KR940003382Y1 - 엔코더 펄스의 위치 검출회로 - Google Patents

엔코더 펄스의 위치 검출회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

엔코더 펄스의 위치 검출회로
제1도는 종래 기술에 의한 위치 계수회로를 도시한 회로도.
제2도는 제1도의 위치 계수회로를 설명하기 위한 각 부분(A∼F)의 파형도.
제3도는 본 고안에 따른 엔코더 펄스의 위치검출회로를 도시한 회로도.
제4도는 제3도의 위치 검출회로를 설명하기 위한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,80 : 4입력 AND 게이트 20∼70 : 5입력 AND 게이트
90,100 : 4입력 OR 게이트 110 : 카운터
FF1,FF2,FF3,FF4: 플립플롭회로
본 고안은 펄스 출력방식의 로보트나 NC 제어기의 위치 검출에 적당하도록 한 엔코더 펄스의 위치 검출회로에 관한 것이다.
종래 기술에 의한 위치 계수회로는 제1도에 도시한 바와 같이, 하나의 펄스신호 입력단자(10)를 통해 모노멀티(MM1)의 입력단자와 플립플롭회로(20)의 입력단자(D1)에 연결됨과 동시에, 모노펄스(MM1)의 출력은 NAND 게이트(30,50)의 일측 입력단자에 각각 입력되고, 다른 하나의 펄스신호 입력단자(10')를 통해 상기 플립플롭회로(20)의 클록단자(CK1)로 입력되어 그 출력(Q)이 NAND 게이트(30)의 타측 입력단자에 연결됨과 동시에, 또한 상기 NAND 게이트(30,50)의 출력은 카운터(60)의 가산단자(UP)와 감산단자(DOWN)에 각각 연결되어 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 종래의 위치 계수회로는 제2도를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
모터가 정방향으로 이동하는 경우에, 펄스신호 입력단자(10)에는 "A"의 신호가 입력되어 모노멀티(MM1)의 입력단자와 플립플롭회로(FF1)의 입력단자(D1)에 인가되고, 또한 펄스신호 입력단자(10')는 "A"신호 보다 90도의 위상차를 가지고 "B"의 신호로 입력되어 플립플롭회로(FF1)의 클록단자(CK1)에 인가된다. 상기 모노멀티(MM1)의 출력단자를 통해 "C"의 신호가 NAND 게이트(30,50)의 일측 입력단자에 인가되고, 상기 플립플롭회로(FF1)의 출력단자(Q)를 통해 "D"의 신호가 NAND 게이트(50)의 타측 입력단자에 인가된다. 상기 NAND 게이트(30)의 출력이 "E"의 신호로 카운터(60)의 가산단자(UP)에 인가되므로 상기 카운터(60)는 그 펄스신호를 가산하여 모터의 정방향 이동위치를 검출하게 된다.
또한 정방향으로 이동하던 모터가 t1시간에서 그 이동을 정지하고 t2시간에서 방향을 바꾼 다음에 t3시간에 역방향으로 이동하게 되면, 펄스신호 입력단자(10,10')에는 "A"의 신호와 "B"의 신호가 각각 모노멀티(MM1)의 입력단자와 플립플롭회로(FF1)의 클록단자(CK1)가 입력되어 상기 모노멀티(MM1)의 출력단자를 통해 "C"의 신호가 출력되고, 상기 플립플롭회로(FF1)의 출력단자(Q)를 통해서는 저전위인 "D"의 신호가 출력되므로 t3시간 이후부터는 NAND 게이트(50)의 출력이 "F"의 신호로 출력되어 카운터(60)의 감산단자(DOWN)에 입력되는 펄스신호의 수를 감산하여 모터의 역방향 이동 위치를 검출하게 된다.
따라서 모터가 정방향의 이동을 정지하고 방향을 바꾼후 역방향으로 이동하기 시작하는 시간(t1-t3)에는 모터가 이동되지 않아도 NAND 게이트(50)를 통해 "F"의 신호가 출력되어 카운터(60)가 계수하게 되므로 모터의 현재 위치를 정확히 검출하지 못하게 된다. 뿐만 아니라, 엔코더의 1회전당의 펄스수가 출력에 그대로 나타나게 되므로 고정도 위치제어나 높은 해상도가 불가능하고, 펄스신호 입력단에 고주파수 성분의 노이즈가 첨가되는 경우에는 위치를 정확히 카운트할 수가 없으므로 엔코더 1회전당의 펄스수를 유연하게 조절할 수 없는 결점이 있었다.
