JPS62156514A - 角度検出装置 - Google Patents
角度検出装置Info
- Publication number
- JPS62156514A JPS62156514A JP60298156A JP29815685A JPS62156514A JP S62156514 A JPS62156514 A JP S62156514A JP 60298156 A JP60298156 A JP 60298156A JP 29815685 A JP29815685 A JP 29815685A JP S62156514 A JPS62156514 A JP S62156514A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analog signal
- output
- angle
- outputting
- signal
- 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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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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
本発明は角度検出装置に関し、特に、産業用ロボ７トＮ
Ｃ機械などにおける位置決めを高精度に行うための装置
として有用である。
Ｃ機械などにおける位置決めを高精度に行うための装置
として有用である。
従来技術
従来の産業用ロボット、ＮＣ機械などにおける位置決め
装置として、レゾルバとレゾルバ／デジタル変換器とか
らなる角度検出装置がある。
装置として、レゾルバとレゾルバ／デジタル変換器とか
らなる角度検出装置がある。
この角度検出装置では、レゾルバが検出軸の回転角度θ
に応じてＡ ｓ１ｎθｓｉｎωｔなる第１アナログ信号
とＡＣ＋Ｉｓθｓｉｎωｔなる第２アナログ信号を出力
し、レゾルバ／デジタル変換器が前記２つのアナログ信
号を角度θに対応したデジタル値に変換するものである
。
に応じてＡ ｓ１ｎθｓｉｎωｔなる第１アナログ信号
とＡＣ＋Ｉｓθｓｉｎωｔなる第２アナログ信号を出力
し、レゾルバ／デジタル変換器が前記２つのアナログ信
号を角度θに対応したデジタル値に変換するものである
。
また、第３図に示すような角度検出装置もある。
この角度検出装置では、レゾルバが検出軸の回転角度θ
に応じてＡ ｓｉｎ ａ ｓｉｎωｔなる第１アナログ
信号とＡ （１１５０ｓｉｎωｔなる第２アナログ信号
を出力し、それぞれの信号は別々に復調されＡ ｓｉｎ
θ、ＡＣｔｌｓθとなり、さらに別々にアナログデジタ
ル変換され、マイクロプロセッサに入力され、マイクロ
プロセッサはこれらの信号からθを求めるものである。
に応じてＡ ｓｉｎ ａ ｓｉｎωｔなる第１アナログ
信号とＡ （１１５０ｓｉｎωｔなる第２アナログ信号
を出力し、それぞれの信号は別々に復調されＡ ｓｉｎ
θ、ＡＣｔｌｓθとなり、さらに別々にアナログデジタ
ル変換され、マイクロプロセッサに入力され、マイクロ
プロセッサはこれらの信号からθを求めるものである。
また、特表昭５７−５００４８８号公報において同様の
装置が提案されている。この装置ではマイクロコンピュ
ータに入力されたＡ ｓｉｎθ、Δ（Ｏ２０から次式の
ようにｔ２ｎθが計算される。
装置が提案されている。この装置ではマイクロコンピュ
ータに入力されたＡ ｓｉｎθ、Δ（Ｏ２０から次式の
ようにｔ２ｎθが計算される。
ｔａｎθ＝ Ａ ｓｉｎθ／Ａｃｏｓθ次いで、このｊ
ａｍθからθを求めるものである。
ａｍθからθを求めるものである。
ｊ尼来技７ｉｐテの問題点
従来装置は、価格、処理速度、精度などのいずれかの点
で充分満足できないものである。
で充分満足できないものである。
例えば、第３図に示す角度検出装置では、第１アナログ
信号Ａ ｓｉｎθｓｉｎωｔと第２アナログ信号Ａｃｎ
５０ｓｉｎωＬとをそれぞれ別々に復調するために復調
回路が２つ必要であり、さらにそれぞれの復調出力をア
ナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路が２
つ必要である。したがって、そのハードウェア構成は複
雑となり、（ｌｌＩＩ格の面で満足できないものとなる
。また、復調回路には信号を積分する回路が含まれるた
め十分な精度を得るためには処理速度が犠牲になる。逆
に、処理速度を上げるためには精度が犠牲となる。
信号Ａ ｓｉｎθｓｉｎωｔと第２アナログ信号Ａｃｎ
