JPS599714A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPS599714A
JPS599714A JP11960782A JP11960782A JPS599714A JP S599714 A JPS599714 A JP S599714A JP 11960782 A JP11960782 A JP 11960782A JP 11960782 A JP11960782 A JP 11960782A JP S599714 A JPS599714 A JP S599714A
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JP
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signals
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amplitude
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JP11960782A
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JPH0145848B2 (ja
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Masao Tsunekawa
常川 雅雄
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24404Interpolation using high frequency signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技何分野 本発明は2方向に移動又はN転する物体の運動に応じて
検出器より発生される周期的な一定の信号により物体の
位置、を検出する装置に係り、特にモータやモータによ
り駆動される物体の位慣信号を得る位1^検出装置に関
する。
(b)  従来技術と間眺点 モータやモータにより駆動される物体の位匍ヲ検出する
方式としてロータリエンコーダやリニヤエンコーダ等を
使用する方式が知られている。例エバロータリエンコー
ダはモータの一1転軸に取付けられ、該1川転軸の回転
に応じて互に1/4の位相差を不するA、  Bの2相
の擬似正弦波信号を発生するもので、該擬似正弦波信号
の周波数はモータの回転速度に比例している。この2相
の信号A。
Bの擬似正弦波信号からセη体の位置信号は通常下n1
:の如く検出される。
第1夕1け前記擬似正弦波信号から位IsイA号をグr
生する回路図である。第2レコlは第1図各音)きの波
形図である。モータ1が回転しロータリエンコーダ2は
2相のkに1/4の位相差を有する(i’m号Aと信号
Bとを発生し信号Aに比較器3へ、信号Bは比較器4へ
入る。比較器31:、L信号Aが0ボルトよシ大ならば
”1′°、小ならば′0″の信号を発生し、モノステー
ブル5は比較器3の出力の立上9にてパルスを発生し、
モノステーブル6は比較器3の出力の立下りでパルスを
発生する。比較器4は信号Bが0ボルトより犬ならば”
■”、小ならtよ0”の信号を発生し、モノステーブル
7は比較器4の出力の立上りでパルスkB生し、モノス
テーブル8は比較器4の出力の立下υでパルスを発生す
る。
モノステーブル5,6/7)出力はOR回路10で論理
和され、モノステーブル7.8の1]1力けOR回路1
1で論理和され、更にORli:il路12によりすa
理和されてカウンタ14に、入り該パルスの立下りでカ
ウンタ14け記数される。加算か減3′4かけ排他的O
R1i−it路9及び13の出力にてモータlの回転方
向が検出乎れて1■なわれる。リセットパルス発生¥l
Fl 65−g町作式せるとカウンタ11まりセットさ
れる。ぞの後モータ1が右11」1転ケ開始したとする
と信号A、Bが(]ボルトi横切るごとに比較器3,4
の出力が笈化してモノステーブル5,6゜7.8にてパ
ルスが発生する。該パルスFi73tJ配の如くカウン
タ14に入力し排(114的OR回路13の出力は′1
′となる/C,めカウンタ14Fi加舞、され続ける。
カウンタ14の出力はディジタル・アナログ変換器15
により階段状の電圧板形として出力される。又モータ1
の回転力向が反転し左回転となると、排能的OR回路1
3の出力が0”となシカウンタ]4は滅ぶ#される。以
上説明した如くディジタル中アナログ変換器15の出力
はリセットパルス発生器16を動作させた後のモータ1
の回転量を示す位f斤信号である。
このような従来技術によ引ばもシーVI信号は信号A。
Bの1i4周荊を単位と1゛る階段状の害:FE汲形し
か得らノ1ない。従って精密なモータの回転位置を測定
するためにはモータの1回転に対して発生する擬似止弦
波数を増すこと、即らロータリエンコーダのスリットi
ve細かくすることが考えらiしる。
しかしこれはロークリエンコーダの価格を高価にするこ
とと史に機構的にはスリット数を増加するにも限界があ
る等の欠点がある。
(c)発明の目的 本発明の目的は上記欠点を除くため機構的な手段によら
ず、追従回路と物体の運1ノ方向検出回路と物体の運動
量を計数する回路へを用いて精密な物体の位置信号を得
る位す4検出装置ハ全提供することにある。
(dl  発明の構成 本発明の構成は2力向に移動又は回転する物体の運動に
応じて検出益より発生される互に1i4周期の位相差ケ
有する2相の信号A、  Bより移動又は回転位置を検
出する位置検出装色に於て、該信号への一周期を細分し
た位置−に対する振幅値を記憶する手段と、該n[i憶
手段の出力をディジタル脅アナログ変換し、核化HAの
振幅と比較する手段と、該比較手段の出力に応じて一定
