変換ユニット
（１２）が配置され、このアナログ・デジタル変換ユニ
ットによりアナログ走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）がデジ
タル化されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 アナログ・デジタル変換ユニット（１
２）には少なくとも二つのサンプルホールド回路（１
０.1，１０.2）が前置され、これ等のサンプルホールド
回路（１０.1，１０.2）の各々に走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ
2 ′）の一方が導入されることを特徴とする請求項２に
記載の装置。 - 【請求項４】 アナログ・デジタル変換ユニット（１
２）と少なくとも二つのサンプルホールド回路（１０.
1，１０.2）の間には、走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2′）をサ
ンプルホールド回路（１０.1，１０.2）からアナログ・
デジタル変換ユニット（１２）に時間シーケンスに従っ
て接続するマルチプレクサユニット（１１）が配置され
ていることを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 プロセッサユニット（５）は作業記憶器
（１４）を有するマイクロプロセッサの形の少なくとも
一つのＣＰＵ（１３）を有し、このＣＰＵにはアナログ
・デジタル変換ユニット（１２）によりデジタル化され
た走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）が導入されることを特徴
とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 プロセッサユニット（５）内には、出力
側に少なくとも一つのデジタル・アナログ変換ユニット
（１５a,１５b,１５c,１５d,１５e ）が配置され、この
デジタル・アナログ変換ユニットを介してＣＰＵ（１
３）で決定された調節信号（ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，
Ｓ0 ）がアナログの形で修正ユニット（６）に受け渡さ
れることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 修正ユニット（６）はアナログ走査信号
（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）の振幅、アナログ走査信号（Ｓ1
′, Ｓ2 ′）の直流電圧成分、およびアナログ走査信
号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）の相対位相差に対する調整可能性
を含み、前記アナログ走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）にプ
ロセッサユニット（５）の調節信号（ＳA1，ＳA2，
ＳO1，ＳO2，Ｓ0 ）が印加することを特徴とする請求項
１に記載の装置。 - 【請求項８】 前記調整可能性は少なくとも部分的に電
子的に調整可能なポテンシオメータ（９.1，９.2，９.
3）として形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の装置。 - 【請求項９】 修正あるいは未修正のアナログ走査信号
（Ｓ1,Ｓ2,Ｓ1 ′，Ｓ2 ′）の信号周期を所定数の内挿
位置に分割し、内挿位置で付属する信号値の対をＣＰＵ
（１３）に読み取るための同期信号が伝達できる内挿ユ
ニット（１６）を備えていることを特徴とする請求項２
または５に記載の装置。 - 【請求項１０】 内挿ユニット（１６）は信号値の対の
占める位置を絶対的に決定でき、絶対位置情報をＣＰＵ
（１３）に同期信号として伝送するように形成されてい
ることを特徴とする請求項８に記載の装置。 - 【請求項１１】 走査信号をプロセッサユニットに導入
し、修正アルゴリズムにより修正量を決定し、この修正
量を対応する調節信号に変換し、アナログ走査信号およ
び調節信号を更に修正ユニットに導入し、前記修正ユニ
ットが調節信号を印加して誤差を含む走査信号を修正す
るため、更に多数の調整可能性を含む、後置されている
評価ユニットにより理想的な信号波形が必要とされる、
理想的な信号波形から一定のずれを受けている少なくと
も一対の位相のずれたアナログ走査信号が出力側で出力
する増分式位置測定装置の誤差を含む走査信号を自動的
に修正する方法において、 プロセッサユニット（５）に導入される走査信号（Ｓ1
′, Ｓ2 ′）を修正ユニット（６）の出力端で取り出
し、これ等の走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）に基づき修正
アルゴリズムにより調節信号（ＳA1，ＳA2，ＳO1，
ＳO2，Ｓ0 ）が決定されることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 一対の位相のずれた走査信号（Ｓ1
′, Ｓ2 ′）が信号振幅、直流電圧成分および相対位
相各に関して修正されることを特徴とする請求項１１に
記載の方法。 - 【請求項１３】 走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）の信号周
期当たり一定数の信号値が修正量を求めるために使用さ
れることを特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）はプロセ
ッサユニット（５）内でそれぞれ一つのサンプルホール
ド回路（１０.1，１０.2）に導入され、次いでマルチプ
レクサユニット（１１）により時間シーケンスに従いア
ナログ・デジタル変換ユニット（１２）に接続され、こ
のユニットから付属配置されている動作記憶器（１４）
を持つＣＰＵ（１３）に導入され、このＣＰＵにより修
正アルゴリズムが調節信号（ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，
Ｓ0 ）を決定するために導入されることを特徴とする請
求項１１に記載の方法。 - 【請求項１５】 修正アルゴリズム内で修正量および調
節信号（ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 ）を求めるため
に使用する信号値の対は速度に応じてアナログ走査信号
（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）から選択されることを特徴とする請
求項１１に記載の方法。 - 【請求項１６】 アナログ走査信号（Ｓ1 ′, Ｓ2 ′）
に作用する調節信号（ＳA1，ＳA2，ＳO1，ＳO2，Ｓ0 ）
は、連続する修正サイクルのこれ等の調節信号が所定値
以上には大きく相違しないことを特徴とする請求項１１
に記載の方法。 - 【請求項１７】 内挿ユニット（１６）を介して修正あ
るいは未修正のアナログ走査信号の信号周期を所定数の
内挿位置に分割し、各内挿位置で付属する信号値の対を
修正アルゴリズムの入力値として検出することを特徴と
する請求項１１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712622:7 | 1997-03-26 | ||
| DE19712622A DE19712622C5 (de) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Anordnung und Verfahren zur automatischen Korrektur fehlerbehafteter Abtastsignale inkrementaler Positionsmeßeinrichtungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339650A true JPH10339650A (ja) | 1998-12-22 |
| JP4034414B2 JP4034414B2 (ja) | 2008-01-16 |
Family
ID=7824628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07436598A Expired - Fee Related JP4034414B2 (ja) | 1997-03-26 | 1998-03-23 | 増分位置測定装置の誤差を含む走査信号を自動的に修正する装置と方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5956659A (ja) |
| JP (1) | JP4034414B2 (ja) |
| DE (1) | DE19712622C5 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509414A (ja) * | 2004-08-09 | 2008-03-27 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 位置信号の決定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19702931C1 (de) * | 1997-01-28 | 1998-07-02 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zur Nachlauferfassung von elektrischen Stellmotoren mit inkrementaler Positionserfassung |
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