５０ｓｉｎωＬとをそれぞれ別々に復調するために復調
回路が２つ必要であり、さらにそれぞれの復調出力をア
ナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路が２
つ必要である。したがって、そのハードウェア構成は複
雑となり、（ｌｌＩＩ格の面で満足できないものとなる
。また、復調回路には信号を積分する回路が含まれるた
め十分な精度を得るためには処理速度が犠牲になる。逆
に、処理速度を上げるためには精度が犠牲となる。
発明の目的
本発明の目的とするところは、構成が簡単で安価となり
、しかも処理速度と積度に優れた角度検出装置を提供す
ることにある。
、しかも処理速度と積度に優れた角度検出装置を提供す
ることにある。
発明の構成
本発明の角度検出装置は、検出軸の回転角度情報を正弦
波信号または余弦波信号のいずれか一方の形態で含む第
１アナログ信号と他方の形態で含む第２アナログ信号を
出力する検出手段、所定のタイミングで前記第１アナロ
グ信号を第２アナログ信号で除算する除算手段、所定の
タイミングで前記第１アナログ信号または／および第２
アナログ信号の符号情報を出力する手段、および前記除
算結果と前記符号情報とに基づいて角度データを出力す
る角度データ出力手段を具備してなることを構成上の特
徴とするものである。
波信号または余弦波信号のいずれか一方の形態で含む第
１アナログ信号と他方の形態で含む第２アナログ信号を
出力する検出手段、所定のタイミングで前記第１アナロ
グ信号を第２アナログ信号で除算する除算手段、所定の
タイミングで前記第１アナログ信号または／および第２
アナログ信号の符号情報を出力する手段、および前記除
算結果と前記符号情報とに基づいて角度データを出力す
る角度データ出力手段を具備してなることを構成上の特
徴とするものである。
作用
本発明の角度検出装置では、検出手段から出力される正
弦波信号分と余弦波信号分を除算手段に入力し、除算す
る。
弦波信号分と余弦波信号分を除算手段に入力し、除算す
る。
この除算は次式で表され乙。
Ａ ｓｉｎθｓｉｎωｔ ／ Ａ ＣＯ５θＳｉｎωｔ
＝ｔａｗθこれにより復調回路を要さずに励磁信号分Ａ
Ｓｉｎωｔを除去でき、構成を簡単化できると共に、
速度も速くなる。
＝ｔａｗθこれにより復調回路を要さずに励磁信号分Ａ
Ｓｉｎωｔを除去でき、構成を簡単化できると共に、
速度も速くなる。
特に、前記係数Ａは温度等により変動するが、その影響
を受けなくなるので、誤差も少なくなる。
を受けなくなるので、誤差も少なくなる。
また、上記除算の誤差を小さくするためには分母１分子
が大きな値となるタイミングで値を得るのが望ましいが
、本発明では所定のタイミングでこの除算を行うので、
例えばｓｉｎωｔ＝１なるタイミングを選べば、誤差を
最も小さくすることができる。
が大きな値となるタイミングで値を得るのが望ましいが
、本発明では所定のタイミングでこの除算を行うので、
例えばｓｉｎωｔ＝１なるタイミングを選べば、誤差を
最も小さくすることができる。
実施例
以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第１図は本発明の一実施例の角度検出装
置の構成ブロック図、第２図は象限判定の原理を説明す
るための波形図である。なお、図に示す実施例により本
発明が限定されるものではない。
明する。ここに第１図は本発明の一実施例の角度検出装
置の構成ブロック図、第２図は象限判定の原理を説明す
るための波形図である。なお、図に示す実施例により本
発明が限定されるものではない。
第１図に示す角度検出装置ｌは、８個のレゾルバＲ，−
Ｒ，を検出手段として有し、それらを時分割的に順次セ
ンスして各レゾルバＲ４のｊ［θ。
Ｒ，を検出手段として有し、それらを時分割的に順次セ
ンスして各レゾルバＲ４のｊ［θ。
をそれぞれ対応するデジタル値Ｄ （、ｉ）で出力する
装置である。
装置である。
レゾルバの励磁回路８は、マイクロコンピュータ７によ
りタイミング管理された矩形波信号を入力され、正弦波
信号Ｂ ｓｉｎωむを発生する。
りタイミング管理された矩形波信号を入力され、正弦波
信号Ｂ ｓｉｎωむを発生する。
その正弦波信号＋３ｓｉｎｗｔで励磁された各レゾルバ
Ｒ，からは、第１アナログ信号としてＡ ｓｉｎθ。
Ｒ，からは、第１アナログ信号としてＡ ｓｉｎθ。
ｓｉｎωｔが出力され、また、第２アナログ信号として
ＡＣＭθ＝ ｓｉｎωｔが出力される。これは従来と同
様である。
ＡＣＭθ＝ ｓｉｎωｔが出力される。これは従来と同
様である。
第１マルチプレクサ２および第２マルチプレクサ３はマ
イクロコンピュータ７からの指示により８個のレゾルバ
