JPS60171417A - エンコ−ダ波形整形回路 - Google Patents
エンコ−ダ波形整形回路Info
- Publication number
- JPS60171417A JPS60171417A JP2699084A JP2699084A JPS60171417A JP S60171417 A JPS60171417 A JP S60171417A JP 2699084 A JP2699084 A JP 2699084A JP 2699084 A JP2699084 A JP 2699084A JP S60171417 A JPS60171417 A JP S60171417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- pulse
- sine wave
- waveform shaping
- encoder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/12—Mechanical 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
- G01D5/244—Mechanical 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
- G01D5/245—Mechanical 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 using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、回転その伯の機械的移動量を光学、磁気、電
気その他の物理量に符号化するエンコーダの波形整形回
路に関し、より具体的には、工作機械及びロボット等の
位置制御及び速度制御を必要とする動力源の位置及び速
度センサとして使用されるエンコーダの波形整形回路に
関する、１［従来例の構成とその問題点］ 一般に、産業用ロボットなどの機械的な制御を行なうサ
ーボ系において、サーボ系の動作の安定化及び応答性の
向上を図るためには、速度制御ループが必要である。そ
こで、当該サーボ系に機械的移動量を光学、磁気、電気
その他の物理量で符号化するエンコーダを付加するが、
従来はそのエンコーダのパルス出力をｆ／Ｖ変換するこ
とにより速度信号を得る方法が提案されているが、この
方法では、速度変動幅の大きい速度制御において、応答
性を上げると低速時のリップルが大きくなり、また低速
時のリップルを低減すると応答性が悪くなる等の欠点が
あった。その他の従来の速度信号検出装置として、エン
コーダの擬似正弦波出力を微分して波形整形することで
速度信号を得る構成も提案されているが、この場合、エ
ンコーダの回転円波数が大きくなると、エンコーダの機
械精度が影響して擬似正弦波の振幅変動が大きくなり、
１回転を周期とする低周波のリップルが発生し、これが
速度信号に影響を与えるという欠点があった。
気その他の物理量に符号化するエンコーダの波形整形回
路に関し、より具体的には、工作機械及びロボット等の
位置制御及び速度制御を必要とする動力源の位置及び速
度センサとして使用されるエンコーダの波形整形回路に
関する、１［従来例の構成とその問題点］ 一般に、産業用ロボットなどの機械的な制御を行なうサ
ーボ系において、サーボ系の動作の安定化及び応答性の
向上を図るためには、速度制御ループが必要である。そ
こで、当該サーボ系に機械的移動量を光学、磁気、電気
その他の物理量で符号化するエンコーダを付加するが、
従来はそのエンコーダのパルス出力をｆ／Ｖ変換するこ
とにより速度信号を得る方法が提案されているが、この
方法では、速度変動幅の大きい速度制御において、応答
性を上げると低速時のリップルが大きくなり、また低速
時のリップルを低減すると応答性が悪くなる等の欠点が
あった。その他の従来の速度信号検出装置として、エン
コーダの擬似正弦波出力を微分して波形整形することで
速度信号を得る構成も提案されているが、この場合、エ
ンコーダの回転円波数が大きくなると、エンコーダの機
械精度が影響して擬似正弦波の振幅変動が大きくなり、
１回転を周期とする低周波のリップルが発生し、これが
速度信号に影響を与えるという欠点があった。
［発明の目的］
本発明は、前記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
速度検出及び位置検出の両方にとって精度の良い信号を
与えるエンコーダ波形整形回路を提供することを目的と
する。本発明に係るエンコーダ波形整形回路では、速度
検出用に低周波の擬似正弦波を発生させ、位置検出用に
は、当該擬正弦波からより高い周波数のパルス信号を発
生させる。
速度検出及び位置検出の両方にとって精度の良い信号を
与えるエンコーダ波形整形回路を提供することを目的と
する。本発明に係るエンコーダ波形整形回路では、速度
検出用に低周波の擬似正弦波を発生させ、位置検出用に
は、当該擬正弦波からより高い周波数のパルス信号を発
生させる。
［発明の構成］
その目的を達成するため、本発明に係るエンコーダ波形
整形回路は、互いに電気角９０°の位相差を有して変化
する光量または磁気をそれぞれ入力とする、第１及び第
２の検出回路と、第１及び第２の検出回路の出力をそれ
ぞれ入力とする第、１及び第２の波形整形回路と、第１
及び第２の波形整形回路の擬似正弦波出力を入力として
、擬似正弦波のｎ倍の周波数のパルスを発生する第１の
パルス形成回路と、第２の波形整形回路の出力を入力と
する反転回路の出力と第１の波形整形回路の出力とを入
力とする第２のパルス形成回路とを設（プ、９０°位相
の異なった二相の擬似正弦波と擬似正弦波のｎ倍の周波
