TW200848705A - Absolute value encoder device and multirotation detecting method - Google Patents

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200848705 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用以檢測自動機、NC工作機械等所使 用之伺服馬達之旋轉位置的絕對値編碼器，尤其是，與可 檢測電源切斷時之多旋轉量，而可保持絕對位置之絕對値 編碼器裝置及多旋轉檢測方法相關。 【先前技術】 傳統自動機等所使用之編碼器時，爲了檢測多旋轉量 及保持電源切斷時之絕對位置，利用電池進行備份（例如 ，參照專利文獻1 )。 第8圖係傳統多旋轉絕對編碼器裝置之方塊圖。 該多旋轉絕對編碼器裝置，具備：檢測部21 ;實施來 自該檢測部2 1之檢測信號之整形的波形整形部22 ;受取 波形整形部22所輸出之代碼信號當中之MSB (最上位位 元）及MSB-1 (最上位之下一位元）之位元信號來實施多 旋轉數之計數的多旋轉計數部23 ;檢測部2 1 ;對波形整 形部22及多旋轉計數部23供應電源之主電源24 ;以及對 多旋轉計數部23供應備用電源之備用電源25。此外，具 備於主電源切斷狀態時，亦可利用備用電源2 5保持資料 之計數用信號記憶部2 6 ’此外’具備依據計數用信號記憶 部26之狀態、及主電源開啓時之相同信號之狀態’實施 多旋轉計數器之計數値之補正的旋轉檢測部2 8。 其次，針對動作進行說明。 -4- 200848705 第9圖係傳統多旋轉絕對編碼器裝置之動作說明圖。 多旋轉計數用之信號MSB及MS B-1，係相位只偏離 1/4週期之信號，藉由1週期中之2個信號之「H」「L」 之狀態的組合，可以分成4種狀態。只針對主電源切斷時 之微少旋轉動作執行動作檢測時，若能檢測該4種狀態差 異，可以檢測1旋轉以内之動作。 記億主電源切斷前之MSB及MSB-1之信號之「H」 「L」的狀態，藉由比較2個信號之主電源切斷前後的狀 態，只針對1 /4旋轉以内之微少動作實施多旋轉計數値之 補正。 以記憶元件記憶主電源切斷前之M S B及M S B -1之信 號之「Η」「L」的狀態，例如，主電源切斷時，編碼器執 行微少動作而從狀態Α變化成狀態Β。狀態Α時，MSB 爲「Η」、M S Β - 1爲「L」，藉由使其變化成狀態Β，而使 MSB成爲「L」、使MBS-Ι成爲「L」之狀態，於主電源 開啓時，實施A及B之比較即可檢測到曾經動作過。 如第9圖所示，計數切換若以「丨」爲開始點、以「4 」爲終止點來實施時，MB S-1爲「H」之狀態，不會有旋 轉數之切換。MSB-1爲「L」，而MSB從「H」變化成「L 」時’係從「4」變成「5」，爲了補正，實施旋轉數之加 算。相反地’MSB-1爲「L」，而MSB從「L」變化成「Η 」時’係從「5」變成「4」，爲了補正，實施旋轉數之減 算。 如此’傳統多旋轉絕對編碼器裝置時，係監視主電源 -5- 200848705 切斷前及主電源再開啓時之多旋轉計數用信號的狀態，檢 測主電源電切斷中之微妙動作，而實施多旋轉計數値之補 正。 專利文獻1 :日本特開平9-2 1 8054號公報 【發明內容】 然而，傳統多旋轉絕對編碼器裝置適用於自動機時， 主電源切斷時，因爲是以馬達因爲制動器等而無法動作爲 前提，故主電源切斷時不會實施多旋轉量之檢測，而只在 主電源再開啓時之微妙位置變化所造成之偏離份的補正。 