이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 결점을 해소하여 정밀위치 검출에 적당한 엔코더 펄스의 위치 검출회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 고안은 엔코더 펄스위치 검출회로에 있어서, 엔코더의 "A"상이 제1플립플롭(FF1)의 입력단자(D1)에 입력되어 Ac 신호를 출력하며 상기 Ac 신호가 제3플립플롭(FF3)의 입력단자(D3)에 입력되어 Ap 신호를 출력하고, 엔코더의 "A"상과 90도의 위상차를 갖는 "B"상이 제2플립플롭(FF2)의 입력단자(D2)에 입력되어 Bc 신호를 출력하며 상기 Bc 신호가 제4플립플롭(FF4)의 입력단자(D4)에 입력되어 Bp 신호를 출력하고, 상기 4개의 플립플롭(FF1, FF2, FF3, FF4)에서 출력된 신호들과 S0, S1신호중 Ac, ApAc Bc S1, Ap BpBc S0,BpBc S1, Bc S1,Bp Ac Bc S0, Ap Bp AcS1,Ap 를 제1 내지 제8 AND 게이트(10,20,30,40,50,60,70,80)에 각각 입력하고, 상기 제1 내지 제4 AND 게이트(10,20,30,40)의 출력값이 제1 OR 게이트(90)에 입력되어 그 출력값(CW)이 카운터(100)의 가산단자(UP)에 연결되고, 상기 제5 내지 제8 AND게이트(50,60,70,80)의 출력값이 제2 OR 게이트(100)에 입력되어 그 출력값(CCW)이 상기 카운터(110)의 감산단자(DOWN)에 연결된 엔코더 펄스위치 검출회로를 제공하여 성취될 수 있다.
이하, 본 고안을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제3도는 본 고안에 따른 엔코더 펄스의 위치 검출회로를 도시한 회로도로서, 제4도의 파형도를 참조하여 본 고안의 동작원리를 이하에 설명한다.
엔코더의 "A상"이 제1플립플롭회로(FF1)의 입력단자(D1)를 통해 입력되어 그 출력단자(Q1)에는 "Ac"가 신호출력되고, 이 "Ac"신호는 제3플립플롭(FF3)의 입력단자(D3)에 입력되어 그 출력단자(Q3)에 "Ap"신호가 출력된다. 그리고 제1플립플롭(FF1)의 출력단자()의 출력은 ""신호이고, 제3플립플롭회로(FF3)의 출력단자()에는 ""신호가 출력된다. 이와 같은 방식으로 엔코더의 "B상"이 제2플립플롭회로(FF2)의 입력단자(D2)를 통해 입력되어 그 출력단자(Q2)에는 "Bc"가 신호가 출력되고, 이 "Bc"신호가 제4플립플롭(FF4)의 입력단자(D4)에 입력되어 그 출력단자(Q4)에 "Bp"신호가 출력된다. 그리고 제2플립플롭(FF2)의 출력단자()의 출력은 ""신호이고 제4플립플롭회로(FF4)의 출력단자(Q4)에는 ""신호가 출력된다.
상기 4개의 플립플롭(FF1, FF2, FF3, FF4)에서 출력된 8개의 신호는 제3도에서 나타낸 구성으로 4입력 AND 게이트(10,80)와 5입력 AND 게이트(20∼70)에 입력된다. 따라서, 제1 내지 제8 AND 게이트(10∼80) 각각의 출력단자에는 각각 " Ac", "ApAc Bc S1", "Ap BpBc S0", "BpBc S1"," Bc S1","Bp Ac Bc S0", "Ap Bp AcS1","Ap "신호가 출력된다. 제1 내지 제4 AND 게이트(10,20,30,40)의 출력들은 제1 4입력 OR게이트(90)에 입력되고, 제5 내지 제8 AND 게이트(50,60,70,80)의 출력들은 제2 4입력 OR게이트(100)에 입력되고, 제5 내지 제8 AND 게이트(50,60,70,80)의 출력들은 제2 4입력 OR게이트(100)에 입력된다. 또한 상기 제1 4 입력 OR 게이트(90)의 출력은 "CW"신호로 카운터(110)의 가산단자(UP)에 출력됨과 동시에, 상기 4입력 OR 게이트(100)의 출력이 "CCW"신호로 카운터(110)의 감산단자(DOWN)에 출력된다.
제4도의 파형도를 참조하여 엔코더의 1회전당의 펄스수를 배가하는 S0, S1신호 인가에 따른 본 고안의 회로동작을 이하 상세히 설명한다. S0, S1신호는 각각 ON/OFF 스위치로 구성되어 하이(H), 로우(L)신호를 출력한다.
먼저, OR 게이트(90)으로부터 "CW"가 출력되는 경우에, 모터는 정방향회전하게 된다. 이때, S0, S1신호가 로우상태로 출력되면, 제1 OR 게이트(90)에 하이로 입력되는 신호는 제1 AND 게이트(10)의 출력 Ac뿐이므로, 제4도의 "CW"파형도에서 볼수 있듯이 "CW"출력은 A1만이 남게 된다. 따라서, "CW"신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당의 펄스수와 같게 된다.