数で９０°位相の異なった二相のパルス波とを出力とす
ることを特徴とする。
整形回路は、互いに電気角９０°の位相差を有して変化
する光量または磁気をそれぞれ入力とする、第１及び第
２の検出回路と、第１及び第２の検出回路の出力をそれ
ぞれ入力とする第、１及び第２の波形整形回路と、第１
及び第２の波形整形回路の擬似正弦波出力を入力として
、擬似正弦波のｎ倍の周波数のパルスを発生する第１の
パルス形成回路と、第２の波形整形回路の出力を入力と
する反転回路の出力と第１の波形整形回路の出力とを入
力とする第２のパルス形成回路とを設（プ、９０°位相
の異なった二相の擬似正弦波と擬似正弦波のｎ倍の周波
数で９０°位相の異なった二相のパルス波とを出力とす
ることを特徴とする。
［実施例の説明］
以下本発明の実施例を図面にもとづいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明に係るエンコーダ波形整形回路を示すブ
ロックダイヤグラムであり、第２図は擬似正弦波の１７
′４の周期のパルスを出力する場合の各部の出力波形図
である。エンコーダの機構部については、互いに電気角
９０’の位相差を有して変化する光量または磁気をそれ
ぞれ入力とする２つの検出器１，２が、所要の位置に配
置された通常のものであり、従来品と何ら変わりないの
で、３− 説明を省略する。当該検出器１，２は、直流成分を有す
る擬似正弦波として電気信号ＡＩ 、Ａ２を出力する。
ロックダイヤグラムであり、第２図は擬似正弦波の１７
′４の周期のパルスを出力する場合の各部の出力波形図
である。エンコーダの機構部については、互いに電気角
９０’の位相差を有して変化する光量または磁気をそれ
ぞれ入力とする２つの検出器１，２が、所要の位置に配
置された通常のものであり、従来品と何ら変わりないの
で、３− 説明を省略する。当該検出器１，２は、直流成分を有す
る擬似正弦波として電気信号ＡＩ 、Ａ２を出力する。
なお電気信号Ａ１及び同Ａ２は９０°の位相差を有する
。次に交流結合器３．４（必要により増幅機能を付加し
てもよい。）を介して信号ＡＩ 、Ａ２を、直流成分を
有しない一定振幅の擬似正弦波信＠８１．８２に変換す
る。次に信号Ｂ１及びＢ２を入力とするパルス形成回路
６において、Ｂ１及び８２間の電位をｎ等分して得られ
たｎヶの擬似正弦波を、ｎヶの矩形のパルス波に変換し
論理処理することで、入力の擬似正弦波Ｂ１及びＢ２を
そのｎ倍の周波数のパルス列Ｃ１に変換する。また、Ｂ
２を入力とする反転回路５において、Ｂ２に変換する。
。次に交流結合器３．４（必要により増幅機能を付加し
てもよい。）を介して信号ＡＩ 、Ａ２を、直流成分を
有しない一定振幅の擬似正弦波信＠８１．８２に変換す
る。次に信号Ｂ１及びＢ２を入力とするパルス形成回路
６において、Ｂ１及び８２間の電位をｎ等分して得られ
たｎヶの擬似正弦波を、ｎヶの矩形のパルス波に変換し
論理処理することで、入力の擬似正弦波Ｂ１及びＢ２を
そのｎ倍の周波数のパルス列Ｃ１に変換する。また、Ｂ
２を入力とする反転回路５において、Ｂ２に変換する。
Ｂ１と８２を入力とするパルス形成回路７において、前
記パルス形成回路６と同様に入力の擬似正弦波Ｂ１及び
Ｂ１をそのｎ倍の周波数のパルス列Ｃ２に変換する。な
お、パルス形成回路６，７の出力Ｃ１及びＣ２は、詳細
は後述するとおり、位相差が電気角９０°である。
記パルス形成回路６と同様に入力の擬似正弦波Ｂ１及び
Ｂ１をそのｎ倍の周波数のパルス列Ｃ２に変換する。な
お、パルス形成回路６，７の出力Ｃ１及びＣ２は、詳細
は後述するとおり、位相差が電気角９０°である。
このようにして、光量または磁気の変化周期に依４−
存する擬似正弦波信号の周期をｎ倍とするパルス列を発
生させ、当該パルス列により高精度の位置検出信号を得
ることができる。
生させ、当該パルス列により高精度の位置検出信号を得
ることができる。
第３図は、ｎ＝４の場合の、パルス形成回路６゜７の具
体的回路構成を示す。第４図は、その各部の時間波形図
を示す。８乃至１５はパルス回路、１６乃至１９は排他
的論理和回路、２０及び２１はアンド回路である。また
、Ｒは、抵抗値Ｒの抵抗を示す。
体的回路構成を示す。第４図は、その各部の時間波形図
を示す。８乃至１５はパルス回路、１６乃至１９は排他
的論理和回路、２０及び２１はアンド回路である。また
、Ｒは、抵抗値Ｒの抵抗を示す。
回路６において入力Ｂ１と８２との間の電位差を４ｍの
抵抗で分圧し、パルス回路８乃至１１でパルスＤ１乃至
Ｄ４に変換する。次にパルスＤ１゜Ｂ３を入力とする排
他的論理和回路１６によってパルスＥ１を形成し、同様
にパルスＤ２ 、Ｂ４を入力とする排他的論理和回路１
７によってパルスＥ３を形成する。同様に回路７におい
て入力Ｂ１と８２との間の電位差を４個の抵抗で分圧し
、パルス回路１２乃至１５でパルスＤ５乃至Ｄ８に変換
する。
抵抗で分圧し、パルス回路８乃至１１でパルスＤ１乃至
Ｄ４に変換する。次にパルスＤ１゜Ｂ３を入力とする排
他的論理和回路１６によってパルスＥ１を形成し、同様
にパルスＤ２ 、Ｂ４を入力とする排他的論理和回路１
７によってパルスＥ３を形成する。同様に回路７におい
て入力Ｂ１と８２との間の電位差を４個の抵抗で分圧し
、パルス回路１２乃至１５でパルスＤ５乃至Ｄ８に変換
する。
次にパルスｌ）５ 、 ［）６を入力とする排他的論理
和回路１８によってパルスＥ４を形成し、同様にパルス
Ｄ６ 、Ｂ８を入力とする排他的論理和回路１９によっ
てパルスＥ２を形成する。次にパルスＥ１とＥ２を入力
づるアンド回路２０がパルスＣ１を出力する。またパル
スＥ３とＥ４を入力とするアンド回路２１がＣ２を出力
する。このようにして得られたパルス列ＣＩ 、Ｃ２は
、入ノ〕の擬似正弦波Ｂｌ。