實際上，制動器不良時，會由於重力，因爲臂部滑落而導 致位置變化，故多旋轉量產生變化。此外，主電源切斷時 ，馬達可能因爲外力而旋轉，進行變化多旋轉量。此外， 動作中發生瞬停時，若馬達正進行高速旋轉，多旋轉量可 能產生超過可補正限界値的變化。該等情形時，因爲需要 再度實施初始化作業，而有維修性的問題。 此外，傳統上，主電源切斷時，係利用電池電源對多 旋轉量檢測部供應電源，來檢測多旋轉量，然而，要求將 電池電源之消耗電力抑制於最小。 有鑑於上述問題，本發明之目的係在提供維修性良好 、電池電源供應中之消耗電力最小的絕對値編碼器裝置及 多旋轉檢測方法。 爲了解決上述問題，本發明係如下所示之構成。 申請專利範圍第1項所記載之發明，係具備：具備至 -6- 200848705 少2個磁場檢測元件，用以檢測旋轉體之多旋轉量的多旋 _ Μ胃胃測器部；用以驅動前述磁場檢測元件之驅動部 =用以檢測前述旋轉體之1旋轉内之位置的1旋轉内位置 @ '測胃 '測器部；利用比較器將前述多旋轉檢測用感測器 部所_出之2相多旋轉檢測信號變換成矩形波，從被變換 成該矩形波之多旋轉信號計算多旋轉量的多旋轉量計算部 ;通過AD變換器取得前述i旋轉内位置檢測用感測器部 所輸出之1旋轉内位置檢測信號並計算1旋轉内絕對位置 的1旋轉内位置計算部；用以切換主電源及電池電源，於 主電源切斷時，供應電池電源之電源切換部；以及用以合 成前述1旋轉内絕對位置及前述多旋轉量而生成絕對位置 之絕對位置生成部；之絕對値編碼器裝置，其特徵爲，前 述多旋轉量計算部，具備：前述主電源供應時，用以計算 多旋轉量之第1多旋轉量計算部；電池電源供應時，用以 計算多旋轉量之第2多旋轉量計算部；以及前述主電源供 應及前述電池電源供應之切換時，取得電源切換前及電源 切換後之前述多旋轉信號之狀態，實施電源切換後之多旋 轉量之初始値之補正的多旋轉量補正部。 此外，申請專利範圍第2項所記載之發明之特徵爲， 前述驅動部，於電池電源供應時，對前述磁場檢測元件供 應一定週期之脈衝狀電源。 此外，申請專利範圍第3項所記載之發明之特徵爲， 前述驅動部，電池電源供應時，對應前述旋轉體之旋轉速 度切換前述脈衝狀電源之脈衝週期。 -7- 200848705 此外，申請專利範圍第4項所記載之發明之特徵爲， 前述脈衝狀電源之脈衝寬度，可對應電池電源供應時之前 述多旋轉信號之產生及消失特性來設定。 此外，申請專利範圍第5項所記載之發明，係具備： 具備至少2個磁場檢測元件，用以檢測旋轉體之多旋轉量 的多旋轉檢測用感測器部；用以驅動前述磁場檢測元件之 驅動部；用以檢測前述旋轉體之1旋轉内之位置的1旋轉 内位置檢測用感測器部；利用比較器將前述多旋轉檢測用 感測器部所輸出之2相多旋轉檢測信號變換成矩形波，從 被變換成該矩形波之多旋轉信號計算多旋轉量的多旋轉量 計算部；通過AD變換器取得前述1旋轉内位置檢測用感 測器部所輸出之1旋轉内位置檢測信號並計算1旋轉内絕 對位置的1旋轉内位置計算部；用以切換主電源及電池電 源，於主電源切斷時，供應電池電源之電源切換部；以及 用以合成前述1旋轉内絕對位置及前述多旋轉量而生成絕 對位置之絕對位置生成部；之絕對値編碼器裝置的多旋轉 檢測方法，其特徵爲，前述多旋轉量計算部，具備：主電 源供應時，用以計算多旋轉量之第1多旋轉量計算部；及 電池電源供應時，用以計算多旋轉量之第2多旋轉量計算 部；且，以前述第1多旋轉量計算部計算主電源供應時之 多旋轉量，以前述第2多旋轉量計算部計算電池電源供應 時之多旋轉量，主電源供應及電池電源供應之切換時，取 得電源切換前及電源切換後之前述多旋轉信號之狀態，實 施電源切換後之多旋轉量之初始値的補正。 -8- 200848705 依據申請專利範圍第1項所記載之發明，主電源切斷 時，亦計算多旋轉量，電源切換時，依據電源切換前後之 多旋轉信號的狀態實施多旋轉量之補正，即使電源切換前 後，多旋轉信號發生變化，只要在特定範圍内，可以實施 無計算失誤之多旋轉量計算，而實現維修性良好之絕對値 編碼器裝置。 依據申請專利範圍第2項所記載之發明，電池電源供 應時，因爲間歇地驅動多旋轉檢測用磁場檢測元件，故可 以減少電池電源供應時之消耗電力。 依據申請專利範圍第3項所記載之發明，若配合馬達 之使用旋轉速度來設定電池電源供應時之間歇驅動的週期 ，可對應旋轉速度實施最佳之間歇驅動而進一步降低消耗 電力。 依據申請專利範圍第4項所記載之發明，電池電源供 應時之間歇驅動的電源供應時間，若考慮多旋轉檢測信號 之大小、或比較器或硬體電路之產生時間的個體差等硬體 電路特性來設定，可對應多旋轉檢測信號特性實施電源供 應，而進一步降低消耗電力。 依據申請專利範圍第5項所記載之發明，主電源切斷 時，亦計算多旋轉量，電源切換時，依據電源切換前後之 多旋轉信號的狀態，實施多旋轉量之補正，即使電源切換 前後，多旋轉信號發生變化，只要在特定範圍内，可以實 現無計算失誤之多旋轉量計算，而提高多旋轉量計算之信 賴性。 -9- 200848705 【實施方式】 &下，參照圖式，針對本發明之實施形態進行說明。 實施例1 第1圖係本發明之第1實施例之絕對値編碼器裝置的 構成方塊圖。 圖中，1係多旋轉檢測用感測器部，係由介由固定於 未圖示之旋轉體的永久磁石及空隙裝設於固定體之磁場檢 測元件所構成。2係對磁場檢測元件供應電源並進行驅動 之驅動部，3係主電源，4係電池電源，5係用以切換主電 源及電池電源之電源切換部，6係1旋轉内位置檢測用感 測器部，7係取得來自1旋轉内位置檢測用感測器部之1 旋轉内檢測信號並變換成數位資料之AD變換器，8係取 得AD變換結果並計算1旋轉内絕對位置的1旋轉内位置 計算部，9係將來自相位不同之2個磁場檢測元件之多旋 轉檢測信號變換成矩形波之多旋轉信號的比較器，1 〇係取 得多旋轉信號並計算多旋轉量之多旋轉量計算部，1 1係合 成1旋轉内絕對位置及多旋轉量做爲絕對位置之絕對位置 生成部。 此外，多旋轉量計算部1 〇係由：主電源供應時，實 施多旋轉量之計算的第1多旋轉計算部1 2 ;電池電源供應 時，實施多旋轉量之計算的第2多旋轉計算部1 3 ;以及主 電源供應及電池電源供應之切換時，取得電源切換前及電 -10- 200848705 源切換後之多旋轉信號的狀態，實施電源切換後之多旋轉 量之補正的多旋轉量補正部1 4 ;所構成。 多旋轉檢測用感測器部1之磁場檢測元件，係由相位 不同之2個元件所構成，只要可利用比較器於矩形波之1 旋轉輸出1週期之多旋轉信號即可。1旋轉内位置檢測用 感測器部不論爲磁氣式或光學式，只要可檢測1旋轉内絕 對位置即可。磁氣式時，亦可以爲可切換1旋轉内檢測用 及多旋轉檢測用，而兼具1旋轉内檢測及多旋轉檢測者。 其次’針對本發明之第1實施例之絕對値編碼器裝置 的多旋轉檢測動作進行說明。 電源切換部5檢測到主電源被切斷時，對多旋轉量計 算部1 〇輸出切換信號並將電源從主電源切換至電池電源 〇 動作可大致分成3部分。亦即，實施1旋轉内位置之 計算及多旋轉量之計算之主電源供應中的動作、只實施多 旋轉量之計算之電池電源供應中的動作、以及主電源及電 池電源之電源切換時的動作。 以下，針對該等動作依序進行說明。 (主電源供應中動作） 首先，針對主電源供應中之動作進行說明。 第2圖係本實施例之多旋轉信號及1旋轉内絕對位置 的關係圖。主電源供應時，對編碼器裝置整體供應電源。 圖中之Μ 1及M0，係比較器9所輸出之2相多旋轉信號。 -11 - 200848705 多旋轉檢測用感測器部1及比較器9，Μ 1及MO 設計成具有90度之相位差、HI及L0之電平爲 矩形波。此外，爲了容易了解多旋轉信號及1旋 位置之關係，應爲於1旋轉内絕對位置之原點變 號之構成，然而，並未限制爲該構成，亦可將與 絕對位置之偏離份視爲補正値。本實施例時，係ί 内絕對位置之原點變化Μ 1信號而構成。 主電源供應時，多旋轉信號Μ1、Μ 0被讀取: 旋轉量計算部1 2。正旋轉時，Μ1信號之產生邊 信號爲LO時實施加算計數，逆旋轉時，Μ 1信號 緣且Μ0信號爲LO時實施減算計數。 (電池電源供應中動作） 其次，針對電池電源供應中之動作進行說明 電池電源供應時，只對計算多旋轉量之部分 只對多旋轉檢測用感測器部1、比較器9、以及 計算部1 〇供應電源。 電池電源供應時，多旋轉信號Μ1、Μ0被讀 多旋轉量計算部1 3。正旋轉時，Μ 1信號之產生邊 信號爲L Ο時實施加算計數，逆旋轉時，]Vi 1信號 緣且Μ0信號爲LO時實施減算計數。 多旋轉量計算用係使用具有休眠模式等之低 機能的微電腦，低消耗電力動作時，利用信號邊 機能，亦即，於信號邊緣實施加算計數及減算計 之關係被 5 0 %工作 轉内絕對 化Ml信 1旋轉内 令1旋轉 至第1多 緣且 M0 之消失邊 ,亦即， 多旋轉量 取至第2 t緣且M0 之消失邊 消耗電力 緣之中斷 數之判斷 -12- 200848705 。微電腦，於中斷時、或週期性地從休眠模式回復而在結 束計算時，進入休眠模式。 然而，不具有如上所示之中斷機能時，週期性地監視 Ml及M0信號，正旋轉時，Ml信號從LO變化成HI且 M0信號爲LO時，實施加算計數，逆旋轉時，Ml信號從 HI變化成LO且M0信號爲LO時，實施減算計數即可。 (電源切換時動作） 其次，針對電源切換時之動作進行說明。 主電源及電池電源之切換時，以即使因爲主電源供應 時及電池電源供應時之電源條件差異而使多旋轉信號發生 位置變化，亦可得到正常多旋轉量之方式，利用多旋轉量 補正部1 4實施多旋轉量之補正。 電源切換時，電源切換部5對多旋轉量補正部1 4輸 出切換信號。從主電源切換成電池電源時，第1多旋轉量 計算部1 2取得主電源切斷前之多旋轉信號Μ 1及Μ 0的狀 態，亦即，取得Ml Last及MO Last。其次，第2多旋轉纛 計算部1 3取得電池電源供應後之多旋轉信號Μ 1及M0的 狀態，亦即，取得MlNow及MONow，多旋轉量補正部I4 依據該等信號之狀態變化，實施電池電源開始時之多旋轉 量的補正。 從電池電源切換至主電源時，相反地，取得電池電源 切斷前之多旋轉信號Ml及M0的狀態做爲Ml Last及 MOLast。其次，取得主電源供應後之多旋轉信號M1及 -13- 200848705 MO的狀態做爲MlNow及MONow，依據該等信號之狀態 變化，實施主電源開始時之多旋轉量的補正。 第3圖係本發明之第1實施例之多旋轉量補正的動作 流程圖。 係以從主電源切換至電池電源時爲例來進行說明。 主電源下降至特定電壓，而電源切換部5對多旋轉畳 計算部1 〇輸出切換信號時， 於步驟1，第1多旋轉量計算部12取得Ml Last及 Μ 0 L a s t， 其後，於步驟2，電源切換部5將主電源切換成電池 電源。 