Ｒ，−Ｒ８のいずれかを順次選択し、その選択したレゾ
ルバＲ４の第１アナログ信号Ａ ｓｉｎθ鋪ωｔおよび
第２アナログ信号Ａ ＣＯ５θ。
イクロコンピュータ７からの指示により８個のレゾルバ
Ｒ，−Ｒ８のいずれかを順次選択し、その選択したレゾ
ルバＲ４の第１アナログ信号Ａ ｓｉｎθ鋪ωｔおよび
第２アナログ信号Ａ ＣＯ５θ。
Ｓｉｎωｔをそれぞれ出力する。
なお、表現を簡単にするためにｉを省略し、第１マルチ
プレクサ２の出力信号はＡ ｓｉｎ ａ ｓｉｎωｔで
あるとし、第２マルチプレクサ３の出力信号はＡＣ［１
５１９ｓｉｎωｔであるとする。
プレクサ２の出力信号はＡ ｓｉｎ ａ ｓｉｎωｔで
あるとし、第２マルチプレクサ３の出力信号はＡＣ［１
５１９ｓｉｎωｔであるとする。
第１マルチプレクサ２の出力信号Ａｓ１ｎθｓｉｎωｔ
は除算器４に被除数Ｘとして、また第２マルチプレクサ
３の出力信号ＡＣＩＩＩＳθｓｉｎωｔは除数Ｙとして
除算器４に入力される。除算器４の出力Ｚは一〇となる
。
は除算器４に被除数Ｘとして、また第２マルチプレクサ
３の出力信号ＡＣＩＩＩＳθｓｉｎωｔは除数Ｙとして
除算器４に入力される。除算器４の出力Ｚは一〇となる
。
その出力ｔａａθはＡ／Ｄ変換回路５に入力される。
ここでマイクロコンピュータ７は、ｓｉｎωｔ＝１とな
るタイミングで、除算器４に除算を行わせ、その除算出
力をＡ／Ｄ変換回路５でアナログデジタル変換させ、そ
のＡ／Ｄ変換回路５の出力を読み込む。
るタイミングで、除算器４に除算を行わせ、その除算出
力をＡ／Ｄ変換回路５でアナログデジタル変換させ、そ
のＡ／Ｄ変換回路５の出力を読み込む。
第２アナログ信号Ａ Ｃｎ５θｓｉｎωｔは象限判別回
路６に入力され、象限判別回路６は、上記と同じくｓｉ
ｎω【−１となるタイミングで符号情報を出力する。つ
まりＳｉｎωｔ＝１となる時刻において入力信号はＡＣ
Ｏ５θとなるが、この符号が正ならば「１」を出力し、
負ならばｒＯＪを出力する。この象限判別回路６の出力
は、マイクロコンピュータ７で読み取られる。
路６に入力され、象限判別回路６は、上記と同じくｓｉ
ｎω【−１となるタイミングで符号情報を出力する。つ
まりＳｉｎωｔ＝１となる時刻において入力信号はＡＣ
Ｏ５θとなるが、この符号が正ならば「１」を出力し、
負ならばｒＯＪを出力する。この象限判別回路６の出力
は、マイクロコンピュータ７で読み取られる。
マイクロコンピュータ７は、Ａ／Ｄ変換回路５の出力と
象限判別回路６の出力により角度θを求める。その方法
は以下のようである。
象限判別回路６の出力により角度θを求める。その方法
は以下のようである。
■象限判別回路６の出力が「１」ならば、θ−〇°〜９
０’、２７０’〜３６０“の区間にある。
０’、２７０’〜３６０“の区間にある。
■象限判別回路６の出力がｒＯＪならば、θ−９０°〜
２７０°の区間にある。
２７０°の区間にある。
■上記■または■の区間内では、−θとθが一意的に対
応する。
応する。
したがって、ｔａｎθから角度θが一意的に求められる
。
。
なおθ−０°〜３６０°の範囲で検出できれば、これら
の範囲を越える角度についても容易に検出できることは
明らかである。
の範囲を越える角度についても容易に検出できることは
明らかである。
上記説明から理解されるように、この角度検出装置ｌに
よれば、８個のレゾルバＲ，ｘＪの各角度０１〜θ８を
対応するデジタル値Ｄ （ｉ）で読み出すことができる
。
よれば、８個のレゾルバＲ，ｘＪの各角度０１〜θ８を
対応するデジタル値Ｄ （ｉ）で読み出すことができる
。
そして、その構成は、復調回路を要さず、Ａ／Ｄ変換回
路は１つであり、簡単である。
路は１つであり、簡単である。
他の実施例としては、所定のタイミングを０．５〈Ｓｉ
ｎωｔ＜１から選んだものが挙げられる。０．５とした
場合は１０ビット程度の分解能が得られる。
ｎωｔ＜１から選んだものが挙げられる。０．５とした
場合は１０ビット程度の分解能が得られる。
また他の実施例としては、ｔａＩｌθに代えてｃｏｔθ
を算出するものが挙げられる。
を算出するものが挙げられる。
発明の効果
本発明によれば、検出軸の回転角度情報を正弦波信号ま
たは余弦波信号のいずれか一方の形態で含む第１アナロ
グ信号と他方の形態で含む第２アナログ信号を出力する
検出手段、所定のタイミングで前記第１アナログ信号を
第２アナログ信号で除算する除算手段、所定のタイミン
グで前記第１アナログ信号または／および第２アナログ
信号の符号情報を出力する手段、および前記除算結果と
前記符号情報とに基づいて角度データを出力する角度デ
ータ出力手段を具備してなることを特徴とする角度検出
装置が提供される。