和回路１８によってパルスＥ４を形成し、同様にパルス
Ｄ６ 、Ｂ８を入力とする排他的論理和回路１９によっ
てパルスＥ２を形成する。次にパルスＥ１とＥ２を入力
づるアンド回路２０がパルスＣ１を出力する。またパル
スＥ３とＥ４を入力とするアンド回路２１がＣ２を出力
する。このようにして得られたパルス列ＣＩ 、Ｃ２は
、入ノ〕の擬似正弦波Ｂｌ。
Ｂ２の周波数の４倍の周波数で、ｎいの位相差は９０°
である。
である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、機構精度の影響の
少ないより低い周波数で作動させるので、エンコーダの
低周波の一定振幅の擬似正弦波によって低リップルの速
度信号検出を可能にし、また、擬似正弦波信号の周期を
１／ｎ倍した高周波のパルス出力によって高精度の位置
信号を得ることができる。
少ないより低い周波数で作動させるので、エンコーダの
低周波の一定振幅の擬似正弦波によって低リップルの速
度信号検出を可能にし、また、擬似正弦波信号の周期を
１／ｎ倍した高周波のパルス出力によって高精度の位置
信号を得ることができる。
第１図は本発明に係る回路のブロックダイヤグラムを示
し、第２図は擬似正弦波の４倍のパルス出力を出す場合
の各部の出力波形図である。第３図はパルス形成回路の
具体的回路を示し、第４図はその波形図を示す。 １．２・・・検出器 ３，４・・・交流結合器 ５・・
・反転回路 ６．７・・・パルス形成回路 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
し、第２図は擬似正弦波の４倍のパルス出力を出す場合
の各部の出力波形図である。第３図はパルス形成回路の
具体的回路を示し、第４図はその波形図を示す。 １．２・・・検出器 ３，４・・・交流結合器 ５・・
・反転回路 ６．７・・・パルス形成回路 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 互いに電気角９０°の位相差を有して変化する光量また
は磁気をそれぞれ入力どする、第１及び第２の検出回路
と、第１及び第２の検出回路の出力をそれぞれ入力とす
る第１及び第２の波形整形回路と、第１及び第２の波形
整形回路の擬似正弦波出力を入力として、擬似正弦波の
０倍の周波数のパルスを発生する第１のパルス形成回路
と、第２の波形整形回路の出力を入力とする反転回路の
出力と第１の波形整形回路の出力とを入力とする第２の
パルス形成回路とを設け、９０°位相の異なった二相の
擬似正弦波と擬似正弦波の０倍の周波数で９０°位相の
異なった二相のパルス波とを出力とすることを特徴とす
るエンコーダ波形整形回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2699084A JPS60171417A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | エンコ−ダ波形整形回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2699084A JPS60171417A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | エンコ−ダ波形整形回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171417A true JPS60171417A (ja) | 1985-09-04 |
Family
ID=12208592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2699084A Pending JPS60171417A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | エンコ−ダ波形整形回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171417A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142220A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Makome Kenkyusho:Kk | デコ−ダを用いる内插回路 |
| WO1990015305A1 (en) * | 1989-06-06 | 1990-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rear wheel steering angle detection device for vehicle |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP2699084A patent/JPS60171417A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142220A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Makome Kenkyusho:Kk | デコ−ダを用いる内插回路 |
| WO1990015305A1 (en) * | 1989-06-06 | 1990-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rear wheel steering angle detection device for vehicle |
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