切換電源後，於步驟3，第2多旋轉量計算部1 3取得 電源切換後之MlNow及MONow。 其次，於步驟4，多旋轉補正部14判斷是否爲 MONow = LO 〇 YES時，於步驟5，進一步判斷是否爲Ml Last = LO且 MlNow = HI，YES時，亦即，於步驟4及步驟5爲YES時 ，MONow = LO、MlLast = LO 且 MlNow = HI 時，因爲係正旋 轉且橫切過加算計數位置，故對多旋轉量進行+ 1 (步驟6 )’其後，執行極限步驟（步驟9 )並結束。 步驟5中爲Ν Ο時，進一步於步驟7判斷是否爲 MlLast = HI且MlNow = LO。YES時，因爲係逆旋轉且橫切 過減算計數位置，故對多旋轉量進行_丨（步驟8 )，其後 ’執行極限步驟（步驟9 )並結束。 -14- 200848705 此外，步驟4及步驟7中爲N〇時，執行極限步驟（ 步驟9 )並結束。 此外’極限步驟係多旋轉量高於計嚴器之極限値或低 於〇時針對超限進行處理者。 此外’恢復主電源而從電池電源切換成主電源時，第 2多旋轉量計算部13取得Ml Last及MIL ast，第1多旋轉 量計算部12取得MlNow及MONow，然而，因爲補正動 作相同，故省略其說明。 因爲電源切換而成爲主電源供應狀態時，以從第1多 旋轉量計算部1 2取得之經過補正之多旋轉量做爲初始値 ，於絕對値生成部1 1，合成從1旋轉内絕對位置計算部8 所取得之1旋轉内絕對位置，並輸出絕對位置。其後之主 電源供應中之多旋轉量的昇降，可以利用通過1旋轉内絕 對位置之原點的計數，亦可以利用第1多旋轉量計算部1 2 之計數。 如此，於本實施例，主電源及電池電源之切換時，檢 測切換前後之多旋轉信號，利用前後之多旋轉信號的狀態 實施多旋轉量之補正，故即使因爲電源條件或電路條件而 產生多旋轉信號差、或因爲微電腦之動作模式切換處理而 發生延遲取得多旋轉信號，只要在特定誤差内，亦可在無 多旋轉量計數失誤下，檢測正確之絕對位置資料。 此外，藉由使微電腦處於休眠模式等，實現電池電源 之省電力化。例如，主電源供應時，必須檢測高速旋轉之 多旋轉量，並檢測Μ 1信號之邊緣來計算多旋轉量，然而 -15- 200848705 ，電池電源時，爲了抑制多旋轉量計算部之消耗電力，使 該電路所使用之微電腦處於休眠模式，藉由以一定週期檢 測Μ 1信號及M0信號之狀態，而可正常計算多旋轉量。 此時，只要電路條件之差異及微電腦之動作模式切換處理 所導致之檢測信號的時間延遲在特定範圍内，即可消除多 旋轉量計數失誤。 實施例2 第4圖係本發明之第2實施例之絕對値編碼器裝置的 構成方塊圖。 圖中，1 5係電池電源供應時對多旋轉檢測用感測器部 1供應脈衝狀電源之間歇動作驅動部。與第1實施例之構 成差異，係具備間歇動作驅動部之點。本實施例時，電池 電源供應中，係間歇性地對多旋轉檢測用感測器部供應電 源。 其次’針對本實施例之絕對値編碼器裝置的多旋轉檢 測動作進行說明。 與第1實施例相同，動作大致分成3部分。亦即，實 施1旋轉内絕對位置之計算及多旋轉量之計算的主電源供 應中動作、只實施多旋轉量之計算的備用電源供應中動作 、以及主電源及備用電源之電源切換時的動作。 以下’依序針對該等動作進行說明。 (主電源供應中動作） -16- 200848705 主電源供應中之動作，因爲與實施例1相同，故省略 其說明。 (電池電源供應中動作） 其次，針對電池電源供應中之動作進行說明。 電池電源供應時，與第1實施例相同様，只對用以計 算多旋轉量之部分供應電源，然而，本實施例時，多旋轉 用磁場檢測元件更接收來自電源切換部5之信號，利用間 歇動作驅動部1 5，於各一定週期實施一定時間之驅動。 