周期のクロックパルス全加算又は減算し前記記憶手段に
アクセスする計委夕手段とから成る追従回路Aと、前記
信号Bの一周ルjを紐1分した位置に対する振幅値をn
11憶する手段と、該記憶手段の出力をディジタル・ア
ナログ変換し、該信号Bの振幅と比較する手段と、該比
較手段の出力に応じて一定周期のクロックパルスを加算
又は減算し前記記憶手段にアクセスする記数手段とから
成る追従回路Bと、該追従回路A及びBの出力と、該追
従回路A、  Hの内前記信号へ又はBの振幅中心レベ
ルに近い方を選択する選択信号と、該信号A及びBの各
振幅の零電位に対する電1位を比較する手段A、  H
の出力とから前記物体の運動方向を決定する手段と、該
運動方向決定手段の出力により該物体の運動量を泪数す
る手段とを設け、該引数手段の出力より該物体の位陥信
号を得るようにしたものである。
(e)9明の実施例 第3図は本発明の一実施例を示す回路図で第4図は第3
図のα11作欣明図である。モータ1にN転しロータリ
エンコーダ2は2相の互に1/4の位相差を有する信号
Aと信刊Bとを発生する。クロック発振器17C1仙号
A、  Bの変化に対し十分周波数の高いクロックパル
ス?:発生させる。メモリ19及び31には例えはRO
Mを用いて第5しjに示す如く信号A又はBの一周期を
16等分した位置100〜115に対する振幅値MO〜
M15を2進デイジタル値で記憶させる。メモリ19の
出力を1〕/A変換器20でディジタルアナログ変換す
るとカウンタ18の割数値に応じた信号Aの振幅値MO
〜M15の内のどれかがI)A CAとして得られる0
比較器21に於てロータリエンコーダ2より送出された
信号Aの振幅値と該メモリ19よシ耽出された振幅値D
ACAと比軟される。比較器21の出カニ信号AがDA
CAより犬ならば1″となりカウンタ18のiI数値を
加麹させる。即ちクロック発振器17まりのクロックに
より加算する。信号AがDACAより小ならば比較器2
1の11′1力は°0゛となりカウンタ18は次のクロ
ックパルスにより減譜される。カウンタ18の割数値r
Cよりメモリ19のMO〜M15の振1’i、j値が読
出されるため])ACAはMO〜MI5のいずれかの値
をとりながら信号への波形に追従する。即ちカウンタ1
8゜メモリ19.D/A変換器20.比較器21は追従
回路A35を構成する。同1様にカウンタ30゜メモリ
31.D/A変換器32.比較器33I″i:it’:
点を除けば同様である。即ちD/A変換器32の出力D
ACBtま(*−!Bの波形に追従する。従って信号A
とDACA、18号BとDACBとの関係は第4図に示
す如くになり、比較器21と33の出力も第4図に示す
如く変化する。比較器22の出力は信号Aの波形がOホ
ルトよυ大ならば1”、小ならば0″となる。同様に比
較器34の出力も信号Bの波形が0ポルトより犬ならば
”l”、小ならば0”となる。
比N器21の出力と比較器34の出力が排他的OR回路
23で論理和され、比較器22の出力と比較器33の出
力がjJF他的OR回vr24で論理和 −されNOT
回路25を経て夫々マルブプレクサ26に入る。マルチ
プレクサ26はA、BJJ択回路29の出力USEAに
より排他的OR回路23の出力又はNOT回路25の出
力を切潜えてカウンタ28へ送る。排他的OR回路23
.24とNOT回路25及びマルチプレクサ26に′4
タク体の運動方向を46二出する方向験出回路37を構
成する。即ち比較器22.34の出力及び選択信号US
EAから信号A、  Bの上列方向か下降方向かが判定
されモータ1の回転方向全検出し、信号A又はBの波形
を追従する追従回路35又は36の出力によυカウンタ
28を加舅し又は派別、する。    ゛第6図はA、
  B選択回路29の詳細回路図である。カウンタ18
の出力がM4(第5図〕で且つ比較器21の出力が1”
であるか又はカウンタ18の出力がMllで且つ比較器
21の出力が”0″の時選択信号USEAがセットされ
る。カウンタ18の出力がM3で目、つ比較器21の出
力が”o”であるか又はカウンタ18の出力がM12で
比較器21の出力が“1”の時選択信−MUSEAはリ
セットされる。即ちカウンタ18の出力がM4の時デコ
ーダ38Fi端子104を1°゛とする。比較器21の
出方が1″のためAND1問路40はluとなりOR回
路44を経てJKフリップフロップ46をセットする。
カウンタ18の出力がMllの時テコーダ38の端子1
111′i″1″となり、比較器21の出方が0”のた
めNOT回路39は1”となり、AND回路41はl”
となって前記同様フリップフロップ46をセットする。
カウンタ18の出力がM3の時デコーダ38の端子10
3が1″となり、比較器21の出力が0”であるからN
0TN路39の出力は1”でAND回路42は1”とな
シ、OR回路45を経てフリップフロッグ46をリセッ
トする。カウンタI8の出力がM12の時テコーダ38
の端子112は1″となシ、比較器21の出ヵが1”の
ためAND回路43は61”となり、前記同様フリップ
フロップ46をリセットする。これll−を第5図の矢
印で示す範、囲を用いて信号A又はBの隣合う位置に対
する電圧レベル差が比較的太きくfi#度良く振幅差を
検出出来る中心レベルに近い範囲の情報を採用するブj
めに用いられるものである0 前記の如(A、B選択回路29の選択信4’t U S
EAは1”の時、排他的OR回路23の出力即ち信号A
のデータを用い、“0″の時N0TIi8il路25の
出力即ち信号Bのデータを用いるようにマルチプレクサ
26ケ制御する。カウンタ28はリセ・ノドパルス発生
器16のパルスによりリセットされた後はマルチプレク
サ26のモータ1の回転方向によシ加算するか減算する
かの情報を含んだ論理値に元、じてクロックパルスを加
着又は減算する0カウンタ28の割数値はD/A変換器