たは余弦波信号のいずれか一方の形態で含む第１アナロ
グ信号と他方の形態で含む第２アナログ信号を出力する
検出手段、所定のタイミングで前記第１アナログ信号を
第２アナログ信号で除算する除算手段、所定のタイミン
グで前記第１アナログ信号または／および第２アナログ
信号の符号情報を出力する手段、および前記除算結果と
前記符号情報とに基づいて角度データを出力する角度デ
ータ出力手段を具備してなることを特徴とする角度検出
装置が提供される。
この角度検出装置においては、従来に比べて、次のよう
な効果がある。
な効果がある。
■復調回路（検波、ｍ分団路等）が不要になる。
■Ａ／Ｄ変換回路を２つから１つに減らすことができる
。
。
■上記■■より、構成が簡単となり、安価となる。
■ハードウェア除算をするため高速な処理ができる。
■第１アナログ信号Ａ ＳｉｎθＳｉｎω【及び第２ア
ナログ信号ＡＣＩＩＳθｓｉｎωｔが大きな 値とな
るタイミング（例えばｓｉｎωｔ−１となるタイミング
）でハードウェア除 算すれば誤差が小さくなる。
ナログ信号ＡＣＩＩＳθｓｉｎωｔが大きな 値とな
るタイミング（例えばｓｉｎωｔ−１となるタイミング
）でハードウェア除 算すれば誤差が小さくなる。
■上記■■により、処理速度と精度に優れたものとなる
。
。
第１図は本発明の一実施例の角度検出装置の構成ブロッ
ク図、第２図は象限判定の原理を説明するための波形図
である。第３０１１仇米什１の７′°口・ノフ凹又漬）
。 符号の説明 １・・・角度検出袋！４・・・除算鼎 ５・・・Ａ／Ｄ変換回路 ６・・・象限判別回路７・
・・マイクロコンピュータ。
ク図、第２図は象限判定の原理を説明するための波形図
である。第３０１１仇米什１の７′°口・ノフ凹又漬）
。 符号の説明 １・・・角度検出袋！４・・・除算鼎 ５・・・Ａ／Ｄ変換回路 ６・・・象限判別回路７・
・・マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）検出軸の回転角度情報を正弦波信号または余
弦波信号のいずれか一方の形態で 含む第１アナログ信号と他方の形態で含む 第２アナログ信号を出力する検出手段、 （ｂ）所定のタイミングで前記第１アナログ信号を第２
アナログ信号で除算する除算手 段、 （ｃ）所定のタイミングで前記第１アナログ信号または
／および第２アナログ信号の符号 情報を出力する手段、および （ｄ）前記除算結果と前記符号情報とに基づいて角度デ
ータを出力する角度データ出力手 段 を具備してなることを特徴とする角度検出装置。 ２、角度検出手段が、２以上のレゾルバと、それらの一
つを時分割で順次選択するマルチプレクサ手段とを有し
てなる特許請求の範囲第１項記載の角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298156A JPS62156514A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298156A JPS62156514A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156514A true JPS62156514A (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=17855920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60298156A Pending JPS62156514A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156514A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013200303A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-10-03 | Hitachi Metals Ltd | 磁気センサ装置 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60298156A patent/JPS62156514A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013200303A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-10-03 | Hitachi Metals Ltd | 磁気センサ装置 |
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