亦即，以計時器實施一定週期計數時，開始對多旋轉 檢測用感測器部1之磁場檢測元件（未圖示）供應電源。 從電源供應開始，經過一定時間後，多旋轉信號Μ 1、M0 被讀取至第2多旋轉量計算部1 3，停止電源供應。 多旋轉量計算用，係使用具有休眠模式等低消耗電力 機能之微電腦。電源供應開始時，從休眠模式恢復，然而 ，取得信號而停止電源供應後，執行計算動作並結束時， 同時進入休眠模式。 此處，針對間歇驅動時之多旋轉信號Μ 1、Μ0的動作 波形進行說明。 間歇驅動時，從產生比較器之輸出至被以矩形波輸出 之多旋轉信號Μ 1、Μ0成爲正定狀態爲止，需要一定程度 之時間。 第5圖係本實施例之間歇驅動時之多旋轉信號的動作 波形圖’第5 ( a )圖係電源供應開始後至取得多旋轉信號 -17- 200848705 Μ 1、Μ 0爲止之時間較長時。此時’因爲經過足夠之時間 ，多旋轉信號處於正常狀態，多旋轉信號Μ1、Μ0之HI 及LO之區間比爲50% : 50%。 第5圖之（b )及（c )，係至取得爲止之時間較短時 。於針對多旋轉檢測用感測器部1之電源供應前，來自比 較器之輸出處於不安定狀態。縮短至取得爲止之時間時， 依據電源供應前之比較器輸出爲HI或LO，所取得之多旋 轉信號Ml、M0之HI及LO的區間比不會成爲50% : 50% 。（b )係Ml、M0於電源供應前皆爲HI之狀態時，HI 及LO之區間比爲HI>LO，（ c )係Ml、M0於電源供應前 皆爲LO之狀態時，HI及LO之區間比爲HI<LO。 所以，因爲信號之產生及消失位置偏離，故加算計數 及減算計數位置亦偏離。 然而，即使產生及消失位置偏離，（Ml、M0 )之1 旋轉，正旋轉時，爲1次連續之（HI、LO ) ~> ( HI、HI ) —>(LO、HI) ->(LO、LO)，逆旋轉時，爲 4次連繪之 (LO、LO) — (LO、HI) — (HI、HI) — (HI、LO)的 狀態，故可對應旋轉而重複4個狀態並輸出，正旋轉時， Ml信號從LO變化成HI且M0信號爲LO時，實施加算計 數，逆旋轉時，Ml信號從HI變化成LO且M0信號爲LO 時，實施減算計數。亦即，1旋轉時執行一次加算計數或 減算計數而正常計數。以滿足該條件之時間設定電源供應 時間，可大幅降低消耗電流。 -18- 200848705 (電源切換時動作） 本實施例時，間歇動作驅動部1 5依據來自電源切換 部5之信號，於一定週期，以一定時間驅動多旋轉用之磁 場檢測元件（供應脈衝狀電源）。如此，電源供應時間較 短時，多旋轉信號之產生及消失位置容易偏離。電源切換 時之處理動作，與第1實施例相同，由第1實施例之說明 所使用之第3圖之流程圖來表示，然而，此處，爲了進一 步提供理解，利用時序圖，針對多旋轉信號之產生及消失 位置偏離時之電源切換時的動作進行更詳細之說明。 第6圖係本實施例的動作時序圖，係電池電源供應時 之計數位置比主電源供應時更爲前進時之實例。 第6 ( a )圖係從主電源切換成電池電源時之時序圖， 係電源切換前之時刻檢測到MlLast = LO、MOLast = LO ，電源切換後之時刻t+1時，檢測到MlNow = HI。此時實 施+1之補正。此外，第6 ( b )圖係從電池電源切換成主 電源時之時序圖，係電源切換前之時刻t_!時，檢測到 MlLast = HI、MOLast = LO，電源切換後之時刻t+1時，檢測 到MlNow = LO。此時，實施-1之補正。