27によりディジタル−アナログ変換されて第4図位置
信号でパす如く位箇信号が電圧値で得られる。
尚通常ロータリエンコーダ2の回転軸に対する偏心など
の原因で信号A、  Bの据幅極大値がモータ1の1回
転の周期で微増減する。この影響が無視出来ない時hy
と極大値をh;出してイ1〈持する回路台・追加i〜、
追従回路35.36のD/A変換器20゜32の出力を
、この極大値の太き婆で変8)・間する。
Kljち氾7図にAくすビーク検出保持回路47と乗算
器48を第3図の回路に1月加することにより更に精密
な位佑信吟が得ら力る。
本実施例では第5し1に示す信号A又はBの一周期を1
6等分したが、該等分数は多い程位置イハ都が精密とな
る。従って必要に応じて分割数を決定すれば良い。
(fl  5f′、明の効果 以上説明した如く本発明はロータリエンコータよシ発生
する擬似正弦波信号の変化の検出レベルを位置に刻して
細分して検出しているので精密にモータの回転位陽を検
出し得る。更に擬似IF弦波信号の波形が異なるような
ロータリエンコータ゛に対しても記憶回路(メモリ)の
内容の書替え又は交換で対処し得る柔軟性を有し、高密
度磁気記録装置のテープ送り用キャプスタンモータの回
転位1賄を精密に検出する様な場合すぐtまた効果が得
られる。
4 図面の簡卸な駈5F91 第1し16−を従来の舛似−jI栃39ア11八号より
位置4I+号を炉、生する回路図 Fl、 21シ1は
第】し1の各部の波形図、第3図に不発リノ1の一実〃
11.1例を7■:、寸回路図、第4図は小3し1の動
作説明図、第5図にメモリのト1つ録内容を活jljl
づるし1、叱6図は八+B)N月バfill路の阿細[
’i:l 、第7図は回転ル11のイ1iji心等の1
響全除去する回tζ・、ド1である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2方向に移動又は回転する物体の運動に応じて検出器よ
    り発生される互いに1/4周期の位相差を有する2相の
    信号A、  Bより移動又は回転位置を検出する位置検
    出装部rC於て、該16号Aの一周期全細分した位置に
    対す°る振幅値を記憶する手段と、該記憶手段の出力を
    ディジタル・アナログ変換し、該信号Aの振幅と比較す
    る手段と、該比較手段の出力に応じて一定周期のクロッ
    クパルスを加算又は減算し前記記憶手段にアクセスする
    計数手段とから成る追従回路Aと、前ML イM号Bの
    一周期を細分した位置に対する振幅値を記憶する手段と
    、該記憶手段の出力をディジタル・アナログ変換し、該
    信号Bの振幅と比較する手段と、該比較手段の出力に応
    じて一足周期のクロックパルスを加算又は減算し前記記
    憶手段にアクセスする計数手段とから成る追従回路Bと
    、該追従回路A及びBの出力と、該追従回路A、  B
    の内前記信号A又はBの振幅中心レベルに近い方を選択
    する選択信号と、該信号A及びBの各振幅の零省l、位
    に対する電位を比較する手段A、  BLy)Iff力
    とから前記物体の運動方向を決定する手段と、該運動方
    向決定手段の出力により該物体の運動量を画数する手段
    とを設け、該it数手段の出力より該物体の位1#[信
    ぢを得ることを特徴とする位置検出装置。
JP11960782A 1982-07-09 1982-07-09 位置検出装置 Granted JPS599714A (ja)

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JPH0145848B2 JPH0145848B2 (ja) 1989-10-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4866569A (en) * 1986-07-15 1989-09-12 Hitachi, Ltd. Gas-insulated switchgear apparatus
WO2008006254A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-17 Han's Laser Technology Co., Ltd Procédé d'utilisation de détecteurs capacitifs

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008006254A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-17 Han's Laser Technology Co., Ltd Procédé d'utilisation de détecteurs capacitifs
KR101011611B1 (ko) 2006-06-30 2011-01-27 센쩬 한스 레이저 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 정전용량 센서의 제어 방법
US8125227B2 (en) 2006-06-30 2012-02-28 Shenzhen Han's Laser Technology Co., Limited Controlling method for capacitive sensors

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Publication number Publication date
JPH0145848B2 (ja) 1989-10-05

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