S0신호가 하이, S1신호가 로우상태인 경우에는 제3 AND 게이트(30)의 출력인 Ap BpBc S0와 제1 AND 게이트(10)의 출력 Ac가 제1 OR게이트(90)에 하이로 입력되므로 "CW" 출력은 A1과 A2가 남게되고, 따라서 "CW"신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당의 펄스수의 2배가 된다.
그리고 S0신호와 S1신호가 모두 하이 상태로 출력되면, 제1 내지 제4 AND 게이트(10,20,30,40)에서 출력되는 신호가 모두 하이로 제1 OR 게이트(90)에 입력되므로, "CW" 출력은 A1,A2,A3펄스가 모두 남게 된다. 따라서 "CW" 신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당 펄스수의 4배가 된다.
또한, 모터가 역회전하는 경우의 출력 펄스는 "CCW" 신호로서, S0및 S1신호에 따라 펄스수가 "CW"신호인 경우와 마찬가지로 결정된다. 즉, S0신호와 S1신호가 모두 로우인 경우에는 제2 OR 게이트(100)에 하이로 입력되는 신호는 제8 AND 게이트(80)의 출력은 Ap 뿐이므로 제4도의 "CCW" 파형도에서 볼수 있듯이 "CCW" 출력은 B1만이 남게 된다. 따라서 "CCW"신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당의 펄스수와 같다.
역회전 경우 S0신호가 하이, S1신호가 로우상태인 경우에는 제6 AND 게이트(60)의 출력인Bp Ac Bc S0와 제8 AND 게이트(80)의 출력인 Ap 가 제2 OR게이트(100)에 하이로 입력되어, "CCW" 출력은 B1과 B2가 남게되고, 이에 따라 "CCW"신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당의 펄스수의 2배가 된다.
그리고 S0신호와 S1신호가 모두 하이 상태인 경우에는, 제5 내지 제8 AND 게이트(50,60,70,80)에서 출력되는 신호가 모두 하이로서 제2 OR 게이트(100)에 입력되므로, CCW 출력은 B1,B2,B3펄스가 모두 남게 되고, 이에 따라 "CCW" 신호의 펄스수는 엔코더의 1회전당 펄스수의 4배가 된다.
따라서, 본 발명에서는 모터가 정방향의 이동을 정지하고 방향을 바꾼 후 역방향으로 이동을 시작하는 시간이 존재하지 않고 정방향에서 역방향으로 바로 전환이 가능하므로, 모터의 현위치를 정확히 검출한 수가 있고, 엔코더의 1회전당의 펄스수를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 고안은 로보트와 NC 제어기의 위치제어나 속도제어를 하고자 하는 경우에 센서의 정밀도 또는 해상도를 높이는데 효과적이며, 정밀도 또는 해상도를 높이는 작업을 효과적으로 조절할 수가 있으므로 엔코더신호에 고주파 성분의 노이즈가 존재하는 경우에는 이를 극복할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 엔코더 펄스위치 검출회로에 있어서, 엔코더의 "A"상이 제1필립플롭(FF1)의 입력단자(D1)에 입력되어 Ac 신호를 출력하며 상기 Ac 신호가 제2플립플롭(FF3)의 입력단자(D3)에 입력되어 Ap 신호를 출력하고, 엔코더의 "A"상과 90도의 위상차를 갖는 "B"상이 제2플립플롭(FF2)의 입력단자(D2)에 입력되어 Bc 신호를 출력하며 상기 Bc 신호가 제2플립플롭(FF2)의 입력단자(D2)에 입력되어 Bc 신호를 출력하며 상기 Bc 신호가 제4플립플롭(FF4)의 입력단자(D4)에 입력되어 Bp 신호를 출력하고, 상기 4개의 플립플롭(FF1,FF2,FF3,FF4)에서 출력된 신호들과 S0, S1신호중 Ac, ApAc Bc S1, Ap BpBc S0,Bp S1, Bc S1,Bp Ac Bc S0, Ap Bp AcS1,Ap 를 제1 내지 제8 AND 게이트(10,20,30,40,50,60,70,80)에 각각 입력하고, 상기 제1 내지 제4 AND 게이트(10,20,30,40)의 출력값이 제1 OR게이트(90)에 입력되어 그 출력값(CW)이 카운터(110)의 가산단자(UP)에 연결되고, 상기 제5 내지 제8 AND 게이트(50,60,70,80)의 출력값이 제2 OR 게이트(100)에 입력되어 그 출력값(CCW)이 상기 카운터(110)의 감산단자(DOWN)에 연결된 것을 특징으로 하는 엔코더 펄스의 위치 검출회로.
KR2019880010512U 1988-06-30 1988-06-30 엔코더 펄스의 위치 검출회로 KR940003382Y1 (ko)

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