其後，Ml從LO 變化成HI之時點（t+Γ )，實施+1之計數。 第7圖與第6圖相反，係電池電源供應時之計數位置 比主電源供應時延遲時之實例。 第7 ( a )圖係從主電源切換成電池電源時之時序圖， 電源切換前之時刻時，檢測到MlLast = HI、MOLast = LO ，電源切換後之時刻t+1時，檢測到MlNow = LO。此時， -19- 200848705 實施-1之補正。其後，於Ml從LO變 t+T )，實施+1之計數。 此外，第7 ( b )圖係從電池電源切接 序圖，電源切換前之時刻t-1時，檢測 MOLast = LO，電源切換後之時刻 t4 MlNow = HI。此時，實施+1之補正。 此外，電池電源供應時之間歇驅動之 時間，與多旋轉量可檢測之旋轉速度相關 轉份之抽樣數。多旋轉信號Μ1、M0之f ，爲 了辨識（HI、LO ) 、 （ HI、HI )、 LO、LO )之4個形態，設定成1旋轉最 期。此外，因爲Ml、M0之HI及LO之 應時間所決定，設定成可辨識多旋轉信號 (M1、MO)2(HI、LO) 、 （HI、 HI) (L Ο、L Ο )的4個形態之電源供應時間 動週期及電源供應時間，可以參數之方式 此外，利用計時器，很簡單即可從多 計算旋轉速度，只要與該旋轉速度成比例 週期，可以進一步實現降低消耗電力。此 應時間爲可變，對應多旋轉信號之比較器 源供應時間切換成最佳値，可進一步降低 如上所示，本實施例時，因爲電池電 間歇驅動對多旋轉檢測用感測器部實施電 一步降低消耗電力。此外，因爲主電源及 匕成HI之時點（ !成主電源時之時 到 MlLast = LO、 時，檢測到 .週期及電源供應 。週期決定1旋 謂係（Ml、M0 ) (LO、HI )、( 少4個抽樣的週 :區間比由電源供 Ml、M0之關係 、（LO、HI )、 。上述之間歇驅 設定。 旋轉信號之週期 來切換間歇驅動 外，藉由電源供 輸出特性，將電 消耗電力。 源供應時，利用 源供應，故可進 電池電源之切換 -20- 200848705 時，檢測切換前後之多旋轉信號，依據前後之多旋轉信號 的狀態來實施多旋轉量之補正，故即使因爲電池電源供應 時之間歇驅動而發生與主電源供應時之多旋轉信號之差異 ，只要在特定誤差内，亦可以消除多旋轉量之計數失誤， 針對馬達旋轉中之電源切換，亦可正確地檢測絕對値位置 資料。 本發明，可以應用於用以檢測自動機、NC工作機械 等所使用之伺服馬達之旋轉位置的絕對値編碼器。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之第1實施例之絕對値編碼器裝置的 構成方塊圖。 第2圖係本發明之第1實施例之多旋轉信號及1旋轉 内絕對位置的關係圖。 第3圖係本發明之第1實施例之多旋轉量補正的動作 流程圖。 第4圖係本發明之第2實施例之絕對値編碼器裝置的 構成方塊圖。 第5圖係本發明之第2實施例之間歇驅動時之多旋轉 信號的動作波形圖 第6圖係本發明之第2實施例的動作時序圖，係電池 電源供應時之加算計數位置比主電源供應時更爲前進時之 實例。 第7圖係本發明之第2實施例的動作時序圖，係電池 -21 - 200848705 電源供應時之加算計數位置比主電源供應時更爲延遲時之 實例。 第8圖係傳統多旋轉絕對編碼器裝置之方塊圖。 第9圖係傳統多旋轉絕對編碼器裝置之動作說明圖。 【主要元件符號說明】 1 :多旋轉檢測用感測器部 2 :驅動部 3 :主電源 4 :電池電源 5 :電源切換部 6 : 1旋轉内位置檢測用感測器部 7 : AD變換器 8 : 1旋轉内位置計算部 9 :比較器 1 〇 :多旋轉量計算部 1 1 :絕對位置生成部 1 2 :第1多旋轉量計算部 1 3 :第2多旋轉量計算部 1 4 :多旋轉量補正部 1 5 :間歇動作驅動部 21 :檢測部 22 :波形整形部 23 :多旋轉計數部 -22- 200848705 24 :主電源 25 :備用電源 26 :計數用信號記憶部 2 8 :旋轉檢測部 -23

Claims (1)

1. 200848705 十、申請專利範圍 1 · 一種絕對値編碼器裝置，係具備：具備至少2個磁 場檢測元件，用以檢測旋轉體之多旋轉量的多旋轉檢測用 感測器部；用以驅動前述磁場檢測元件之驅動部；用以檢 測前述旋轉體之1旋轉内之位置的1旋轉内位置檢測用感 測器部；利用比較器將前述多旋轉檢測用感測器部所輸出 之2相多旋轉檢測信號變換成矩形波，從被變換成該矩形 波之多旋轉信號計算多旋轉量的多旋轉量計算部；通過 AD變換器取得前述1旋轉内位置檢測用感測器部所輸出 之1旋轉内位置檢測信號並計算1旋轉内絕對位置的1旋 轉内位置計算部；用以切換主電源及電池電源，於主電源 切斷時，供應電池電源之電源切換部；以及用以合成前述 1旋轉内絕對位置及前述多旋轉量而生成絕對位置之絕對 位置生成部；之絕對値編碼器裝置，其特徵爲： 前述多旋轉量計算部，具備：主電源供應時，用以計 算多旋轉量之第1多旋轉量計算部；電池電源供應時，用 以計算多旋轉量之第2多旋轉量計算部；以及前述主電源 供應及前述電池電源供應之切換時，取得電源切換前及電 源切換後之前述多旋轉信號之狀態，實施電源切換後之多 旋轉量之初始値之補正的多旋轉量補正部。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之絕對値編碼器裝置 ，其中 前述驅動部，於電池電源供應時，對前述磁場檢測元 件供應一定週期之脈衝狀電源。 -24- 200848705 3 ·如申請專利範圍第2項所記載之絕對値編碼器裝置 ，其中 對應前述旋轉體之旋轉速度切換前述脈衝狀電源之脈 衝週期。 4 ·如申請專利範圍第2項所記載之絕對値編碼器裝置 ，其中 前述脈衝狀電源之脈衝寬度，可對應電池電源供應時 之前述多旋轉信號之產生及消失特性來設定。 5 · —種絕對値編碼器裝置之多旋轉檢測方法，係具備 :具備至少2個磁場檢測元件，用以檢測旋轉體之多旋轉 量的多旋轉檢測用感測器部；用以驅動前述磁場檢測元件 之驅動部；用以檢測前述旋轉體之1旋轉内之位置的1旋 轉内位置檢測用感測器部；利用比較器將前述多旋轉檢測 用感測器部所輸出之2相多旋轉檢測信號變換成矩形波， 從被變換成該矩形波之多旋轉信號計算多旋轉量的多旋轉 量計算部；通過AD變換器取得前述1旋轉内位置檢測用 感測器部所輸出之1旋轉内位置檢測信號並計算1旋轉内 絕對位置的1旋轉内位置計算部；用以切換主電源及電池 電源，於主電源切斷時，供應電池電源之電源切換部·，以 及用以合成前述1旋轉内絕對位置及前述多旋轉量而生成 絕對位置之絕對位置生成部；之絕對値編碼器裝置的多旋 轉檢測方法，其特徵爲： 前述多旋轉量計算部，具備：主電源供應時，用以計 算多旋轉量之第1多旋轉量計算部；及電池電源供應時， -25- 200848705 用以計算 以前 轉量，以 多旋轉量 源切換前 源切換後 多旋轉量之第2多旋轉量計算部；且 述第1多旋轉量計算部計算主電源供應時之多旋 前述第2多旋轉量計算部計算電池電源供應時之 ，主電源供應及電池電源供應之切換時，取得電 及電源切換後之前述多旋轉信號的狀態，實施電 之多旋轉量之初始値的補正。 -26-